2020年伽师MS 6.4地震前重力变化

<正>1研究背景据中国地震台网测定,2020年1月19日在新疆喀什地区伽师县发生M_S 6.4地震(39.83°N,77.21°E)。此次地震打破了该区域17年的6级地震平静期,对于研究区域构造变形演化具有重要价值。     

2020年伽师MS6.4地震InSAR同震形变与滑动分布特征分析

利用Sentinel-1A升轨和降轨数据,基于D-InSAR技术,获取2020年1月19日伽师M_S6.4地震同震形变场,并结合其他研究机构给出的震源机制解参数和已有研究成果,反演得到伽师地震的发震断层几何特征和滑动分布。研究结果表明,伽师地震同震形变在地表有明显差异;升轨同震形变在卫星视线方向北侧抬升55 mm,南侧下降42 mm;降轨同震形变在卫星视线方面北侧抬升63 mm,南侧下降23 mm。通过反演得到发震断层走向为275°,倾角为20°,地震滑动主要分布在地下5 km处,最大滑动量约为0.32 m,平均滑动角为89.3°,累积地震矩为1.46×1018 N·m,合矩震级M_W6.1,发震构造为具有少量走滑性质的逆冲断裂。从发震构造特征、同震滑动分布推测,伽师地震发震构造是柯坪塔格褶皱带滑脱面以上沉积盖层内的逆冲断裂,支持了柯坪推覆体的薄皮构造模型观点。     

2020年1月19日伽师MS6.4地震强地面运动特征分析

2020年1月18—19日新疆喀什地区伽师县连续发生3次M_S≥5.0地震,其中19日21时发生伽师县M_S6.4地震。为更好地了解此次地震的强震动记录特征,分析了此次地震序列的强震动记录,从记录波形上看,位于近场区西克尔强震台获取较大峰值加速度,特别是垂直向有明显脉冲峰值,其水平向有明显脉冲地震动,脉冲周期约为2.78 s,速度脉冲峰值分别为38.1 cm·s^-1和36.4 cm·s^-1,反应了断层破裂的方向性效应。用谱比法分析场地的放大效应,在2 s左右有一个基本的共振周期。通过与喀什地区伽师县设计反应谱对比,西克尔台站的水平向地震动的反应谱远高于喀什地区8度罕遇地震设计反应谱。     

2020年1月19日伽师MS6.4地震前后波速比异常分析

根据南天山西段采集的地震波数据并结合多台和达法,通过定量分析2020年1月19日新疆伽师M_S6.4地震前后波速比的变化,结果表明：(1)就空间状态而言,在本次地震发生之前,波速比的区域中有EW走向椭圆状低值异常区,长半轴和短半轴长分别为30 km与20 km。(2)就时间进程而言,伽师M_S6.4地震前无出现波速比低值异常,震前无呈现降低—恢复—平静—发震模式。     

2020年伽师MS6.4地震前震活动研究

2020年1月19日新疆伽师发生M_S6.4地震, 震前约45小时震源区曾发生M_S5.4地震, 构成典型的前-主-余型地震序列, 显著且丰富的前震活动为研究主震成核过程提供了宝贵的基础数据.本文收集了M_S6.4地震震中100km范围内6个地震台站的波形数据, 以重定位后的地震目录作为模板, 利用匹配定位方法(Match & Locate)对M_S6.4地震前后(2019年12月1日至2020年1月31日)的小地震进行了检测和定位, 检测得到4664个地震事件, 其中261个事件发生在伽师M_S6.4地震之前, 序列目录的完备震级从M_L1.6降低到M_L1.1.基于检测目录, 利用修正的大森公式计算M_S5.4前震序列的p值偏低, 表明前震序列衰减缓慢.根据地震活动时空分布, 伽师M_S5.4地震前26天内和伽师M_S6.4地震前2天内, 发震断层附近存在由地震活跃转为相对平静的过程.另外, 伽师M_S6.4主震前2天内的地震活动存在向主震位置迁移、收缩的现象, 可能标志着断层已进入亚失稳阶段.

     

2020年新疆伽师MS6.4地震前后伽师地区温泉水文地球化学特征

对2018—2019年新疆伽师地区9个温泉的主量元素、微量元素、氢氧同位素、Sr同位素含量以及SiO₂含量进行了采样测试,并于2019年9月—2020年7月对其中2个温泉的水化学变化进行监测,分析2020年新疆伽师M_S6.4地震前后研究区温泉水化学组分和同位素组成的变化。结果表明：（1）研究区温泉可以划分为9种水化学类型,主要受蒸发盐岩的溶解作用控制,其次是碳酸盐岩及硅酸盐岩风化溶解作用;（2）氢氧同位素测试表明温泉水主要来源于周围6 km高山的冰川融水与大气降水,水-岩化学反应平衡特征表明乌恰泥火山、因干、塔合曼和阿合其温泉循环深度较深,水-岩反应程度高,而其它温泉的循环深度较浅,存在浅部冷水混入;（3）利用温标法估算该地区温泉的热储温度为17℃～82℃,循环深度约为0.6～3.2 km;（4）因干温泉及塔合曼温泉的常量及微量元素浓度在伽师M_S6.4地震前9～19 d有明显的异常,其异常幅度达到平均值的15%左右。     

2016年青海门源MS6.4地震前重力变化

利用青藏高原东北缘2011-2015年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场变化及其与2016年1月21日青海门源M_S6.4地震发生的关系,结合GNSS、水准观测成果和区域地质构造动力环境,进一步研究了区域重力场变化的时空分布特征及其机理.结果表明：（1）测区内重力场异常变化与祁连山断裂带在空间上关系密切,反映沿祁连山断裂带（段）在2011-2015年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形.（2）门源M_S6.4地震前,测区内先出现了较大空间范围的区域性重力异常,到临近发震前显示出相对闭锁的现象,且围绕震中区周围出现四象限分布特征的局部重力变化,地震发生在重力反向变化过程中,并出现显著的四象限分布特征的重力异常变化,其中,青海门源与甘肃天祝一带重力差异变化达100×10^-8m·s^-2以上.（3）区域重力场动态演化大体反映了青藏高原东北缘物质北东流的动态效应,门源震中附近区域地壳受挤压变形显著、面压缩率和重力剧烈变化的特征最为显著.（4）重力场的空间分布及其随时间变化与地壳垂直与水平运动及地质构造活动等观测结果有一定的对应关系,强震易发生在重力变化四象限分布中心地带或正、负异常区过渡的高梯度带上.     

基于InSAR技术的伽师MS 6.4地震同震形变与滑动反演研究

<正>1研究背景地震震级较大或震源较浅时,地表会产生一定程度的变形,通常称之为同震形变。及时、准确和全面地获取同震形变场,能够快速认识地震地表形变整体宏观特征,甚至有助于研判发震断层位置及其走向变化等,这对政府应急响应和灾后救援部署等至关重要,具有重大的社会效益和经济效益（温少妍等,2020）。合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）是在干涉雷达基础上发展起来的一种微波遥感技术,具有形变灵敏度高、高空间分辨率高、覆盖范围大、几乎不受云雨天气制约等突出的技术优势,在对同震形变等大范围缓慢形变的测量研究中迅速得到广泛应用。     

2020年1月19日新疆伽师MS6.4地震震源及邻区震后构造应力场特征

收集2020年1月19日新疆伽师M_S6.4地震周围及柯坪逆冲推覆构造附近震源机制解资料,应用MSATSI软件包中阻尼最小二乘法反演该地震震中周围的构造应力场。结果表明,研究区主压应力轴方向呈近NS向且整体一致性较好,西段最大主应力方向为NNW向,东段为NNE向,但西段中的喀什、巴楚等靠近塔里木块体边缘地区主压应力方向为NNE向。柯坪逆冲推覆构造带所在区域的主压应力方向呈NNW向,主张应力方向呈NNE向,与此次地震的震源机制解P、T轴方向相同,表明该地震的发生受区域构造应力场影响。研究区整体张轴的非均匀性明显,方位分布范围较大,但地震震中周围主压应力轴倾伏角一致性特征明显,反映了该区域以逆冲为主的应力特征。     

2020年新疆伽师MS 5.4、MS6.4两次中强地震发震构造探讨(英文)

2020年1月,新疆伽师连续发生M_S5.4、M_S6.4两次中强地震,震中分别位于天山南麓和塔里木盆地交界的推覆构造前缘。基于地震精定位和震源机制解揭示褶皱和逆冲带的深部几何结构对于理解这两次中强震发生机理具有重要的作用。本文利用18个区域固定地震台站资料,对2009年1月1日至2021年7月31日期间的地震展开重定位研究,并对伽师M_S5.4前震、M_S6.4主震以及7次4级以上余震开展震源机制求解,进一步反演得到震源区构造应力场。地震定位结果显示,整个地震序列呈NNW和EW2个优势方向分布,前震序列和余震序列在时空分布上存在明显差异,前震序列主要沿着NNW向展布,而余震主要在近EW向的奥兹格尔他乌断裂上展布,并表现出双层分布特征;震源机制反演结果表明,2020年1月18日伽师M_S5.4前震为一次走滑型地震事件,而伽师M_SS6.4主震和7次余震均为逆冲型事件;另外,应力场反演显示主震震源区为近NS向挤压特征,与该区域地表应力状态基本一致。结合上述结果以及周边地...     

2020年1月19日新疆伽师MS6.4地震前后GNSS异常特征研究

2020年1月19日新疆伽师发生M S6.4地震,地震发生后,梳理了连续GNSS和流动GNSS的观测资料,发现震中附近站点运动方向与其东部站点的运动方向存在一定的差异,可能显示了震中附近区域应力震前处于失稳状态。巴楚—叶城基线挤压缩短速率快于以往,约为前期缩短速率的3倍,趋势转折时间近3年;从巴楚—乌恰基线可以看出该地震受东西向应力的作用较小。最新一期的流动GNSS结果显示,地震发生在剪应变高值向低值过渡的区域,发生在面膨胀负极值区域边缘;块体应变参数从短期变化来看,面膨胀值在增大的同时,剪应变在减小,也说明北北西向的正应力和北东东向剪应力的作用差异增大,断层的受力平衡被打破,这可能是地震发生的力学机制。     

2020年1月19日新疆伽师MS6.4地震前地球物理定点观测异常特征分析

利用形态分析法和速率分析法,检验2020年1月19日新疆伽师M_S6.4地震前出现的地球物理定点观测异常。结果表明：伽师地震前共存在4项中长期异常,包括3项背景异常和1项中期异常,其中仅有乌恰钻孔倾斜中期异常对应本次伽师M_S6.4地震。统计显示,在本次地震前,喀什地磁垂直分量拟合差值首次出现超过2倍均方差的背景异常,异常出现后,台站周边发生多次M_S≥5.0以上地震;乌恰钻孔倾斜的震例均发生在异常结束后2个月左右,且异常持续时间越长,对应地震的震级越大。     

2020年1月19日新疆伽师M_S 6.4地震总结

系统总结2020年1月19日新疆伽师M_S6.4地震发生前出现的地震活动和地球物理观测等异常,结果如下：(1)地震活动：震前存在地震平静、高频、带状分布等中期和短期异常;(2)地球物理观测：震中300 km范围内存在水位、水温、基岩温度、断层氢、地倾斜、重力、地磁等测项,其中7个异常测项均为趋势异常,短临变化特征不突出;(3)综合方法主要为年尺度趋势异常。梳理并总结此次地震序列的动态跟踪过程,发现：该地震序列主要分布在柯坪塔格推覆构造附近,主震震源机制为逆冲型破裂为主,余震丰富,序列b值、h值于震后15天左右逐渐趋于稳定。综合分析认为,在伽师M_S6.4地震发生前,地震活动异常具有中期逐渐向短期逼近的过程,以趋势类为主的地球物理观测,震前未出现或未发现具有短期意义的异常,而是主要提供了后续强震的发生地点和震级的判定依据。     

2020年1月19日新疆伽师MS6.4地震前地震活动特征分析

简要介绍2020年伽师M S6.4地震周围地质构造背景,研究分析了M S6.4地震前新疆地区和柯坪块体地震活动状态、区域地震活动图像特征。结果表明:①本次地震前1~2年和震前半年,新疆境内中强和中小地震呈现“平静—成组活跃”或显著增强特征;②本次地震发生在柯坪块体M S≥6.0地震平静近15年的背景下,震前区域地震活动存在时间渐进的中短期异常特征,即震前2年,5级以上地震活动呈现NE向有序条带分布;震前1年南天山西段小震群累积月频度呈现“加速”活动特征;震前半年震区附近4级地震条带形成共扼分布特征;震前3个月震区附近出现地震窗超限异常;震前2个月震区附近地区视应力呈现显著高值异常;③震前地震活动具有较好的“长、中、短”期异常配套出现的特征。     

伽师6.4级地震前后震源区视密度变化及其构造意义

2020年1月19日新疆维吾尔自治区伽师县发生6.4级逆冲型地震,发震构造为柯坪断裂,震中位于重力监测网内部.文中首先介绍塔里木盆地西缘的重力观测网络系统的基本情况;其次结合"以场求源、场源结合"的思想,利用地震前后2013—2020年塔里木盆地西缘地区的重力重复测量数据,基于贝叶斯重力平差方法得到的点值序列和时变重力...     

2005～2009年喀什—伽师地区重力场变化与地震

分析了2005～2009年喀什—伽师地区10期流动重力测量资料,研究了重力场的时空动态演化特征,并提取与地震活动有关的信息,进一步探讨重力场变化与构造活动及地震活动的关系,结果表明:重力场变化与构造环境变化有关——地震孕育、发生阶段,其重力场出现一定范围的区域性重力异常.重力测量可以较好地反映由活动断层的物质迁移和构造...     

2021年云南漾濞MS 6.4地震前地壳介质泊松比变化

<正>1研究背景远震P波接收函数方法是20世纪80年代发展起来的一种利用地震波形数据研究地球内部结构的重要方法。唐明帅等(2019a)利用远震P波接收函数,联合接收函数H-κ叠加方法和时间窗滑动方法,分析了新疆31次中强地震前后地壳介质泊松比随时间的动态变化,结果显示,多次地震前,泊松比出现低值异常,变化形态特征呈“V”字型,地震发生在“V”字型尾端,震后泊松比继续回升。在此基础上,唐明帅等(2019b)研究了2012年新源—和静M_S 6.6地震前后震中距200 km以内11个台站的地壳介质泊松比变化,