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2023年, 第43卷, 第1期　刊出日期：2023-01-31 上一期   

2022年门源M6.9地震前孕震区跨断层形变异常特征及其机理 李媛, 陈长云, 李腊月, 周伟 2023 (1):  1-14.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.001 摘要 ( 26 )   PDF(4410KB) ( 19 )   跨断层形变测量在寻找地震前兆信息和强震预测预报工作中做出了重要贡献。 2022年青海门源M6.9地震前, 祁连山—海原断裂带上的跨断层短水准资料有着显著的前兆异常。 本文基于截至2021年12月的跨断层短水准资料, 利用时序分析法、 形变异常强度分析法和垂直形变累积率分析法等, 提取震前异常的时空演化特征, 探讨震前中短期断层活动情况及其变形机理。 结果表明, 在NE-SW向挤压和NW-SE向水平剪切共同作用的动力学背景下, 震源区垂直形变趋势累积处于高值, 具有一定的应变能累积背景; 在震前5年时间, 靠近震中的断层运动发生偏离线性的“迟滞”现象, 且在震前2年内异常空间分布具有向震中迁移集中的特征, 表征靠近震源区地壳应力快速积累, 应力局部化增强; 震前半年内, 距离震中60～120 km范围多个场地表现为一致性的、 与挤压受力背景相反的张性异常变化, 这种异常现象指示近震区应力积累到一定程度后发生微动态调整、 断层局部出现预滑动等变化。

2022年青海门源MS6.9地震余震演化与地震触发 闫坤, 王伟君, 寇华东, 叶志鹏 2023 (1):  15-32.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.002 摘要 ( 27 )   PDF(11001KB) ( 9 )   地震序列的时空演化有助于揭示地震成核过程和地震相互作用。 本文采用双差定位方法对2009年以来门源地区的目录地震重新定位, 并以其为模板, 匹配扫描连续波形, 完善2022年门源 MS6.9地震前后的活动图像。 结果表明: 2022年门源MS6.9地震主要发生在托勒山北断裂南侧高角度南倾的走滑断裂上, 无明显前震活动, 是典型的主—余型序列; 早期余震向主震东西两侧扩展, 迁移距离与流逝时间呈对数关系, 符合震后余滑扩散特征, 并且西侧的迁移速率和地震强度高于东侧; 冷龙岭断裂和门源地震发震断裂斜交, 但它的地震活动与余震不同, 这些活动在余震扩散前锋到达前开始, 沿断层向东南方向迁移但很快受阻, 直到5 d后MS5.2地震发生后才继续南迁, 最后终止于2016年门源MS6.4地震余震扩散区的尾端附近。 因此, 两条断层上的地震时空演化反映了断层之间的相互作用, 冷龙岭断裂的地震活动受2022年门源主震库仑应力变化影响而触发。

利用区域地震记录反演2022年泸定MS6.8地震破裂过程 王安简, 李国辉, 高原 2023 (1):  33-41.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.003 摘要 ( 29 )   PDF(6162KB) ( 8 )   2022年9月5日在四川省甘孜藏族自治州泸定县发生一次MS6.8地震。 基于区域地震波形数据, 对主震震源破裂过程进行反演, 结果表明: 这次地震发震断层为鲜水河断裂, 总体表现为左旋走滑。 破裂主要沿断层走向向NNE方向传播, 并由起始破裂点向浅部扩展, 整个过程持续约13 s, 释放标量地震矩为1.2×1019 N·m, 相当于MW6.6。 破裂长度约18 km, 宽度约14 km, 最大同震滑动量为2.7 m, 估计的矩心深度为6.2 km。 与远震波形数据反演结果相比, 此次地震主要破裂区位于震中SSE一侧, 在震中NNW一侧没有发现较为明显的破裂区。

2022年芦山6.1级地震和马尔康6.0级地震前的重力变化特征 郑兵, 马伶俐, 王伟力, 温军军, 易天阳, 刘宏伟, 崔靖锋, 竹任国, 白云波 2023 (1):  42-53.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.004 摘要 ( 16 )   PDF(6158KB) ( 11 )   地震孕育过程中的地表重力值会发生相应的变化, 利用四川地区2018年3月—2022年4月的流动重力观测数据得到重力场等值线变化图, 研究2022年芦山6.1级地震和马尔康6.0级地震前的重力变化特征。 结果表明: ① 芦山6.1级地震和马尔康6.0级地震震前约一年半左右进入重力变化显著时期; ② 芦山6.1级地震对马尔康6.0级地震的发生有促进作用; ③ 芦山6.1级地震和马尔康6.0级地震前震区重力变化等值线出现类似于四象限区域的分布特征, 显示该处应力高度集中; ④ 芦山6.1级地震和马尔康6.0级地震震中区处于0值线附近且0值线在此处转折弧度较大, 是构造带易发震的薄弱位置。

2014年景谷6.6级地震前重力场异常特征研究 刘芳, 祝意青, 赵云峰, 隗寿春 2023 (1):  54-64.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.005 摘要 ( 17 )   PDF(6428KB) ( 13 )   地震的孕育发生过程伴随着构造运动、 物质迁移和密度变化, 将引起地球重力场变化, 流动重力重复观测有可能捕捉到与地震孕育有关的前兆信息, 从而为中短期地震预测提供重要依据。 对云南地区流动重力观测资料进行整体计算分析, 研究了2014年10月7日云南景谷6.6级地震前区域重力场动态演化特征, 并利用小波多尺度分解技术对布格重力异常和区域重力场动态变化进行分解, 并选取合适的小波基分离得到不同深度场源特征的地壳介质横向不均匀性。 结果表明, EGM2008布格重力异常数据和实测重力数据的小波多尺度结果较为一致。 对比分析发现, 此次景谷地震发生在区域重力场负异常的边缘, 由负向正变化的高梯度带附近。 基于小波多尺度分解的重力场图像能较清晰地反映2014年景谷6.6级地震孕育、 发生过程中震中区域深部物质密度变化引起的异常, 为地球构造运动及孕震机理研究提供一定参考。

2021年西藏双湖MS5.8地震地表破裂及地震烈度初析 张军龙, 贡秋卓玛, 次仁多吉, 索朗南杰, 张建龙, 孙国涛, 司金罗布 2023 (1):  65-73.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.006 摘要 ( 32 )   PDF(6321KB) ( 14 )   2021年西藏双湖MS5.8地震地表破裂和烈度参数提供了稀有震例, 对中弱地震的地震灾害评价和灾后重建具有重要意义。 野外调查发现, 2021年11月30日西藏双湖5.8级地震的宏观震中位于双湖县措折罗玛镇申亚扎地村附近, 此次地震的震中烈度可达Ⅶ度。 其宏观震中位置、 极震区范围、 主要余震分布等都受到断裂控制。 地表破裂和震源机制解结果相吻合, 表明地震的直接成因是藏中近东西向伸展变形作用诱发吴如错盆地边界断裂发生正断层活动。 这次地震产生了清晰的地表破裂, 对于研究震级和破裂长度之间的关系具有重要意义。

滇西南地区深浅部构造变形特征 杨业鑫, 孟国杰, 吴伟伟, 罗艳, Thant Myo 2023 (1):  74-92.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.007 摘要 ( 23 )   PDF(8445KB) ( 13 )   滇西南地区是地震多发区, 研究该区的岩石圈深浅部变形特征是认识其孕震环境和地震成因的重要途径。 基于自主观测和收集的GNSS观测资料, 通过融合给出滇西南地区最新的GNSS速度场。 采用多尺度球面小波方法计算应变率张量, 分析主应变率、 面应变率和最大剪应变率的空间分布特征。 结果表明, 滇西南地区表现出近NNE—SSW向的挤压和NNW—SSE向的拉张。 近EW向断层表现为左旋走滑, 近NS向断层表现为右旋走滑, 黑河断裂和无量山断裂之间的区域具有明显的面压缩与面膨胀转换, 畹町断裂、 龙陵—瑞丽断裂东部、 南汀河断裂东部、 黑河断裂、 澜沧断裂和小江断裂跨过红河断裂延伸到孟连、 孟兴断裂区域具有较高的剪应变率, 最高达到50 nstrain/a。 利用1976—2020年的震源机制解, 采用区域阻尼应力反演方法反演应力张量, 并解算反映主应力相对大小的R值分布, 反演结果表明, 滇西南地区受到NNE—SSW向的主压应力作用, 整体上处于走滑应力状态, 而大盈江断裂东部腾冲火山附近的南北向断层存在正断兼斜滑的特点。 滇西南地区的主应力大小在空间上具有明显的差异性, 南汀河断裂以南是主应力最大的区域, 其走滑特征也更加明显。 此外, 还收集了滇西南地震波各向异性数据, 分别对比主应力方向和主应变率方向的夹角、 主应力方向和Pms快波偏振方向的夹角、 主应力方向和XKS快波偏振方向的夹角、 Pms快波方向和XKS快波偏振方向的夹角, 得到地表和中上地壳、 中上地壳和下地壳、 下地壳和上地幔构造变形的差异性, 发现滇西南地区下地壳和上地幔变形机制不相同, 解耦并不全部位于下地壳和上地幔之间。 在龙陵—瑞丽断裂、 南汀河断裂, 孟连断裂附近下地壳和中上地壳之间存在变形差异, 下地壳与上地幔变形一致, 表明该区域下地壳与中上地壳发生解耦, 滇西南部分区域可能存在上地幔涌入下地壳的热物质流动通道, 存在局部的下地壳流。

青藏高原东北缘ALOS AW3D30高程模型和EIGEN-6C4自由空气重力异常模型精度分析 张国庆, 梁伟锋 2023 (1):  93-104.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.008 摘要 ( 18 )   PDF(4636KB) ( 4 )   利用EGM96全球重力场模型对ALOS AW3D30全球数字高程模型的高程系统进行转换, 结合实测GNSS数据, 分析ALOS AW3D30模型在青藏高原东北缘地区的精度。 利用实测重力数据计算青藏高原东北缘地区的自由空气异常, 并与EGIEN-6C4自由空气异常模型进行对比, 分析其精度。 结果表明: 青藏高原东北缘地区ALOS AW3D30模型与264个GNSS测点的差异标准差为3.4 m, 该地区ALOS AW3D30精度优于4 m; 青藏高原东北缘地区自由空气重力异常整体呈负值, 局部为正值, 变化范围为-177×10-5~166×10-5 m·s-2, 实测重力异常与模型结果空间分布基本一致, 存在局部差异; EIGEN-6C4自由空气重力异常变化范围为-163×10-5~142×10-5 m·s-2, 实测结果与模型结果差异为-119×10-5~63×10-5 m·s-2, 平均值为-20×10-5 m·s-2, 差异标准差为29×10-5 m·s-2, 实测结果与模型结果差异较大, 青藏高原东北缘地区真实地球重力场应该通过实测获得。 最后, 本文基于青藏高原东北缘地区的实测重力异常与EGIEN-6C4重力异常模型, 利用消去—恢复法, 将实测重力异常与模型结果进行融合, 提高了青藏高原东北缘地区, 尤其是祁连山东缘、 海原断裂及周边地区的重力异常精度, 可以为区域重力场研究提供参考。

利用背景噪声资料研究海原断裂带及邻区Rayleigh波相速度和方位各向异性 车子强, 吴忠良, 高原 2023 (1):  105-123.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.009 摘要 ( 19 )   PDF(10587KB) ( 8 )   海原断裂带是位于青藏高原东北缘的一条NWW走向大型边界断裂带, 为了研究该区域地壳速度结构与变形特征, 使用中国地震局地震预测研究所布设的跨海原断裂带流动地震台阵(SACHY-Array)和研究区域内固定地震台站共61个台站(40个流动台站和21个固定台站)的垂向连续波形数据。 采用背景噪声互相关方法, 提取了面波相速度频散曲线, 反演得到周期范围为5~30 s、 分辨率1°×1°的Rayleigh波相速度和方位各向异性图像。 结果表明, 短周期5~10 s内, 河西走廊过渡带东部、 鄂尔多斯地块西北部以及银川地堑南部均呈现低速异常体, 祁连造山褶皱带东段表现为相对高速体; 海原断裂带西南侧快波偏振方向为NWW、 NW向, 鄂尔多斯西缘及邻区快波偏振方向主要为近NS向, 各向异性方向与区域断裂走向基本一致。 15~30 s周期内, 河西走廊过渡带东部及银川地堑南部的低速异常逐渐减弱且范围的不断减小, 15 s周期左右, 河西走廊过渡带东部的低速体在烟筒山断裂带下方有错断的趋向, 陇中盆地中央、 鄂尔多斯西南缘均存在高速异常体; 方位各向异性方向与短周期基本一致, 不过各向异性强度较弱。 本文认为, 海原断裂带是高低速过渡带, 位于断裂带北侧的河西走廊过渡带表现为低速异常, 而位于南侧的祁连褶皱造山带表现为高速异常, 海原断裂带及邻区具有复杂的地壳结构, 并可能存在局部的地壳破坏变形; 地壳方位各向异性作为地壳变形的重要约束指标, 说明了海原断裂带及邻区各向异性可能主要由青藏高原东北缘地壳的剪切变形所产生, 青藏高原的NE向推挤作用是这一地区的主要动力来源。

基于背景噪声的滇西地区瑞利面波相速度成像 张艺, 郭震, 朱培育, 朱佳苗, 戴乐翔 2023 (1):  124-136.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.010 摘要 ( 20 )   PDF(13055KB) ( 8 )   利用中国地震科学台阵第一期(2011年1月—2014年6月)在青藏高原东南缘布设的流动地震台阵中的190个流动站和云南省区域台网的35个宽频带固定台所记录到的两年半的连续地震记录, 运用噪声成像方法反演得到滇西(21.0°N～29.5°N, 97°E～103.5°E)的相速度分布图像。 反演结果揭示研究区地壳及上地幔速度结构存在明显横向不均匀性。 短周期6～12 s的相速度分布图像反映上地壳的速度结构与地表地质构造单元存在较大的相关性。 腾冲火山区及其南侧的低速异常与该地区上地壳存在的岩浆囊或部分熔融体有关, 且在深度上的形态不一。 在程海断裂和普渡河断裂之间存在高速异常, 这与体波走时反演得到攀西呈现大面积高速异常的结果较为一致, 可能与该地区的玄武岩隆起有关。 14～25 s周期的相速度图像显示在川滇菱形块体内部及腾冲火山区呈现低速异常, 暗示了该区下地壳流的存在。 由14～40 s图像对比发现, 受地壳厚度差异的影响, 南部地区高速异常逐渐增大。 此外, 腾冲火山区的低速异常从地表一直延伸至上地幔, 但似乎并不与川滇菱形块体内部的低速异常相连, 这可能是地幔热流的通道。 腾冲断裂和龙陵断裂的交会区域似乎为高低速异常的分界处, 该区下方可能就是1976年两次7级以上地震的震源区。

白鹤滩水库库区基于深度学习的震相拾取与地震定位 章宇成, 华卫 2023 (1):  137-151.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.011 摘要 ( 20 )   PDF(9755KB) ( 5 )   近年来深度学习技术广泛应用于震相拾取与地震定位研究, 采用深度神经网络搭建的EQTransformer模型对白鹤滩水库库区34个数字地震台站2016—2018年记录的连续数据进行P、 S波震相拾取, 并通过REAL进行震相关联和初步定位, 然后使用 VELEST和hypoDD地震定位算法优化地震位置。 研究表明, 基于深度学习的震相拾取, 与白鹤滩水库地区传统的人工处理方法相比显示出更高的效率, EQTransformer模型可拾取与人工拾取相当的P、 S波震相到时, 其时间差的均值分别为0.03 s和0.07 s, 符合正态分布。 REAL初步定位后的地震个数(13815个)接近常规目录(7862个)的2倍, 最终通过hypoDD获得了7108个高精度定位地震。 估算的震级比常规目录中的震级平均低0.27, 震级差值集中在0.7 以内, 最小完备震级由常规目录的ML1.4更改为ML0.6+0.27, 填补了部分常规目录的震级空白, 丰富了研究区域内的中小型地震。

松辽盆地主要发震构造土壤氢气地球化学特征 李继业, 胡澜缤, 康健, 李营, 王强, 孙强, 张雁翔 2023 (1):  152-170.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.012 摘要 ( 26 )   PDF(5918KB) ( 5 )   松辽盆地中部地质构造发育、 断裂纵横交错, 历史上曾发生多次强烈地震, 其中扶余—肇东断裂、 呼兰河断裂是松辽盆地内部主要发震构造。 气体地球化学对地下物理化学条件改变响应灵敏, 是指示地震和构造活动的有效指标, 在地震短临预测、 地震前兆研究以及构造活动分析中占据着重要的地位。 通过在扶余—肇东断裂、 呼兰河断裂的次级断裂绥化—蒙古山断裂开展土壤氢气测量, 发现活动断裂破碎带附近土壤氢气出现显著变化特征。 结果表明: ① 扶余—肇东断裂各测线氢气异常阈值浓度比为1.8~2.3, 异常峰值浓度比为3.0~6.4。 ② 绥化—蒙古山断裂各测线氢气异常阈值浓度比为1.8~2.5, 异常峰值浓度比为3.5~5.7。 ③ 对比异常衬度曲线发现, 扶余—肇东断裂背景浓度、 异常阈值、 峰值浓度均明显高于绥化—蒙古山断裂, 这与扶余—肇东断裂近年来地震活动显著活跃有关, 可能包含了地震前构造活动增强的信息。 ④ 活动断裂破碎带附近土壤氢气显著变化, 可能与两条断裂性质、 地质构造单元、 局部应力环境和断裂构造活动强弱等有关。

标准年动态曲线形态分析方法在地震地下流体氡数据处理中的应用 王岩鸿, 苏鹤军, 张慧, 李晨桦, 周慧玲 2023 (1):  171-184.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.013 摘要 ( 23 )   PDF(5556KB) ( 7 )   台站观测数据主要包含台站固有信息与前兆信息, 对前兆信息的准确识别和提取, 是提高运用氡观测站开展地震活动监测预测有效性的关键环节。 采用标准年动态曲线形态分析方法, 对甘肃省内8个地下流体台站的水(气)氡异常信息进行统计分析, 给出8个地下流体台站水(气)氡的前兆异常映震能力与空间响应特征。 研究表明, 标准年动态曲线形态分析方法是识别地下水(气)氡前兆短临异常信息的有效方法, 有望在地下流体前兆数据分析及异常落实工作中发挥重要的技术支撑作用。

基于B/S的钻孔应变数据可视化分析平台 李富珍, 任天翔, 张怀, 石耀霖 2023 (1):  185-197.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.014 摘要 ( 21 )   PDF(4299KB) ( 6 )   随着四分量钻孔应变观测数据的积累和观测可靠性的提升, 提高钻孔应变观测数据的处理分析和可视效率是当前钻孔应变观测研究的重要任务。 钻孔应变观测数据在超宽频带内具有高分辨率, 使得钻孔应变观测对地震和地震预报研究具有重要意义。 利用正应力花瓣图表示法来显示地应力的变化, 不仅有助于定性分析台站所处地点的相对地应力变化, 也可以定量读取在某时刻任一方向上观测到的正应力。 本文通过这种方法与数据可视化技术结合, 以图表数据结合地图展示作为平台主体, 搭建了基于B/S体系结构的四分量钻孔应变数据可视化分析平台。 该平台可以直观展示钻孔应变仪记录的地应力时空变化, 实现钻孔应变数据的可视化分析与多用户共享访问。

2022年第十届青藏高原东部构造与地球物理研讨会(10-WTGTP)在线上召开 刘同振, 夏新宇, 张怀, 艾印双, 杨树新, 高原 2023 (1):  198-200.  doi: 10.12196/j.issn.1000-3274.2023.01.015 摘要 ( 19 )   PDF(302KB) ( 8 )