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青藏高原东缘中南部主要活动断裂滑动速率及其地震矩亏损

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地球物理学报 2014年第4期57卷 1062-1078页

作者：李煜航郝明季灵运秦姗兰中国地震局地质研究所北京100029 中国地震局第二监测中心西安710054

作为青藏高原南东向"挤出逃逸"的重要通道,青藏高原东缘中南部具有大型走滑断裂广泛发育和地震活动强烈而频繁的特征.本文使用线性球面块体模型理论,在前人活动地块研究的基础上吸收新近研究成果,建立研究区三维块体几何模型,使用1999—... 详细信息

作为青藏高原南东向"挤出逃逸"的重要通道,青藏高原东缘中南部具有大型走滑断裂广泛发育和地震活动强烈而频繁的特征.本文使用线性球面块体模型理论,在前人活动地块研究的基础上吸收新近研究成果,建立研究区三维块体几何模型,使用1999—2007年的GPS数据反演得到青藏高原东缘中南部主要活动断裂滑动速率.使用反演得到的滑动速率和最优断层闭锁深度估算了川滇菱形块体主要边界和其内部断裂的地震矩积累,并利用历史强震目录估算了地震矩释放,在比较两者差异的基础上得到了研究区地震矩亏损(未释放的地震矩)较大的断层和断层段,该结果可以作为研究区强震中长期危险性研究的参考.

关键词：青藏高原东缘中南部线性球面块体模型 GPS 断层滑动速率地震矩亏损

天山地震带主要活动断层现今的滑动速率及其地震矩亏损

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地震地质 2021年第1期43卷 249-261页

作者：朱爽梁洪宝魏文薪李经纬中国地震局第一监测中心天津300180 中国地震局地震预测研究所北京100036

文中收集了1999—2015年天山地震带及其周边地区的GNSS数据,计算得到了速度场结果,并利用弹性块体模型计算了研究区域内各块体的闭锁深度和主要断层的滑动速率。研究结果表明:南天山断裂带西段的迈丹断裂的缩短速率处于高值状态,达(-6.3... 详细信息

文中收集了1999—2015年天山地震带及其周边地区的GNSS数据,计算得到了速度场结果,并利用弹性块体模型计算了研究区域内各块体的闭锁深度和主要断层的滑动速率。研究结果表明:南天山断裂带西段的迈丹断裂的缩短速率处于高值状态,达(-6.3±1.9) mm/a,高于南天山东段;北天山断裂带西段的缩短速率同样高于东段。利用主要断裂带的滑动速率计算出各地震带的地震矩积累变化及1900年以来的地震矩释放变化量,以分析地震矩亏损分布,结果显示北天山山前断裂、迈丹断裂、额尔齐斯断裂带北段和喀什河断裂西段存在较大的地震矩亏损,具有孕育7级以上地震的潜能,而北轮台断裂、柯坪断裂带中段则呈现地震矩盈余状态,在未来的一段时间内不具备发生强震的可能。

关键词：弹性块体模型 GPS 天山地区滑动速率地震矩亏损

喜马拉雅东构造结主要断裂的地震矩亏损与危险性评估

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地震地质 2020年第1期42卷 33-49页

作者：田镇杨志强王师迪长安大学地质工程与测绘学院西安7100542 陕西省地震局西安710068

喜马拉雅东构造结是研究青藏高原构造演化的关键地区,地震活动频繁。文中基于地震矩平衡理论,利用GPS资料与历史地震目录分析东构造结地区的地震矩亏损,继而评估该区未来的地震活动。结果表明:研究区总体的地震矩累积率高于青藏高原的... 详细信息

喜马拉雅东构造结是研究青藏高原构造演化的关键地区,地震活动频繁。文中基于地震矩平衡理论,利用GPS资料与历史地震目录分析东构造结地区的地震矩亏损,继而评估该区未来的地震活动。结果表明:研究区总体的地震矩累积率高于青藏高原的平均水平,近200a内的累积总量达(1.15±0.03)×10^22N·m,明显高于地震矩的释放总量(5.50±2.54)×10^21N·m。而地震矩亏损量最高的主前缘断裂不丹段具备发生MW8.1以上地震的可能,那加山断裂及嘉黎断裂通麦段则不排除未来发生震级大于MW7.5与MW7.3地震的可能,其余断层发生强震(MW7.1以上)的概率相对较低。而对于米什米断层与主前缘断层东段,虽然察隅MS8.6地震发生于此,但这2条断层未来的地震危险性仍不容忽视,且无论察隅地震发生于哪条断层,其复发周期均为660~1030a。

关键词： GPS 滑动速率地震矩亏损地震复发周期东构造结

鲜水河断裂带地震矩亏损的空间分布及2022年泸定M 6.8级地震

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地球科学 2024年第2期49卷 425-436页

作者：尹力周本刚任治坤罗纲中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 武汉大学测绘学院湖北武汉430079

2022年9月5日泸定M 6.8级地震发生在鲜水河断裂带南端的磨西断裂.该地震的发震机制以及未来该断裂段是否仍会发生强震是值得关注的科学问题.拟从地震能量积累与释放的角度来解释该地震的发震原因以及鲜水河断裂带未来的发震潜力.通过对... 详细信息

2022年9月5日泸定M 6.8级地震发生在鲜水河断裂带南端的磨西断裂.该地震的发震机制以及未来该断裂段是否仍会发生强震是值得关注的科学问题.拟从地震能量积累与释放的角度来解释该地震的发震原因以及鲜水河断裂带未来的发震潜力.通过对比地震矩积累与释放的时空分布,发现地震大都发生在地震矩亏损的段落,并有填补地震矩亏损的趋势.此外,鲜水河断裂带至今存在3个显著的地震矩亏损段,均具发生6.5级以上地震的潜力.1786年康定M 7.6级地震发生之后,经过两百多年时间的积累,足以发生M 6.5级以上地震,而泸定M 6.8级地震仅释放了磨西断裂上部分的地震矩亏损,未来该断裂段仍具有发生强震的可能.

关键词：地震矩亏损鲜水河断裂带泸定M 6.8级地震地震危险性分析

利用地震和GPS资料反演中国大陆现今构造变形场

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利用地震和GPS资料反演中国大陆现今构造变形场

作者：李长军中国地震局地震预测研究所

学位级别：硕士

中国大陆地处印度-欧亚板块碰撞引起的复杂变形区内,地震活动频发,分析中国大陆的地震危险性和长期地震活动率具有非常重要的意义。前人利用地震资料、GPS等大地测量资料和第四纪活动断层资料联合反演了中国大陆及其邻区的运动学模型,... 详细信息

中国大陆地处印度-欧亚板块碰撞引起的复杂变形区内,地震活动频发,分析中国大陆的地震危险性和长期地震活动率具有非常重要的意义。前人利用地震资料、GPS等大地测量资料和第四纪活动断层资料联合反演了中国大陆及其邻区的运动学模型,为分析研究区域的地震危险性和长期地震活动率提供了资料基础。本文在前人研究的基础上,针对反演时地震资料使用不合理的问题,详细搜集了研究区域1900-2013年间的历史地震资料,并整理了其中70个7级及其以上地震的破裂带和地表位移资料,利用这些资料对其中的47个破裂带较长的地震做了分段,最后利用地震资料、第四纪活断层资料和GPS等大地测量资料反演了研究区域的应变率场和速度场,在此基础上估算了研究区域的地震矩亏损和长期地震活动率,并结合前人的研究成果分析了研究区域的地震危险性。论文的研究工作主要包括以下几方面的内容：1.利用地震矩张量、第四纪活断层滑动速率和GPS等资料,结合双三次样条反演方法反演研究区域的应变率场和速度场,并计算面应变率、剪应变率、主应变率和构造矩率。2.整理1900-2013年以来发生在中国大陆及其邻区的历史地震资料,搜集其中的7级及其以上大震的震源参数、破裂带和地表位移资料,并对其中的47个破裂带较长(大于50km)的历史地震根据其破裂带和地表位移资料分段。分别利用分段前、后的历史地震资料反演研究区域的应变率场和速度场。3.利用反演的应变率场和历史地震资料估算研究区域的应变率亏损和地震矩亏损,并从中扣除非震形变的影响,再结合前人的研究成果分析研究区域的地震危险性。4.利用联合反演的应变率场和渐变Gutenberg-Richter分布函数估算研究区域的长期地震活动率。主要结论包括：1.青藏高原地区在印度板块的碰撞作用下向NNE方向运动,其速度从南到北逐渐衰减,速度场反映了地壳的缩短和明显的东南向逃逸,特别是在青藏高原东南部,速度场围绕东喜马拉雅构造节呈现明显的顺时针旋转。横跨喜马拉雅断裂的压缩速率在西段约为16mm a-1,中段约为23mm a-1,东段约为24mm a-1;阿尔金断裂带的活动速率为6-9mm a-1,表明该区域为低活动区域;天山的活动速率为10-14mm a-1,且速度场呈现出西部的活动性强于东部,表明塔里木盆地相对于欧亚板块做顺时针旋转,旋转轴位于天山东部,且旋转速率达到了1°/Ma。印度相对天山的推挤速率为40-48mm a-1,其中,喜马拉雅断裂带吸收了印度板块相对于欧亚板块运动速率的一半,天山消耗了四分之一,而阿尔金断裂带只消耗了不到五分之一。2.川滇地区的地壳运动具有明显的北强南弱、西强东弱、和顺时针旋转的特点;华北的运动速度约为8mm a-1;华南块体围绕其欧拉极(660N,1320E,0.14°/a)以约9mma-1的速度向南东东方向缓慢运动;中国东北块体以大约3.8mm/a的速度绕其欧拉极(580N,132°E,0.09°/a)向S84°E运动,从而造成了横跨贝加尔的拉张运动;拟合的上海VLBI站的运动速度为7.4mm a-1,与其速度观测值8-11mm a-1基本一致。3.113年间的地震数据释放了印度板块向欧亚板块运动总速率的30%-50%,存在20mma-1左右的速度亏损。该亏损量主要包括断层蠕动、褶皱等非震形变,未监测到或者缺失的地震记录,及以弹性应变能形式存在的通过未来地震释放的变形部分。4.113年间中国大陆存在较大地震矩亏损的区域主要包括喜马拉雅断裂带、天山、阿尔金断裂带、青藏高原中南部、川滇地区、鄂尔多斯块体周缘和东南沿海等区域,前人的研究结果表明上述部分区域未来存在发生强震的可能。在鄂尔多斯块体内部,塔里木盆地,华南块体和中国东北的亏损量相对较小5.利用应变率场模型和渐变G-R分布函数估算的中国大陆及其邻区100年间可能发生的7.0级以上地震个数为48个,而5.5级及其以上地震的发震数目为1240个。其中,强震的易发区域主要包括喜马拉雅逆冲断裂带、天山、阿尔金断裂带、东昆仑断裂带、祁连山-海原断裂带、鲜水河-安宁河-小江断裂带、红河断裂带、实皆断裂带和鄂尔多斯块体周缘等。

关键词：双三次样条反演方法地震分段运动学模型应变率亏损地震矩亏损地震危险性地震活动率

青藏高原东北缘地区主要活动断裂带的运动学研究

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青藏高原东北缘地区主要活动断裂带的运动学研究

作者：徐化超中国地震局地震预测研究所

学位级别：硕士

青藏高原东北缘地区（32°1°E,85°07°N）属于青藏高原与华北克拉通的交汇地带,西南一侧是不断向北东推挤并增厚的青藏高原,北东一侧是相对稳定的鄂尔多斯地块、北西一侧是相对稳定的阿拉善地块,整体上呈现出顺时针旋转的特性。在印... 详细信息

青藏高原东北缘地区（32°1°E,85°07°N）属于青藏高原与华北克拉通的交汇地带,西南一侧是不断向北东推挤并增厚的青藏高原,北东一侧是相对稳定的鄂尔多斯地块、北西一侧是相对稳定的阿拉善地块,整体上呈现出顺时针旋转的特性。在印度板块的推动作用下,青藏高原整体上向北东一侧运动,其东北缘地区就处在北东向扩展的最前沿。长期以来,青藏高原东北缘地区构造变形活动强烈、大震多发。该地区分布着几组具有不同活动性质的断裂带,包括左旋走滑断裂带,右旋走滑断裂带,端部逆冲断裂带。左旋走滑断裂带包括北东东走向的阿尔金断裂带、北西西走向的祁连-海原断裂带、近东西走向的东昆仑断裂带、北西西走向的西秦岭断裂带。右旋走滑断裂带包括北北西走向的鄂拉山断裂带、拉脊山断裂带、庄浪河断裂带。端部逆冲断裂带则位于大型走滑断裂带交汇的部位,包括六盘山断裂带、祁连山北缘断裂带等。这些不同性质的断裂带纵横交错、活动强烈,使得该区地震频发。对该区域主要断裂带进行活动定量研究,能够为区域地震发生的可能性提供科学依据。本文利用青藏高原东北缘地区1991-2015年的GPS观测速度场资料,构建该地区断层几何模型,基于弹性球面块体模型获得了研究区主要活动断裂的滑动速率,并讨论了主要活动断裂带滑动速率分配的动力学意义;在此基础上,进一步基于负位错模型反演获取了阿尔金断裂带、东昆仑断裂带、祁连-海原断裂带的闭锁程度和滑动亏损速率的分布特征;最后根据研究区的历史地震活动资料估算了主要活动断裂带的地震矩亏损,预估了大地震发生的可能性。本文得到的主要结论如下:（1）青藏高原东北缘地区主要块体以北东向并兼顺时针旋转运动为主;研究区主要活动断裂平均闭锁深度为17 km;另外,各主要断裂滑动速率也不尽相同。其中,阿尔金断裂带、东昆仑断裂带左旋走滑速率为10～12 mm/a,祁连-海原断裂带左旋走滑速率为3～5 mm/a,鄂拉山断裂带、拉脊山断裂带右旋走滑速率为1～3 mm/a。阿尔金断裂带、祁连-海原断裂带、东昆仑断裂带的走滑速率被其端部的山脉隆起和逆冲断裂所吸收和转换,鄂拉山断裂带和拉脊山断裂带则起到了调节块体间运动平衡的作用。（2）阿尔金断裂带闭锁程度存在明显的分段特征,西段和东段闭锁程度最强,完全闭锁深度在15～17 km,中段的闭锁程度次之,完全闭锁深度大约在10 km附近;滑动亏损速率的分布从西至东沿走向是逐渐降低的,西段最大,中段次之,东段最小。东昆仑断裂带的闭锁程度分布特征表现为中段高,两端低,中段完全闭锁程度为25 km左右,两端完全闭锁程度为5 km左右;滑动亏损速率平均值的分布也表现为中段高,两端低。祁连-海原断裂带闭锁程度分布特征表现为中段高,两端低,中段完全闭锁程度为25 km左右,西段为5 km左右,东段为15 km左右;滑动亏损速率平均值的分布也表现为中段高,两端低。（3）利用主要活动断裂带的滑动速率计算出各断裂带以及邻近地区的地震矩积累速率以及1831-2015年地震矩积累的变化量,然后再计算出基于历史地震目录所得到的地震矩释放量,二者相互比较进而判定出各断裂带以及邻近地区上地震矩的盈余分布状态。研究结果显示阿尔金断裂带、祁连-海原断裂带、鄂拉山断裂带、拉脊山断裂带存在较大的地震矩亏损,均具有孕育7级左右地震的可能性;而东昆仑断裂带、祁连-海原断裂带东段地震矩释放巨大,仍然处于地震矩积累的阶段,大地震发生的可能性相对较小。

关键词：青藏高原东北缘块体模型负位错模型 GPS 滑动速率闭锁深度地震矩亏损