2022年泸定MS6.8地震的同震地表变形特征及地震地质启示

2022年泸定地震的同震地表变形特征是认识鲜水河断裂强震破裂行为和评估其未来强震风险的重要依据。应用遥感影像解译、大比例尺地质地貌填图、探槽古地震分析和无人机航空摄影测量等方法,调查了本次地震地表破裂、滑坡和崩塌等同震变形特征。综合同震变形带的分布特征及震源机制解研究结果认为：本次地震类型主要表现为左旋走滑;地表裂缝集中发育在燕子沟、磨西镇、猛虎岗、幸福村一带,整体沿NNW方向断续展布,长约35km,最大垂直位错(15±1)cm,伴随滑坡和崩塌等地震地质灾害。滑坡分为东、西两部分,整体分布受断裂带和大渡河水系的空间展布影响较大。西部滑坡区以燕子沟至爱国村一带最为严重,滑坡体规模大,范围广,整体呈NNW向,平行于鲜水河断裂磨西段延伸约40km;东部滑坡区主要分布于得妥镇以北约5km处至泸定县城西南端,滑坡体沿大渡河两岸呈NE向展布,延伸约10km。根据现有资料,并结合野外调查结果和构造类比等方法,讨论认为巴颜喀拉块体及邻近地区短期内仍可能是强震活动的高风险地区,块体南边界带鲜水河断裂西北端当江段的强震危险性尤需高度重视。     

2022年9月5日泸定MS6.8地震对周围地表和后续地震的影响及与背景应力的关系

为确定2022年9月5日四川泸定M_S6.8地震的破裂方式及对周围区域的影响,首先收集整理各机构和学者的震源机制解,给出可信的震源机制中心解,然后使用地震破裂模型计算了同震位移场和应变场,以及泸定M_S6.8地震对M_S5.0地震的库仑破裂应力变化,分析其对后续地震的影响。结果显示：震源机制中心解节面I走向为163.55°,倾角为79.39°,滑动角为-0.11°;节面Ⅱ走向为253.57°,倾角为89.89°,滑动角为-169.39°,是一次走滑型地震。位移场和面应变都呈四象限分布,且位移以水平位移为主,符合走滑型地震产生的位移场特征;M_S6.8级地震在10月22日M_S5.0地震的破裂面和滑动方向上产生的库仑破裂应力变化为0.168MPa,表明对后者的发生有触发作用;将当地的应力场投影到M_S6.8地震的断层面上,得到相对剪应力和正应力分别为0.772和0.225,表明本次M_S6.8地震是在当地应力背景下,应变能积累后的一次正常释放。     

康定M_s6.3地震发震断裂与震害特征

2014年11月22日在青藏高原东缘的鲜水河断裂带上发生了康定Ms6.3地震。通过分析康定Ms6.3地震的震源机制解、余震分布特征以及震害基本情况,对比了鲜水河断裂带南东段各次级断裂的全新世活动性特征,认为此次地震的发震断裂为鲜水河断裂带南东段的色拉哈-康定断裂,并初步判断该地震可能为一次强震的原地复发事件。同时,综合地表变形特征及震害特征等情况,认为此次康定地震没有出现具有构造意义的地表破裂,其造成的房屋震害与建筑物结构密切相关。     

基于广义极值分布的东昆仑山断裂带周边区域地震危险性分析

为了更合理地从统计分析角度描述地震危险性评价指标,基于几何分布特征,重新定义了地震重现期和重现最大震级。在此基础上,系统地阐述了用于地震危险性评价的极值分析模型的构建过程,并将其应用于对东昆仑断裂带周边区域的地震危险性评估中。研究表明,东昆仑断裂带周边区域每半年的平均最大发震为M_S5.2,M_S6以上强震发生频率很高,M_S7.4左右的超强震约50年一遇,该区域地质活动频繁,未来一段时间在该区域东部发生M_S7左右的超强震危险性较高。     

不同覆盖层土性下逆断层场地破裂模型试验分析

发震断裂附近场地破裂及其上建筑物震害分析,是研究活动断层附近岩土体覆盖层厚度、建筑物避让距离及抗断裂措施等最直接、有效的方法。基于大尺寸强震覆盖层土体破裂模型试验平台,对紧邻逆断层的黏性土、砂土覆盖层场地及其含框架结构场地进行试验,分别从土体破裂传播形态、地表位移、土压力变化、加速度监测等方面对比分析,得出结论：(1)框架结构在不同土性覆盖层场地下几乎没改变发震断裂对自由场地土体破裂的传播规律,而受建筑物影响地表主破裂带均出现一定的“迁移”;(2)含框架结构的黏性土覆盖层场地在地表主破裂带处破裂更严重,而含框架结构的砂土覆盖层场地既在地表主破裂带处破裂更严重,也在主破裂带上盘一定距离凹陷严重。与黏性土场地相比,砂土场地对建筑物抗断裂设计更不利。     

2013年4月20日芦山7.0级地震发震构造及地震地质灾害特点

芦山地震是龙门山断裂带南段的一次破裂,其性质为角度较低的逆断层,破裂未通到地表,没有形成连续而规模显著的地震断层,但存在断续的地表形变,如公路10~20 cm的垂直位移等,显示地壳缩短及次级构造的微弱变形。本次地震形成了滑坡、崩塌、地裂缝、砂土液化等地震地质灾害。除了同震形成的滑坡和崩塌,震动和变形造成岩土体的松动和不稳定,震后地质灾害成为灾区潜在的威胁。     

包谷垴-小河断裂——2014年8月3日云南鲁甸M_S6.5地震发震构造

2014年8月3日云南鲁甸发生MS6.5地震。通过对鲁甸地震震源机制解、余震分布、断裂组合样式及区域地质构造背景综合分析,得出以下结论:根据地震等震线长轴衰减方向、震源机制解、震后前期强余震分布样式及地表破裂,判定本次地震的发震构造为包谷垴-小河断裂;根据莲峰断裂、昭通断裂和包谷垴-小河断裂之间的构造组合样式、地表GPS水平运动速率及水平缩短速率的差异性判断包谷垴-小河断裂为同向差异逆冲型捩断层;根据莲峰、昭通断裂带上的地震震源深度分布规律,认为在断裂带下15~20km处地壳物质呈塑性流动状态,在来自大凉山次级块体南东向运动给予的应力挤压下,形成了包谷垴-小河捩断层,并且导致了鲁甸地震的发生。     

泸定地震诱发磨西断裂局部应力场偏转的离散元模拟分析

基于磨西断裂附近的姑咱台站和天全台站YRY-4型四分量钻孔应变仪的监测数据,采用PFC^2D5.0离散元软件模拟泸定地震时磨西断裂局部应力场最大主应力方向的时空演化特征。模拟结果表明,地震前后姑咱台站和天全台站的最大水平主应力(S_H)方向出现不同程度偏转。模拟结果与现场观测结果基本吻合,泸定地震时断裂的左旋错动会引起地壳浅表层产生压缩应力区和拉伸应力区,而且压缩应力区的偏转角变化值(Δθ)整体呈现逆时针偏转,拉伸应力区的Δθ整体呈现顺时针偏转,距离断裂越远,局部应力场偏转角越小。     

2023年土耳其两次强震对周围地区的静态应力影响

基于2023年2月6日土耳其卡赫拉曼马拉M_W7.8地震和M_W7.5地震的有限断层破裂模型,计算了两次强震在周围地区产生的位移场、应力场以及同震库伦应力变化对M_W>4.0的余震的应力触发。结果表明：(1)两次强震在地表产生了较大的位移,其中,M_W7.8地震产生的最大水平位移约为3.1m,最大隆升约为0.4m,最大沉降约为0.6m。M_W7.5地震产生的最大水平位移约为4.3m,最大隆升约为1.9m,最大沉降约为0.8m。两次强震后地表的最大水平位移约为4.15m,最大隆升约为1.9m,最大沉降约为0.8m。(2)M_W7.8地震震中南北两侧为面膨胀区,东西两侧为面压缩区,震中区域的主压应力方向为近南北向,主张应力方向为近东西向。M_W7.5地震震中北东和南西侧为面膨胀区,南东和北西侧为面压缩区,震中区域的主压应力方向为近东西向,主张应力方向为近南北向。(3)M_W7.8地震在M_W7.5地震震中处...     

汶川地震北川县城地表断层破裂特征

2008年5月12日四川省汶川8.0级地震是由于青藏高原的挤压应力在龙门山断裂集中释放.北川位于龙门山断裂的北段,野外考察结果表明,在主断裂方向北川县城可观测到两条断裂,并且产生了明显的地表破裂,走向均为北东30°～50°,主断裂方向地表破裂约10 km,具有明显挤压逆断层特征,上盘以60°～80°高角度向北东逆冲,断层垂直位移量3～4m,水平位移量0～2 m.主断裂的地表破裂集中位于两个地层的不整合面上,上盘为寒武系细砂岩、砂页岩,下盘为泥盆系白云岩、白云质灰岩.另外在北川县城北部发现次级断裂一条,走向北西30°,地表破裂长度约4 km,表现为正断层特征.这些破裂都直接或间接受地下深部构造的控制.     

西昌市强震断裂避让调查研究

本文详细整理国内外关于强震发震断裂地表破裂避让的有关研究成果,结合对汶川大地震现场的考察,提出在编制城市防震减灾规划中考虑断层避让的工作原则和框架.包括应避让的活动断裂定义,避让的条件,避让范围,并应用于编制西昌市防震减灾规划.     

天山活动地块地震的震源机制

利用天山地块的地震震源机制解,并结合Google Earth遥感影像验证了柯坪地区内逆冲推覆构造带发震断裂的走向。讨论了喀什地区地震空区的形变特征和区域应力场,同时根据Google Earth遥感影像中地震空区的地貌类型,分析了地震空区周围的形变特征,推断地震空区附近薄弱介质区域的地震危险性较高。此外,还根据天山地区的地震震源机制在Google Earth遥感影像上的分布规律,并结合地质信息分析了震源机制分区差异性的形成原因和造成这种差异的背景应力场。     

汶川地震中塔藏断裂对地震动的影响研究

地震动的频谱特征与地震波传播过程中所经过的构造环境有密切的联系,并且随着强震动记录的积累,非发震断裂构造可能会对强震动记录的特征产生复杂的影响。以汶川地震中塔藏断裂周边数字强震动台站(永丰、勿角、郭元、白河)所获取的加速度记录为依据,基于研究区的区域地质构造特征,通过频谱分析等手段来研究非发震断裂对地震动的影响。分析得到了塔藏断裂对地震动影响的规律,研究表明非发震断裂对于地震动具有一定的隔震作用,断层破碎带场地对地震动具有一定的放大作用。     

基于随机有限断层法的泸定6.8级地震强地面运动场重建

基于随机有限断层法开展泸定6.8级地震强地震动模拟,并通过实际强震记录校核,重建了泸定地震的强地面运动场。结果表明：(1)震中距80km以内,大部分模拟峰值地面加速度值与实际值较为接近,峰值地面加速度差值最小为0.58gal;(2)与低频段相比,高频段加速度反应谱的模拟效果较好,与实际反应谱的吻合度更高;(3)模拟峰值地面加速度(PGA)、峰值地面速度(PGV)、谱烈度(SI)及仪器地震烈度(I_I)的最大值分别为433gal、30cm/s、34cm/s、8.5,除I_I的模拟结果未展现Ⅸ度区外,各地震动参数均沿断层延伸方向呈对称分布,且在宏观形态上与地震烈度图的相似性较强;(4)与实际地震烈度图相比,重建的强地面运动场可有效预估地震烈度Ⅶ～Ⅸ度区的分布范围。作为合理确定地震动输入的一种途径,研究结果不仅可为泸定地区的抗震设防工作提供技术支撑,也可为特定地震强地震动(高频)的快速模拟提供参考。     

泸定磨西台地场地地震效应研究

基于在泸定磨西台地获取的地脉动数据,采用水平与垂直谱比法(HVSR法),开展了磨西台地场地地震效应研究。结果表明：(1)磨西台地地脉动频谱特征明显,0.2～15Hz内的峰值频段容易识别,大部分测点的峰值频率集中在1Hz左右,场地土层卓越频率范围0.80～1.34Hz,地层岩性和覆盖层厚度对卓越频率的影响作用较大;(2)磨西台地场地放大效应较为显著,绝大部分测点的峰值放大系数都大于2,与场地土层卓越频率相对应的峰值放大系数介于2.69～6.97;(3)磨西台地地层具有明显的地震效应方向性特征,100°～150°和150°～190°是磨西台地场地地震效应的两个优势方向区间,地层岩性差异对优势方向的控制作用较为突出。研究成果填补了磨西台地场地地震效应研究的空白,为深入开展冰川堆积物地层动力响应研究提供了新的途径,也为泸定6.8级地震后磨西台地所在乡镇的规划与重建提供了参考。     

利用智利地震震源分布确定智利地区主震断层面

从历史地震来看,智利及其周边地区的历史强震主要集中在Nazca板块和南美洲板块之间的俯冲带上,该区也是7级以上大震频发的地区,所以对于该地区的断层结构和震源机制的研究就显得十分有必要.大地震发生后,大量余震在断层面上发生.因此余震震源位置的空间分布可以较为精确地勾画出断层面的位置.假定地震的发震断层可以用一个平面来模拟...     

水泥企业不同固定源PM2.5排放特性

为获得水泥企业固定源颗粒物排放特性,采用自设固定源PM_2.5稀释采集系统对陕西省关中地区某水泥企业固定源中的细颗粒物开展了现场实测工作.结果表明:窑头主要排放粒径较小的颗粒物,其粒径分布特征与燃烧气态产物冷凝、碰并、凝聚等机制相关;窑尾、煤磨、破碎、水泥磨主要排放粒径较大的颗粒物,其粒径分布特征与原料、燃料及熟料的破碎、粉磨等物理性质相关;考虑废气标干流量情况下,固定源PM_2.5控制重点依次为窑头、煤磨、窑尾、水泥磨、破碎;窑头在爱根核模态和积聚模态的颗粒物浓度整体水平明显高于窑尾、煤磨、破碎（最高值间约相差3倍左右至1个数量级）;窑头、窑尾、煤磨、破碎浓度分布的共同特征是PM₁₀粒径分布谱中大于0.1 μm的各层级颗粒物质量大多较高且各层级间质量变化较为剧烈.窑头在爱根核模态和积聚模态的颗粒物数浓度整体水平明显高于窑尾、煤磨、破碎（最高值间约相差1~2个数量级）;窑头、窑尾、煤磨、破碎数浓度分布的共同特征是PM₁₀粒径分布谱中粗粒子模态数量均很小.窑尾、窑头、煤磨、破碎、水泥磨排放因子分别为0.156 g/t（以熟料计）、3.914 g/t（以熟料计）、1.538 g/t（以煤计）、0.016 g/t（以石料计）、0.056 g/t（以水泥计）,PM_2.5排放总量分别为207.48、5 205.62、286.38、28.73、131.50 t,固定源PM_2.5排放总量为5 859.7 t.研究显示,水泥企业不同固定源颗粒物排放特性相差较大,即使同一类工艺同一性质固定源其颗粒物排放也存在不同,主要原因在于各企业的运行参数、固定源除尘设施、颗粒物检测方法及仪器等存在不同.      

汶川地震映秀镇地质条件与地表破裂特征调查

2008年5月12日14时28分04秒,四川省汶川县发生了MS 8.0地震.根据地震部门测定,本次地震是从映秀开始破裂,震中位于四川汶川县映秀镇附近(北纬31.015°,东经103.365°).在中国地震局组织的汶川地震科学考察成果基础上,本文分析了映秀地质条件:主要发育的地层为二叠系的石英闪长岩,震旦系的砂岩;通过研究区的主要构造为龙门山中央断裂-映秀-北川断裂;主要的地貌类型为河流地貌.调查了研究区的地表破裂特征,根据研究区的地貌类型将其划分为A、B、C三段,A段为河床沉积地貌,垂直断距最大;B段为丘陵地貌,断距中等,但诱发崩塌地质灾害;C段为河流边滩地貌,断距较小,但震害严重.     

昆仑山8.1级地震后效应探讨与地震异常分析

2001年11月14日,在青海昆仑山口西沿近东西向断裂发生了Ms8.1巨大地震,地震造成近东西走向地表断裂带长达350公里,锦州台体应变记到8.1级地震波动长达10个小时,可见8.1地震释放能量的巨大.它必然加速附近地区的应力积累,引发较近地区地震的快速发生,也会激发周边发生远震效应.历次震例表明,强震前后的地震活动,形变及其他地球物理场的变化往往是大范围的,提出一种大尺度的地震孕育过程模式显然是需要的[1].     

近断层桥梁直接震害特征分析

汶川地震、集集地震和土耳其地震中发震断层10km范围内的梁桥和拱桥破坏严重,本文统计了因直接震害导致损毁或严重破坏的桥梁共51座,其中直接跨越发震断层的10座桥梁中有9座因落梁而丧失通行能力。这些近断层或跨断层桥梁的主要震害表现为全桥垮塌,落梁或主梁严重移位,墩柱压溃、剪断、倾斜,支座滑脱失效,主拱、横撑、拱座开裂等严重破坏。初步分析揭示造成震害的主要原因为断层地表位错、强地震动、碰撞、基础失效、桥台破坏对主梁纵向约束不足、滑动支座对弯扭效应约束不足。