地震地质 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (1): 325-344.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2025.01.019
牛鹏飞(), 韩竹军*(
), 郭鹏, 刘冠伸, 罗佳宏, 郭钊吾
收稿日期:
2024-05-26
修回日期:
2024-12-28
出版日期:
2025-02-20
发布日期:
2025-04-09
通讯作者:
韩竹军
作者简介:
牛鹏飞, 男, 1995年生, 现为中国地震局地质研究所构造地质学专业在读博士研究生, 主要从事活动构造研究, E-mail: niupengfei0814@163.com。
基金资助:
NIU Peng-fei(), HAN Zhu-jun*(
), GUO Peng, LIU Guan-shen, LUO Jia-hong, GUO Zhao-wu
Received:
2024-05-26
Revised:
2024-12-28
Online:
2025-02-20
Published:
2025-04-09
Contact:
HAN Zhu-jun
摘要: 分析地震之间的应力传递有助于分析及评估未来强震危险性。2016年门源 MW5.9 地震和2022年门源 MW6.7 地震都发生在祁连-海原断裂带的冷龙岭段, 研究2次地震对西侧“托莱山地震空区”的库仑应力影响可为更深入认识区域强震危险性提供科学依据。文中基于库仑应力理论、USGS(美国地质调查局)给出的有限断层模型及现场调查确定的主要发震断层的几何学和运动学参数, 分析探讨了2016年地震对2022年地震的触发机制、2022年地震对区域强余震的库仑应力作用及2次地震对空区内主要发震断裂的影响。结果表明, 2016年地震对2022年地震具有触发作用。其中, 2022年1月8日和1月12日 MW5.1、MW5.2和 MW4.7 强余震明显受到1月8日 MW6.7 主震的应力触发, 2022年1月12日发生的 MW4.8 余震位于库仑应力卸载区, 主震产生的破裂延迟了 MW4.8 地震的发生; 2016年和2022年2次门源地震对托莱山断裂带东段和肃南-祁连断裂带东段有显著的库仑应力加载作用, 后者产生的库仑应力变化量为0.3891bar和0.1658bar, 高于一般认为的地震触发阈值(0.1bar)。综合分析强震空间迁移趋势、余震空间分布、应变分配、古地震研究等资料, 发现托莱山断裂带东段和肃南-祁连断裂带东段的应力积累可能处于较高的状态, 2次门源地震的库仑应力加载将进一步增加2条发震断裂带东段未来发生强震的危险性。
牛鹏飞, 韩竹军, 郭鹏, 刘冠伸, 罗佳宏, 郭钊吾. 青海门源2016年MW5.9和2022年MW6.7 2次地震的库仑应力触发作用及其对周边发震断裂的影响[J]. 地震地质, 2025, 47(1): 325-344.
NIU Peng-fei, HAN Zhu-jun, GUO Peng, LIU Guan-shen, LUO Jia-hong, GUO Zhao-wu. THE COULOMB STRESS TRIGGERING EFFECT OF 2016 MW5.9 AND 2022 MW6.7 EARTHQUAKES IN MENYUAN, QINGHAI AND THEIR INFLUENCE ON THE SURROUNDING SEISMOGENIC FAULTS[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2025, 47(1): 325-344.
序号 | 日期 | 震级 /MW | 震源深度 /km | 节面1 | 节面2 | 来源 | ||||
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走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | 走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | |||||
1 | 2016-01-21 | 5.9 | 13.9 | 343 | 51 | 109 | 134 | 43 | 68 | GCMT |
2 | 2022-01-08 | 6.7 | 14.8 | 104 | 82 | 1 | 14 | 89 | 172 |
表1 2次门源地震的断层模型
Table1 Fault models of the two Menyuan earthquakes
序号 | 日期 | 震级 /MW | 震源深度 /km | 节面1 | 节面2 | 来源 | ||||
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走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | 走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | |||||
1 | 2016-01-21 | 5.9 | 13.9 | 343 | 51 | 109 | 134 | 43 | 68 | GCMT |
2 | 2022-01-08 | 6.7 | 14.8 | 104 | 82 | 1 | 14 | 89 | 172 |
图1 青藏高原东北缘主要活动断裂带与地震(M≥6.0)震中分布图 a 红色方框为图b范围, 黑色箭头指示块体运动方向。QHF 祁连-海原断裂带; ATF 阿尔金断裂带; KF 昆仑断裂带; XF 鲜水河断裂带。b 断裂位置与性质据文献(徐锡伟等, 2016); 地震数据来自中国地震信息网, 相对于稳定欧亚大陆的GPS速度场来自文献(Zhao et al., 2015)
Fig. 1 Distribution of major active faults and epicenters of earthquakes(M≥6.0)on the northeastern margin of the Qinghai-Xizang Plateau.
图3 托莱山断裂带东段和肃南-祁连断裂带东段典型地表破裂迹线 卫星影像来自Google Earth。a托莱山断裂带的断错地貌及2022年门源地震地表破裂带迹线,分辨率为0.15m;b肃南-祁连断裂带断错地貌,分辨率为0.30m。
Fig. 3 Surface rupture traces of the eastern segment of the Tuolai Mountain fault zone and the eastern segment of the Sunan-Qilian fault zone.
序号 | 日期 | 发震时刻 | 震级 /MW | 震中位置 | 震源 深度 /km | 节面1 | 节面2 | 来源 | ||||
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走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | 走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | |||||||
1 | 2022-01-08 | 02:09:05 | 5.1 | 101.217°E 37.773°N | 9 | 0 | 73 | -161 | 264 | 72 | -18 | 许英才等, |
2 | 2022-01-12 | 18:20:41 | 5.2 | 101.469°E 37.703°N | 13.6 | 210 | 72 | 177 | 301 | 87 | 18 | |
3 | 2022-01-12 | 20:16:18 | 4.8 | 101.470°E 37.780°N | 8 | 219 | 72 | 161 | 315 | 72 | 19 | |
4 | 2022-01-12 | 21:01:53 | 4.7 | 101.475°E 37.697°N | 14.2 | 218 | 81 | 152 | 313 | 62 | 10 |
表2 2022年门源地震后续4次震级>MW4.5的强余震破裂参数
Table2 Rupture parameters of the four strong aftershocks greater than MW4.5 following the 2022 Menyuan earthquake
序号 | 日期 | 发震时刻 | 震级 /MW | 震中位置 | 震源 深度 /km | 节面1 | 节面2 | 来源 | ||||
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走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | 走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | |||||||
1 | 2022-01-08 | 02:09:05 | 5.1 | 101.217°E 37.773°N | 9 | 0 | 73 | -161 | 264 | 72 | -18 | 许英才等, |
2 | 2022-01-12 | 18:20:41 | 5.2 | 101.469°E 37.703°N | 13.6 | 210 | 72 | 177 | 301 | 87 | 18 | |
3 | 2022-01-12 | 20:16:18 | 4.8 | 101.470°E 37.780°N | 8 | 219 | 72 | 161 | 315 | 72 | 19 | |
4 | 2022-01-12 | 21:01:53 | 4.7 | 101.475°E 37.697°N | 14.2 | 218 | 81 | 152 | 313 | 62 | 10 |
图5 2022年门源地震对后续强余震的库仑应力作用 a MW5.1地震为接收断层; b MW5.2地震为接收断层; c MW4.8地震为接收断层; d MW4.7地震为接收断层
Fig. 5 Coulomb stress effect of the 2022 Menyuan earthquake on subsequent strong aftershocks.
图7 2022年门源地震对周边发震断裂的库仑应力影响 a、b 以肃南-祁连断裂带东段为接收断层; c、d 以托莱山断裂带东段为接收断层
Fig. 7 Influence of the 2022 Menyuan earthquake on the Coulomb stress of surrounding seismogenic faults.
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