2) 中国兰州 730000 中国石油勘探开发研究院西北分院;
3) 中国兰州 730000 甘肃省地震局
2) Research Institute of Petrochina Exploration & Development (Northwest), Lanzhou 730000, China;
3) Gansu Earthquake Agency, Lanzhou 730000, China
震群是地震序列的一种形式,其发震构造历来是地震研究的关注点之一。而双差定位方法被广泛应用于震群序列的分析研究中。
甘肃地区地质构造复杂,各种强度的地震发生频度较高,震群发生概率也相对偏高。据甘肃地震台网目录,2019年1月18日—2月18日,甘肃碌曲接连发生64次地震(图 1中黄色实心圆),其中ML 0.0—0.9地震15次;ML 1.0—1.9地震36次;ML 2.0—2.9地震11次;ML 3.0—3.9地震2次。据陆远忠等(1984)和《地震学分析预报方法程式指南》①对震群的定义,判定碌曲地区发生的系列地震为震群型地震。据统计,1970年—2019年1月,距该震群中心200 km范围内共发生7次5级以上地震,其中5—5.9级地震5次,6—6.9级地震1次,7级以上地震1次。可见,该震群区域周边具有5级以上地震发生背景。因此,针对该区地震活动与发震构造关系的探讨,对于未来中强震危险区域判定具有较好的指示意义。
① 国家地震局科技监测司. 地震学分析预报方法程式指南. 1990.
本次碌曲震群位于光盖山—迭山北麓断裂西端与光盖山—迭山南麓断裂西支区域(图 1)。震群区域南部的东昆仑断裂与震群附近的光盖山—迭山断裂交汇形成左旋左阶式构造,并在该震群南部区域形成拉分盆地——尕海,因此区内小型分支断裂较为发育,且与主构造线发育方向保持一致(袁道阳等,2004)。震群区域及周边断裂在构造或活动性上具备强震发生条件。该震群序列呈丛集分布,但无法判定其发生断裂带,精确确定震群的发震构造断层,可对该区未来地震活动危险性评估起到关键作用。为此,拟采用多阶段定位法(Long et al,2015),对碌曲震群进行重新定位,分析小震空间分布特征,判定震群所在构造性质。
2 资料与方法在全国地震编目系统下载甘肃地区2009年1月1日至2019年2月18日正式观测报告,提取碌曲及周边地区震相文件。考虑到该区域附近地震台站分布不均匀,东部到东北部相对密集,西部和南部较为稀疏的特点,从震相文件中选取具有4个以上台站记录的520个地震事件,进行整理、筛选及预处理,获取碌曲及周边地区一定范围内震相走时数据。选用莘海亮(2010)提出的甘东南地区一维地壳速度结构模型,基于HYP2000初定位和hypoDD精定位所需hyp2k.sta和hypodd.sta台站信息数据,基于所获取的震相走时数据,采用多阶段定位法(Long et al,2015),即采用HYP2000方法进行初定位,后采用hypoDD方法进行精定位,计算获取碌曲地区地震事件精定位结果。
3 研究结果基于碌曲地区地震精定位结果,挑选得到2019年1月18日—2月18日碌曲震群34个地震的精定位结果,绘制重新定位前后地震空间分布和震源深度直方图,结果见图 1和图 2。
由图 1可见,碌曲震群重新定位后,地震空间分布更加收敛,整体呈NE向展布,细节上两丛分布明显,且更加向光盖山—迭山南麓断裂西支靠拢,断裂南部的丛集地震呈NW向分布,北部的丛集地震呈近圆形展布。
由图 2可见,碌曲震群重新定位前后,震源深度分布有较大差异,定位后震源优势分布在5—10 km深度范围内,具体特征如下:①碌曲震群重新定位前:震源深度0—5 km,地震占比9%;震源深度5—10 km,地震占比53%;震源深度10—15 km,地震占比18%;震源深度15—20 km,地震占比12%;震源深度20—25 km,地震占比8%;震源深度25—30 km,无地震分布;②碌曲震群重新定位后:震源深度5—10 km,地震占比79%;震源深度0—5 km、10—15 km、15—20 km,地震占比均6%;震源深度25—30 km,地震占比3%;震源深度20—25 km,无地震分布。
沿碌曲震群优势展布方向AB,绘制精定位前后地震震源深度剖面图,结果见图 3。由图 3可见:定位前,震源深度集中分布在3—15 km范围,水平展布在26—42 km范围内;定位后,震源深度集中分布在5—10 km范围,水平展布在29—40.5 km范围内。结合图 1,光盖山—迭山南麓断裂西支南侧丛集地震定位深度收敛至近水平层,且沿水平方向伸展长度约10 km,而北侧丛集地震定位深度明显收缩成团,且ML 3.0以上地震位于该中心点。结合地质构造背景和震群展布方向,认为碌曲地震序列发生在光盖山—迭山南麓断裂西支,可能是该构造带复杂运动引起的系列地震活动。
综上所述,得出以下结论:碌曲震群震源深度优势分布在5—10 km范围内;震群发生在光盖山—迭山南麓断裂西支,可能是由该构造带复杂运动引起的一系列地震活动,受地震台站分布或地壳速度结构模型限制,碌曲震群精定位结果可能存在一定误差,有待进一步分析。
四川省地震局龙锋提供地震精定位计算程序,在此表示感谢。
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袁道阳, 张培震, 刘百篪, 等. 青藏高原东北缘晚第四纪活动构造的几何图像与构造转换[J]. 地质学报, 2004(2): 270-278. DOI:10.3321/j.issn:0001-5717.2004.02.017 |
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