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  地震地磁观测与研究  2023, Vol. 44 Issue (S1): 42-45  DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2023.S1.013
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引用本文  

鞠慧超, 李贤燕, 万文琦, 等. 德令哈地区三维速度结构研究[J]. 地震地磁观测与研究, 2023, 44(S1): 42-45. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2023.S1.013.
JU Huichao, LI Xianyan, WAN Wenqi, et al. Study on three-dimensional velocity structure in the Delingha area[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research, 2023, 44(S1): 42-45. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2023.S1.013.

基金项目

甘肃省地震局科技发展基金(项目编号:KY2203003)

作者简介

鞠慧超(1990—),女,硕士,工程师,主要从事地震监测研究工作。E-mail:1584290191@qq.com
德令哈地区三维速度结构研究
鞠慧超   李贤燕   万文琦   张胜霞   尹欣欣     
中国兰州 730000 甘肃省地震局
关键词德令哈地区地震    双差层析成像方法    地震重定位和三维速度结构    
Study on three-dimensional velocity structure in the Delingha area
JU Huichao   LI Xianyan   WAN Wenqi   ZHANG Shengxia   YIN Xinxin     
Gansu Earthquake Agency, Lanzhou 730000, China
Key words: earthquakes in Delingha area    double-difference tomography    earthquake relocation and three-dimensional velocity structure    
1 研究背景

2022年4月15日9时26分,在青海海西州德令哈市发生MS 5.4地震(38.52°N,97.33°E),震源深度10 km;2022年3月26日00时21分,在德令哈市发生MS 6.0地震(38.50°N,97.33°E),震源深度10 km;2022年1月23日10时21分,在德令哈市发生MS 5.8地震(38.44°N,97.37°E),震源深度8 km;2022年3月17日8时26分,在附近甘肃张掖市肃南县发生MS 5.1地震(39.02°N,97.66°E),震源深度9 km。这些地震所在地区位于青藏高原北部柴达木—祁连活动地块的腹地。该研究区域构造活动复杂,根据张培震等(2003)研究,柴达木—祁连活动地块由NEE向的阿尔金断裂带、NNW向的祁连山—海原断裂带和近EW向的东昆仑断裂带3条巨型左旋走滑断裂所围限。该区域由于青藏高原整体不断隆升和向北东侧向挤压,在块体内部形成了一些性质不同、规模不等的晚第四纪活动断裂带,因此有较强的孕震能力。这几次德令哈地震,震源区无明显断层分布或出露地表的断层,因此很难确定具体发震断层,距离最近的断层是党河南山主峰断裂以及疏勒南山断裂,据苏琦等(2016)研究,两条断裂区因自然条件恶劣导致研究程度较低。

2 研究内容和研究方法

为深入研究该区域地震孕育与发生的深部构造背景和发震构造模式,以及判定未来地震活动趋势,根据青海、甘肃、新疆台网记录到的震相数据,利用双差层析成像方法(Zhang et al,2003),联合反演德令哈地区的三维精细速度结构和震源位置,探讨德令哈地震孕育、发生的深部构造背景及其演化过程,综合分析德令哈地区未来地震活动趋势,提取具有预测意义的信息。双差层析成像方法通过使用绝对走时数据和相对走时数据来联合反演三维速度结构和震源位置,目前双差层析成像已被广泛应用于震区三维精细速度结构研究中,获得了高分辨率的成像和定位结果(王长在等,2013;邓文泽等,2014;肖卓等,2017)。

3 研究结果 3.1 地震重定位结果

收集了2009年以来的震相数据,利用双差层析成像方法进行地震重定位,结果显示(图 1),德令哈MS 5.4、MS 6.0、MS 5.8地震的余震展布方向为NW—SE。该区域内地震总体也沿NW—SE方向展布,震源深度集中在7—18 km。重新定位后的地震震中分布呈现更加明确的成团成片的丛集状特征,沿着区域内断裂分布,显示了研究区内地震活动与活动构造的密切关系。

图 1 重定位震中分布 (蓝色五角星为2022年4月15日、3月26日、1月23日德令哈MS 5.4、MS 6.0、MS 5.8地震,橙色五角星为2022年3月17日肃南MS 5.1地震) Fig.1 Earthquake relocation epicentral distribution map

根据重定位结果,结合杨志高等(2022)震源机制(表 1)初步推断德令哈地震序列的发震构造为一条NS向、高倾角的右旋走滑隐伏断层。该地区受到印度板块向NE方向挤压作用,应力不断积累,导致该区域内板内构造复杂,变形剧烈,地震活动比较活跃。

表 1 3次地震震源机制CMT产品 Table 1 Focal mechanism CMT products of three earthquakes
3.2 三维速度反演结果

根据地震重定位结果,该地区地震震源深度大多小于20 km,速度结构反演结果在20 km以上比较可靠。速度平面结果显示(图 2),浅层速度与地表出露的地层相关联,与地表主要断裂构造带分布和地质构造特征具有一定对应关系。地震活动在高速异常区域及高低速过渡区域内比较活跃,分布较多,说明地壳速度结构分布和地震活动性具有一定的相关性。地下如果存在坚硬的岩石就会导致P波速度较高,具有积累应变能的能力,并且能够在地震事件中得到释放,是强震孕育和发生的基础。

图 2 速度平面 Fig.2 Velocity plane
4 结束语

震中分布情况,地震更加集中在断层附近,成团状或者条带状沿断裂分布,研究区域内地震沿NW—SE向空间分布,基本与区域内大的断裂走向一致,再次表明重定位结果的空间分布特征与地质构造关系近紧密;速度平面结果显示地震活动在高速异常区域及高低速过渡区域内比较活跃,分布较多,地壳速度结构分布和地震活动性具有一定的相关性。

根据德令哈地区重定位结果和三维速度结构,研究德令哈地区震源区介质性质及地震发生的深部构造环境,分析德令哈地震震源区速度结构的空间异常特征,探讨震源区速度结构异常与德令哈地震孕育、发生位置之间的联系,为未来该区的地震危险性判断和地震趋势研究提供一定的参考。

参考文献
张培震, 邓起东, 张国民, 等. 中国大陆的强震活动与活动地块[J]. 中国科学(D辑), 2003(S1): 12-20.
苏琦, 袁道阳, 谢虹, 等. 祁连山西段疏勒河流域地貌特征及其构造意义[J]. 地震地质, 2016, 38(2): 240-258. DOI:10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.002
Zhang Haijiang, Thurber Clifford H. Double-Difference Tomography: The Method and Its Application to the Hayward Fault, California[J]. Bulletin of the Seismological Society of America, 2003, 93(5): 1 875-1 889. DOI:10.1785/0120020190
Xu Zhiguo, Shi Jianyu, Liang Shanshan, et al. Preliminary analysis of the seismogenic structure and full moment tensor inversion of the M 5.8 Delingha, Qinghai earthquake on January 23, 2022[J]. China Earthquake Engineering Journal, 2022, 44(5): 1 128-1 135.