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  地震地磁观测与研究  2023, Vol. 44 Issue (S1): 203-206  DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2023.S1.058
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引用本文  

曾宪伟, 李新艳, 李蒙亚, 等. 2015年阿拉善左旗MS 5.8地震序列研究:余震演化与发震构造[J]. 地震地磁观测与研究, 2023, 44(S1): 203-206. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2023.S1.058.
ZENG Xianwei, LI Xinyan, LI Mengya, et al. Investigation of the 2015 MS 5.8 Alxa Left Banner earthquake sequence: Aftershock evolution and seismogenic structure[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research, 2023, 44(S1): 203-206. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2023.S1.058.

基金项目

地震科技星火计划(项目编号:XH21040);宁夏自然科学基金(项目编号:2022AAC03690)

作者简介

曾宪伟(1982—),男,硕士,高级工程师,主要从事地震监测预报预警工作。E-mail:zeng_xw@126.com
2015年阿拉善左旗MS 5.8地震序列研究:余震演化与发震构造
曾宪伟   李新艳   李蒙亚   李文君     
中国银川 750001 宁夏回族自治区地震局
关键词双差定位    匹配定位    余震演化    障碍体    发震构造    
Investigation of the 2015 MS 5.8 Alxa Left Banner earthquake sequence: Aftershock evolution and seismogenic structure
ZENG Xianwei   LI Xinyan   LI Mengya   LI Wenjun     
Earthquake Agency of Ningxia Hui Autonomous Region, Yinchuan 750001, China
Key words: double-difference (DD) location    match and locate (M&L) method    aftershock evolution    barrier    seismogenic structure    
1 研究背景

2015年4月15日内蒙古阿拉善左旗发生MS 5.8地震。震中位于吉兰泰盆地内,且震中所在地区测震台站稀疏,地震监测能力较低,为此次地震的发震构造和余震演化分析带来了困难。阿拉善左旗MS 5.8地震距离磴口—本井断裂较近,该断裂是依据磁航资料推测的一条隐伏断裂,长约120 km,由于地表被覆盖,对于它的产状及第四纪活动特点尚不清楚。同时,对吉兰泰盆地内部结构至今了解不多。震中分布显示,阿拉善左旗MS 5.8地震序列展布优势方向不明显,震源机制节面解(韩晓明等,2015)、烈度长轴方向(阿那尔等,2017)与磴口—本井隐伏断裂走向存在差异,对其发震构造一直没有统一的认识。

中国地震科学台阵探测(二期)项目于2013年底完成平均台间距为35 km的流动台阵布设任务,并一直观测至2016年4月。阿拉善左旗MS 5.8地震震中区恰在台阵覆盖区域内,并发生在台阵运行期,且台站布局均匀。如此为此次地震的余震演化过程和发震构造精细分析带来了可能。

2 研究内容和方法

本研究选取了固定测震台站和流动台阵观测数据,采用双差定位法(Waldhauser and Ellsworth, 2000)对阿拉善左旗MS 5.8地震序列进行重新定位,并利用匹配定位方法(M&L)(Zhang and Wen, 2015)检测微震事件,补充余震数量,然后结合重新定位地震序列的空间分布、震源机制解以及前人的研究成果等对该地震的余震演化过程和发震构造进行精细分析,以期获得一些新的认识。

3 研究结果 3.1 微震检测结果

选择研究区25次ML 2.5以上地震作为模板事件,通过M&L方法共检测定位803次地震事件,数量达到微震检测前的近8倍。最小完整性震级也由ML 1.2降低到ML 0.6。地震序列主要分布在阿拉善左旗MS 5.8地震震源区附近,在主震北30 km左右的地方还存在2个微震集中区。

3.2 余震演化分析

震中分布图[图 1(a)]显示震源处破裂首先由东段开始,并逐步扩展至西段,表明此次地震为单侧破裂。震源深度剖面[图 1(b)]显示,绝大部分余震深度浅于主震深度(22.7 km),与强震易于在孕震层偏深的部位成核并向上传播的理论(Scholz,1990)相一致。余震带西段在20—25 km深度的地震明显偏少,这一现象与断面上可能存在较高强度的障碍体有关。

图 1 阿拉善左旗MS 5.8地震序列震中分布与地表活断层的关系 (a)沿A—A′剖面的余震分布;(b)断层代号及名称:F1磴口—本井断裂,F1′ F1分支断裂一,F1 ″ F1分支断裂二 Fig.1 Epicenter distribution of the Alxa Left Banner MS 5.8 earthquake sequence and distribution of the sequence along the A–A′ profile

阿拉善左旗MS 5.8地震余震带东段为断裂主凹凸体部位,破裂扩展由断裂东端开始,并由东向西扩展,在余震带西段遇到障碍体阻挡,破裂越过障碍体在障碍体的西侧扩展2 km左右停止。此时障碍体周边均产生破裂。主震发生后至2016年2月,该障碍体处余震极少、地震震级也较小,说明该障碍体一直处于高应力状态且未破裂。直至2016年3月24日,在该障碍体区相继发生ML 4.2、ML 3.2和ML 4.1地震,障碍体破裂。综上,余震沿断裂走向的震中分布和深度分布可以解释主震的破裂过程;余震演化过程分析与相关认识对较大余震或强余震的活动趋势判定是有意义的。

3.3 发震构造分析

将全长约12 km的余震带划分为东、西2个段落,分别绘制跨断层的震源深度横剖面[图 2(b)(c)]。东、西2个段落的发震构造在剖面上总体表现为向上分叉结构,呈现出走滑断裂带常见的花状构造形式。阿拉善左旗MS 5.8地震发震断裂应为磴口—本井隐伏断裂西侧分支断裂,该断裂走向NEE,为隐伏断裂。新揭示的发震断裂带总体呈现向上分叉的花状结构。阿拉善左旗MS 5.8主震破裂及余震活动不止受控于单一的断裂,而是以主断裂F1′为主,包含分支断裂F1″和次级断裂等多条断裂也参与活动;发震断裂带的尺度为4 km宽(最大)× ~12 km长,结构上较复杂。

图 2 阿拉善左旗MS 5.8地震序列震中分布与发震断裂的分段结构 (a)横跨余震带的2个剖面范围,(b)和(c)分别为BB′和CC″的震源深度及断层解释剖面,断层代号及名称与图 1同。 Fig.2 Epicenter distribution and segmentation structure of the seismogenic fault of the Alxa Left Banner MS 5.8 earthquake sequence
4 结束语

本研究将固定测震台站和流动台阵观测数据应用于阿拉善左旗MS 5.8地震序列的研究,使得区域地震监测能力明显提升,序列定位精度明显提高。采用M&L方法进行微震检测,地震数量大幅增加,地震目录完整性明显改善,为余震演化过程和发震构造精细研究提供了更加坚实的数据基础。结合已有研究成果、震源机制解、震中分布特征、震源剖面解释等资料,重点分析了阿拉善左旗MS 5.8地震序列的余震空间分布与地震构造的可能关系,以及余震的空间演化特征,并讨论了相关问题,获得了一些新的认识。

感谢中国地震科学台阵探测(二期)项目提供流动台阵数据。
参考文献
阿那尔, 那仁满都拉, 格根, 等. 内蒙古阿拉善左旗5.8级地震灾害现场调查与烈度分布[J]. 国际地震动态, 2017(11): 15-21.
韩晓明, 刘芳, 张帆, 等. 2015年阿拉善左旗MS 5.8地震的震源机制和重新定位[J]. 地震学报, 2015, 37(6): 1059-1063.
闻学泽. 内蒙古1979年五原6.0级和1996年包头6.4级地震的震源区构造[J]. 地震地质, 2014, 36(3): 586-597. DOI:10.3969/j.issn.0253-4967.2014.03.004
Scholz C H. The mechanics of earthquakes and faulting[J]. New York: Cambridge University Press, 1990.
Waldhause F, Ellsworth W L. A double difference earthquake location algorithm: method and application to the North Hayward fault, California[J]. Bull Seismol Soc Am, 2000, 90(6): 1353-1368. DOI:10.1785/0120000006
Zhang M, Wen L X. An effective method of small event detection: match and locate (M&L)[J]. Geophys J Int, 2015, 200(3): 1523-1537. DOI:10.1093/gji/ggu466