地震地质 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (2): 384-404.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2025.02.20240151
收稿日期:
2024-12-01
修回日期:
2025-03-10
出版日期:
2025-04-20
发布日期:
2025-06-07
作者简介:
陈长云, 男, 1981年生, 2014年于中国地震局地质研究所获构造地质学专业博士学位, 高级工程师, 主要研究方向为活动构造与地壳变形特征研究, E-mail: ccy_666@163.com。
基金资助:
CHEN Chang-yun(), YIN Hai-quan
Received:
2024-12-01
Revised:
2025-03-10
Online:
2025-04-20
Published:
2025-06-07
摘要:
文中基于GNSS速度场结果利用球面最小二乘配置方法计算获取2024年1月23日乌什 MS7.1 地震前新疆地区现今的地壳变形特征。基于活动块体基本概念, 结合区域地震地质数据将新疆及其邻区划分为17个活动块体, 利用三维弹性块体模型计算了活动块体及其边界断裂带的滑动速率。基于块体划分结果, 将研究区划分为91个潜在地震危险区。将基于GNSS速度场反演得到的断层滑动速率、 面应变率等大地测量结果应用到经典强震危险性概率预测中, 给出各潜在危险区的强震危险性概率预测结果, 并综合分析了乌什7.1级地震与区域地壳变形特征和强震概率预测结果之间的关系。结果表明, 新疆地区的速度场、 应变率场和主要边界断裂带的滑动速率均具有明显的分区特征。速度场方向变化与动力背景有关, 大小变化与天山构造带的吸收作用有关。南天山西段主压应变特征最为明显, 其次是阿尔金断裂带。各块体边界断裂带中NW走向的断裂带以右旋走滑运动为主, NE或近EW向的断裂带以左旋走滑运动为主, 整个天山地区以挤压变形为主。基于乌什地震震前数据获取的高概率危险区段主要集中在南天山西段, 包括NE走向的迈丹断裂带、 那拉提断裂带和乌孙山脊断裂带, NW走向的塔拉斯-费尔干纳断裂带和克孜勒陶断裂带北西段等。北天山强震危险概率相对较高的区域包括阜康断裂带、 博格达断裂带西段等。乌什7.1级地震发生在高发震概率迈丹断裂带上, 验证了方法的有效性。
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图 1 新疆地区的主要活动断裂带、 地震活动和GNSS速度场 图中断裂带数据据文献(徐锡伟等, 2016); 地震数据来自中国地震台网中心 ① ; 震源机制解下载自网站 ② ; GNSS速度场据文献(Wang et al., 2020)。F1额尔齐斯断裂带; F2可可托海-二台断裂带; F3北塔山前断裂带; F4纸坊断裂带; F5哈密断裂带; F6洛包泉-咸泉子断裂带; F7博格达南缘断裂带; F8博格达北缘断裂带; F9博阿断裂带; F10喀什河断裂带; F11那拉提断裂带; F12迈丹断裂带; F13柯坪断裂带; F14秋里塔格断裂带; F15兴地断裂带; F16克敏断裂带; F17大扎莱尔断裂带; F18塔拉斯-费尔干纳断裂带; F19克孜勒陶断裂带; F20阿尔金断裂带; F21达尔布特断裂带
Fig. 1 Major faults, seismic activity and GNSS velocity field respective to Eurasian frame in Xinjiang and its adjacent regions.
图 3 新疆地区块体划分和块体运动(a)及其残差分布(b) 图中红色和蓝色线段分别为张培震等(2003)给出的一级和二级活动地块的边界; 棕色线段为本文给出的块体边界。块体名称: B1塔里木; B2柯坪; B3那拉提南; B4那拉提北; B5克敏东; B6博乐; B7焉耆; B8阜康; B9博格达; B10哈密; B11清河; B12海西; B13塔什库尔干; B14乌恰; B15克敏西; B16巴尔喀什; B17塔城
Fig. 3 Block division and motion in Xinjiang and its adjacent(a)and residuals of block motion(b).
图 4 基于震源深度和三维弹性块体模型拟合确定新疆地区最优闭锁深度 a 小地震精定位和1900年以来5.0级以上地震分布; 黑色框为投影范围; b、 c 分别为跨南天山和北天山中东段震源深度剖面; d、 e 分别为b和c所示剖面对应的震源深度频次统计结果; f 最优闭锁深度模型拟合结果
Fig. 4 The optimal locking depth in Xinjiang and adjacent areas determined based on focal depths and model fitting results.
图 5 新疆地区块体边界断裂的运动特征 a 走滑运动特征(红色左旋, 蓝色右旋); b 张压运动特征(红色拉张, 蓝色挤压)
Fig. 5 Kinematic characteristics of block boundary faults in Xinjiang and its adjacent regions.
图 6 新疆地区潜在地震危险区划分结果 黄色为主要潜在地震危险区; 青色为次级潜在地震危险区; 序号为潜在危险区的编号
Fig. 6 Results of potential earthquake hazard zone delineation in Xinjiang and its adjacent regions.
图 8 新疆地区未来50a的7级以上强震的发震概率
Fig. 8 Probability of occurrence of strong earthquakes larger than 7 in Xinjiang and its adjacent regions in the next 50 years.
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