胡朝忠, 楊攀新, 李智敏, 黃帥堂, 趙妍, 陳丹, 熊仁偉, 陳慶宇
1 中國地震局地震預測重點實驗室,地震預測研究所, 北京 100036 2 青海省地震局, 西寧 810001
2016年1月21日青海門源6.4級地震的發(fā)震機制探討
胡朝忠1, 楊攀新1, 李智敏2*, 黃帥堂1, 趙妍1, 陳丹1, 熊仁偉1, 陳慶宇1
1 中國地震局地震預測重點實驗室,地震預測研究所, 北京100036 2 青海省地震局, 西寧810001
摘要2016年01月21日青海省門源縣發(fā)生6.4級地震,地震現(xiàn)場考察的震害分布橢圓長軸走向120°N—140°E.震后0.8 m高分遙感影像與震前高分影像的對比解譯結果表明,本次地震導致大于23處較集中的崩塌滑坡,它們的空間分布表現(xiàn)出震中北側多于南側,分布點總體形態(tài)呈NNW向延展的平面特征.區(qū)域斷裂幾何展布和活動性質的高分遙感解譯和野外考察研究表明,冷龍嶺斷裂水平運動分量占絕對優(yōu)勢,如果本次地震發(fā)生在該斷裂上,不應為純逆沖性質.震中區(qū)域活動斷裂的精細研究發(fā)現(xiàn)在冷龍嶺北側發(fā)育一條走向約為140°的活動斷裂,該斷裂在高分影像上地表為北傾,該斷裂與多家機構的震源機制解節(jié)面Ⅰ走向非常相近.本次地震的余震分布總體長軸方向與冷龍嶺斷裂相差約20°,而與最新發(fā)現(xiàn)的冷龍嶺北側斷裂走向相近.綜合以上多方面資料,認為冷龍嶺北側斷裂極有可能是本次地震的發(fā)震斷裂.綜合余震分布在深部的展布特征,主震的震源機制解,發(fā)震斷裂在地表的幾何展布特征和活動性質,再結合震區(qū)附近大地電磁測深等地球物理資料,建立了發(fā)震機制模型,認為本次地震是2008年于田7.4級地震、2014年于田7.3級地震后,青藏高原塊體向北東方向推擠生長過程中發(fā)生的一次地震事件.
關鍵詞門源地震; 冷龍嶺北側斷裂; 發(fā)震斷裂; 震源機制解; 余震分布; 地震災害; 冷龍嶺斷裂
1引言
據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定,北京時間2016年01月21日01時13分37.65秒,青海省海北藏族自治州門源回族自治縣(37.65°N,101.62°E)發(fā)生6.4級地震, 震源深度10 km(http:∥www.cenc.ac.cn/).據(jù)地震應急現(xiàn)場指揮部,截止2016年1月25日14時24分30秒,共監(jiān)測到888次余震,10人輕傷,600戶以上房屋受損,地震造成了人員受傷和重大財產(chǎn)損失.地震發(fā)生后,中國地震局地震預測研究所開展了發(fā)震構造、遙感震害、地震趨勢等分析工作;中國地震局地球物理研究所根據(jù)地震科學臺陣數(shù)據(jù),開展了地震矩張量反演、余震精定位等工作,并根據(jù)預測的震動圖分布特征,預計極震區(qū)烈度可能達Ⅶ度以上,可能的受災范圍近7000 km2;中國地震局地質研究所推測發(fā)震斷裂為民樂—大馬營斷裂東南段,或者為冷龍嶺斷裂與民樂—大馬營斷裂之間的一條逆斷層;中國地震局地殼應力研究所反演的最大主應力軸方向為N偏E30—50°;中國地震局工程力學研究所應用52組強震動數(shù)據(jù)獲得強震臺網(wǎng)監(jiān)測到的最大峰值加速度為85.8 Gal.
但對該地震的發(fā)震斷裂、成因等認識不一.筆者1月21日地震當天即抵達門源地震現(xiàn)場,開展地震災害、崩塌滑坡、地震地質等考察,依據(jù)掌握的上述材料,結合余震分布、震源機制解等資料的分析,對本次地震的發(fā)震構造、孕震特征等進行粗淺分析,希望能夠為更深入的認識本次地震成因,為后續(xù)震情趨勢研判提供基礎資料.
2區(qū)域構造特征
地震震中在祁連山內部冷龍嶺北側,其南側為門源斷陷盆地.該盆地的構造沉降與祁連山隆升相輔相承.通過對盆地地層、斷錯地貌、斷裂活動期次的研究,該盆地新生代以來經(jīng)歷了4期以上的構造運動,其中46—3萬年間盆地新的邊界斷裂形成,盆地斷陷;3萬年以來盆地和兩側的山地整體抬升,盆地北緣斷裂由逆沖走滑性質轉變?yōu)樽呋再|,但滑動速率、強度明顯降低(馬保起等,2008).門源盆地第四紀沉積厚度大于400 m,沉積中心靠近北緣斷裂老虎溝口西北側(中國人民解放軍建字722部隊,1976).
在5代區(qū)劃圖中,本次地震50 km范圍內發(fā)育眾多活動時代、性質、強度不同的斷裂.主要包括達坂山斷裂、門源盆地北緣斷裂、冷龍嶺斷裂、托勒山北緣斷裂、肅南—祁連斷裂、民樂—大馬營斷裂、皇城—雙塔斷裂等(圖1).離本次地震震中最近的斷裂為震中南側的冷龍嶺斷裂,相距約6 km;其次為震中北側的民樂—大馬營斷裂,相距約15 km.民樂—大馬營斷裂呈北西西向延伸,西自民樂以南玉帶溝、經(jīng)扁都口、黃狐拉山東南,至百花掌,全長約110 km,以純逆沖為主,垂直錯斷了7級河流階地,但無明顯水平位移1)李有利.2015.民樂—大馬營斷裂1/5萬活動斷裂填圖2015年度進展報告,中國地震活動斷裂探察——南北帶北段進展檢查會議..
冷龍嶺斷裂地處青藏高原隆起區(qū)的東北緣, 屬于北祁連山活動斷裂帶的一部分.在大地構造上該斷裂位于北祁連褶皺帶內, 北側為走廊過渡帶, 南側為中祁連隆起帶(國家地震局地質研究所和國家地震局蘭州地震研究所,1993).斷裂東端與古浪斷裂及毛毛山斷裂相接, 西端與托勒山北緣斷裂相連.冷龍嶺斷裂沿冷龍嶺山脊展布,由多條長度不等的斷層呈左階斜列狀組合而成,斷裂左階區(qū)形成拉分凹陷.斷裂總體走向約300°,傾向NE,傾角50—60°,斷裂帶寬1~3 km.關于冷龍嶺斷裂的分段,韓竹軍等認為該斷裂全新世左旋走滑兼逆沖活動,從東向西大致分為4段,即牛頭山段、寧纏丫豁段、抓石蛋段和硫磺溝段2)2) 韓竹軍.2015.冷龍嶺斷裂1/5萬活動斷裂填圖2015年度進展報告,中國地震活動斷裂探察——南北帶北段進展檢查會議..而何文貴等將冷龍嶺斷裂分成3 段, 即雙龍煤礦—假墻丫豁段(東段)、假墻丫豁—硫磺溝口段(中段)和硫磺溝口—八道班段(西段)(何文貴等,2000).2種分段雖有不同,但在老虎溝達坂附近的分段卻是一致的,該分段位置正好對應于本次地震余震分布區(qū)域的東南端部,而分段以西的抓石蛋段或叫假墻丫豁—硫磺溝口段正好對應這次地震的余震分布區(qū)域.該段斷錯晚第四紀冰磧物及現(xiàn)代冰川,斷裂的新活動以左旋走滑為主.野外地質考察發(fā)現(xiàn),雖然討拉柴垅斷層反向陡坎明顯,但斷錯的地層特征卻明顯的表現(xiàn)出與正斷相反的北盤向南盤擠壓仰沖性質.何文貴等研究冷龍嶺斷裂早期活動以擠壓逆沖為主, 晚第四紀表現(xiàn)為以左旋走滑為主兼正斷層性質.Q2以來的斷裂平均滑動速率2.14~4.64 mm·a-1, Q3以來2.86~4.07 mm·a-1, Q4以來3.35~4.62 mm·a-1,Q4以來平均垂直滑動速率為0.38 mm·a-1,斷裂活動以水平運動為主(何文貴等,2000).
圖1 青海門源地震發(fā)震斷裂及余震分布斷裂資料修改自第五代區(qū)劃圖,余震資料來源于中國地震臺網(wǎng)中心. F0冷龍嶺北緣斷裂; F1達坂山斷裂; F2門源盆地北緣斷裂; F3冷龍嶺斷裂; F4托勒山北緣斷裂; F5肅南—祁連斷裂; F6民樂—大馬營斷裂; F7皇城—雙塔斷裂.Fig.1 Map showing regional faults and aftershocks of 2016 Menyuan MS6.4 earthquake Fault data modified from the fifth generation of zoning map, aftershocks data from the china earthquake networks center. F0 The northern margin Lenglong Ling fault; F1 The Dabanshan fault; F2 The northern fault of the Menyuan basin; F3 The Lenglong Ling fault; F4 The northern fault of the Tulai Shan; F5 The Sunan-Qilian fault; F6 The Minle-Damaying fault; F7 The Huangcheng-Shuangta fault.
3余震及震源機制解特征
地震后,不同機構給出了震源機制解,均為近純逆沖運動,節(jié)面Ⅰ、Ⅱ都較相近,節(jié)面Ⅰ走向134—143°左右,傾角35—43°左右;節(jié)面Ⅱ走向335—343°左右,傾角51—56°(圖1、表1).震源機制解的兩個節(jié)面中其中一個與發(fā)震斷裂的產(chǎn)狀應一致,所以,從震源機制解的角度推測發(fā)震斷裂為走向約140°或約340°的斷裂,但區(qū)域上大家已經(jīng)熟悉的主要斷裂展布的方向與兩個節(jié)面的產(chǎn)狀均有一定差異(圖1、表1).
據(jù)中國地震臺網(wǎng)中心,截止2016年1月25日14時24分30秒,共監(jiān)測到888次余震(圖1),本次地震為主-余震型地震.在平面分布上,主震、余震分布總體上長軸方向走向為137°方向左右,與區(qū)域內離震中最近的冷龍嶺斷裂(走向125°)、民樂—大馬營斷裂(走向123°)走向相差約15°,顯然,本次地震的發(fā)震斷裂應不是這2條主斷裂,而極可能是北西向地表僅有一定特征的其他次級斷裂(圖1).而且根據(jù)房立華等的余震精定位結果,發(fā)現(xiàn)余震分布在垂直余震平面分布長軸方向上為近直立分布,未能勾勒出民樂—大馬營等斷裂低傾角的斷層面形態(tài).但也應指出,現(xiàn)有余震精定位結果的分布特征實際上與主震的震源機制解傾角也未有較好的一致性.
表1 震源機制解
圖2 房屋震害特征(a) 上鐵邁村西院壩圍墻地震裂縫; (b) 上鐵邁村中圍墻裂縫; (c) 上鐵邁村東圍墻腳震裂; (d) 東灘北山根村屋頂震蹋; (e) 蘇吉灣村房屋主墻裂縫; (f) 蘇吉灣村房屋主墻裂縫; (g) 花崖村房屋主墻裂縫; (h) 泉溝臺村圍墻裂縫.Fig.2 Photos of building damage(a) The fracture of the courtyard fence at western of Shangtiemai village; (b) The fracture of the courtyard fence at middle of Shangtiemai village; (c) The fracture of the fence at eastern of Shangtiemai village; (d) The roof shock play Dongtanbeishangen Village ; (e) The wall cracks at Sujiwan village; (f) The wall cracks at Sujiwan village; (g) The wall cracks at Huaya village; (h) The fracture of the courtyard fence at Quangoutai village.
圖3 極震區(qū)崩塌、滑坡分布解譯Fig.3 Interpreted collapses and landslides in meizoseismal area
4房屋震害與崩塌滑坡特征
震害主要分為兩類:一類為房屋震害,另一類為崩塌滑坡.根據(jù)現(xiàn)場震害調查發(fā)現(xiàn):上鐵邁村西磚石圍墻在地震中震裂,墻皮掉落(圖2a、b);上鐵邁村東近東西走向的圍墻地震中根部以上約20 cm處發(fā)生斷裂,與近南北走向的圍墻形成約5 cm的裂縫,村名用木棒支撐才未傾倒(圖2c);東灘北山根村屋頂瓦片搭建的屋脊在地震中被震蹋(圖2d);蘇吉灣村房屋主墻在地震中被震裂,縫隙寬達3 cm左右(圖2e),同時原房屋有裂縫的地方在這次地震中裂縫被擴大,木門的邊框處也可見墻體的變形(圖2f);花崖村房屋主墻也在地震中產(chǎn)生裂縫,寬達2 cm(圖2g);泉溝臺村的房屋圍墻地震中形成裂縫.發(fā)布的烈度分布圖中上鐵邁村、花崖村、泉溝臺村位于Ⅵ度范圍,東灘北山根村和蘇吉灣村位于Ⅶ度范圍.其他房屋震害還有許多,僅從以上震害就可知,圍墻在地震中受破壞比房屋主墻嚴重;房屋中如已有裂縫等,在地震中往往沿原裂縫擴展可能形成更大災害;東西向的圍墻以及東西向與南北向圍墻交接部位破壞較嚴重.以上震害的方向性特征可能反映強震動發(fā)生時,近南北向的地面運動較東西向更加強烈,與地震震源機制解結果得到的地震幾乎為純逆沖運動結果一致;同時上述震害的空間分布也有一定特征,將相近程度震害連接起來,發(fā)現(xiàn)長軸方向為北西向(圖1),與祁連山的主體走向相一致,可以由此推斷出發(fā)震斷裂的主體走向,但要從房屋的震害推定明確的發(fā)震斷裂完全是不可能的.同時發(fā)布的烈度分布圖以冷龍嶺斷裂的走向為烈度圈分布的主體走向,實際上根據(jù)震害的調查,存在多解性,還值得更進一步的工作.
震害的另一方面為崩塌滑坡,采用高分2號拍攝于1月21日下午、0.8 m分辨率的遙感影像進行詳細解譯,總計解譯震中區(qū)約300 km2范圍,通過震前震后影像的色差對比分析,發(fā)現(xiàn)多于23處崩塌滑坡現(xiàn)象.崩塌體與周圍的積雪區(qū)域形成鮮明對比(圖3).a點位于震中西南約7 km處,屬于冷龍嶺山脊的南側,可見從山頂開始的灰黑色滑動槽,在滑坡底部積雪形成與滑動方向近垂直的橫向擠壓條紋;b點位于震中東南側約4.8 km處,本點地貌上河流下切形成深切河谷,地震中河谷邊坡向下滑動,在溝谷中也可見混雜堆積;c點位于震中北側約10 km處,崩塌處可見灰黑色崩塌物覆蓋公路,該段公路與其他段落積雪覆蓋表現(xiàn)出的灰白特征形成明顯對比,這處崩塌連續(xù)分布多達5處,可能為修建公路過程中,切削致邊坡太陡俏,地震時失穩(wěn)滑動;d點位于震中東北約3 km處,與a點現(xiàn)象相近,均為從山頂開始崩塌下滑,而且面積更大;e點位于震中北偏西10°左右的7 km位置,4個崩塌滑坡發(fā)育,從山頂一直延伸到深切河谷中;f點與c點特征一致,人為因素原因較大;g點與c和f點相鄰,規(guī)模較c和f點更大,從山頂一直崩塌滑動到公路上;h點位于震中北側約5 km處,也可見從山頂開始的崩塌現(xiàn)象;i點位于震中東南側約11 km處,規(guī)模與上述現(xiàn)象比較小,從影像解譯上也可見程度較輕;j點與c、f、g點現(xiàn)象相同類型,為公路邊坡崩塌堵塞公路.上述較典型的崩塌滑坡現(xiàn)象,依據(jù)崩塌分布的空間地貌位置,可分為3類:Ⅰ類為公路邊坡的崩塌(圖3c、f、j、g);Ⅱ類為山頂崩塌(圖3a、d、e、g、h、i);Ⅲ類為沖溝壁的崩塌(圖3b).加上解譯出的其他崩塌,它們的空間分布上表現(xiàn)出明顯的南北向整體延展特征,發(fā)現(xiàn)崩塌滑坡分布的長度約20 km,寬度約8 km.如果將公路邊坡包含較大人工開挖因素導致的崩滑去掉,它們平面上的主體分布形態(tài)近NNW向.但不管是否去掉,總體展布的優(yōu)勢方向顯然為SN向,而非EW向.那么可以推論,地震時的震動傳播受較強裂震動的方向也應為SN向的區(qū)域,也就是說,本次地震的發(fā)震斷裂從崩滑空間分布的角度可以排除為近東西向震動,而且集中分布于震中北側,推測說明北側為震動較南側更強烈、地表部分相對能更自由強烈震動的上盤.
5地震地質考察
通過詳細的衛(wèi)星遙感影像解譯,選擇離震中最近也非??赡苁潜敬蔚卣鸬陌l(fā)震斷裂—冷龍嶺斷裂帶進行地震地質考察.在門源縣仙米鄉(xiāng)二道水村討拉柴垅附近,冷龍嶺斷裂線性特征、斷錯現(xiàn)象明顯(101.969623°E,37.481947°N,3527 m)(圖1和圖4c、d、e).線性包括斷層槽谷、陡坎等(圖4c),可見系統(tǒng)的河流斷錯發(fā)育.圖4c可見較大級別的沖溝被左旋斷錯930、942 m不等,在沖溝之間原沖溝發(fā)育的位置已被廢棄.判斷被斷錯的標志主要是g4沖溝下游較寬大,而上游現(xiàn)在與g5相接,明顯表現(xiàn)出斷頭溝的特征.g5發(fā)育到斷裂處發(fā)育2期沖積扇.較老一期(Fan1)應為沖溝被襲奪后所留下的廢棄扇,F(xiàn)an1上發(fā)育的2條沖溝分別被左旋斷錯21 m左右.g1被左旋斷錯14.3 m;g8被左旋斷錯約103.5 m;g9被左旋斷錯330 m;g10右側發(fā)育3條紋溝,分別被左旋斷錯2.3 m左右,極可能為最新一次古地震事件的水平斷錯量.在野外考察中也發(fā)現(xiàn)沖溝的邊緣被左旋斷錯2.4 m(圖4e).但是在實際考察中發(fā)現(xiàn)斷層形成反向坎,河流上游下降(圖4d),而且斷層剖面考察的結果顯示斷面向N傾,傾角54°左右.但是斷層剖面上可見斷面上部地層在較近的活動中被擠壓逆斷.總結以上斷錯特征,冷龍嶺斷裂的活動雖有一定的垂向運動分量,但以走滑運動為最主要特征.這與本次地震震源機制解顯示出的幾乎純逆沖斷錯相異.從這個角度,這次地震雖與冷龍嶺斷裂帶相關,即冷龍嶺斷裂雖可能為控震構造,但發(fā)震構造顯然不是冷龍嶺斷裂,否則本次地震應有較大的走滑分量.
冷龍嶺斷裂位于冷龍嶺山脊南緣,實際上本文通過高分遙感影像的詳細解譯,在山脊北側同樣有非常明顯的活動斷裂發(fā)育,暫定名為冷龍嶺北側斷裂(圖1和圖4a、b).圖4a的高分影像上可見山坡處形成明顯的反向坎構造,線性陡坎的南盤下降、北盤上升,同時也可見沖溝被左旋斷錯.圖4b中同樣可見以灰黑色色調表現(xiàn)出的沖溝被左旋斷錯,同時在冰水堆積物中可見色調更深的灰黑色條帶呈線性延展,表明新活動斷裂的存在.上述2個地段的斷層地貌影像線性總體走向為139°左右,與震源機制解中節(jié)面Ⅰ的走向非常相近,也與余震分布的長軸方向一致.排除前述其他斷裂做為發(fā)震斷裂后,該斷裂為本次地震的發(fā)震斷裂的可能性非常大.而且從走滑斷裂系統(tǒng)力學分析角度(Biddle and Christie-Blick,1985;Sylvester,1988),冷龍嶺北側斷裂在托勒山北緣斷裂和冷龍嶺斷裂組成的左旋系統(tǒng)中也確實位于擠壓逆沖位置.當然,本文已通過震前震后高分影像對比仔細解譯過地表破裂,其存在可能性極低,要證據(jù)確鑿的確定該斷裂為發(fā)震斷裂,還有待檢驗,特別是余震精定位結果勾勒的震源微觀震中位置以上到地表部分的破裂面形態(tài),還有待檢驗.
6討論與結論
垂直冷龍嶺斷裂沿NE35°方向做三維綜合地形地質剖面 (圖5).剖面上,基于地表地質調查的斷裂產(chǎn)狀和活動性質;在深部資料方面,結合離本次地震震中相差約50 km、穿越古浪地震震中的大地電磁測深剖面進行綜合分析(嘉世旭和張先康,2008;詹艷等,2008;高銳等,2011;趙凌強等,2015).冷龍嶺斷裂為巖石圈深大斷裂,該斷裂NE側依次為民樂—大馬營斷裂帶、皇城—雙塔斷裂和主體在3.7 Ma左右形成的的蓮花山斷裂、2 Ma左右的開始擴展形成的龍首山斷裂(Zheng et al.,2013).發(fā)震斷裂深部產(chǎn)狀采用震源機制節(jié)面Ⅰ走向134—143°左右,傾角35—43°左右繪制,而頂部產(chǎn)狀采用地表遙感影像分析的結果繪制,中間部分采用精定位后余震近垂直分布的幾何特征,綜合上述三方面資料得到發(fā)震斷裂由淺部向深部的結構狀態(tài)(圖5).從以上結構,推測本次地震是青藏高原向NE推擠生長作用的一種表現(xiàn).
1986年門源發(fā)生6.4級地震,震后于建民等分1971—1979年、1979—1983年、1983—1986年三個時間段處理跨越整個冷龍嶺構造帶的扁都口—青石嘴長水準資料(于建民等,1987),發(fā)現(xiàn)震前俄堡以南區(qū)域相對下降,而跨越地震時段的資料表明,俄堡以南區(qū)域在地震中整體做抬升運動.這也許與該區(qū)域屬于北祁連褶皺帶,20 km以上屬于相對較軟的高導層易于整體變形相關.
圖5 發(fā)震機制模型F0冷龍嶺北緣斷裂; F1達坂山斷裂; F2門源盆地北緣斷裂; F3冷龍嶺斷裂; F4托勒山北緣斷裂; F5肅南—祁連斷裂; F6民樂—大馬營斷裂; F7皇城—雙塔斷裂; F8蓮花山斷裂; F9龍首山斷裂.Fig.5 Model of genetic mechanism for 2016 Menyuan MS6.4 earthquakeF0 The northern margin Lenglong Ling fault; F1 The dabanshan fault; F2 The northern fault of the Menyuan basin; F3 The Lenglong Ling fault; F4 The northern fault of the Tule Shan; F5 The Sunan-Qilian fault; F6 The Minle-Damaying fault; F7 The Huangcheng-Shuangta fault; F8 The Lianhua Shan fault; F9 The Longshou Shan fault.
1986年6.4級地震后,經(jīng)過多年、多次考察研究,在黑英溝南岸等地發(fā)現(xiàn)該次地震產(chǎn)生的總體呈北60°西方向展布, 斷續(xù)延伸達1 km, 單條最長為45 m,寬60 cm, 最深達80 cm的裂縫(黨光明等,1988).排除裂縫形成的重力作用原因,鋸齒狀形態(tài)反映其屬于縱張裂縫,與震源機制獲得的正斷活動一致.1986年地震的烈度分布與地表考察獲得的NW向發(fā)震斷裂一致,且等震線表現(xiàn)出北密南疏的特點, 推測與發(fā)震斷層面向南西傾相關(黨光明等,1988).幾乎發(fā)生在相同地點,而本次地震為截然相反的逆沖型,說明該區(qū)域構造作用的極端復雜性.
綜合以上震源機制解、余震分布、震害分布、崩塌-滑坡分布、衛(wèi)星影像分析、區(qū)域活動斷裂展布和活動特征的野外調查研究、走滑斷裂系統(tǒng)組合結構中各組成部分的活動性質分析、再參考2012年寧蒗地震、2014年康定地震等依據(jù)上述多種資料判定發(fā)震斷裂的過程(胡朝忠等,2012,2015b),依據(jù)現(xiàn)有資料認為本次地震的發(fā)震斷裂是冷龍嶺斷裂和民樂—大馬營斷裂之間的冷龍嶺北側斷裂,而且本次地震震源點的發(fā)震破裂和震源向上直到地表的破裂不連續(xù);當然,也不能排除是一條沒有出露地表的盲逆斷層,如2013年蘆山地震的發(fā)震斷裂(徐錫偉等,2013).青藏高原在東北緣向NE方向不斷推擠生長,對該區(qū)域利用大型活動構造,特別是大型走滑斷層作為邊界斷裂劃分一級塊體,柴達木—祁連一級塊體由阿爾金斷裂、東昆侖斷裂、1997年瑪尼地震的發(fā)震斷裂和河西走廊帶等圍限.2008年和2014年兩次于田地震與柴達木—祁連塊體的向東運動密切相關,對阿爾金斷裂帶東部段落和河西走廊帶引起加載作用,本次門源地震的發(fā)生就有可能與這種加載作用相關,但由于一級塊體內部柴達木盆地東西兩側、祁連山等地區(qū)發(fā)育NW向活動逆斷層褶皺系,會減緩從西向東的加載作用量,對東端部門源地震發(fā)生的河西走廊地區(qū)、六盤山等地區(qū)影響應有限,但在該情況下門源地震也發(fā)生了,那么門源地震的指示意義非常明顯,應該關注該塊體演化為強震主體區(qū)的可能性(徐錫偉等,2003,2014;胡朝忠等,2015a).
致謝得益于地震應急指揮部的組織協(xié)調,能夠在地震當天即到達門源地震現(xiàn)場開展震害調查和科學考察工作,對中國地震局應急救援司、青海省地震局特此深表感謝;評閱專家對本文提出了建設性的意見,深表感謝;任金衛(wèi)、田勤儉研究員提出非常寶貴的建議,深表感謝;中國地震局臺網(wǎng)中心提供余震數(shù)據(jù),深表感謝;作為地震科學工作者,謹以此文告慰在地震中家園破碎、不幸受傷的同胞.
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(本文編輯張正峰)
Seismogenic mechanism of the 21 January 2016 Menyuan, QinghaiMS6.4 earthquake
HU Chao-Zhong1, YANG Pan-Xin1, LI Zhi-Min2*, HUANG Shuai-Tang1, ZHAO Yan1,CHEN Dan1, XIONG Ren-Wei1, CHEN Qing-Yu1
1InstituteofEarthquakeScience,CEA,Beijing100036,China2EarthquakeAdministrationofQinghaiProvince,Xining810001,China
AbstractOn January 21th, 2016, a MS6.4 earthquake occurred in Menyuan country, Qinghai province. Field investigations suggest that the long axis of the elliptical affected area is 120°N—140°E. Comparative interpretations of high resolution remote sensing images before and after the shock shows more than 23 sites of landslides and collapses, which are more distributed in the north of epicenter than in the south, extending in NNW overall. As the Lenglong Ling fault (LLF) is dominated by horizontal movement from high resolution remote images and field observation, it should not be responsible for this event of pure thrusting. North of the Lenglong Ling fault, there is a fault striking in 140°, which is north-dipping on the surface according to high resolution remote sensing, similar to the nodal plane I of focal mechanism solutions from deferent institutes. The long axis′ direction of the overall distribution of aftershocks has also a difference of 20° with LLF, while almost parallel to the fault on its north. Thus, infer that this fault is most likely to be the seismogenic structure of the Menyuan earthquake. Integrating the characteristics of aftershock distribution at depth, main shock focal mechanism solutions, geometric distribution and activity of the seismogenic fault on surface, in combination with the magnetotelluric sounding and related geophysical data around the earthquake zone, a cartoon model of the seismogenic mechanism is established. We speculate this earthquake is one of events occurring during the pushing growth process of the Tibetan Plateau blocks in NE direction following the 2008 MS7.3 and 2014 MS7.4 in Yutian, Xinjiang temblors.
KeywordsMenyuan MS6.4 earthquake; North margin Lenglong Ling fault; Seismogenic structure; Focal mechanism solution; Disaster distribution; Distribution feature of the aftershock; Lenglong Ling fault
基金項目國家自然科學基金(41302171、41272233)和中國地震局地震預測研究所基本科研業(yè)務經(jīng)費(2016IES0302、2014IES0401)共同資助.
作者簡介胡朝忠,男,1985年生,助理研究員,主要從事現(xiàn)代地殼運動和地震中長期危險區(qū)研究.E-mail:huchaozhong2005@126.com *通訊作者李智敏,男,1977年生,副研究員,主要從事構造地質研究.E-mail:28199609@qq.com
doi:10.6038/cjg20160509 中圖分類號P315
收稿日期2016-02-01,2016-04-06收修定稿
胡朝忠, 楊攀新, 李智敏等. 2016. 2016年1月21日青海門源6.4級地震的發(fā)震機制探討.地球物理學報,59(5):1637-1646,doi:10.6038/cjg20160509.
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