摘要
地震活动与活动构造密切相关,包含着丰富的构造信息,是研究活动构造最直接的方法。因此,要想获得可靠的发震构造、断层产状和孕震机制等信息,有一个与构造相关的完整、精确地震数据是至关重要的。双差定位法通过走时差来修订两地震事件的震源位置,极大的消除了速度结构误差带来的影响,是获得精确震源时空分布的有力武器。本论文通过双差定位法对漾濞MS6.4和积石山MS6.2地震序列以及大同火山区中小地震分别开展重定位研究,获得了高精度的地震震源位置。结合震源机制解、小震拟合断层面解以及前人对该区域地球物理等研究结果,深度分析地震活动与活动断裂以及速度结构之间的内在关系,一方面得到各区域地震活动的发震构造和孕震机制,为当地防灾减灾提供基础数据,另一方面探讨青藏高原东缘的地震与华北地区地震的内在联系。 本研究通过双差定位法对中国地震台网中心2021年5月1日至2022年6月18日期间记录到的2021年5月21日云南漾濞MS6.4地震序列进行了重新定位,得到了2681个精定位地震事件。结果表明,漾濞地震序列的扩展方向为NW-SE向,长约32km,但并非简单的单侧扩展,呈现出西北窄、东南宽的雁列状分布结构特征,且发震优势深度在5-10km。前震有明显的空间迁移特征,且主震南北两侧地震活动差异性明显。采用gCAP全波形反演方法获得主断裂上该地震序列MS4.0以上地震事件的震源机制解,结果显示出明显的右旋走滑分量。利用小震反演断层面参数方法,通过拟合获得了发震断层面的参数,主断层面走向在126°-137°之间变化,且由北至南走向逐渐增大,倾向SW向,倾角在79°-87°之间变化,由北至南倾角逐渐变小。结合该区域构造应力场及前人近震层析成像结果,推测漾濞地震的发震构造为漾濞县城西南山地中NW-SE走向的高倾角走滑断裂系,该断裂系由一条走滑主断层与多条次级斜交小断层组成,为维西-乔后断裂带的一条次级伴生断裂,且该地区地震活动可能受深部流体作用影响。 本研究通过双差定位法对中国地震台网中心2023年12月17日至2023年12月19日13时期间记录到的2023年12月18日甘肃积石山MS6.2地震序列进行了重新定位,得到了223个精定位地震事件。结果表明,积石山MS6.2地震序列的扩展模式以NW-SE向为主,倾向NE,主震位于地震丛集的最东端,且主震地震丛集与其北侧的地震簇并不相连,存在一个地震稀疏区;其发震优势深度在7-10km,且较深地震多集中在序列东侧。采用gCAP全波形反演方法获取了该地震序列MS3.2以上地震事件的震源机制解,结果表明反演出的震源机制解均为逆冲型地震。利用小震反演大震断层面参数方法拟合出了该地震发震断层面的参数,拟合断层面走向307°,倾角57°。本研究结果与拉脊山南缘断裂的地质构造特征十分吻合。因此,综合推断积石山MS6.2地震的发震构造为拉脊山南缘断裂。该发震段处于断裂方向变化区域,应力状态更为复杂,且震源区下方存在着明显的低速异常体,流体作用也可能为发震原因之一。 本研究收集到中国地震台网中心在大同火山群及周边地区记录到的2008年1月至2023年1月期间3218个地震大量到时资料,采用双差定位法开展了重新定位研究,获得了2447个精定位地震事件。结果表明,地震大多数发生在16km深度以浅,集中在断陷盆地内以及盆地边界的断裂带附近,整体走向为NE-SW向,与区域活动构造的活动断裂及其控制的地堑、半地堑型断陷盆地的走向较为一致。口泉断裂带附近的地震由南部的较深较集中变化为北部较浅较分散,可能与矿山开采活动有关。大同-阳高地震震源区的地震多集中在与大王村断裂相平行的以东的隐伏断层的3-16km深度,该隐伏断层与团堡断裂和六棱山山前断裂交会,可能与大同-阳高地震余震活动有关。火山区内部地震活动并不非常强烈。结合该区域新的背景噪声层析成像结果,发现大多数地震发生在低速异常边界,可能暗示了这些地震的发生与热物质上涌所携带的流体上升至地壳深度降低断面有效正应力密切相关。 综上所述,漾濞MS6.4和积石山MS6.2地震序列及大同火山区的中小地震都与深部流体作用密切相关。结合前人地幔层析成像和数值模拟等的研究结果,推测大同火山区下方的深部流体尽管可能与太平洋板块深俯冲至南北重力梯度带附近的地幔转换带形成的大地幔楔结构相关,但还可能与青藏高原东缘地区下的深部流体一脉相通。印度-欧亚板块碰撞驱动了青藏高原地区下方地幔热物质侧向挤入华北地区,进而导致华北地区存在弥漫的软流圈上升流、影响着华北地区的火山和地震活动。