近垂直共轭断层在地震中的动态激活:来自2023年土耳其Mw 7.6地震的启示

地表破裂迹线、有限断层反演和余震分布均表明, 2023年土耳其Mw 7.6地震具有复杂的多段破裂特征,尤其在西侧存在一对在同震中被激活的近垂直共轭断层.根据经典断层力学理论,在均匀应力、脆性变形和小应变条件下,很难同时激活两个近垂直共轭断层.为了调查该现象,我们通过数值模拟二维情形下断层上的地震破裂过程和断层外介质的弹-塑性变形,来研究近垂直共轭断层在地震中的激活情况.模拟结果表明:(1)近垂直共轭断层在地震中并非同时被激活,而是在应力传递的作用下依次发生破裂,即二者间存在因果触发关系;(2)在一定夹角范围内,共轭断层均可能在地震中被动态激活,但具体的激活程度依赖于断层的几何构型和摩擦性质;(3)当前一个断层在交界处存在障碍体而非保持连续均匀时,与之成近垂直关系的后一个断层更容易被触发.这些结果从动力学角度为理解2023年土耳其Mw 7.6地震的主震破裂过程和余震分布提供了参考.由于在许多观测实例中(包括本次土耳其地震)后一断层的触发都发生在前一断层的拉张象限,我们推测正应力的动态释放在其中扮演了关键角色并且断层上的有效摩擦系数不能太低,从而不再需要援引高孔隙水压、低断层摩擦系数或者韧...     

断层封闭性的波速和品质因子评价方法

依据断层岩的超声波测试, 分析了波速和品质因子(Q值)对断层岩岩性、孔渗性质以及断层力学性质的响应, 初步提出了断层封闭性定量评价的新方法. 研究结果表明: (1)随垂直节理方向的应力增大, 波速和Q值也随之增大, 孔隙度减小. (2)压性、压扭性断层岩较其原岩具有明显的各向异性, 在平行面理方向上波速和品质因子较大; 但在垂直面理方向上波速和Q值通常较小; 张性、张扭性断层岩较原岩波速和品质因子变小, 并且没有明显的各向异性. (3)在面理发育的断层岩中, 最小波速和Q值方向有利于封闭; 最大波速和Q值方向是传输的有利方向. (4)断层岩中裂隙沿面理优势发育, 最小波速和Q值反映沿面理方向的流通能力, 最大波速和Q值反映垂直面理方向的封闭能力. 判别方法主要依据断层岩与其原岩的波速和品质因子对比, 分为岩石成分判别、断层性质判别、断层封闭性能判别三个方面. 虽然超声波和地震波存在很大的尺度效应, 但两者对断层的结构和孔渗性质的响应具有相似的规律. 此新方法为地震资料提供了新的应用, 随地区三维地震勘探程度的提高, 判别精度随之提高.     

基岩区断层新活动研究

许多重大工程如大型水电站(水库)、核电站等,都选址在基岩裸露区,区内断层活动性是决定场区稳定性的主要因素.由于各种原因不可能为避开断层而另选它址;也不可能不管断层活动与否,为保证安全而加大投资,最好的办法是研究场区断层的活动性.但在基岩区,因为没有能说明断层有无新活动的年轻沉积层,所以用传统地质方法研究断层的新活动就成为一大难题,作者在实践中探索运用了将变形岩石显微构造分     

自由表面对地震辐射能的影响: 以逆冲断层为例

从震源辐射的能量表象定理出发, 以逆冲断层为例, 定量地分析了自由表面对逆冲断层地震波辐射能量计算的影响, 利用准静态有限尺度逆冲断层位错模型, 准确地计算了当断层处在不同倾角、距自由表面不同深度的情形下, 断层面上和自由表面位移场和应力场变化. 结果表明, 当断层接近地表, 且倾角很小时, 考虑断层同自由表面相互耦合作用的地震波总辐射能(E_R)远大于由断层本身滑动位移所释放出的辐射能量(E_F), 后者也就是通常用于地震波能量估算的辐射能. 随着断层与自由表面之间的距离进一步增加, 自由表面与断层间的耦合作用也随之减小, 总的辐射能与断层面上的辐射能之比(E_R/E_F)接近于1. 目前的结果可对地震观测中存在的远场和近场视应力不一致的现象提供了部分解释, 而且该成果对于近场强地面运动的准确定量计算有着十分重要的意义.     

中蒙界区亚干伸展拆离断层中假熔岩的玻璃基质及其运动学意义

中国内蒙古中蒙界区的亚干拆离断层中见有假熔岩,其形成期次之多实属罕见.就作者所知,尚无伸展拆离断层中假熔岩系统的资料报道.假熔岩是古地震断层活动过程中岩石的摩擦熔融骤冷而成的断层岩,由断层围岩的碎砾和玻璃基质组成,可能形成深度为0.5—10km或10—20km.浅成的假溶岩常含有标志着熔融、快速冷却成因的杏仁石、气泡等构造.中地壳层次中形成的假熔岩与晶体的韧性变形相关,Hobbs等认为这种假熔岩是瞬时韧性不稳定性的产物.经典的假熔岩是穿插在花岗岩中的网脉状的暗色隐晶岩石,貌似     

相邻左旋走滑和逆冲断层之间的相互作用: 1976年松潘震群

根据前人研究所得1976年四川省松潘地震序列的震源参数, 构造了主要地震事件的断层模型, 并计算了该序列中主要地震引起的邻近区域内静弹性库仑应力变化. 计算结果显示, 松潘地震序列的余震主要集中分布在库仑应力增加的区域, 说明大地震较好地触发了余震. 计算结果还显示, 左旋走滑机制的1号地震(M_S = 7.2)引起逆断层性质的2号地震(M_S = 6.7)震源处库仑应力增加了约5 bar, 说明1号地震对2号地震有明显的触发作用. 3号地震也是左旋走滑型事件, 计算显示3号震源受到1号和2号地震的共同触发不太明显. 通过对右旋走滑断层和正断层理论模型的计算, 显示出相邻的右旋走滑断层与逆断层间存在较好的触发关系, 而平行走滑断层间的触发关系相对较弱. 对比松潘地震序列中3个大震的断层组合关系, 研究认为3号地震存在被触发的可能.     

2013年芦山地震滑坡空间分布样式对盲逆断层构造的反映

2013年4月20日芦山地震后,关于地震发震断层的判识与考察成为了地震学家关注的对象与争论的焦点.基于野外调查与可利用的高分辨率航片人工目视解译方法,初步建立了芦山地震滑坡空间分布图.从地震滑坡的角度开展芦山地震发震断层的分析与讨论,旨在为芦山地震发震构造研究提供地震滑坡方面的证据.综合垂直可能发震断层走向的3个地震滑坡密度剖面分析的结果为:双石-大川断裂的下盘区域发生了较多的滑坡,滑坡丰度在双石-大川断裂附近没有发生突变行为;滑坡在大邑断裂附近发育极少,滑坡密度没有发生突变行为;滑坡密度在上里西断裂NW方向1~2 km处发生了一次较明显的突变行为,上里西断裂的上盘滑坡丰度明显高于下盘.据此,本文得出了初步结论:在芦山地震中主要活动的断层既不是双石-大川断裂,也不是大邑断裂,更可能是两者之间的一条具有明显的线状地貌特征的上里西断层,断层错动并没有传到地表,为一次盲逆断层型的构造地震.     

旧金山大地震--杰克·伦敦的见证实录

美国旧金山坐落在世界最著名的断层--圣安地列斯断层之上,是地震的多发区,历史上有过多次地震发生.1906年4月18日旧金山再次发生大地震,地震引起大火,将整座城市变为废墟.     

M_w9.0日本Tohoku大地震静态位错模型:陆地GPS资料和海底GPS/Acoustic资料联合反演的结果

采用分层介质模型,联合陆地GPS资料和海底GPS/Acoustic资料反演了Mw9.0日本Tokohu大地震的静态位错模型.反演中,根据先验信息引入更切合实际的断层几何构型,即倾角随深度增加,而走向角则随海沟的走向而变化.结果显示,这次地震的地震矩为3.68×1022Nm,对应的矩震级为9.01,最大同震滑移量约为45.8m.位错主要分布在从39.6°N延伸至36.97°N约240km的范围,并且绝大部分位移在小于40km的断层浅部.检测板测试结果显示,相对于仅使用陆地GPS资料的情况,联合反演能更好地分辨断层的位错分布情况,联合反演结果更真实地反映了断层的破裂情况.     

在紧要关头发现地震前兆

当年1月发生的沈阳地震,最终证实为七级,其情况至少是不寻常的.辽东半岛,它构成了渤海东部界限,直接位于一块朝沈阳方向内陆移动的活动断层的东部.与它几乎以直角相交的另一块断层,直穿过这     

煤层气藏边界及其封闭机理

在对国内外典型煤层气藏解剖的基础上,根据煤层气藏的定义,将其边界区分为4种类型水动力边界、风氧化带边界、物性边界和断层边界.指出水动力边界和风氧化带边界具有普遍性;将油气领域断层的4种封闭机理(胶结作用、泥岩涂抹、对接关系和碎裂作用)引入到煤层气藏封闭性断层边界研究,并探讨了各自作用机理和相互关系;开放性断层的封闭机理与水动力封堵一致;首次将物性边界的封闭机理区分为排驱压力封闭和烃浓度封闭.不同地质背景下的煤层气藏具有不同的边界组合类型,进而构成了煤层气藏的多样性.     

上海马桥遗址文化断层成因研究

考古部门多年发掘已证实在上海地区乃至整个长江三角洲地区普遍存在新石器时代以来成因不明的文化断层现象,即前后应当相继的文化层中间出现不同时间尺度、不含任何文化遗物的自然淤土、泥炭或沼铁层.从这一点出发,笔者近年来对马桥遗址文化断层的成因作了进一步调查分析.     

基于SAR差分干涉测量的张北-尚义地震震源参数反演

基于欧洲遥感卫星（ERS）合成孔径雷达差分干涉测量技术（D-InSAR）获取1998年1月10日张北-尚义地震形变图,通过弹性半空间位移模型模拟形变场,由最佳参数解得到张北-尚义地震的震源参数.模拟结果表明,张北-尚义地震的发震构造为走向95°,倾向西南,倾角30°的具右族性质逆断层,断层面长12 km,宽14 km,震源（断层面中心）深度7.5km,震中位置为北纬40°58＇,东经114°21＇.断层滑动角105.95°,滑动方向为北西I3.26°,位移量为0.728m,地震矩M0为2.69×1018N·m.根据震源参数和区域构造背景分析,断裂活动可能与张家口-蓬莱断裂北西端的活动有关.     

库车盆地-天山边界的晚第三纪断层活动性质与应力状态

对库车盆地-天山边界的野外考察表明, 以羊布拉克为界, 西部见中生界不整合在古生界岩层上, 三叠系底部不整合面上下发育了向盆地方向倾斜的正断层; 羊布拉克以东, 见第三系与古生界被断层隔开. 对盆山边界上发育的带擦痕断层的构造要素进行了观测和研究, 获得了25组360条有效数据, 古应力状态反演计算结果表明, 晚第三纪时盆山边界的总体应力状态以伸展为主, 局部叠加了走滑断层的影响. 盆山边界处的变形特征可归因于天山垂向隆升的结果.     

岩石圈脆性断层作用力学模型

断层是岩石圈最基本的两类构造要素(断层和褶皱)之一。笔者阐述了岩石圈的应力状态,介绍经典的断层力学模型--Anderson断层模式,并分析了该经典模式的局限性。在此基础上,重点介绍最近提出的先存构造条件下的断层作用力学模型--“非Anderson断层模式”,并介绍该模型的砂箱实验验证以及应用前景。     

四川芦山7.0级强震:一次典型的盲逆断层型地震

芦山地震区发育着龙门山推覆构造带南段大邑隐伏断裂、双石-大川断裂、盐井-五龙断裂、耿达-陇东断裂等活动断层.地震现场应急科学考察表明,沿这些活动断层及其邻近地段没有发现明显的地震地表破裂带,地表可见到一些脆性水泥路面挤压破裂现象,说明在双石镇、太平镇、龙门乡、隆兴乡等地存在着NW-SE向局部的地壳缩短,结合余震的空间分布特征、震源机制解等资料,推测芦山地震属典型的盲逆断层型地震.龙门山推覆构造带尚未发生历史地震破裂的地震空段应引起有关部门高度重视.     

黄土中活断层石英碎屑的SEM形貌特征

通过扫描电镜(SEM)观察断层泥中的石英碎屑的形貌特征,可以确定某一条断层的活动是以粘滑为主还是蠕滑为主,据此判别断层的地震活动性和工程地质类型。迄今为止,该方法主要用于研究基岩中的活断层。但本文的研究结果表明,只要正确区别黄土中的石英砂与黄土中断层破碎石英碎屑的SEM特征,尤其是鉴别出那些只有在断层活     

异种组织(人及猪皮)活体共存

异种皮肤移植于人体后,排异方式的文献报道莫衷一是. 1972年后我们移植大张断层小猪皮于人体,在大张小猪皮上开窗,以等距离嵌入人体断层皮片后发现:小猪皮于移植后14天内,其营养靠体液渗透.猪真皮层无淋巴样细胞浸润,猪表皮细胞可与人表皮细胞联结、共存(图     

当超级大地震袭来时

如果卡斯卡迪亚断层曾发生过超级大地震,靠么,它会卷土重来吗? 科学家相信,孕育-个8级以上的板块大地震大约需要400年至500年的时间.如果卡斯卡迪亚断层曾发生过超级大地震,终有一天它还会卷土重来.那么下一次它会在什么地方、什么时间发生?威力有多大?会造成多大的破坏?     

活断层中断层泥的显微构造特征及其意义

粘滞滑动和稳态蠕变是断层活动的两种基本方式,前者与地震的发生有着密切的关系。对于地表出露的各种断层,在地质时期经历了什么样的运动方式是评价断层活动习性的重要标志之一。因此,断层活动方式的判断是当前广大地震地质工作者十分关注的问题。Sibson认为断层泥产出于断层带内,是在断裂作用下形成的具有特殊结构构造的变形物质,并认为断层泥的组构至少是在剪切过程中形成的。他根据岩石破裂的三种主要机制提出(1986),