利用“重复地震”估算丽江-宁蒗断裂带的深部滑动速率

利用云南数字地震台网1999～2006年的波形资料来研究丽江-宁蒗地区的地震活动和滑动速率.双差法重新定位后的地震图像展示了丽江和宁蒗地区的地震活动存在明显差异,在研究时段内76%以上的地震发生在该断裂带南部的丽江地区;震源深度分布与研究区的深部构造较为相符.通过波形互相关分析,识别出92组相似地震对和70组多重相似对,大部分相似地震活动表现为非周期性,重复间隔从数分钟到数百天不等.基于两组"重复地震"估算出深部约23km处的滑动速率约为5mm/a,这一结果和地质资料以及同时期GPS资料结果相符,可能是真实的构造运动反映.     

机载激光雷达技术与海原断裂带的精细地貌定量化研究

高分辨率、高精度的地形资料是活动断裂研究的基础,机载激光雷达测距(light detection and ranging,LiDAR)系统的出现为精确高效获取精细地貌形态提供了新的解决方案.本文基于海原断裂带机载LiDAR扫描项目所获得的地形数据,发现1920年海原地震在哨马饮区段的同震位移,并测量得到水平同震位移约为8.6 m,垂直同震位移约为0.8 m.另外,还得到哨马饮冲沟累积位移量精确值,结合前人测定的阶地年龄,估算海原断层全新世以来的水平方向滑动速率为4.0±1.0 mm/a,抬升的垂向速率下限为0.4±0.1 mm/a.海原断裂带机载LiDAR实验表明,基于LiDAR数据的精细地貌定量化研究可以准确获取同震位移和累计位移,减少滑动速率的不确定性,得到之前难以计算的垂直运动速率,从而加深对断裂带地震活动性和复发周期的认识,理解全新世以来的断层活动特性.     

郯庐断裂带渤海段晚更新世以来的浅层构造变形和活动性

郯庐断裂带是我国东部一条重要的断裂带, 在华北地区也是一条地震活动带. 利用在渤海最新获得的总长约4000 km的高分辨率浅层地震资料, 对郯庐断裂渤海段晚更新世以来的变形特征和活动性进行了研究. 结果表明: 郯庐断裂带在渤海海域呈不连续展布, 由14条北东-北北东向的次级断裂组成, 总体呈北北东走向; 断裂带宽度由南向北变窄, 莱州湾和渤中海域断裂带结构相对复杂, 主要由褶皱和倾向相同或相反的更次一级张性断裂组成, 背斜顶端通常发育微型对称性地堑; 辽东湾内断裂带结构相对简单, 主要有倾向相同或相反的更次一级断裂组成. 断裂与地层的切割关系显示, 辽东湾内郯庐断裂的最新活动时间为晚更新世晚期(Q₃末), 而在莱州湾和渤中海域, 断裂的最新活动时间为全新世早期(Q₄初), 并和地震活动有明显的对应关系. 统计计算结果显示, 晚更新世以来郯庐断裂带的垂向位移量为6~11 m, 渤中海域具有较大的平均垂向滑动速率, 向南北两侧变小; 不同时期的垂向滑动速率显示, 郯庐断裂带在2个时期具有>0.06 mm/a的活动速率, 分别为23~10, 85~65 ka BP. 运动学上, 晚更新世以来断裂带主要表现为张性正断作用. 综合构造变形、活动性和地震活动, 渤海内的郯庐断裂带可划分为莱州湾段、渤中段和辽东湾段.     

中国大陆地震震源深度及其构造含义

对中国大陆地震的震源深度资料作了系统研究.震源深度的研究,对于探索地震孕育和发生的深部环境,地震能量集结、释放的活动构造背景,以及地壳内部构造变形及其力学属性等都有非常重要的意义.以1970年1月～2000年5月期间中国大陆ML≥2.0级并给出深度的31282次1和2类精度的浅源地震为基础,研究了深度分布特征,并采用网格滑动平均方法,统计了网格内地震的平均深度.结果表明,中国大陆平均深度为（16±7）km,东部地区为（13±6）km,西部为（18±8）km,东部比西部平均偏浅5km.我国大陆地震深度最大的地区是新疆西南部地区,即塔里木地块的西端和西南缘.震源深度与构造分区的关系密切,青藏活动地块震源深度平均为（33±12）km.新疆活动地块为（21±10）km,华北为（14±7）km;东北为（11±5）km;华南为（10±4）km.完整地块边界上的地震较深,其中最明显的是塔里木盆地的西南缘、北缘;准噶尔盆地的南边缘,阿拉善地块的南边缘;鄂尔多斯地块的东、西两侧以及四川盆地的西边缘.在新生性的破裂带上地震偏浅,如滇西南地震带及张渤地震带.另外,还根据我国震源深度分布特征,讨论了壳幔（主要是地壳）力学行为、变形属性和破坏方式.     

用数值模拟格林函数方法合成近源地面运动地震图

用数值模拟计算所得小地震波形代替经验格林函数法中的观测小地震波形, 合成1995神户地震震源附近强地面运动理论地震图. 数值模拟计算的小地震波形, 称为计算格林函数地震波形或计算小地震波形. 数值模拟小地震波形计算是在两维适当高精度速度结构条件下用拟傅里叶变换微分求解波动方程进行的. 拟傅里叶数值模拟中使用了快速, 高精度, 高稳定性的错格实数傅里叶变换微分算子. 在合成神户大地震的综合理论地震图的计算中, 首先根据震源谱的拐角频率与地震断层长度的关系确定出的数值模拟所得格林函数地震波形的地震矩和相当震级. 再将这些计算的小地震波形用经验格林函数的方法合成神户地区地震断层附近部分台站的理论地震图. 合成近源地面运动地震图时使用了多重震源破裂过程模式. 结果表明综合理论地震图与作为目标地震的1995年神户M7.2地震的观测波形吻合得很好. 它意味着该方法对于在缺少地震观测的地区进行地震学研究和强地面运动预测是十分有效的.     

外核顶部刚性薄层探测

核幔边界作为固态地幔和液态外核的分界面, 是地球深部最重要的间断面, 界面两侧地震波速度和密度存在显著差异. 研究表明, 该界面上部的D”层存在较强的不均匀性和各向异性. 研究人员利用地震学的方法, 发现在某些区域D”层下部存在超低速区; 近年来更有某些学者提出外核顶部某些区域可能存在一个刚性(固体)薄层, 其剪切波速度约为1 km/s, 并认为形成该层的物理机制是在外核冷却过程中, 物质分异产生轻元素聚集在外核顶部从而发生固结. 分析了斐济-汤加地区深地震在美国4个主要台网(USarray, BK, US, CI)上记录到的PKKPbc波形, 发现存在前驱波, 从而证明非洲下部外核顶部可能存在核刚性层. 通过波形拟合确定了该核刚性层的厚度约为1 km. 非洲下部核刚性层与前人利用P4KP和ScP波形在其他区域得到的刚性层模型较为一致. 核刚性层的存在可能对核幔间的物质、能量、角动量耦合起到重要的影响.     

利用GPS 位移反演日本Mw 9.0 仙台地震及Mw 7.9 强余震静态位错模型

基于GPS 观测的M_w 9.0 日本仙台地震同震形变及震后8 h 的地表形变, 考虑分层介质模型的影响, 反演了主震及震后8 h 的断层的位错分布. 结果显示, 主震位错对应的矩震级为M_w 8.98, 最大同震位错量可达23.3 m, 在震中区显示出纯逆冲特性, 震中两侧断层错动显示出一定的走滑分量. 另外, 约90%的地震能量发生在40 km 深度以上. 而由震后8 h 的地表形变反演的结果显示, 这一期间释放能量约相当于一个M_w 8.13 的地震, 位错主要分布在主震破裂的西南区域, 最大位错量约1.5 m, 破裂峰值区与M_w 7.9 强余震有明显的对应关系, 暗示震后8 h的断层错动主要是由M_w 7.9 强余震引起的. 另外, 主震破裂的深部延伸面在震后0.2~0.4 m 的滑动可能主要是无震余滑.     

Rayleigh-Bénard热对流的动理论分析

利用基于分子动理论的直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法, 研究了Rayleigh-Bénard问题. 计算中, 上下平板表面温度之比固定为0.1. Kn = 0.01时, 随着Ra数的增大, 大约在1700附近, 流动从热传导状态转变为热对流状态, DSMC计算得到的下平板热流与Ra数的关系与经典实验和理论结果相符. Kn = 0.05时, 流动保持稳定的热传导状态, Ra数的增大并不能引发热对流现象.     

GPS观测的2015年尼泊尔M_S 8.1级地震震前应变积累及同震变形特征

2015年4月25日,在印度板块与欧亚板块交界区的喜马拉雅地震带上发生了尼泊尔MS 8.1级大地震.震前GPS速度场和应变率场显示,喜马拉雅地震带整体表现为15.94±1.82 mm/a的压缩特征,同时还具有分段活动特征.此次地震发生在速度场顺时针旋转和逆时针旋转的分界带,该处最大主压应变率的量值在喜马拉雅地震带并非最大.GPS观测的同震位移场揭示了尼泊尔MS 8.1级地震引起的地壳变形特征,分别有9和6个测站观测到明显的水平向和垂向同震位移,其水平分量的运动方向整体表现为南向运动,位于震中东南侧的3个测站垂直分量表现为上升,其余测站为下降.中国境内距离震中最近的5个测站的垂向同震位移显示,此次地震造成珠穆朗玛峰的沉降量约为4mm.依据GPS观测到的同震位移场,利用非负最小二乘方法反演震源断层面上的滑动分布.反演结果表明最大滑动量为6.84 m,滑动量较大的区域分布在加德满都附近及其以北区域的下方,这可能是造成加德满都地区具有较大破坏的原因之一,该滑动分布模型能够很好地解释GPS观测到的同震位移.利用此滑动分布模型计算的地震矩为8.21×1020 N m,对应的矩震级为MW7.9.     

二滩电站地震危险性的评价

本文根据地震地质现场调查,结合地震活动性、地壳形变、地震影响场、深部构造等几方面的资料,对坝区的地震危险性进行了较全面的系统的综合分析研究,提出了二滩电站的地震基本烈度为Ⅶ度的意见。     

现代黑子观测的太阳黑子活动的周期性

黑子数、黑子面积数和黑子单元面积数表征太阳黑子活动. 对这三个指数的1874年5月至2004年5月的每月平均值进行小波分析来研究现代黑子观测的太阳黑子活动的周期性, 详细分析了它们的总功率谱和局部功率谱, 并考虑了结果的统计意义. 主要结果为: (1) 黑子数和黑子面积数的局部小波功率谱很相像, 这表明黑子数和黑子面积数的周期性是很相似的. 黑子单元面积数的局部功率谱和上述二者的局部功率谱较相似, 但细节更丰富. (2) 黑子活动的主要周期有三个, 一是约为10.6年(黑子单元面积数的周期略高, 为10.9年), 这个周期在所考虑的时间范围内都是统计上有意义的, 另两个可能的周期是约为31年的周期和约为42年的周期, 它们的总功率谱的置信度低于95%, 但高于平均红噪声谱. 其他周期是没有统计意义的. (3) 这三个周期的局部功率在所考虑时间范围的后期高于早期. (4) 太阳黑子活动的周期性在这三个量的表现为, 总功率谱和局部功率谱均三者大体相似、细节上有差别.     

滇西北丽江盆地北部区第四纪时期的左旋剪切拉张

丽江盆地北部区具有锯齿状断裂的典型特征, 几何形态上呈现出明显的“追踪张”特点; 在运动方式上, 既有拉张伸展, 又有左旋剪切. 其中, 平均左旋剪切位移分量为1950 m, 平均拉张位移分量为1730 m. 在活动时代上, 盆地的左旋剪切拉张开始于中更新世. 以距今800 ka计算, 可以获得平均左旋剪切位移速率为2.44 mm/a, 平均拉张速率为2.16 mm/a. 丽江盆地北部区不同区段的地质构造表现证实了构造地貌学分析结果, 符合具有剪切位移分量锯齿状断裂的运动学特征. 对丽江盆地北部区左旋剪切拉张运动学特点的认识, 为川西北活动块体顺时针转动模型以及正确理解金沙江-红河断裂带在第四纪时期的作用、地位提供了直接证据.     

地球自转速率变化与中国大陆地震韵律的关系

近二十多年来,地球自转速率变化和地震活动之间的关系已有许多文章讨论过。许多人都注意到地球自转加速期和减速期中的地震活动特征。有证据表明,有的地震带在加速期易发生地震,而有的则相反,在减速期易发地震。我国许多学者对中国大陆及邻近地区的地震活动的研究发现,这个地区的地震活动存在近20年的周期,10年左右为活跃期,另10年左右为     

冰盖融化会导致地震?

<正>地震的主要成因是构成地壳的构造板块沿着断层线发生相对滑动和相互挤压。在地表被厚实的冰层覆盖地区(如格陵兰岛和南极洲),数千米厚的冰层的巨大重量似乎能有效阻止板块的自由运动。如果冰层融化,板块的移动将释放出压抑已久的巨大能量,而这些能量就有可能引发地震。在以往的研究     

鄂尔多斯地块地壳上地幔速度结构及构造意义

基于鄂尔多斯地块及周缘地区稠密分布的地震台站所记录的远震波形资料,采用FMTOMO走时层析成像方法获得了深至400 km的高分辨率地壳上地幔P波速度结构,并分析和探讨了研究区的深部构造与火山、强震活动及克拉通破坏等相关的地球动力学问题.地壳上地幔速度结构横向变化和纵向差异的构造含义如下:鄂尔多斯地块下方正异常速度的巨厚岩石圈是鄂尔多斯地块缺乏克拉通大规模破坏的证据;大同火山群下方深至400km的柱状低速异常表明大同火山的岩浆作用起源于地幔过渡带,由太平洋板块俯冲作用引起熔融的玄武质岩浆上涌造成;鄂尔多斯地块与四川盆地之间呈东西向分布的上地幔低速异常带,可能是青藏高原东北缘软流圈流出的通道;鄂尔多斯周缘地区深至上地幔的低速异常分布表明,青藏高原北东向推挤和太平洋板块西向俯冲的共同作用,促使鄂尔多斯地块整体的抬升和周缘拉张断陷带的形成,为强震的孕育和发生提供了良好的应力环境,导致鄂尔多斯地块周缘地区地震频繁发生.     

2022年青海门源Mw 6.6地震的发震断层及孕震构造模式

2022年1月8日青海门源盆地北缘发生Mw 6.6地震,震源机制反演表明此次地震属于左旋走滑事件.震后10 d内,近600个余震被检测到,最大余震为M 5.1级.此次地震发生在祁连-海原左旋走滑断裂系统的冷龙岭段,该断裂段全长127 km,由古地震研究确定的特征地震大小在Mw 7.3～7.5.为了更为全面理解此次地震的震源机制以及当地孕震模式,我们分析了地震波形,获取了主震和17个Ms≥3.0余震的震源机制与矩心深度.利用升、降轨道SAR数据获取的像元偏移数据和同震干涉相位(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)确定了两条地表破裂带的位置,并利用InSAR数据反演了主震的滑动模型.研究发现,此次地震破裂带对应于冷龙岭断裂西段和托莱山断裂的阶区,发震断层存在3个形变中心,最大滑动量约为4 m,出现在冷龙岭断裂上,形变中心深度为4 km.滑动模型显示释放了累计能量～1.58×10¹⁹Nm,约合矩震级Mw 6.68,与本文利用地震学方法得到的Mw 6.58接近.结合区域活动构造特征、1986和2016年两次门源地...     

唐山Ms7.8级地震前中小地震与地球自转的关系

临近强震发生前,震源区变得极不稳定,在震中附近地区的中小地震活动或许会对微小的应力变化敏感.为了考察1976年7月28日河北唐山Ms7.8级地震发生前,震中附近地区是否存在与地球自转速率变化显著相关的地震活动,利用舒斯特(Schuster)统计检验方法,根据1970年1月~1976年6月期间发生的ML≥2.0级地震,研究了地球自转与唐山Ms7.8级地震前发生在其破裂区及其附近地区中小地震之间的相关性.检验结果用P值来评估,P值越低表示相关性越显著.就不同震级范围内的地震分析了P值随时间的变化,发现唐山Ms7.8级地震前ML≥2.5级地震存在低于1%的P值,80%的地震发生时地球自转速率季节性变化处于加速状态.进一步分析了较大空间范围(33°~44°N,113°~122°E)内,在研究区内P值处于最低值期间的空间分布,发现低于2%的P值集中分布在唐山Ms7.8级地震破裂区的东北端部.另外,唐山Ms7.8级地震发生时,地球自转速率刚经历了1次季节性变化的加速过程,处于极大值附近.因此,地球自转加速对唐山Ms7.8级地震的发生可能起到了促进作用.     

致密砂岩层系多尺度波耗散规律及双重分形结构模型

了解地层岩石的多尺度非均质性特征对不同频率弹性波响应的影响,对基于地震资料解释与反演地下介质属性至关重要.本文联合采用超声波实验(550 kHz)、声波测井(约10 kHz)和地震勘探(约30 Hz)手段,对鄂尔多斯盆地延长组致密岩石开展观测,估算了不同频率下致密砂岩中的纵波传播速度和衰减.超声波观测结果显示,随着围压增大,孔隙度对衰减的影响有变小的趋势,而黏土含量的影响随围压增大而增大.不同频率范围内,波速和衰减随孔隙度或黏土含量的变化趋势基本一致.测量结果中值及分布特征显示,从超声波到地震频段,纵波速度趋于下降,而衰减却有增大趋势.从超声波到声波频段,速度减小更为显著,中值减小了362 m/s;而测井速度与地震观测结果较为接近.衰减在声波和地震频率之间的差异更为明显.为解释多尺度观测数据,提出了描述孔隙介质中裂隙和黏土尺寸具有自相似分布特征的双重分形结构模型.模型预测与实验结果对比揭示了相关储层黏土包体和裂隙的分形特征.本研究可为进一步解释复杂岩石宽频带波频散和非弹性现象提供理论模型.     

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.     

元谋-昔格达断裂晚新生代新构造意义

南北地震带南西缘的元谋-昔格达断裂新构造特征对认识区域构造地貌形变、强震分布与构造应力场之间的关系、以及其在块体运动中的活动方式和强震趋势意义重大.经开展该构造带地质、地貌、形变及活动性综合研究,表明:(1)元谋-昔格达断裂活动方式总体表现为第四纪早期的逆冲和晚期的左旋走滑兼局部挤压或张剪.(2)断裂切错的地层、地貌形变特点和探槽表明:江边以南,断层最新活动时间在距今6.92±0.70~8.68±0.94 ka之间;自20.82±2.12 ka以来,断层垂向活动速率约为0.096 mm/a,水平滑动速率为1~2 mm/a;断裂强活动复发间隔应不小于8.68±0.94 ka.江边以北,断裂最新活动时间晚于12.83±1.09 ka;晚更新世以来的左旋走滑速率约为1.70 mm/a,垂向速率为0.04~0.10 mm/a;断裂强活动复发间隔大致为1~1.2万年或更短.(3)前期成果表明断裂带自晚新生代以来主要受早期的NNE-SSW向和晚期的NNW-NWW向水平主压应力场作用,而晚期局部构造应力场表明,下雷弄-江边、化同-秧田井、一平浪-罗川一带倾滑明显,影响和调整了断裂带的晚第四纪活动特点.