2022年汤加火山喷发与海啸观测

2022年1月15日世界标准时间4∶14，位于南太平洋汤加俯冲带火山链区域的Hunga Tonga-Hunga Ha’apai(HTHH,175.39°W,20.55°S)火山爆发并激发全球性海啸。聚焦火山喷发和海啸波的观测方法，介绍了海底传感器、大气波变化卫星图、电离层扰动对火山喷发和海啸的最新监测结果。结合该区域的地质构造与火山喷发历史资料，综述了2022年汤加HTHH火山喷发引起的海啸特征、最新观测手段，提出了对俯冲带火山海啸等进行详细的海洋地球物理调查、基于观测综合量化研究海底火山大规模喷发对全球气候的潜在影响等建议。     

汤加火山的地震学研究

俯冲带的地震监测仍然是一个挑战，特别是对于人口稠密地区。2022年1月汤加的洪阿汤加—洪阿哈阿帕伊火山的喷发以及引发的地震凸显了这一需求的急迫性。综合汤加地震学观测，推测汤加部分火山近期仍有小规模喷发风险。选取2009—2010年覆盖汤加的海底地震仪台阵数据，应用机器学习算法进行数据处理，得到汤加火山岛链附近高分辨率的地震目录。     

龙门山中段构造特征与汶川地震

通过地表地质调查、钻井资料和各种地球物理资料分析,剖析了龙门山中段的构造特征和岩石圈结构特征的特殊性:(1)10 Ma以来龙门山中段隆升幅度和速率最大,(2)龙门山中北段喜马拉雅期构造活动较南段弱;(3)龙门山中段主构造带之下存在有大干10 000 Ω·m的高阻异常体;(4)龙门山中段具有 0.015 cm/s2的剩余(60 km×60 km～120 km×120 km)布格重力异常,(5)龙门山中段为正的均衡重力异常区.在此基础上,结合汶川地震主震和余震的分布特征,得出:(1)四川汶川地震主震和绝大多数余震震源多位于映秀-北川主断层下盘(扬子地块上),断层活动的主动盘是下盘,映秀-北川主断层的活动为俯冲兼左旋走滑;(2)此次地震是扬子板块向西俯冲(L型俯冲)、四川盆地顺时针旋转和青藏高原隆升逆冲相互作用的产物;(3)四川汶川地震有可能是构造地震的一种新类型,其孕育巨大能量的最重要条件为地块坚硬(能量不易释放)和位于地块边缘(构造作用强烈,有能量来源).最后,建议有关部门和地学界重视中国主要地块边缘的重力场,尤其是剩余布格异常和均衡重力异常的研究.这也许对地震的长期预测有所帮助.     

大陆漂移——火山与地震的元凶

人们常用坚如磐石来形容大地的稳定,用海枯石烂来形容海洋和山脉的永恒,但是．近来频频发生的地震使人们开始怀疑脚下的大地是否稳定,遮天蔽日的火山喷发也使人们疑惑雄伟的山脉是否永恒。实际上,随着地球科学的迅速发展,人们逐渐认识到,脚下的大地并不是稳固不变的,而是处在不断的运动之中。科学家提出了板块构造理论,     

太平洋火山特征与深部成因机制

太平洋板块边界和内部均发育大量火山，是研究地球火山的天然实验场。综述了太平洋火山特征与深部成因机制，表明研究人员对地球不同环境下的火山（包括大洋中脊、俯冲带岛弧、板内地幔柱等）进行了系统性研究，分别构建了减压熔融、俯冲板片脱水与富水地幔楔熔融、地幔柱高温熔融的经典模式。但目前学界对于板内非地幔柱型火山的深部岩浆起源以及浅部喷发通道等重要科学问题仍缺乏清晰的认识。未来需要采用创新观测手段，开展多学科交叉研究以取得突破。     

古龙断陷营城组一段火山岩特征与火山喷发模式

 利用钻、测井及地震等资料和技术,对松辽盆地古龙断陷营城组一段火山岩特征及火山喷发模式进行研究。结果表明,研究区发现有火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩4类火山岩石类型,主要发育爆发相、喷溢相和火山沉积相3种火山岩相。平面上,爆发相火山岩主要发育在研究区北部,沿各级控陷断裂呈串珠状分布;喷溢相火山岩沿断裂向构造低部位运移,在研究区大部分地区都有分布;火山沉积相主要分布在断陷的构造低部位。根据研究结果建立了研究区火山岩沿各级控陷断裂喷发的裂隙-中心式喷发模式。     

新疆地震构造带及近期地震活动趋势

本文论述了新疆地震构造带的划分及特征,列举了新疆主要活动断裂的分布。着重分析了新疆地震的时空分布与迁移特征。在此基础上,对新疆近期地震活动趋势作了预测。     

俯冲带环境物质运移的地球化学研究

俯冲带环境下物质运移机理研究是当前板块构造理论研究的前沿和热点。本文从俯冲带火山岩的地球化学组成特征、俯冲带构造环境下变质岩的的地球化学组成特征和高温高压实验三个方面，探讨了俯冲带环境下物质运移的研究方法的理论。     

俯冲带变质脱水作用与流体性质

俯冲带不仅是全球最大的物质循环的枢纽,还是地球内部流体活动最为强烈的场所之一。在板片俯冲过程中,经洋底蚀变的洋壳、上覆沉积物和下伏蛇纹石化岩石圈地幔随着温压的升高发生变质脱水反应形成俯冲带流体。脱水过程主要受俯冲板片中含水矿物的稳定性控制,而其流体效应主要受控于俯冲带热结构等因素。俯冲带流体按其含水和溶质比例可分为富水流体、超临界流体和含水熔体等不同类型,流体不仅可以携带传统的LILE,还可以携带HREE、HFSE、金属元素和重要挥发分(如C、N和S等)进行迁移,在制约俯冲板片-岛弧物质循环方面起着重要作用。本研究在回顾俯冲板片的脱水机制、流体作用及其地球化学行为的基础上,对俯冲带流体的研究前景进行了展望。     

香港地区地质构造特征的探讨

本文较系统地叙述了香港地区所出露的地层、断裂和岩浆活动。在过去被认为是中生代的地层,近年作者新发现有古生代化石,因此将地层重新进行了划分;区内断裂构造极为发育,主要有三组,对其特征进行了描述;对区内火山喷发及岩浆侵入活动的期次和年代进行了划分和测定;对区内所经历的地质构造演化进行了初步分析。     

汶川地震钢筋混凝土框架结构震害调查与启示

为进一步理解汶川地震中一些钢筋混凝土框架结构的破坏原因,根据汶川地震后框架结构震害调查资料,对照《建筑抗震设计规范》所规定的抗震设计原则,对框架结构中的一些典型震害现象及其产生原因进行了总结与分析,主要包括防震缝处的震害,结构竖向刚度、强度不均匀产生的震害,框架梁、柱及节点处的震害,围护结构与填充墙处的震害及楼梯震害.在对震害现象及其产生原因详细分析的基础上,给出了加强框架结构安全性的措施.所得分析结果可为框架结构抗震设计及有关的规范修订提供参考,以保证框架结构在地震中达到小震不坏,中震可修,大震不倒的三水准设防目标.     

框架-剪力墙结的弹塑性地震反应

为研究大震下框架-剪力墙结构三维弹塑性地震反应,采用纤维模型(CANNY99),对九层1:6钢筋混凝土框架-剪力墙结构振动台实验模型进行地震反应分析.在结构主震频率和顶层加速度反应等方面,对数值模拟与实验结果进行对比分析.结果表明:基于纤维模型的三维分析方法能够模拟框架-剪力墙结构的弹塑性地震反应,具有较好的可靠性和稳定性.     

复杂地质条件下地下洞室曲面块体地震响应分析

近年来我国兴建了大批大型地下洞室群,许多地下工程因地震而遭到破坏,因此地震作用下地下洞室的动力响应及工程安全问题越来越受到重视.局部块体是控制洞室稳定的关键问题,对块体进行地震响应分析具有十分重要的意义.针对洞室区域存在大量复杂地质曲面的情况,在曲面块体的快速识别方法的基础上提出了曲面块体的地震响应分析理论与方法,研究了基于三维地质模型的随机裂隙面生成及动态校核技术,运用改进的Newmark法——Hilber-Hughes-Tayor算法对复杂地质条件下曲面块体的地震响应进行了分析研究,并将其应用于我国西南某水电工程实例中.     

咸化湖盆成岩致密带形成机制及其地质意义

针对咸化湖盆成岩早期储层致密的问题,开展了这一成岩致密带的形成机制及其地质意义的研究。研究中以渤南洼陷沙四上亚段为例,综合物性分析、铸体薄片、全岩矿物X衍射等分析化验资料,认识到渤南洼陷沙四上亚段的成岩致密带上碳酸盐岩胶结物发育,胶结率普遍大于0.5,压实率低于0.2;早期较强胶结作用使原生孔隙所剩无几,造成后期有机酸与可溶矿物的接触面积变小,大量溶蚀发生的时间滞后,从而在2 800~3 200 m形成致密带;致密带上储层孔隙度普遍小于12%,有利储集体应为致密带上、下的扇三角洲前缘、混积岩滩坝及近岸水下扇扇端;致密带物性较差,不但可阻止油气二次运移,使其上、下油气聚集方式存在差异,而且致密带内、外油气富集程度和产能也存在差异。     

Slip model for the 2011 M_w 9.0 Sendai （Japan） earthquake and its M_w 7.9 aftershock derived from GPS data

Using GPS-measured coseismic and post-seismic displacements for the 8 h following the M w 9.0 Sendai earthquake of March 11, 2011, coseismic and post-seismic fault slip models were developed based on a layered crustal model. The geodetic moment magnitude of the main shock was measured as approximately M w 8.98. The slip exhibits clear reverse characteristics, with a maximum near the hypocenter, and a magnitude of about 23.3 m. Some strike-slip behavior may occur on the two sides of the peak rupture zone. Almost 90% of the seismic moments released by the main shock occurred at depths less than 40 km. The energy released by the fault slip in the 8 h following the main shock is approximately equal to an earthquake of M w 8.13. With a maximum of ~1.5 m, the post-seismic slip was concentrated in the southwestern part of the coseismic rupture fault, which agrees well with the location and behavior of the M w 7.9 aftershock. This implies that the post-seismic deformation in the 8 h after the main shock was mainly induced by the M w 7.9 aftershock. In addition, a post-seismic slip of 0.2-0.4 m was observed at the down-dip extension of the coseismic rupture, which may have been caused by the effect of after-slip during this period.     

高性能混凝土结构的发展与抗震设计

对近年来发展迅速的高性能混凝土结构作了简要介绍，论述了高性能混凝土结构用于地震区的抗震设计方法，并在实际工程中进行了应用。     

浙江蒋村铀钼矿地质特征及控矿因素

介绍了蒋村铀钼矿成矿地质特征、火山角砾岩筒的形成及地质特征,该矿的下坑火山角砾岩筒是一个早、晚两期叠加的复式岩筒,早期为开启式爆发,晚期为封闭式隐爆,对成矿十分有利.分析了铀钼矿化控制因素及富集规律,认为铀钼矿化与断裂构造及火山角砾岩筒关系极其密切,断裂构造及火山角砾岩筒对铀钼矿化有着重要的控制作用.     

台湾海峡地形地质特征及其通道工程选线

台湾海峡地处太平洋板块和欧亚板块碰撞带的前沿,地壳活动强烈,地震也时有发生。海峡主体属台西盆地,西界为滨海断裂带,与闽浙隆起相邻。海峡中部主要断裂,包括晋江凹陷东界主断层(F2)和九龙江凹陷东南界主断层(F3),可能在晚上新世,甚至第四纪仍有活动。海峡南北部地形明显不同,北部地形走向为NE向,总体呈槽隆相间的格局,最大水深约90m;南部相对平坦,地形走向NS-NNW,最大水深68~70m。从拟选通道线附近的地震剖面来看,A、B、C三线附近海底均有断层,其中A、B两线F2断层明显,至少切到上新统顶界,甚至可能切入第四系;C线断层切至上新统顶界部,但主断层F3似止于上新统中部,第四纪后不再活动。台湾海峡的地震活动,南部强于北部。结合地形、地质条件、地震特征及设想隧道选线看,北线可能优于中线和南线。但由于现有资料不足以确定海底地质灾害的分布特征,建议对海峡进一步开展以工程地质、地质灾害为目的的中比例尺调查,为通道工程的科学选线提供依据。     

川藏公路西藏段主要地质灾害及成因分析

川藏公路西藏段地质灾害频频发生,严重影响着川藏公路的安全运营。本文在前人研究的基础上探究了该区地质灾害类型及成因,并提出了治理措施,为今后更深入地了解和治理川藏公路上的地质灾害提供参考。