地震区、 带划分是分析地震活动空间和时间分布特征的重要基础, 也是开展地震危险性评估与地震预测研究的前提条件之一。在划分地震区的工作中, 确定地震区的边界尤为重要。中国东北及邻区作为一个地震活动强度小、 频度低的地区, 可单独划分为东北地震区。传统的东北地震区边界划分方案存在局限, 边界的确定更多考虑中国的边境线, 未充分考虑地质背景。在新的中国地震动参数区划图修订过程中, 依据中国东北及周边地区的大地构造背景、 地形地貌、 地球物理场、 地震活动与断裂构造特征, 以及区域现代构造应力场特征等相关资料与数据, 重新对东北地震区进行了边界修订。研究结果显示, 中国东北及邻区的块体整体性、 构造一致性较好, 可作为一个独立块体进行分区, 并将其西、 北、 东边界进行外扩至更合理的构造边界上。在新的东北地震区边界划分中, 南界依旧沿赤峰-开原断裂分布, 北界则向外扩展至外兴安岭南缘, 东界延伸至锡霍特山脉东麓(日本海西岸), 西界按照国境线外扩150~200km。

文中基于2010年以来青藏高原构造块体内7级以上大地震发生后川滇地区地下流体井水位同震阶变的响应特征, 分析其成因机理, 并探讨其对未来发震地点的指示意义。结果表明, 大地震发生后, 川滇地区地下流体井水位出现同震阶变上升或下降变化, 且这种阶变具有区域性相对集中的特点; 井水位同震响应前后, 井-含水层相位差的变化与井水位同震阶变的成因机理有关; 此外, 2010年以来在5次大地震引起的地下流体井水位同震阶变中, 有3次后续发生6级地震, 对应概率为60%, 间隔时间为15~22个月, 发生地点为井水位同震阶变集中区。水位同震响应阶变在一定程度上可反映区域应力场水平, 其对后续区域地震活动在中长期尺度上的判定具有一定指示意义。

地下30m范围内的等效剪切波速(V_S30)作为评估场地效应和地震动预测模型的关键指标, 其准确性直接影响地震动放大效应的评估及地震动预测的可靠性。文中提出了一种融合地形特征和坡度信息的V_S30 宏观估计改进方法, 通过引入坡度信息, 改进了基于单一地形特征信息的V_S30 估计方法无法考虑地形类别内V_S30 变异性的问题。以新疆地区为例, 基于该地区4 115个钻孔数据, 应用该方法进行V_S30 宏观估计, 并给出了新疆地区V_S30 的空间分布地图。通过V_S30 预测值的残差分析和场地类别预测结果的混淆矩阵, 将文中方法与基于单一坡度信息和单一地形特征信息的V_S30 预测方法进行对比。 结果表明, 文中提出的地形-坡度混合模型在预测值的残差指标和场地类别预测结果准确度方面均优于传统预测模型。

文中通过对2025年1月7日9时5分西藏定日6.8级地震震害的实地调查分析, 结合地震监测数据应急产出, 总体介绍了此次地震的推测烈度和地震破坏情况, 归纳了各烈度区建筑物震害特征, 初步总结了此次地震的若干震害特点: 1)该区域断裂活动性强, 此次地震等级高、 烈度强; 2)此次地震震源浅, 破坏力强, 发生在高原河流冲积平原, 放大了地震破坏效应; 3)地震灾区房屋结构98%以上为土木结构, 抗震能力弱, 房屋破坏严重; 4)地震发生在北京时间1月7日9时5分, 大多数居民都在睡梦中, 震时几乎没有避险反应时间; 5)地震发生地点为高原高海拔地区, 救援难度大, 低温条件下受困受伤人员死亡率显著升高。

文中介绍了2024年1月23日新疆乌什7.1级地震的灾害情况, 将实际震害和抗震救灾投入的物资力量与其年度震灾损失预评估结果进行对比, 认为灾区面积、 人员伤亡、 转移安置人数及救灾需求等评估结果总体较好。文中回顾性检验了2015年以来新疆7次致人伤亡的破坏性地震, 其中3次6级地震的人员伤亡预评估与实际情况基本相当。此外, 对新疆年度震灾损失预评估涉及的建筑设防、 人口分布、 地震地质灾害、 设定地震等关键因素进行了分析讨论。文中获得的初步认识可用于指导今后新疆年度预评估工作。

海南岛位于华南块体最南部, 受南海扩张伸展与海南地幔柱上涌等动力作用的共同影响, 区域内地震活动较为活跃。为深入研究该区域微震活动与深部构造关系, 文中基于LOC-FLOW算法, 从HAVESArray台阵的40个宽频带流动台站及省级28个固定台站2023年3月—2024年8月的连续波形资料中拾取震相到时。研究结果显示, 共获得2 671次高质量地震事件, 震级为M_L-1.2~5.1。 其中, 3级以上地震多发生在雷琼海峡以北的北部湾海域。文中目录中的地震数量为同期中国地震台网目录(CENC)的7.5倍, 完备震级M_c从1.3降低至0.4。定位结果显示, 微震活动呈现出明显的环岛沿海分布特征, 分为琼东北、 万宁—文昌、 乐东和东方等4个主要震群。文中根据地震分布新发现了万宁-文昌断裂, 并讨论了其活动特性。结合已有的速度结构模型, 探讨了这些震群地壳介质和深部构造对地震活动的控制作用。在海南地幔柱的深部流体作用背景下, 地壳介质的非均质性, 如隐伏断裂和深大断裂起到了关键的控制作用, 深部流体作用可能对地震的发生发挥着重要作用, 但也不排除海水下渗的影响作用。文中结果为理解海南岛及邻区的地震孕育机制及区域强震风险评估提供了科技支撑。

近年来, 川南威远地区地震频度显著增加。文中利用2019年10月—2020年12月期间威远地区宽频带流动台网的连续波形数据, 基于深度学习的LOC-FLOW地震检测和定位流程, 构建了包含49 982个地震事件的高精度目录。在此基础上, 开展了震级校正和b值时空分布特征研究, 获得的地震目录中最小完备震级为M_c0.4。基于波形互相关的双差定位结果显示, 大部分地震呈线性或条带状分布在一些断裂附近。研究区的b值空间分布存在明显的横向变化, 东北部地区b值(约为0.81)明显低于整体平均值(0.93)。同时, 地震丛集的b值分布随深度增加呈减小趋势, 但这种现象在墨林场断裂下方却并不明显。此外, 还观测到一个近垂直的地震簇, 具有较高的b值。在页岩气赋存深度处, 也存在若干高b值的微震震群, 推测可能与流体扩散引起的剪切破裂有关。整体上, 研究区的b值变化与中小地震活动频次具有一定的相关性。

准确量化同震断层滑动在近地表的分布特征, 对于认识地震破裂传播过程及断层结构演化至关重要。传统的野外实测和大地测量方法存在难以精确量化分散的区域性同震地表变形的问题。近年来, 光学卫星影像亚像素相关性匹配技术的迅速发展, 为高精度全面量化同震地表位移提供了新的解决方案。2025年1月7日, 西藏定日县发生 M_W7.1 强震, 造成了较大的人员伤亡和财产损失, 并沿丁木错断裂形成了长约35km的同震地表破裂带。为精确分析定日地震的同震地表变形特征, 文中利用震前和震后的中国高分二号(GF-2)光学卫星影像, 基于影像相关性匹配技术开展了同震位移定量研究。结果表明, 国产GF-2卫星影像在量化同震位移方面具有出色表现, 清晰地揭示了定日地震在尼辖错东北侧形成的长约6km的同震地表破裂带。影像匹配获得的同震地表变形场与野外调查结果共同揭示, 定日地震是一次伴随左行走滑分量的正断型地震事件, 尼辖错段地表破裂带EW向伸展量的平均值约为2m, 最大达3.9m, SN向左行走滑位移量的平均值约为0.9m, 最大达1.9m。根据伸展量与走滑量的比例关系, 结合断层倾角数据, 估算定日地震的断层滑动角约为-69°~-73°。

活动背斜是前陆冲断带重要的构造类型之一, 其活动性及断层出露程度, 均会影响其地震危险性分析。喀什逆断裂-背斜带是帕米尔与南天山会聚带上发育的一条全新世活动构造, 是影响喀什市区地震安全的主要构造之一。通过卫星影像解译、 野外调查和探槽开挖等工作, 在喀什背斜北翼发现了长约20km, 呈近EW向展布的断层陡坎。断层在喀什背斜北翼断错多期洪积扇, 形成了高0.2~3.2m的陡坎。在恰克马克河以西, 主要以断层向N逆冲形成的陡坎为主, 总体长约15.7km; 恰克马克河至阿喀高速, 断层向N逆冲和向S反冲形成的陡坎均较为发育, 长约4.7km; 阿喀高速以东, 断层未断错至地表。文中通过对断层陡坎的系统测量和统计分析, 结合探槽古地震结果, 发现累积位移概率密度(COPD)曲线中的首个显著峰包含了多期古地震事件。此外, 根据1902年阿图什地震等震线及近20a以来的地震分布, 结合地表断错特征及探槽剖面揭示的断层最新活动特征, 推测最新一次地震事件很可能为1902年阿图什M8¼地震。

青藏高原内部正断层地震频发对高原地壳形变存在强烈的作用。但是, 正断层地震在青藏高原地壳减薄中起到的作用还不明确。文中利用青藏高原内部正断层地震目录与理论模型结合, 定量估计了正断层地震造成的地壳体积及厚度变化, 并与大地测量学手段的实际观测对比。发现正断层地震虽然可能增加或减弱地形的起伏, 但总体而言对于实际观测到的地壳减薄约有30%贡献的结论, 且与发震深度无关。文中研究通过震源机制解和弹性位错模型定量估计了正断层地震对于青藏高原内部地壳减薄的作用, 为研究高原形变机制与特征提供了新的认识。

文中利用双轴伺服控制加载装置, 采用由3块花岗闪长岩标本组成的含有2个滑动面的直剪结构开展了断层摩擦实验。实验中, 在断层面法向及滑动方向上施加不同振幅和周期的应力扰动, 并讨论了应力扰动对断层滑动失稳行为、 声发射活动及应变时空演化的影响。结果表明, 作用在整个断层的正应力扰动改变了断层面凹凸体的接触状态, 影响断层的摩擦强度, 但未改变断层面应力的空间分布; 作用在断层滑动加载点的剪应力扰动仅改变断层的局部剪应力, 增加了应力分布的非均匀性, 但不影响断层的摩擦强度。声发射活动在断层黏滑失稳前显著增强。正应力扰动抑制了断层黏滑失稳前声发射活动增强的现象, 增大了根据声发射活动预测断层黏滑失稳的难度。相反, 剪应力扰动强化了声发射活动增强的特征, 提高了根据声发射活动预测断层黏滑失稳的可能性。应力扰动的振幅、 周期和加载速率, 以及断层的正应力仅影响断层的失稳强度和声发射数量, 不影响声发射的演化特征。

人类工业开采诱发地震问题日益受到关注。目前该方面的研究主要集中于开采注水引起的地震时空变化特征、 地表形变特征及应力演化机制等, 但对于地质岩性特征与开采注水相互作用从而诱发地震的案例鲜有研究。文中针对淮安盐矿注水抽卤引起的震群活动进行分析, 基于岩性和地层等资料, 并综合速度结构和电性结构探测结果, 构建了盐矿区的三维构造模型, 结合重新定位后的小地震分布, 系统分析了该盐矿区自2019年以来的震群活动特征及其与地下水渗流、 地层结构之间的关系。综合上述分析结果认为, 该震群可分为2个部分: 1号震群主要分布在阜宁组, 上部阜宁组四段以注水溶解岩盐而产生的微震为主, 下部阜宁组一段—三段震群活动则为注水下渗到泥岩包夹的岩盐层中, 溶解岩盐后在泥岩阻挡作用下发生局部应力会聚与释放所致; 北侧2号震群为涌水进入泰州组地层, 导致次级小断层或裂隙内胶结物溶解破裂而发生震群活动。基于上述成果, 文中给出了淮安盐矿区注水抽卤过程中在岩盐溶解、 渗水受阻聚集、 次级断裂破裂等多因素共同作用下的震群发生机理, 着重强调了在三维构造模型下地层岩性对震群活动的控制作用, 为工业开采诱发震群活动研究提供新案例和方法借鉴。

在页岩气生产区开展先存构造的调查并评估其地质体稳定性, 对保障能源开发安全至关重要。文中以四川盆地南部某页岩气开采区块为对象, 综合利用构造地貌分析和地震反射剖面解译, 解析研究区内先存断层的空间结构与运动学特征; 同时, 结合页岩气开发过程中的监测资料和莫尔-库仑破裂准则, 评价该断层系统的稳定性及其对生产的影响。结果表明: 1)研究区内发育由十余条近平行展布的SN向断层组成的断层组, 其运动学特征以右旋走滑为主; 2)注水压裂同期的监测资料显示, 该断层组中的主要断层分支(F₂)现今基本稳定, 但其周围数百米长的NE向次级断层在页岩气开发过程中易受扰动; 3)基于莫尔-库仑破裂准则的力学分析证实NE向次级断层在现今局部应力场(最大主应力方向为NNE)中处于最优破裂方位, 失稳风险更高。据此, 文中认为研究区的走滑断层系统中主断层稳定性较好; 而NE向次级断层稳定性差, 在生产中应注意避让。文中的研究成果将有助于优化生产工程设计, 规避地震风险, 实现页岩气的安全高效开发。

中国尾矿库总量居世界第一。尾矿库坝体失稳导致的溃坝事故易造成下游区域的生态破坏、 经济损失及人员伤亡, 因此亟需发展经济高效的无损监测方法, 以保障尾矿库运行过程中坝体结构的健康安全。近年来, 基于地震背景噪声的一系列方法在地球浅地表结构探测应用研究中日益受到重视, 其中通过分析地震背景噪声中水平与垂直分量的谱比(HVSR)得到的峰值频率对地下介质波速阻抗敏感的特性, 适用于尾矿坝的结构健康监测。文中基于布设在尾矿坝表面的3台三分量地震仪采集的数据, 利用HVSR方法分析尾矿坝不同位置的共振频率, 并将基于协方差矩阵自适应演化策略(CMA-ES)的进化算法应用于HVSR曲线的反演, 刻画尾矿坝结构的分层特征。研究结果表明, 3个台站的HVSR曲线均清晰地表现出与各自坝体位置相关的峰值频率, 尾矿坝顶部到坝趾的峰值频率从1.4Hz增加到3.7Hz。此外, 基于CMA-ES反演HVSR曲线的结果显示, 尾矿坝体存在一个由干、 湿尾矿颗粒分层所形成的横波速度强阻抗界面, 该界面的深度与浸润线深度高度一致。最后, 通过对比CMA-ES、 PSO和网格搜索及HVSRInv的反演结果, 发现基于CMA-ES方法得到的尾矿坝体结构界面深度误差最小。文中研究成果表明, HVSR方法可有效识别尾矿坝共振频率及其内部的分层结构, 为评估坝体潜在风险提供新的监测手段。

民众自救互救是灾后及时减轻损失的有效行动, 也是全社会救灾能力的重要组成部分。文中基于北京市朝阳区居民近10万份调查样本数据, 运用有序逻辑回归模型进行实证研究和稳健性检验, 揭示了民众灾害自救互救态度的影响机制。结果表明, 对政府防灾能力的信任和灾害对个人与家庭的影响是民众灾后自救互救态度的2个核心驱动因素。调查数据同时显示, 民众自救互救的主观意愿与实际能力之间存在“高意愿、低技能”的矛盾。针对不同类型子样本的进一步分析结果显示: 自救互救态度会受性别、年龄、灾害经历等个体特征影响。建议政府在提高防灾透明度、强化民众风险感知、加强技能培训等方面加大支持力度, 以提升民众防灾减灾救灾能力。文中研究结果可为政府制定灾害自救互救优化政策及相关措施提供参考。

地震灾害损失预评估是做好地震应急准备和降低灾害损失的重要内容, 而房屋建筑高度、面积、分布位置及结构类型数据是预评估工作的基础。为实现房屋建筑物数据的自动提取, 文中重点围绕农村地区房屋情况开展研究, 首先利用无人机获取研究区可见光遥感图像, 经预处理、设定参数、空三加密、拼接等步骤后, 生成研究区的数字表面模型、高程模型及正射影像数据。在房屋数据提取过程中, 从提取效率及精度的角度分别对比了基于高程信息的提取方法与监督分类方法, 其中基于高程提取的方法在差值分析中, 经统计像元均值和标准差, 确定高差范围为2.7~12m, 面积阈值设定为4.8m², 提取面积约为80 566.8m², 经对比分析, 提取精度达90%以上, 相较于监督分类方法在房屋面积、分布位置等方面效果更佳, 整体提取精度受地物类型影响不大。在房屋结构类型占比方面, 利用以上房屋提取结果, 结合实地抽样调查情况, 进一步解译房屋结构类型, 用于预评估结果的产出。文中采用的方法可应用于房屋建筑物数据的提取, 能提高地震灾害损失预评估工作的效率和精度。

在地震灾害应急响应中, 快速精准识别单体建筑震害对灾损评估和救援决策至关重要。针对传统震害检测方法存在的样本依赖性高、边界模糊和非建筑干扰等问题, 文中提出基于无人机影像纹理特征主成分分析(PCA)的破坏建筑物变化检测模型, 结合震前卫星影像与震后无人机数据, 通过多特征融合与降维处理提升检测效能。以2023年甘肃积石山 M_S6.2 和2021年云南漾濞 M_S6.4 地震为例, 模型利用三角网迭代滤波和点云抽稀方法, 从无人机数字表面模型(DSM)生成归一化数字表面模型(nDSM), 有效剔除植被与地形干扰, 精准提取建筑物轮廓; 基于感兴趣区域(ROI)技术分割震前、震后单时相影像中的建筑目标, 并通过高精度配准(甘肃匹配精度为88%±4%, 云南为91%±3%)确保时空一致性。通过主成分分析方法融合协同性、对比度、相异性等8类纹理特征, 筛选前4项主成分构建变化检测框架, 并与纹理特征强度差值法(TF+DC+ROI+CD)、强度差值法(DC+ROI+CD)、震后单时相最大似然法(ML)及马氏距离法(MD)的结果进行对比。结果表明, PCA融合模型在漾濞地震中的总体精度达89.4%、Kappa系数为0.85, 显著优于单时相方法(ML OA, 78.2%; MD OA, 75.6%)。在研究区0.62km²(甘肃)和0.49km²(云南)范围内实现7h全流程处理, 能够满足应急响应时效需求。

大青山山前断裂是河套盆地北缘一条规模宏大且活动性强的控盆正断层, 其新生代构造活动对大青山隆升及呼包盆地演化具有重要的控制作用。文中基于GF-7高分辨率立体遥感影像数据, 结合多源地质与地貌资料, 开展了对大青山山前断裂带的详细构造地貌解译。根据层状地貌面保留程度, 采用多种方法对大青山山前断裂带的遥感影像进行处理, 通过提取其河流阶地、冲洪积台地、夷平面等地貌面, 构建三维地貌模型, 并进一步求取不同构造地貌的抬升高度、掀斜角度等构造变形量参数进行地貌面定量分析。结果表明, 大青山山前断裂带的构造变形呈现出明显的非均质性, 断裂构造显现强烈的垂直差异升降与分段活动特性, 垂直于构造带走向的各断块整体抬升高度向着山前方向逐级递减, 块体之间被正断层断错, 以2级断块为主; 平行于构造带走向的地貌面呈现出显著的分层特征, 分段结果与前人的分段方案高度一致。基于解译和提取出的地貌面结果进一步估算垂直抬升量, 结果表明, 中段是断裂带构造活动最为显著的区域, 累积变形强度最大, 而西段和东段的构造活动相对较弱。

四川盆地南缘近年来发生的地震频次增加、强度增大, 然而目前对川南地震的孕震机理及时空演化特征的研究和了解都不够充分, 这也限制了对该区未来地震活动趋势研判和地震风险的准确评估。文中利用布设在川南荣县—威远—资中地区的短周期密集台阵观测数据, 对该地区的微小地震进行检测识别和精确定位, 并反演获取该区的三维S波精细速度结构, 综合分析三维S波速度结构、区内地震展布及深部构造环境等科学问题。结果表明, 密集台阵记录获取的荣县—威远—资中地区的地震分布呈现较强的时空丛集性, 且绝大多数地震分布在结晶基底上的覆盖层内部, 震源深度优势分布层位主要集中在1~5km。研究区浅层三维S波速度结构表现出明显的不均匀分布特征, 且速度结构随深度呈趋势性增加。在深度2.0km以内, 研究区大部分范围内的S波速度为2.2~2.6km/s, 在3.0~6.0km深度范围, 探测区北西侧背斜构造内大部分区域的S波速>2.8km/s, 南东侧沉积盖层的S波速度为2.6~2.8km/s, 速度特征分布与研究区域西北高、东南低的地形地貌对应较好。荣县震区和威远—资中震区浅部存在显著的横向介质分布差异, 震中主要位于S波速度的高、低速异常分界带附近, 地震序列的空间展布特征与震区介质速度结构存在密切关系。荣县震区震源体东南侧3.0~5.0km深度范围内存在较为显著的低速异常分布, 指示着该处可能赋存流体, 推测该区地震可能是区内先存隐伏断层在区域构造应力及震区流体扰动共同作用下发生挤压错动所致。

文中利用上海地区318个钻孔资料, 按剪切波速特征将100m以浅的土层归并为淤泥质黏性土、软可塑黏性土、硬可塑黏性土、粉性土、砂土5类。整体上, 剪切波速按从大到小依次为: 砂土、硬可塑黏性土、粉性土、软可塑黏性土、淤泥质黏性土。剪切波速与深度正相关, 在深约50m以浅时剪切波速与深度的关系非线性较强, 约50m以深时剪切波速与深度的关系近似呈现线性趋势。文中分析了线性函数、二次多项式函数和幂函数对波速-深度关系的适用性, 发现幂函数模型在各类土层中的拟合效果较好, 适用于上海地区土层剪切波速-深度关系。此外, 运用幂函数模型拟合了5类典型土层波速-深度关系, 并外推了3m以浅和100m以深的波速值。文中研究得到的剪切波速与深度的关系可为上海地区的剪切波速预测提供参考。

2023年12月18日甘肃省积石山M6.2地震触发了严重的黄土液化及泥流灾害。为分析这次液化的地震动触发因素, 文中利用地震预警网获得的地震动数据展开了数据分析工作, 得到如下认识: 1)黄土区浅表地层对地震动时程振幅(包括PGA)普遍存在显著放大作用, 导致浅表地层释放能量数倍增加; 2)浅表地层的强震动作用时间延长; 3)浅表地层对频率<5Hz, 特别是1~3Hz的地震波有明显放大作用。黄土区浅表地层对低频地震波的放大作用源于共振效应, 加之震中附近剧烈的垂向与水平向强震动的长时间往复作用, 使得饱水黄土、砂土层快速液化并形成泥流灾害。文中结果有助于认识黄土液化的地震动触发因素, 对利用地震动数据研究地震触发地质灾害具有参考意义。

文中利用小波多尺度分解对晋冀蒙交界区高精度布格重力异常进行分析, 得到不同尺度的布格重力异常场, 分析不同尺度的布格重力异常场与断裂构造的关系, 结合以往地质地球物理勘探成果, 对研究区主要断裂和深部构造特征进行研究, 结果表明: 布格重力异常轴的走向大致为NNE和NE向, 和断裂走向基本一致, 布格重力异常过渡带与深大断裂对应较好, 深大断裂对重力异常的展布有控制作用; 随着小波细节阶数从低到高, 布格重力异常场等值线圈闭从小变大, 从零星杂乱到简单, 4阶细节重力异常呈团块状, 和构造单元基本一致; 通过布格重力异常小波细节场共识别出21条断裂, 其中包括13条上地壳断裂、4条中地壳断裂、4条下地壳断裂; 莫霍面深度由东南向西北逐渐变深, 范围为29.0~42.5km, 在太行山莫霍面深度迅速变浅, 地壳厚度减薄, 莫霍面突变带是地壳厚度变异带, 也可能是深大断裂带或断块的分界线; 研究区3次7级及以上地震都发生在活动断裂带上或附近, 地震的孕育发震是地质体应力和应变能积累—破裂—释放的力学过程, 断裂带是地壳中相对薄弱的区域, 是应力集中和释放的主要场所, 断裂带的活动性可直接导致地震发生; 另外2次7级及以上地震发生在莫霍面突变部位, 莫霍面突然变化引发深部应力扰动, 与断裂活动耦合诱发地震。即断裂控制的莫霍面局部隆起或凹陷下方是地震发生的深部构造背景。

文中通过实施2条高分辨率浅层地震反射剖面和2条钻孔联合地质剖面, 对郯庐断裂带安丘-莒县断裂南流段晚第四纪活动特征进行了系统研究。地震反射剖面揭示该断裂段由西支和东支2条主要断裂组成。宋家村钻孔联合地质剖面显示, 东支断裂自西向东发育呈阶梯状分布的断层f₁和f₂, 均倾向E, 最浅上断点埋深约3.85m, 垂直错断上更新统约1.9m。通过年代学测试获得其最新活动时代为(53.9±2.9)~(58.2±2.3)ka BP, 计算得到其垂向滑动速率约为0.03mm/a, 结合在岩心中发现的擦痕和高角度密集片理等构造现象, 判定东支断裂为晚更新世中期活动的右旋逆断层。前曹村钻孔联合地质剖面揭示西支断裂自西向东发育呈阶梯状分布的5条断层(f₁—f₅), 均倾向E, 最浅的上断点埋深约9.7m, 最新活动时代为(54.8±3.4)~(78.4±3.2)ka BP。在岩心中发现的紫红色断层泥、擦痕及高角度密集片理等现象表明西支断裂具有右旋正断性质。在2处钻孔联合地质剖面中均未发现地震液化现象, 据此推断1668年郯城地震的地表破裂带未延伸至本文研究区。 2024年郯庐断裂带南端的肥东地区发生的4.7级地震和多次近4级的余震, 是郯庐断裂带近年来的最大地震; 相比之下, 位于郯庐断裂带中部的南流段发育多条断裂活动性较强的正断层和逆断层, 其断裂活动水平明显高于肥东地区。分析认为南流段具有一定的地震危险性, 建议加强关注。

郯庐断裂带是中国大陆东部的一条古老的陆内俯冲带, 也是大型活动断裂带, 其中段曾发生过1668年郯城8.5级地震。文中利用郯庐断裂带中段及周边地区较高精度的布格重力场, 采用方向导数和Parker-Oldenburg界面方法, 得到区域主要断裂几何分布与莫霍面深度, 通过计算实际地壳厚度与Airy理论地壳厚度的均衡差异(I), 进一步分析深部孕震结构以及1668年郯城地震的深部环境。研究表明, 区域重力场可划分为1个构造带和5个块体, 其中郯庐断裂带中段作为走滑为主的构造边界, 表现为一条NNE方向的高异常条带或平缓的重力梯度带, 梯度值最高达0.6mGal/km。通过重力方向导数场解译了35条主要断裂的分布与交切。区域莫霍面深度由西向东逐渐变浅, 在30.6~36.0km之间, 其中郯庐断裂带形成了一条莫霍面陡变带, 且在潍坊、郯城和宿迁—嘉山地区莫霍面局部上隆。通过地壳均衡结果可知, 区域大部分地区处于稳定状态(I趋于0), 而鲁西块体及东部沿海的少部分地区处于地壳不均衡状态, 郯庐断裂带内部出现了东、西分异的现象, 西地堑地壳趋于均衡(I≈0), 而东地堑地壳处于不稳定状态。郯庐断裂带东地堑与之交切的断裂极少, 具备积累应力应变的刚性结构条件, 且东地堑郯城地区的莫霍面出现严重上隆(深度<33km), 加之郯城局部地区的地壳处于不均衡状态(I>1.1km), 1668年郯城地震是在这种深部孕震环境下发生的。

晚新生代以来, 青藏高原东北缘弧形构造带的构造活动强烈。弧形构造带内的烟筒山断裂夹持在天景山断裂和罗山断裂之间, 三者均处于柴达木、阿拉善和鄂尔多斯地块交会的特殊位置。然而, 与天景山断裂和罗山断裂相比, 针对烟筒山断裂的研究成果较少, 尤其缺乏其全新世活动的直接证据。文中选取烟筒山断裂北段为研究对象, 通过遥感解译、地质调查、典型场点地貌航测、探槽开挖及释光测年的方法, 获得了以下认识: 1)烟筒山断裂北段全长约90km, 部分地貌陡坎清晰, 剖面上以低角度逆断层为主, 倾向SW, 倾角约30°; 2)烟筒山断裂北段小榆树沟附近的地貌陡坎与断层位置对应, 通过开挖探槽发现一条新生且为全新世活动的断层; 3)释光测年显示, 探槽剖面记录在晚更新世(距今(63.08±3.18)ka)之后至少发生过2次古地震事件, 其中最新一次地震事件发生在全新世(距今(7.99±0.42)ka)之后, 考虑地层剥蚀, 2次古地震造成的垂直断距至少分别为1.3m、1.0m, 震级下限可达6.9级、6.8级; 4)烟筒山断裂作为天景山断裂的伴生次级断层, 其最新一次地震事件的离逝时间接近甚至超过古地震复发周期, 因此, 其北段的地震危险性值得关注。

近年来, 利用环境地震学方法对岩质边坡等地质灾害体开展监测预警日益受到行业关注。其中, 利用环境背景噪声干涉技术测量边坡内部的速度变化, 对于深入了解外界因素作用下边坡内部的损伤演化过程及其规律具有重要的研究和应用价值。文中通过布设在中国西南地区大渡河流域典型岩质边坡-瀑布沟边坡上的2台长期运行的地震仪, 利用环境背景噪声干涉技术对该边坡开展了长达2年5个月的多重散射波波速变化监测。结果表明: 在年尺度内, 波速变化在-1.5%~2.0%的范围内表现出季节性的可逆型波动, 且与气温变化呈现出显著的线性正相关; 在季节性尺度内, 边坡对夏季降雨的响应表现为0.3%~0.6%的波速小幅下降, 同时周边区域的大地震事件也会导致边坡速度的短时下降。最后, 文中利用多元线性回归方法, 构建了该岩质边坡季节性波速变化的多物理场耦合模型, 对上述外界因素与波速变化之间的关系进行分析, 得到气温、降雨及地震活动对该岩质边坡波速变化的定量化响应。

(U-Th)/He同位素年代学方法在地质体的热史研究中独具优势, 诸多基于不同矿物的(U-Th)/He年代学体系应运而生。其中, 磷灰石(U-Th)/He年代学体系应用极为广泛, 这得益于磷灰石在地壳岩石中分布广泛, 单颗粒有效铀含量较高, 且封闭温度低于90℃, 能够反映岩体在近地表的热史过程。Durango磷灰石作为磷灰石(U-Th)/He定年的国际标准样品, 对其年龄进行测定, 对于验证实验流程的精准性与可靠性意义重大。浙江大学(U-Th)/He年代学实验室于2024年建成, 实验室精心构建了完备且严谨的磷灰石(U-Th)/He单颗粒测试流程, 并对3个批次共计60个Durango磷灰石颗粒展开测试。结果显示, 颗粒年龄介于28.48~33.20Ma, 平均年龄为(31.30±2.19)Ma(2σ), 与国际标定值高度吻合; Th/U介于17.10~26.1, 同样与国际报道相符。充分证实实验室测试结果精确可靠, 测试流程科学合理, 测试方法切实可行。

活动造山带地貌演化是构造抬升与侵蚀作用竞争的结果, 河流作为关键营力, 其形态调整可反映区域构造活动与气候变化信息。传统研究聚焦于河流坡度对构造扰动的响应, 而河道宽度作为水力系统的另一重要参数, 其控制因素及地貌指示意义尚未充分揭示。基岩河道宽度是揭示构造-侵蚀相互作用与地貌演化过程的关键参数, 近年来逐渐成为地貌学研究的热点。文中系统地综述了水力几何模型、侵蚀动力学理论与全球典型案例研究, 重点讨论了基岩河道宽度的控制因素(河床可蚀性、构造变形、沉积物效应及气候变化等)。综合现有研究可以发现: 1)河床可蚀性是控制宽度的核心内在因素, 岩体强度与节理密度通过影响侵蚀机制(磨蚀或拔蚀)调控河道形态: 高抗侵蚀性基岩区河流收缩变窄, 陡峭度增加; 软弱或破碎岩层则促进侧蚀, 形成宽浅河谷。2)构造变形通过隆升速率变化驱动河道形态调整: 在高隆升速率区, 河流通过收缩宽度集中水流剪切力, 加速下切以平衡抬升; 而在低隆升区则以拓宽河道削弱侵蚀能力。3)沉积物供给的双重效应显著影响宽度响应: 具有充足沉积物覆盖的河床抑制下切但增强侧蚀, 而低沉积物供给则使能量集中于基底侵蚀, 形成窄深河道。4)极端气候事件通过洪水流量剧变和沉积物脉冲输入, 触发河道宽度短期调整, 长期则通过侵蚀基准面变化影响形态演化。由此可见, 当前研究仍存在多因素耦合机制不明、定量模型普适性不足等问题, 未来需结合高分辨率遥感、数值模拟与年代学数据, 深化宽度参数在地貌演化模型中的应用, 为造山带构造-气候相互作用研究提供新视角。