地震地质

地震地质2009年第31卷第2期目录

2009, (2): 0-0.

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帕米尔—兴都库什地区板块俯冲及其应力状态

孙文斌, 和跃时, 常征, 齐晓燕

2009, 31(2): 207-217. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.001

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利用美国国家地震信息中心(NEIC)提供的1973—2006年地震目录、哈佛大学提供的1978—2005年地震机制解资料,精细地研究了帕米尔—兴都库什地区印度板块与欧亚板块的碰撞形态,分析了地震震源机制特征。研究结果认为:欧亚板块以约50°的倾角向南俯冲,地震最大深度为364km;印度板块以层间插入的方式与欧亚板块碰撞,在帕米尔"结"附近碰撞强烈,地震活动明显增强,震源剖面显示"V"字型分布形态;在帕米尔"结"两侧,随着印度板块俯冲动力减弱,地震活动也明显减弱,地震震源剖面显示,印度板块向北俯冲的剖面形态逐渐消失,欧亚板块向SE俯冲的剖面形态越加清晰,从地震震源剖面分布形态分析,印度板块没有穿过欧亚板块,印度板块向北的反复、多期的叠瓦式地震分布形态,可能反映印度板块向北俯冲→断离、再俯冲→再断离的过程。由于印度板块与欧亚板块间的强烈碰撞挤压作用,帕米尔—兴都库什地区处于以近SN向的挤压构造应力状态,逆断层数量约占70%,正断层数量约占11%,走滑断层数量约占19%。P轴优势方位显示帕米尔—兴都库什地区主压应力近SN向,倾角近水平,呈现由南向北倾斜;T轴倾角近垂直,整体接近俯冲带的倾向。帕米尔—兴都库什地区应力场特征表明,印度板块向北的主动推挤,是形成这一区域应力场的主动力,向南倾的欧亚板块处于一种被动的被挤压状态。

岩石圈中水的临界奇异性与断裂耦合触发地震

胡宝群, 吕古贤, 王方正, 孙占学, 李满根, 白丽红

2009, 31(2): 218-225. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.002

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以等压热容为例,研究岩石圈中水的临界奇异性及出现的条件,探讨岩石圈中水的临界奇异性与断裂耦合作用触发地震的可能性。岩石圈中水存在一、二级相变,相变时水的物理化学性质将发生明显改变,在临界点处表现出奇异性,如热容、膨胀系数和压缩系数等将趋于无穷大,按照Mie-Grüneisen方程((∂P/∂T)^V=γρC^V),热容无穷大时将导致热压也趋于无穷大,压力将瞬时剧增。但水的临界奇异性出现的条件是温、压同时趋于临界值,在岩石圈中温、压是相互关联的,按照正常的地温梯度(15～35℃/km)和地压梯度(0.025～0.03GPa/km)计算,达到水的临界温度和压力的深度分别是24～10km和0.88～0.73km,即在岩石圈中若没有断裂的存在时则不可能同时达到水的临界温度和临界压力,不可能出现临界奇异性。断裂使压力降至水的临界压力,使得在岩石圈中某处温度和压力可同时达到水的临界值而出现奇异性,水的临界奇异性和断裂的耦合导致热压剧增,可能触发地震。

差干井同震井喷现象的调查与分析

车用太, 鱼金子, 刘成龙, 万永芳, 罗胜钦, 何永清, 肖振东

2009, 31(2): 226-232. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.003

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差干井在2004年12月26日印尼M_S8.7地震时发生强烈井喷,喷柱高达60m。调查与分析结果表明,井喷是在特定的井区水文地质条件下,富含CO₂气体的观测含水层地下水受到地震波的扰动,一方面使大量吸附气被释放,另一方面使游离气泡被打碎,导致地下水被"汽"化,从而使含水层孔隙压力剧增引起的。

北京东北旺-小汤山断裂存在的证据

何仲太, 马保起, 卢海峰, 王金艳

2009, 31(2): 233-246. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.004

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对位于北京市西北侧的东北旺-小汤山断裂是否存在、走向与活动性的认识长期以来一直存在较大差异。通过新近开展的北京城市活断层探测工作中的物探数据与钻孔联合剖面分析,认为东北旺-小汤山断裂是存在的,为一条隐伏断裂,长约40km,走向NNE,倾向SE。以南口-孙河断裂为界,该断裂东北段称之为小汤山断裂,西南段称之为东北旺断裂。小汤山断裂的最新活动时代为早更新世或中更新世早期,中更新世中期以来不活动。东北旺断裂的最新活动时代为中更新世末期,晚更新世以来不活动。

甘肃高台合黎山南缘发现地震地表破裂带

郑文俊, 张培震, 袁道阳, 葛伟鹏, 刘建辉

2009, 31(2): 247-255. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.005

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据最新野外考察发现,位于河西走廊中段北部的合黎山南缘断裂东段有2条较新的地震地表破裂带遗迹,破裂带长度分别为7km和10km,保存较为完整,认为其为较近的一次地震活动所致。根据该地区历史地震资料和目前该地区的研究程度,该地震地表破裂带可能与2次历史地震(公元180年表氏8级地震、公元756年张掖-酒泉7级地震)中的其中之一或与一次漏记的历史强地震有关。

贺兰山东麓断裂南段套门沟—榆树沟段全新世活动与古地震

杜鹏, 柴炽章, 廖玉华, 宋方敏, 孟广魁, 雷启云, 王银

2009, 31(2): 256-264. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.006

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贺兰山东麓断裂是银川地堑西侧的重要构造,控制着银川地堑的西侧边界,其最新活动特征是评价未来银川市地震危险性的重要依据。文中在贺兰山东麓断裂南段套门沟—榆树沟段断裂两侧1km范围内1:10000地质填图的基础上,选择在大石头沟两侧进行探槽研究,获得该段断裂在14ka以来共发生了3次古地震事件,分别距今13.8ka、7.9ka和3.0ka,重复周期约为6ka和5ka左右。

拉萨那林拉卡断裂带晚第四纪古地震研究

刘静, 申旭辉, 徐岳仁, 申俊峰, 荆凤, 洪顺英

2009, 31(2): 265-275. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.007

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拉萨地区最主要的一条晚更新世活断层为那林拉卡断裂带,是走向NWW、倾向SSW、高陡倾角的左旋逆走滑断层,全长33km。通过对该断裂带的研究,发现其从晚更新世以来有明显的活动,并在地表保留了断错地貌现象。其中,在次角林西沟及谢村最为明显,断层错断河流、山脊、阶地等地质体,形成断头沟、断层陡坎等断错地貌,并且两处晚更新世以来的水平位错分别为54～87m和20～67m。通过对断裂带上4个探槽的研究,发现距今约7万年以来,沿那林拉卡断裂带可能发生了5次古地震事件,各次事件的大致发生年龄为距今68.53,54.40,<41.23,21.96,9.86ka,事件平均复发间隔为14.67ka。由于探槽有限,并且各探槽揭露出的地震事件有限,没有一个探槽能完全揭露5次事件,因此文中对一些事件上下限年龄的确定存在一定的不确定性。

剪切载荷扰动对断层摩擦影响的实验研究

黄元敏, 马胜利, 缪阿丽, 何永年

2009, 31(2): 276-286. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.008

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利用双轴伺服控制加载装置,采用3块花岗闪长岩标本组成的含有2个滑动面的直剪结构,开展了摩擦滑动实验。实验中通过在剪切方向上叠加正弦波状的位移扰动,研究了剪应力扰动对断层粘滑失稳的影响。研究表明,在恒定的正应力和位移速率下,标本表现出较为规则的粘滑;当在剪切方向叠加位移扰动后,随扰动振幅的增加,粘滑发生时间与扰动的相关性增大,粘滑的应力降和时间间隔的分布趋于离散,其中扰动能产生明显影响的临界振幅大致为0.05MPa;粘滑应力降和时间间隔随扰动振幅增大而逐渐离散的现象在较高正应力下更为明显,而相同扰动振幅下粘滑失稳发生时间与扰动的相关性也随正应力增加而增大;扰动周期对摩擦性状的影响不明显。研究结果意味着,地震引起的同震剪应力的变化不仅会引起邻近断层上地震发生时间的变化,也可能引起地震强度的变化。

统计预测模型对三峡库区诱发地震预测的应用

王秋良, 姚运生, 夏金梧, 李井冈, 王墩

2009, 31(2): 287-294. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.009

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通过实地考察并结合前人的研究成果,在地震地质背景研究的基础上,将长江三峡工程坝址至巫山库段划分为5个预测区共12个预测单元,选用8个诱震因素,运用统计预测模型预测了水库诱发地震的可能性及诱发地震震级。结果表明,库水蓄至最高水位,三峡工程坝址至巫山库段中多数预测单元诱发微震和不发生地震的概率值高,无震可能性较大。但九湾溪断层沿线、仙女山断层库段具备诱发3.0～4.5级或4.5～6.0级地震的可能;考虑到龙会观5.1级地震与高桥断裂的关系,预测结果显示高桥断裂沿线具有诱发强烈水库地震(≥6.0级)的可能性,其预测概率值为0.23。

1585年安徽巢县南地震核查与发震构造探讨

翟洪涛, 邓志辉, 周本刚, 李光, 郑颖萍

2009, 31(2): 295-304. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.010

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1585年安徽巢县南5³/4级地震,各版本地震目录中给出的地震参数不尽一致。文中对该次地震的历史资料进行了考证,进一步核实了该次地震的参数。通过对该地区的野外地质调查,结合在隐伏区的浅层地震勘探与钻探验证等工作,探讨了1585年巢县南地震的构造背景,认为早、中更新世活动的严家桥-枫沙湖断裂可能是该次地震的发震构造。该研究成果有助于加深对中国东部中等和弱地震活动区发震构造背景的认识。

云南宁洱M_S 6.4地震震后电磁效应

徐光晶, 汤吉, 陈小斌, 肖骑彬, 王继军, 蔡军涛, 王立凤, 詹艳, 汪晓

2009, 31(2): 305-312. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.011

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2007年6月3日宁洱县境内发生6.4级地震,在地震区跨越宁洱东支断裂进行了为期14d的余震序列宽频带电磁异常连续观测。在固定台站的电场和磁场时间序列记录中,观测到多次余震事件的电磁同震现象。取每2h观测资料进行了加窗傅氏变换,得到不同频率的功率谱随时间的变化曲线。结果表明,M_S3.0以上的余震发生前后,电磁场各分量频率谱峰值出现了显著的变化,地震后的峰值波动也许与时间域的同震效应相对应,而地震前发生的峰值跳跃有可能为电磁前兆现象。此外,本文对同震电磁信号产生机理进行了讨论,推测这种现象可能与地震发电机机制有关。

利用远震接收函数反演陕西地震台站下方的地壳厚度

刘春, 崇加军, 倪四道, 李少睿

2009, 31(2): 313-320. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.012

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文中利用陕西数字地震遥测台网14个遥测子台记录的远震波形资料,用频率域反褶积方法提取接收函数,由H-Kappa叠加方法反演得到各台站下方的地壳厚度和泊松比。在此基础上结合相关地震构造文献,对陕西地区的地壳特征进行了分析,并讨论了陕西地震活动与地壳结构、地质构造之间的关系。研究结果表明:1)陕西地区的地壳总体趋势是东薄西厚,陕西南部和北部地区地壳较厚(≥40km),位于陕西中部的渭河盆地地壳较薄(34～40km);14个台站中,渭河盆地东部与山西交界的华阴台下方地壳厚度最薄(34km),而盆地西北端的陇县台位于六盘山余脉上,地壳厚度最厚(48km)。2)陕西地区泊松比值总体变化不大(0.24～0.29),可能表明这一地区的岩石组成以中度组分为主;以渭河盆地为界,向北靠近地台一侧泊松比值相对较高,向南靠近秦岭山脉一侧则比值相对较低。3)地震活动与地质构造之间存在内在的联系。渭河盆地处于几个构造体系的复合部位,属于强地震的多发区;陕西南部地区的地震活动相对较弱,主要发生在汉中盆地和安康盆地,受陕南几条主要断裂控制;陕西北部地区地质构造相对稳定,地震活动最弱。泊松比反映了地球内部的物质构成,分析认为其与地震活动存在一定的关系,即泊松比较高区域的地震活动性要高于较低的区域。

基于地震现场离散点灾情报告的灾害空间分析模拟研究

帅向华, 侯建盛, 刘钦

2009, 31(2): 321-333. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.013

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文中重点研究了基于地震现场能够获取的离散的地震灾情点信息进行灾情的总体分析和模拟。依靠灾情速报人员或相关人员上报的地震现场灾情点信息,运用泰森多边形和GIS空间分析方法对离散点进行面插值分析和边界修正处理,形成适合计算离散灾情采样点的模型和算法,并借助GIS技术和WebService技术实现该模型和算法,建立相应的试验系统。该模型和系统能够随着灾情收集点的变化进行动态的分析模拟,从而能够在一定程度上及时快速地反映并确定地震灾情的基本分布情况,为地震救灾指挥提供相对确切的灾情分布信息。文中以汶川地震部分数据为例进行分析,结果基本与实际灾情吻合。选取的数据为73条有效短信,这些短信是从截至5月12日24:00收到的600余条灾情上报数据短信中分析提取出来的。

利用D-InSAR技术研究西藏改则地震同震形变场

张桂芳, 单新建, 张国宏

2009, 31(2): 334-340. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.014

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针对2008年1月9日M_W6.4西藏改则地震和2008年1月16日的M_W5.9余震,通过两通(2-pass)加外部DEM差分干涉处理技术(D-InSAR),提取了地震区域2次地震累积的视线向(LOS)同震形变场。结果表明:发震断层均为正断层,位于依布茶卡-日干配错断裂端点附近。主震发震断层走向为N30°E,余震发震断层走向为N21°E,两断层距离约7km;在影像上主震发震断层有造成地表破裂的痕迹,余震未见地表破裂的痕迹;这次地震造成的同震形变场长约30km,宽约20km,主震断层上盘和下盘视线向最大形变量分别为39.2cm和11.2cm,两盘相对位错达50.4cm,余震造成的视线向形变量为9.4cm。

基于SeisComP大型地震台阵的数据管理

吴明恕, 刘治, 陈九辉

2009, 31(2): 341-348. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.015

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随着中国科学探测台阵观测系统的建成,大规模流动地震台阵观测项目不断开展。其中,川滇地区安装的由约300台宽频带地震仪组成的地震台阵支持下的"活动地块边界带动力过程与强震预测"探测项目和中国地震局地球物理研究所在首都圈地区进行的约250台地震仪台阵实验探测项目最具代表性,这对流动数字地震台阵数据的有效管理和自动处理提出了前所未有的迫切要求。文中介绍了可用于流动地震数据管理和自动预处理的SeisComP软件及其数据的归档结构,针对台阵仪器众多、参数配置繁琐和数据处理环节复杂的特点,给出了基于SeisComP软件包台阵数据的一种高效管理方案,整合了数据格式转换和参数修正等环节,实现了台阵数据的自动归档和地震信息的自动提取,可以提高数据的管理效率,对台阵地震信息的及时发布和波形数据共享提供了良好的科研条件。

工程地震中的场地分类方法及适用性评述

彭艳菊, 吕悦军, 黄雅虹, 施春花, 唐荣余

2009, 31(2): 349-362. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.016

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文中对工程地震中常用的场地类别划分方法分两类进行了对比分析。一类为结构抗震设计规范中用于确定场地影响的标准化方法,主要介绍了中国、美国、欧洲及日本抗震规范中的场地类别划分方法、分类指标,对比分析了各指标(如剪切波速、覆盖层厚度等)存在的问题,并对中国新一代抗震规范中场地条件的划分提出了建议。另一类为地震危险性预测中确定场地影响的区域性的场地类别划分方法,主要介绍了目前研究较多的基于地质、地形、地貌等特征,并与抗震规范中的场地分类指标(一般剪切波速居多)建立对应关系进行区域性场地类别划分的宏观方法,同时还介绍了利用强震记录反应谱进行场地分类的方法。最后讨论了各自的优势、局限性以及适用范围。

昆仑山口西8.1级地震异常综合特点及孕育过程初步探讨

陈玉华, 董治平, 程建武, 冯建刚

2009, 31(2): 363-371. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.017

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昆仑山口西8.1级地震前,青藏块体出现了有序的地震图像演变过程:地震空区时间跨度数年至数十年,空间跨度数百至上千km;地震条带时间跨度数年,空间跨度数千km。1990年以后,青海、甘肃、四川、新疆、宁夏诸省的前兆观测台网记录到一批典型的远场前兆异常,这些趋势性异常变化与孕震空区、地震条带形成时段大致相当;空间上主要分布在祁连山构造带、东昆仑构造带、西秦岭构造带、南北构造带及天山构造带。远场前兆异常与空区图像的时空演变有较好的互补性和关联性,文中讨论了两者演化的有序性和阶段性与昆仑山口西8.1级地震孕育的时空过程。

地震预报:建议先把“近地表应力场动态图像监测”这件事做好

蔡作馨

2009, 31(2): 372-374. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.02.018

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几十年沿着一条老路的当代地震预测主流试验体系,早在1994年,时任中国地震局局长的陈章立先生就有过这样的描述:"在地表所进行的各种地震前兆观测,其观测数据的变化,实际上是多种因素共同作用于地壳和观测系统的综合反映。这些因素对观测数据的变化所起的作用及相互关系,则是相当复杂的。"还处于这种状况的技术体系,其不能解决地震预测问题,显然不等于地震归根到底是不能被预测的;其没有检测到5.12汶川地震前兆,也显然不等于5.12汶川地震就没有前兆。从现实出发,中国的防震减灾对于地震预报依然有着迫切需求,这也是不言而喻的。为地震预报探索走出困局、寻求进展,特提出本建议。其中所提议的技术路线是采取"断层研究、应力测量和位移测量三者一体"的一种力学框架;关键点是首先从解决"近地表应力场强度分布动态图像监测"问题着手,并就此给出了具体实施技术的建议方案。

火山监测技术研讨暨科技支撑项目火山水库课题进展检查会在海口召开

王晓青, 许建东

2009, (2): 375-375.

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2009年4月20—22日,由中国地震局监测预报司主办、海南省地震局承办的火山监测技术研讨暨科技支撑项目火山水库课题进展检查会在海口召开。来自中国地震局各有关研究所、中心和各省地震局的14个单位40多名代表出席了会议。会议由中国地震局科技监测司综合处处长王飞主持。中国地震局科技监测司司长李克在开幕式致辞中,强调了火山和水库监测与预测预警研究在防震减灾工作中的重要性,以及监测与研究相结合的重大意义,勉励科技人员加强科技创新,解决实际应用中的关键科学技术问题,以支撑火山和水库监测预报工作,为国家经济建设和人民生命财产安全服务。

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