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    2002年 第24卷 第4期    刊出日期:2002-12-03
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    地震地质2002年第24卷第4期目录
    2002, 24(4):  0-0. 
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    科研简报
    徐锡伟
    2002, 24(4):  469. 
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    1976年中国唐山 7.8级、1 995年日本阪神 7.2级、1 999年土耳其伊兹米特 7.8级、中国台湾集集 7.6级地震等震例表明 ,巨大的地震灾害是由位于城市之下的活动断层快速错动引起的。在中国一些大、中城市的城区已发现存在活动断层 ,还有许多城市及其高新技术开发区等尚不清楚是否存在活动断层 ,这给城市的安全留下了严重的隐患。因此 ,探明城市活动断层的分布并采取“避让”措施 ,是积极、主动地减轻城市地震灾害的有效途径。然而 ,由于城市活动断层探测的环境复杂多变 ,常规地质、地球物理、地球化学等探测技术在城市中的应用存在着诸多困难。因此 ,现有各种成熟的地质、地球物理和地球化学等探测技术如何调整、改善其观测系统和数据处理方法 ,使之适合在城市复杂环境下探测活动断层准确的空间位置 ,是城市活动断层探测急需解决的关键技术问题。中国地震局地质研究所和中国地震局地球物理勘探中心 (中国地震局活动构造探测研究中心 )在国家发展计划委员会的资助下 ,于 2 0 0 2年在福州市及其邻区开展了包括浅层地震反射法、浅层地震折射法、多道直流电法、瞬变电磁法、地质雷达、地球化学、古地震探槽和钻孔等研究内容在内的城市活动断层

    活动构造
    活断层地震地表破裂“避让带”宽度确定的依据与方法
    徐锡伟, 于贵华, 马文涛, 冉永康, 陈桂华, 韩竹军, 张兰凤, 尤惠川
    2002, 24(4):  470-483. 
    摘要 ( )   PDF (4609KB) ( )  
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    基于不同类型活断层产生的地震地表破裂带宽度和跨断层探槽地质剖面的地层强变形带宽度等观测事实,结合地面建筑设施毁坏带与活断层密切的空间位置关系,采用统计分析方法,确定了活断层"避让带"宽度为30m.各活断层更为准确的避让带宽度可通过分析跨断层探槽地质剖面上地层的变形特征加以验证或修订;活断层斜列阶区、平行次级断层围限区、走向弯曲区等特殊地域的避让带宽度为这些地域宽度与两外侧各15m之和.建议有关部门进行活断层"避让带"立法与执法管理,并加强活断层鉴定及其地表活动线几何结构形态的准确定位工作,积极而有效地减轻地震灾害.
    隐伏活断层未来地表破裂带宽度与位错量初步研究
    韩竹军, 冉勇康, 徐锡伟
    2002, 24(4):  484-494. 
    摘要 ( )   PDF (3448KB) ( )  
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    采用Okada(1992)有关地震断层地表位移的计算方法和程序,依据<建筑抗震设计规范>(GB 500-2001),推导了隐伏活断层突然错动产生地表破裂带的临界值,即在相隔5m的水平上,位移差超过0.1m.初步讨论了隐伏活断层地表破裂带随埋深、倾角、断裂力学性质和断面位错量的变化特点.结果表明:对于隐伏正断层,地表破裂带宽度随覆盖层埋深的增加表现出非线性特点,具有从小到大,再变小的特点;地表破裂带位错量峰值随埋深线性递减.在其他参数不变的情况下,隐伏正断层倾角越小,地表破裂带越偏向下盘,并且,地表破裂带的宽度也变小.与隐伏正断层相比,隐伏走滑断层地表位移差随埋深衰减更快.随着隐伏活断层断面上位错量的增加,地表破裂带宽度会显著变宽,位错量也随之增大.这些认识和计算结果为城市规划、各种生命线工程和建(构)筑物的跨断层设防,提供了可以参考的依据.
    断裂地震地表断错危险性评价
    梁小华, 蒋溥, 董津城, 刘守华
    2002, 24(4):  495-502. 
    摘要 ( )   PDF (2427KB) ( )  
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    引入地震断错危险性概念,用概率表示发生断错的可能性大小,断错危险性涉及到地震危险性和断错发生与分布特点.断错危险性的表达式为:P=P1×P2×P3,式中,P表示断错危险性;P1表示地震发生的危险性;P2指不同震级条件下地表断错出现的概率;P3为断错量值分布概率.以中国和世界地表地震断错资料为基础,建立震级-断错概率指数P2和断错幅度及其分布概率指数,包括幅值及其分布、宽度和覆盖层厚度影响等指数P3,为地表断错危险性量化评估奠定了基础.
    福州盆地晚第四纪地层划分及古环境分析
    郑荣章, 徐锡伟, 朱金芳, 计凤桔, 黄宗林, 李建平
    2002, 24(4):  503-513. 
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    基于福州盆地古田路附近2个试验钻孔所揭示的地层岩性的系统分析和2孔43个热释光样品的年龄结果,以及对其中1个钻孔72个孢粉样品的系统分析结果,对钻孔所揭示地层的沉积相和沉积时序进行了讨论,划分了地层的沉积时代,恢复了沉积物沉积时的古气候环境.
    福州盆地活动断裂的探槽研究
    闵伟, 朱金芳, 冉勇康, 宋方敏, 杨晓平, 黄宗林
    2002, 24(4):  514-523. 
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    在前人对福州盆地及其周缘活动断裂1/1万填图研究的基础上,通过室内航卫片判读、野外详细调查等方法,经过详细论证,在福州盆地及周缘6条活动断裂上选择了11个认为可能是断层通过的位置,进行了探槽开挖.大部分探槽只揭露到了基岩中的断层,有些探槽在开挖深度内既没有揭露到基岩,在第四系中也没有揭露到断层.对于没有揭露到断层的探槽,认为断层没有错断开挖深度内的第四纪地层,以探槽最底部的地层年代作为断层最新活动时代的上限.有些探槽揭露到了基岩中的断层,这些断层向上没有错断第四系,就以上覆第四系底部的时代作为断层最新活动时代的上限.只有在沿桐口-洪山桥断裂开挖的探槽中,揭露出2条断层,它们向上都错断了相同层位的第四纪地层,并被更新的第四系所覆盖.根据测年结果,这些断裂不是全新世活动断裂,其中,闽侯-南屿断裂可能为晚更新世活动断裂,其它断裂晚更新世以来都已不活动.
    地球物理
    城市活断层探测的高分辨率浅层地震数据采集技术
    刘保金, 张先康, 方盛明, 赵成斌, 段永红, 朱金芳, 黄昭, 黄宗林, 王善雄, 郑德刚
    2002, 24(4):  524-532. 
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    在简要介绍城市浅层地震勘探干扰波特点的基础上,结合福州市活断层探测的浅层地震试验探测资料,阐述了抗干扰高分辨率浅层地震勘探的技术装备、地震数据采集的技术方法以及在强干扰背景条件下围绕抗干扰和提高地震资料信噪比与分辨率而采取的技术措施.试验结果表明:采用可控震源和与其相匹配的地震仪器以及小道间距、小偏移距、多通道和高频检波器接收的工作方法,是实现抗干扰高分辨率浅层地震数据采集的有效途径.
    城市活断层高分辨率地震勘探震源对比试验研究
    潘纪顺, 刘保金, 朱金芳, 张先康, 方盛明, 王夫运, 段永红, 徐朝繁
    2002, 24(4):  533-541. 
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    国内外大量地震震例研究表明,巨大的城市地震灾害主要是由隐伏于城市之下的活动断裂上发生的地震造成的,因此,探测城市活断层是十分必要和紧迫的.高分辨率地震勘探是目前探测城市活断层较为有效的地球物理方法,它包括激发技术、接收技术、观测系统、地震数据处理与解释技术等.而震源是地震勘探的首要问题,城市特定的人文环境和城市活断层的特点对高分辨率地震勘探的震源提出了特殊的要求,较小的断距决定了要有较宽的震源谱,城市较严重的干扰决定了震源要有较强的抗干扰能力.通过在福州市跨八一水库断裂进行的可控震源、真空加速落锤、锤击震源、枪震源以及炸药震源的试验研究,利用频谱分析技术,得到了各种震源谱的特性,并给出了可控震源、真空加速落锤和锤击震源叠加时间剖面对比,探讨了各种震源在城市活断层探测中的有效性.
    复杂介质结构中折射界面的哈格多恩原理波前成像
    徐朝繁, 张先康, 朱金芳, 段永红, 田晓峰, 潘纪顺
    2002, 24(4):  542-548. 
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    在城市活断层探测中,浅层结构常常表现为强烈的非均匀性,界面横向强烈起伏,层内速度变化较大,传统的基于平界面均匀层模型的折射资料处理方法不能适用.研究开发能应用于复杂介质结构中折射资料处理的方法就显得十分必要.文中基于惠更斯原理,用波前扩张法对波场作正演计算,根据哈格多恩折射波前成像原理,在lecomte算法和Hole有限差分计算程序的基础上,开发出1种复杂介质结构中折射资料的处理方法与软件,并用此方法处理了福州城市活断层折射探测试验中在义序完成的2条折射剖面资料.结果表明:探测区浅层为3层结构,分别为盖层、强风化层和基岩.基岩顶界面的埋深约为58~52m,盖层P波速度变化较大.
    城市活断层探测中电磁噪音和环境干扰对浅层电磁方法的影响
    白登海, 王立凤, 孙洁, 朱金芳, 黄宗林, 黄丹青, 何兆海, 祖金华, 廉雨方, Quentin Yarie, Volker Schaepe
    2002, 24(4):  549-556. 
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    城市噪音主要指由于城市设施和人类活动(如电网、管线、通讯设备、建筑物、交通等)对电磁信号的干扰.克服城市噪音、提高信噪比是保证城市活断层的电磁探测能否成功的关键.因而,在福州市活断层的电磁试验探测中,噪音观测与分析被列为试验的一项重要内容.文中将主要讨论不同类型的噪音对高密度电法(DC)和瞬变电磁法(TEM)的影响,并提出一些实用的解决办法.试验表明,影响高密度电法观测质量的主要因素是地下噪音源,如地下管道、地下电缆等,地面以上噪音的影响相对较小.对于瞬变电磁法,不管地面以下还是地面以上的噪音源都将产生影响.但是,只要仪器的性能好,对不同噪音源采取相应的措施,可以获得满意的结果.
    福州八一水库-尚干断裂的高密度电法和瞬变电磁法试验探测
    白登海, 王立凤, 孙洁, 朱金芳, 黄宗林, 黄丹青, 何兆海, 祖金华, 廉雨方, Quentin Yarie, Volker Schaepe
    2002, 24(4):  557-564. 
    摘要 ( )   PDF (3471KB) ( )  
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    为了检验高密度电法和瞬变电磁法在城市活断层探测中的有效性,在福州市区及周围进行了试验探测,文中主要介绍对八一水库尚干断裂的探测结果.八一水库尚干断裂是一条穿过福州市区的主要断裂带,其主断裂在八一水库测区位于一条由新店通往古城的水泥马路东侧,在横向上表现为东西宽几十米的电阻率低异常带,在纵向上从盖层底部向下延伸到基底深处.试验表明,高密度电法和瞬变电磁法可以互相补充和验证,从而提高整体探测效果.
    拉萨市附近刘吾大佛寺间断裂的浅层地震勘探
    马文涛, 凌宏, 曹忠权, 储宝贵, 张兰凤
    2002, 24(4):  565-570. 
    摘要 ( )   PDF (8784KB) ( )  
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    简要介绍了在青藏高原拉萨市附近刘吾-大佛寺间断裂的浅层地震勘探工作,并进行了初步的地质解释.结果表明,刘吾-大佛寺间断裂所在区域的速度模型为5层结构.第1层至第4层的介质深度从0m变化到20m,P波速度800~2 000或2 800m/s,介质为第四纪或第三纪覆盖层;第5层的介质P波速度在3 000~4 000m/s以上,其CDP图像分布零散、没有形成较强的反射界面,推测该区域为花岗岩类的基岩区.根据反射波组的连贯性、间断性及位置,判定在浅层地震勘探剖面320m处存在着刘吾-大佛寺间断裂,它是1条逆断层,倾向NE,倾角80°左右,其上端点出现在深约100m处.
    唐山地震深浅构造关系研究
    尤惠川, 徐锡伟, 吴建平, 何正勤
    2002, 24(4):  571-582. 
    摘要 ( )   PDF (6831KB) ( )  
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    地表观察和浅层高分辨率地震探测表明,唐山断裂与地震地表主破裂带的位置、产状均一致,且具有高角度西倾的逆冲走滑性质,发生过右旋水平错动和向东逆冲的垂直活动,而次破裂带与褶皱构造活动引起的其他断裂直接相关.根据瞬变磁场和深地震探测结果分析,唐山地区存在莫霍面斜坡和地壳"背斜"、中地壳水平滑脱和扩展断裂、上地壳高角度逆冲走滑断裂和背向斜构造,它们组成1幅多层次、多级序的复式逆断裂-扩展背斜构造图像,控制了唐山地震的孕育和发生.
    太原市汾河断裂浅层高分辨率地震探测
    尤惠川, 何正勤, 丁志峰, 吴建平, 吴庆举
    2002, 24(4):  583-592. 
    摘要 ( )   PDF (3099KB) ( )  
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    通过浅层高分辨率地震探测,结合钻孔资料,获得了测线处汾河断裂的准确位置,几何结构,活动性质、时代和速率等参数,并对其动力学属性进行了初步的讨论.地震探测揭露出汾河断裂的西支断层,为高角度东倾的斜滑断层,切割了第四系下部,上断点位于地下约70m处.据钻孔剖面推断有2条高角度相向而倾的斜滑断层,东支位于汾河东岸,断至全新统-上更新统,其底界面垂直错距约8m.断裂北段另一个钻孔剖面表明,西支断层切割了全新统-上更新统,底界面垂直错距约6m.汾河断裂晚更新世以来的平均垂直滑动速率为0.06~0.08mm/a,大震平均重复间隔为5.0~6.7ka.
    地球化学
    福州市隐伏断层地球化学试验探测及研究
    王广才, 王基华, 刘成龙, 刘五洲, 张培仁, 林元武, 朱金芳, 黄宗林, 赵志伟
    2002, 24(4):  593-600. 
    摘要 ( )   PDF (2130KB) ( )  
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    在城市环境中进行隐伏断层地球化学探测试验是一次新的尝试.试验探测内容包括:不同地球化学测项(土壤气汞和土汞、土壤气氡等)、不同类型测氡仪器(FD-125,FD-3017RaA)、不同探测场地(稻田、菜地、林区、道路、回填土和市区街道绿化带等).地球化学与浅层地震勘探结果的比较表明,2类异常点的对应率约为70%,表明地球化学方法在福州市环境下的隐伏断层探测中是一种有效的方法;地球化学"伪异常"出现的可能部位是小桥边、废弃建筑物地基、路边垃圾堆放地等.
    专题综述
    城市活动断裂探测和地震危险性评价问题
    邓起东
    2002, 24(4):  601-605. 
    摘要 ( )   PDF (3317KB) ( )  
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    城市范围内直下型活动断裂突发错动产生的直下型大地震,直接威胁城市和人民生命财产的安全.城市活动断裂探测和地震危险性评价是为城市减灾服务的一项系统工程,也是活动构造研究面临的一项新的工作.这一工作的核心是要解决城市范围内的断裂定位、断裂最新活动、断裂的深部背景、断裂的地震危险性和地面错动危险性及减灾对策.为了更好地理解这一问题,作者用"有没有、活不活、深不深,震不震,错不错,好对策"这6句话来表示其核心内容.文中对这些问题作了具体的说明.
    探测大城市活断层的地球物理方法
    方盛明, 张先康, 刘保金, 徐锡伟, 白登海, 姬继法
    2002, 24(4):  606-613. 
    摘要 ( )   PDF (3317KB) ( )  
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    简要地介绍了开展大城市地震活断层探测的意义及世界各国开展活断层探测的基本情况.城市及邻近地区地震活断层引起的直下型地震,将会给大城市造成巨大的地震灾害.准确地探测出大城市的活断层分布,采取有效措施,可大大降低地震时的损失.文中重点介绍了开展地震活断层探测的地球物理方法的类型和主要特点,在区域探查与初步鉴定阶段、详细探测与精确定位阶段、孕震构造探测阶段可能涉及到的各种地球物理探测方法、适用范围及所能解决的主要问题.