地震地质

地震地质2013年第35卷第1期目录

2013, 35(1): 0-0.

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滇东南弧形构造带现今活动性质的地震学研究

呼楠, 韩竹军

2013, 35(1): 1-21. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.001

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利用hypo2000和hypoDD程序对滇东南弧形构造带1990—2011年间的小震进行了重新定位和精定位; 精定位后水平误差≤1.4km,垂直误差≤1.9km。在此基础上,根据P波和S波最大振幅比法,得到区内2007—2012年间148个小震的震源机制解。研究表明,正-走滑滑动性质的节面数几乎为逆-走滑的2倍,显示该区现今构造活动以正-走滑性质为主。根据精定位后的小震震源深度剖面特征,曲江断裂、石屏-建水断裂倾向SW,红河断裂倾向NE,与该地区地壳速度结构剖面所反映的断裂几何学特征一致。在大陆动力学背景上,苏门答腊-缅甸海沟的回拉效应影响边界可能已经沿NEE方向深入到曲江断裂和石屏-建水断裂,而川滇块体SSE向的推挤作用在滇东南弧形构造带可能已居于次要地位,与SSE-NNW向的挤压作用相比,SWW-NEE向的拉张效应在滇东南现今构造活动中起着更重要的作用。这样的构造动力学背景与小震震源参数的总体特征所反映的构造力学环境也是一致的,滇东南弧形构造带可能是一个正在形成的张-剪性构造区。

龙泉山背斜的地壳缩短与隆升——来自河流阶地变形的证据

李康, 徐锡伟, 谭锡斌

2013, 35(1): 22-36. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.002

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位于龙门山逆冲推覆构造带东侧的龙泉山背斜,构成了四川前陆盆地的前陆隆起。通过室内航空相片对凯江跨背斜段的地貌面的解译,结合野外考察可知凯江发育3级阶地,其中T₁、T₂为堆积阶地,T₃为基座阶地。在野外用差分GPS测量了阶地的空间坐标信息,同时采集了各级阶地堆积物的测年样本,并经实验分析约束了阶地的形成年龄。另外,对石油地震剖面解译揭示出龙泉山背斜北段地壳缩短和隆升主要是通过褶皱膝折带迁移机制进行的,滑脱层的深度约6km。利用面积守恒准则计算出龙泉山背斜晚更新世以来的地壳缩短速率约为(1.36±0.41)mm/a、隆升速率为(0.64±0.19)mm/a。通过滑脱层的推覆抬升机制形成的龙泉山背斜,给青藏高原东缘变形模式中的逆断层推覆地壳缩短造山增加了证据。

2012年6月24日宁蒗-盐源M_S5.7地震发震构造刍议

常祖峰, 杨盛用, 周青云, 张艳凤, 谢英情

2013, 35(1): 37-49. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.003

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2012年6月24日宁蒗-盐源M_S5.7地震,位于丽江-小金河断裂西北30km。区域范围内历史上地震频繁,为滇西北地震多发区。震区断裂构造复杂,主要发育NW向、NE向2组断裂,呈棋盘格式展布。经野外实地考察,震中附近发育NW向永宁断裂和NE向日古鲁-岩瓦断裂2条晚更新世活动断裂。永宁断裂由温泉断层、永宁断层和阿拉凹断层组成。在卫星影像上线性特征清晰,断层地貌明显。断裂对永宁、泸沽湖第四纪盆地具有严格的控制作用,沿线多处发育温泉。前所河的多条支流顺断层发育,八七—海衣角一带、日古鲁东山厝附近,多处河流右旋位错。阿拉凹一带断错T₂阶地上更新统沉积,被错地层最新年龄(TL)为(21.19±1.80)ka,是一条以右旋走滑兼正断性质的晚更新世活动断层。日古鲁—岩瓦断裂对岩瓦、日古鲁、利家咀等古近纪、新近纪盆地和永宁第四纪盆地有着明显的控制作用,断错中更新世和上更新世地层。中挖都—利家咀一带,有多条小溪呈现出同步左旋位错特征。断裂在晚更新世有着明显的活动迹象,以左旋走滑运动为主。据震源机制解结果,此次地震为正断兼右旋走滑型地震,NW向节面产状与永宁断裂基本吻合,地震破裂型式与永宁断裂运动学特征一致。地震烈度长轴方向、Ⅷ度烈度异常点线性分布以及构造地裂缝方向均与永宁断裂走向一致。分析认为,永宁断裂为此次地震的发震构造。此外,1996年丽江7.0级地震、1976年中甸5.5级地震以及本次5.7级地震,均具有明显的正倾滑分量。这些地震多分布在哈巴雪山和玉龙雪山新构造隆起周缘。根据区域地形条件分析,该地区的正断层运动作用很可能与地形巨大反差引起的重力势能有关。

甘孜-玉树断裂带东南段晚第四纪活动性研究

石峰, 李安, 杨晓平, 徐锡伟, 何宏林

2013, 35(1): 50-63. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.004

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以甘孜-玉树断裂带东南段的地质地貌为研究对象,在遥感解译的基础上,通过对典型地区的详细野外调查和探槽研究对该段晚第四纪活动性进行研究。在断裂沿线的生康乡、仁果乡、错阿乡、日阿乡进行了断错地貌分析和晚第四纪滑动速率计算, 生康区的水平滑动速率为(7.6±0.5)mm/a, 垂直滑动速率为(1.1±0.1)mm/a; 仁果区的水平滑动速率为(8.0±0.3)mm/a,垂直滑动速率为(1.1±0.1)mm/a; 错阿区的水平滑动速率为(10.3±0.4)mm/a; 日阿区的水平滑动速率为(10.8±0.8)mm/a, 垂直滑动速率为(1.1±0.1)mm/a。在仁果乡和错阿乡进行了探槽研究,两处探槽都揭示了多次古地震事件,虽然揭露的断层构造样式有所不同,但总体上都是以走滑为主兼有一定的逆冲分量。综合古地震事件和滑动速率分析表明,甘孜-玉树断裂带东南段晚第四纪尤其是全新世以来活动剧烈。

南黄海北部千里岩隆起带的第四纪活动断裂

沈中延, 周建平, 高金耀, 吴招才, 杨春国, 陶春辉, 杨勇, 张涛

2013, 35(1): 64-74. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.005

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前人对南黄海北部千里岩隆起带的活动断裂研究开展较少,文中利用908专项地球物理调查获得的覆盖整个千里岩隆起带的多道地震数据,在钻井及其他地震资料进行层位标定的基础上,对研究区的第四纪断裂活动性进行了研究。研究表明,千里岩隆起带主要的第四纪活动断裂(带)有3条,从南至北依次为千里岩南缘断裂带、千里岩隆起带3号断裂和2号断裂。这几条断裂(带)基本平行,均为NE走向; 在剖面上断裂都较为平直。千里岩隆起带南缘断裂带最新活动时间在大部分剖面上至少为中更新世,部分区段为早更新世; 千里岩隆起带2号断裂最新活动时间为早更新世; 千里岩隆起带3号断裂最新活动时间为中-晚更新世。千里岩隆起带南缘断裂变形强弱走向上有变化,变形强弱和断裂平面轨迹的曲率呈现很好的对应关系,曲率大的地方变形强,曲率小的地方变形弱,暗示主压应力为NW向,可能源于菲律宾板块和欧亚板块的NW向汇聚作用。沿着千里岩隆起带南缘断裂带有一些3级以上地震分布,考虑千里岩隆起带南缘断裂带第四纪的变形较强,因此认为这条断裂带发生大地震的可能性比较大。

中低温对流型地热系统中氢同位素的变化

林旭东, 许建东

2013, 35(1): 75-84. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.006

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中低温对流型地热系统在阐明地区构造活动性、地热资源形成与分布、水-岩相互作用以及有用元素富集成矿等方面具有十分重要的意义。而水作为地热系统的载体,研究其同位素变化机制是分析此系统中水-岩相互作用和地热水来源的必要前提。文中统计了中国大陆前人发表的167个温泉水与同一地区冷水的氢同位素(δD值)资料,并讨论了这些温泉水与区域活动构造的空间分布关系。结果表明,温泉水δD值均低于同一地区冷水,且91.11%的温泉发育于活动构造周边。文中还对造成温泉水δD值低于冷水的原因进行了分析: 主要是水由地表向地下渗透的过程中,水分子H-D同位素产生分馏作用(深循环作用),且分馏速率与温度相关,温度越高H-D分馏作用越明显; 其次,对于围岩中含高岭土矿物的地区,水与高岭土的H-D同位素也可能发生交换反应,从而降低温泉水中D同位素的含量。

长白山天池火山溃湖洪水最大流量的初步估算及影响分析

刘俊清, 孙继财, 武成智, 李克

2013, 35(1): 85-91. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.007

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长白山天池火山是目前最具潜在喷发危险的活火山。依据长白山天池火山的最新监测研究成果,结合地形地貌、水文流域特点及天池火山历史喷发类型,重点分析了长白山天池火山未来喷发时发生溃湖洪水的危险性。利用相关的水动力学公式,建立了溃口规模和洪水湿周、流量和流速的内在关系。详细分析溃湖洪峰在下游二道白河镇、白山水电站、红石水电站等关键位置的最大流量及流速。结果表明,若天池火山湖水溃泄一半即10亿m³时,距火山口50km处的二道白河镇瞬时洪水流速达84 904m³/s,该镇将全部被淹没。下游的白山水库、丰满水库将分别受到流量23 560m³/s和1 505m³/s洪水的冲击,水库安全受到严重威胁。

由地震释放的地震矩叠加推导平均应力场

盛书中, 万永革, 徐志国, 卜玉菲, 武晔, 李迎秋

2013, 35(1): 92-100. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.008

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文中给出了根据地震释放的总地震矩求解平均应力场的方法,并使用加入随机误差的人工合成震源机制解数据和唐山余震区震源机制解数据对其进行检验。由检验结果可知,该方法可以应用于区域平均应力场的求解。使用的震源机制解资料越多,所得结果越稳定,且更接近真实的区域应力场。该方法的优点是: 用每个地震的震级作为权重,能够较好地反映出大小地震在应力场反演中的不同贡献; 并且在计算过程中不需要知道震源机制解2个节面中哪个节面为地震断层面。

应用统计物理方法分析川滇地区地震危险性

王凡, 沈正康, 王敏, 王阎昭, 陶玮

2013, 35(1): 101-112. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.009

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川滇菱形块体及其边界断裂带(21°～33°N,96°～108°E)是中国大陆地震活动最强烈的地区之一,该地区发生的一系列大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失。文中分别应用基于地震空间相关性和地壳形变场的预测方法分析了该地区未来的地震危险性。由Kagan等(1994)提出的基于地震空间相关性的方法,假定未来发生地震的概率与历史发生地震的频度成正比,根据历史地震目录建立统计学模型估计未来发生地震的概率。回溯性检验表明,这种方法对于评估地震复发周期较短的断裂带的地震危险性有较高的有效性,但对于地震复发周期较长的断裂带,如龙门山断裂带,很难给出一个理想的预期。由Shen等(2007)提出的基于地壳形变场的方法,假定长期地震危险性与地壳构造应变率成正比,根据由GPS观测获得的应变率场建立统计学模型评估未来的地震危险性。回溯性检验表明,川滇地区过去30a间发生的地震与区域应变率的大小没有明显的对应关系,但过去500a间发生的地震与应变率场有很高的相关性,表明由10a时间尺度的大地测量资料得到的地壳应变场可以很好地反映数百a时间尺度的地震危险性。

瀑布沟水库区域小震重新定位与地震性质研究

张永久, 谢蓉华, 张致伟, 胡先明

2013, 35(1): 113-124. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.010

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利用双差定位法对瀑布沟水库及邻区1 834次小震进行了重新定位,并对距水库水域最近的2个小震集中区的地震性质进行了分析。重新定位后得到1 708次小震结果,定位残差由原来的0.93s降为0.21s,水平向估算误差平均为0.6km,垂直向估算误差平均为2.9km; 平面空间分布显示,重新定位地震主要分布在研究区的西南(A区)、库中区(C区)和水库大坝附近(D区); A区小震密集与其处于鲜水河断裂中南段、安宁河北段和大凉山断裂北段交会区的特殊地理位置有关。C,D区高度集中分布的小震与水库蓄水无关,属于各种建设施工造成的爆破地震。

粘滑过程中的多点错动

李普春, 刘力强, 郭玲莉, 刘培洵

2013, 35(1): 125-137. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.011

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在实验室利用分布式多通道瞬态信号采集系统,从近场条件下研究了岩石粘滑过程中沿断层的声发射信号的初动到时和初动方向空间分布,并结合瞬态高频应变记录系统观测沿断层的应变分布特征,对粘滑过程中的震源错动行为进行了研究。实验在双轴伺服加载系统上进行。分析表明,一次突发应力降对应的瞬时震源滑动过程是由多次更短暂的微小错动组成的,每次短小错动都产生自己的声发射事件,并依次对应不同的应变值快速改变。而每一次的微小错动也可能不止一个位错点,而是对应空间上多个启动点,从振动波初动信号的空间分布形式与沿断层应变场不均匀分布中可以找到证据。近场条件下观测到的粘滑过程多点错动现象对于理解震源过程的复杂性,解释现场地震震源不确定性与震源机制解的高矛盾比现象提供了可能的依据。

亚像素相位相关法在获取汶川地震近场形变中的应用

刘云华, 单新建, 屈春燕, 宋小刚, 张桂芳

2013, 35(1): 138-150. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.012

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震后地表实际破裂带的分布及其近场的形变特征,是理解块体运动学特性、断层破裂特征、地震发生机制等科学问题的十分重要的约束条件。基于InSAR获取的汶川地震同震形变场,由于发震断层附近同震形变梯度巨大,沿断层带出现了非相干条带,以致于无法获得断层附近的形变量。而基于亚像素级的光学影像偏移量法为获取断层附近大形变分布提供了可能。文中以SPOT卫星影像为数据源,采用光学影像偏移量法获得了什邡及茂县地区的水平位移形变场。结果显示龙门山断裂带上至少2条断裂同时发生破裂,形成了主要地表破裂带(龙门山镇-高川破裂带)和次级地表破裂带(汉旺破裂带),沿龙门山镇-高川破裂带平均位移量为4～6m,在高川附近伴随的平均右旋水平位移为1～3m; 汉旺破裂带因逆冲导致水平缩短,平均位移量一般为1～2m。汶川-茂县断裂带没有明显的地表破裂带。研究表明,利用光学影像相位相关法能够获得近断层位错量,可以成为InSAR手段的重要补充。

基于证据权方法的玉树地震滑坡危险性评价

许冲, 徐锡伟, 于贵华

2013, 35(1): 151-164. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.013

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玉树地震诱发了2 036处滑坡。应用地理信息系统与遥感技术,选取与地表破裂距离、峰值加速度(PGA)、高程、坡度、坡向、曲率、坡位、与水系距离、岩性、与断裂距离、与公路距离、归一化植被指数(NDVI)等12个因素作为玉树地震滑坡危险性评价因子,采用加法与减法2种证据权方法,开展玉树地震滑坡危险性评价研究工作。结果表明:基于加法证据权方法得到评价结果的正确率为80.32%,基于减法证据权方法得到结果的正确率为80.19%。将滑坡危险性评价结果图分为极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区与极低危险区5类。这一成果可划分出滑坡危险区,为灾后滑坡防治、基础设施重建与自然环境保护提供参考。

北京市民众地震灾害认知特点的初步分析

魏本勇, 苏桂武, 陈彪, 张文佳

2013, 35(1): 165-176. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.014

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借助问卷调查的方法,对北京市民众的地震灾害认知水平进行了初步调查分析。结果表明,目前北京民众对于地震灾害知识的掌握水平非常有限,部分民众辨识地震谣言的能力不足; 在防震减灾技能方面,民众的掌握程度相对较好,基本上都能够正确认识和掌握紧急避震的注意事项及震后的救人技巧等; 北京民众整体的防震减灾意识较强,都希望多了解掌握一些防震减灾知识和技能,且绝大部分民众都能认识到邻里、社区或单位的自救互救在应急救灾方面的重要性。北京民众对地震灾害知识的认知水平具有群体差异性,男性整体认知水平要稍好于女性; 受教育程度、年龄均对民众的认知水平有着显著的正影响。除继续加强传统传媒渠道对防震减灾知识和技能的宣传外,加强学校正规教育中的灾害教育渗透和通过互联网及手机等现代通信方式进行宣传教育也应得到进一步的重视。

表生明矾石族矿物⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学概述

杨静, 郑德文, 武颖

2013, 35(1): 177-187. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.015

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近年来,激光⁴⁰Ar/³⁹Ar法成功测定了硫化物矿床氧化带中表生明矾石族矿物(明矾石和黄钾铁矾)的年龄,表明这类矿物适用于 ⁴⁰Ar/³⁹Ar法定年。激光熔样方法引入⁴⁰Ar/³⁹Ar定年,不仅减少了样品的用量,同时也降低了系统的空白本底水平; 利用阶段加热法得到的年龄谱图,不仅可以有效识别原生矿物的混染和多世代矿物的存在,还可以检测样品中的过剩、继承Ar。虽然风化矿物定年还存在一些潜在的问题,但是只要有科学的采样和合理的分析流程,并结合其他检测手段,就可以获得有意义的风化年龄。这为研究新生代以来化学风化、氧化带形成时间和古气候提供了新的方法。

从新丰江水库诱发地震研究工作得到的启示——纪念新丰江水库地震50周年

胡毓良

2013, 35(1): 188-190. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.01.016

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