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2019年 第41卷 第5期    刊出日期：2019-10-20

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地震地质2019年第41卷第5期目录

2019, 41(5):  0-0. 

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研究论文

利用构造地貌分析日月山断裂晚更新世以来的演化

李智敏, 李文巧, 殷翔, 黄帅堂, 张军龙

2019, 41(5):  1077-1090.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.001

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日月山断裂位于东昆仑断裂和祁连-海原断裂等主边界断裂控制的柴达木-祁连活动块体内部，属于二级构造。该断裂构造地貌发育，研究其活动特征可获得青藏高原东北缘向外扩展的信息。文中以晚更新世以来清晰的地貌变形为重点，通过RTK测量方法获得沿断层走向的垂直位移量，基于断层生长连接理论，分析了日月山断裂的演化，并讨论其反映的动力学背景，主要获得了以下3点认识：1）根据晚更新世以来洪积扇和阶地等地貌内长约200km的3期断层陡坎的发育特征，将日月山断裂分为5段，最重要的分段位于第三重叠区（CD-3）。2）日月山断层3期位移量分布形态反映了断层由多条次级破裂生长连接而成，处于断层生长连接的第二阶段。以CD-3为界，NW侧的断层持续生长连接；东南侧的断层活动时间相对较短，活动强度相对较弱。3）断层位移量分布曲线极值指示了应变集中和应力积累的位置。以CD-3重叠区为界，NW侧应力和应变主要集中在中部及断层重叠区，东南侧应力长期积累的范围则相对分散。应力状态可能与区域构造应力挤压作用下块体内部的顺时针旋转有关。

雅鲁藏布江断裂带昂仁段晚第四纪活动证据

李彦宝, 陈立春, 王虎, 曾蒂, 刘成龙

2019, 41(5):  1091-1104.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.002

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雅鲁藏布江断裂带是青藏高原南部一条规模巨大的近EW向大地构造边界，其经历了长期的构造演化，一直是地学界关注的热点。已有资料大多认为青藏高原南部地区现今的构造活动以近SN向的裂谷系为主，近EW向的雅鲁藏布江断裂带仅在东构造结部位的鲁朗一带发现有全新世活动的迹象，而米林以西段的最新活动主要发生在早、中更新世。近年来，在沿该断裂带日喀则以西段的调查过程中，在昂仁错一带发现多个断层断错晚第四纪地层的剖面，显示其晚第四纪以来仍有断错地表的活动，但活动遗迹延伸较短。综合分析认为，在区域SN向裂谷的构造环境中，被裂谷系分割的近EW向雅鲁藏布江断裂带可能具次级构造调节作用，从而表现出相对较弱或局部的断错地表活动。

河套断陷带包头凸起的构造特征

刘志成, 高战武, 徐伟, 袁兆德, 王继, 王万合

2019, 41(5):  1105-1122.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.003

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河套断陷带是一个复式断陷盆地，存在2个次级凸起和3个次级凹陷。包头凸起分隔了白彦花凹陷和呼和凹陷，基底为前寒武纪花岗片麻岩，上覆地层为第四系。文中利用浅层地震勘探、活动断裂填图以及跨断层钻孔剖面等手段详细研究了包头凸起的构造特征。浅层地震勘探揭示白彦花凹陷和呼和凹陷都是北深南浅的箕状凹陷，包头凸起是SE陡NW缓、NE宽SW窄的不对称凸起，西沙湾-兴胜断裂和大青山山前断裂分别为凸起的NW和SE边界断裂。凸起的SE边界断裂是全新世活动断裂，属于大青山山前断裂西端的包头段，其在物探剖面上表现为S倾、上陡下缓的铲式断裂，错断了呼和凹陷内的全部沉积地层；断裂在地表沿晚更新世湖积台地南缘展布，构造地貌标志显著。西沙湾-兴胜断裂为隐伏断裂，地震勘探和钻孔联合剖面都揭示该断裂未错断晚更新世湖相地层，为早-中更新世断裂。几何形态、岩性构成和边界断裂等多方面证据均表明包头凸起是大青山隆起的西延，分隔了乌拉山山前断裂和大青山山前断裂，2条断裂构成独立的发震构造。河套断陷带具有复杂的结构形态，许多与其相关的科学问题需要进一步系统研究，解析断陷带的形成与演化过程需要更多地关注断陷带内部的次级构造。

2012年新源-和静M_S6.6地震前后地壳介质泊松比变化

唐明帅, 王海涛, 魏芸芸, 李艳永, 葛粲, 王琼, 苏金波, 魏斌

2019, 41(5):  1123-1135.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.004

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文中利用远震P波接收函数，联合接收函数H-κ叠加方法和时间窗滑动方法，分析了2012年6月30日新疆新源-和静M_S6.6地震震中距200km内11个固定地震台2009年1月-2012年12月（石场台为2006年1月-2012年12月）的地壳介质泊松比的变化特征，分析了乌苏、石场和新源3个台站准重复接收函数的莫霍面Ps转换波到时（t_Ps）变化，获得了以下认识：1）在新源-和静M_S6.6地震前2~3a的不同时段，5个震中距<130km的台站的地壳介质泊松比相继出现了较为明显的持续下降过程，与台站平均地壳泊松比相比，下降幅度为0.003~0.014，4个台站的下降幅度大于均值误差，乌苏台（震中距最小，为77km）的下降起始时间（2009年7月）最早；6个震中距>150km的台站的地壳介质泊松比在均值上下波动，没有出现明显的下降和持续低值现象；2）出现泊松比低值异常的台站，其接收函数t_Ps在震前变小（Ps转换波在地壳内的走时变小），在震后变大（Ps转换波在地壳内的走时变大）；3）综合分析泊松比下降的幅度、持续时间、后续变化过程及接收函数t_Ps的变化，推测这种异常变化的原因是地震孕育、发生过程中出现的地壳介质物性变化，这一观测结果表明，在高密度台网的支撑下，接收函数方法可能成为探测强地震前地壳介质泊松比变化的一种新的技术途径。

龙门山断裂带卫星重力场特征及其发震机制

汤井田, 杨磊, 任政勇, 胡双贵, 徐志敏

2019, 41(5):  1136-1154.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.005

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为了整体了解青藏高原东南缘龙门山断裂带的卫星重力场特征及其发震机制，文中基于重力卫星数据展现出研究区域的地形信息，并通过解算反映莫霍面起伏的区域重力异常，反演出研究区域的莫霍面深度，同时运用GPS速度场数据探测了研究区域地壳的形变速率及方向；最后，结合龙门山断裂带的构造背景及前人已有的深部探测结果，分析其发震前后重力时变场的动态特征并探讨了发震机理。研究结果表明：青藏高原东缘深部物质逐年向E流展，在龙门山断裂带处强势受阻，持续的挤压、碰撞过程形成了深部莫霍面的"陡降带"，长期的应力作用利于逆冲推覆和走滑构造的形成；龙门山地震带震前处于明显的重力变化梯度带，深部物质运移的流速差异大，流体压力增强，有助于地壳流体入侵和软流圈物质底侵上涌；物质和能量的持续积累最终将导致深部应力严重失衡、深部薄弱构造剪切破裂，从而发生逆冲、推覆构造运动的大地震。

金沙江下游水库区地震震源机制特征

段梦乔, 赵翠萍

2019, 41(5):  1155-1171.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.006

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文中选取金沙江下游水库区溪洛渡-乌东德段为研究区，采用CAP和GPAT方法获得区域内2016-2017年2.0级以上地震的震源机制解，分析各分区震源机制解的空间分布特征，探究地震活动与区域构造的关系。研究结果表明：1）溪洛渡大坝及邻区的地震震源机制解以逆冲型为主，其次为走滑型，主要分布在峨边-金阳断裂带中段附近。节面走向在NNW-NE范围内的地震与区域断裂带的分布特征相符，且一些较大地震的发生受区域构造控制。2）尚未蓄水的白鹤滩、乌东德大坝及邻区的地震震源机制解的空间分布较为一致，其中左旋走滑型地震与小江断裂带和普渡河-西山断裂的活动性质相符。区域内存在多组断裂的交会部位，震源机制解的节面走向离散分布，孕震环境较为复杂。3）鲁甸地震余震区的震源机制解以逆冲型和走滑型为主，呈"L"形分布，其中长轴近EW向，短轴近NNW向。大量余震震源机制解结果显示，可能存在近EW向的隐伏构造，不同类型的断层共同控制该地区的地震活动，发震构造十分复杂。4）各分区的地震矩心深度集中在5~15km范围内，推断研究区孕震层在深度为5~15km的中上地壳内。

苏锡常断裂的第四纪活动性

张鹏, 张媛媛, 许汉刚, 刘建达, 陈建强, 李丽梅, 李金良, 顾勤平, 蒋新

2019, 41(5):  1172-1184.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.007

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苏锡常断裂是长三角地区一条重要的NW向隐伏断裂。文中利用浅层地震勘探和钻孔联合剖面探测方法，对苏锡常断裂的展布特征及其第四纪活动性进行了系统研究。浅层地震勘探成果表明：在苏州地区，苏锡常断裂南支整体倾向NE，倾角约60°，基岩断距3~5m，以正断活动为主；在常州地区，苏锡常断裂北支以正断活动为主，倾向S，倾角约55°~70°，基岩断距4~12m。在地震剖面上，苏锡常断裂的各个断点都以断错基岩面为特征，第四系内部层位断错不明显。苏州东桥镇场地上，苏锡常断裂南支断错的最新地层为下更新统上部；常州朝阳路场地上，苏锡常断裂北支断错的最新地层为中更新统底部。综合判断苏锡常断裂的最新活动时代为中更新世早期。苏锡常断裂在前第四纪总体以左旋正断活动为主，早更新世后则在多处转变为左旋逆断性质，第四纪内部层位断错量约3m，判断苏锡常断裂最大潜在地震震级为6.0级。

背景噪声和地震面波联合反演渭河盆地及邻区壳幔S波速度结构

冯红武, 颜文华, 严珊, 郭瑛霞, 惠少兴, 常城

2019, 41(5):  1185-1205.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.008

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利用陕西及邻区测震台网和中国地震科学台阵探测项目共257个宽频带台站记录的连续波形与远震数据，采用基于射线追踪的面波频散直接反演方法获得了渭河盆地及邻区地壳上地幔顶部S波速度结构，成像结果显示：1）渭河盆地顶部形成于新生代的沉积层造成其浅部显著的低速异常，盆地中、上地壳为低速结构，低速带延深至约25km深处，莫霍面相对两侧突变上隆，上地幔高速体侵入下地壳，可能与中-新生代上地幔基性-超基性铁镁质物质底侵有关。2）南鄂尔多斯块体地壳浅层东薄西厚的低速结构可能与块体遭受的整体掀斜、差异性抬升和强烈而不均匀的剥蚀有关。壳内不存在明显的低速异常，说明壳内低速体并没有贯穿整个鄂尔多斯地块，鄂尔多斯南段仍保留着稳定克拉通属性，至今还未遭受明显改造。3）秦岭造山带东、西深部结构存在差异，具有分段特征。造山带下地壳底部的低速异常，可能与造山带受青藏高原东北缘隆升和向外扩展等构造活动的影响有关，分析认为秦岭造山带存在青藏高原物质E流的下地壳流通道的可能性不大。

福建地区地壳上地幔顶部三维速度结构及构造意义

李细兵, 熊振, 范小平, 陶小三, 彭小波

2019, 41(5):  1206-1222.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.009

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地壳介质的非均一性对反演上地幔顶部速度和地壳厚度具有重要影响。文中对福建地区地壳上地幔顶部的速度结构进行联合反演，结果显示福建地区地壳浅层主要以高速异常特征为主，与区域内山脉特征相对应，而在中下地壳主要以低速异常为主，区域内速度异常与区域断裂构造密切相关。该结论进一步证实沿政和-大埔断裂带存在低速带，但低速异常主要出现在深20~30km的中下地壳部分，与前人所得的低速异常区相比范围更大，出现深度更深。联合反演结果显示福建陆域地壳厚度为28~35km，地壳在沿海地区偏薄，向内陆逐渐变厚，与接收函数的结果较为一致，且发现沿永安-晋江断裂东侧存在显著的地壳减薄特征。上地幔顶部速度结果显示在政和-大埔断裂带西侧以高速异常为主，在福州盆地及沿海区域表现为低速异常。

2018年12月1日美国阿拉斯加M_W7.0地震震源参数及破裂过程

徐志国, 张怀, 周元泽, 梁姗姗, 苏哲, 史健宇, 赵博

2019, 41(5):  1223-1238.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.010

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文中对2018年12月1日发生在美国阿拉斯加州的M_W7.0地震开展了震源参数以及破裂过程的反演研究，并综合研究结果探讨了此次地震发生的动力学背景。震源机制反演结果表明，此次地震为拉张型正断地震，矩心相对于初始震中位置向NE偏移约10km。破裂过程反演的结果显示此次地震的滑动量分布比较集中，主要发生在长30km、宽20km的区域内，最大滑移量达3.6m。此外，破裂并非简单地以震源为中心对称分布。此次地震的破裂方向和余震分布均呈NE向延伸的趋势，发震断层的西南段则出现地震空区，由此可初步判断该地震是一次发生在太平洋板块与北美板块俯冲碰撞带后缘的弧后拉张环境中的典型正断型地震事件。由于太平洋俯冲板块在向N俯冲的过程中受高温高压作用影响，造成太平洋板片的俯冲角度变陡、向后弯曲变形，由此在碰撞带的后缘形成拉张环境，造成此次阿拉斯加M_W7.0地震的发生。

郯庐断裂带安丘、莒县电磁台地壳电性结构研究

张继红, 赵国泽, 董泽义, 王立凤, 韩冰, 王庆林, 唐廷梅, 王梅

2019, 41(5):  1239-1253.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.011

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郯庐断裂带中段的沂沭断裂带发生过多次中强地震，其结构复杂，是地震研究者重点关注的区域。山东安丘和莒县电磁台都具有综合地电场和地磁场观测，两台分别位于沂沭断裂带内的安丘-莒县断裂和昌邑-大店断裂上。山东无棣电磁台位于郯庐断裂带西侧，属冀东-渤海断块，距安丘台230km，但此前未曾对该台站的地壳深部电性结构进行过探测研究。文中利用大地电磁测深方法（MT）对这3个电磁台站及其附近区域的探测数据进行研究，结果表明，3个台站的地壳电性结构有明显的差别，分别与台站区域地质构造及其地震活动性存在对应关系。在每个台站及其附近的4个测点分别得到优良的视电阻率和阻抗相位等数据，经过一维和二维反演，获得了3个台站的地壳深部电性结构，并可与直流对称四级电阻率测深法得到的近地表的电性结构进行对比。无棣台及其附近具有稳定地块的成层性地壳深部结构，而安丘和莒县电磁台分别具有复杂的地壳电性结构，呈现出活动地块边界带的结构特点。安丘台和莒县台附近区域可分别以安丘-莒县断裂和昌邑-大店断裂为界，将地壳电性结构分成2部分，在断裂西侧即郯庐断裂带内部的中下地壳低阻层更发育，昌邑-大店断裂西侧的低阻体可能含丰富的流体，在区域的地震孕育发展过程中起着重要作用。

硬夹层厚度对场地地震反应的影响

周正华, 李玉萍, 周游, 李小军, 陈柳, 苏杰, 董青, 王亚飞

2019, 41(5):  1254-1265.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.012

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文中基于某核电站场地工程地质资料，构建了5个硬夹层厚度不同的工程地质剖面。在此基础上，建立了5个一维分析模型，并应用一维土层地震反应等效线性化方法分析了硬夹层厚度对场地地震反应加速度峰值与反应谱的影响。分析结果表明：硬夹层的厚度对场地地震反应峰值加速度与反应谱有较明显的影响，硬夹层厚度的增加减小了场地的非线性效应；不同输入地震动水平下，硬夹层顶板的峰值加速度均小于输入加速度峰值，地表峰值加速度均大于输入加速度峰值；相同输入地震动水平下，随着硬夹层厚度的增加，硬夹层顶板和场地地表峰值加速度与输入峰值加速度之比均表现为先逐渐减小后逐渐增加的趋势，而场地地表与硬夹层顶板的峰值加速度之比随硬夹层厚度的增加总体逐渐增加；硬夹层厚度相同时，随着输入峰值加速度的增大，硬夹层顶板和场地地表的峰值加速度与输入峰值加速度之比逐渐减小；硬夹层仅对一定频带内的加速度反应谱有影响，其厚度越大，影响频带越宽，而对于影响频带之外的加速度反应谱影响很小，同时周期越长影响越小。

基岩区断层黏滑与蠕滑的地质标志和岩石力学实验证据

周永胜

2019, 41(5):  1266-1272.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.013

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文中总结了基岩断层带黏滑与蠕滑的地质标志与岩石力学实验证据，分析了控制黏滑与蠕滑的物理机制。断层带内的矿物组成、矿物变形机制、流体作用和断层带变形方式等是控制黏滑与蠕滑的主要因素。富含黏土矿物的断层泥具有速度强化型摩擦滑动，控制着断层蠕滑，而以方解石、石英、长石及辉石等造岩矿物为主的断层泥在大陆浅源地震的震源深度条件下具备黏滑条件。脆性破裂伴随的扩容过程是断层黏滑的必要条件，而压实、碎裂和塑性剪切变形形成的叶理和小褶皱对应于蠕滑。在流体作用下，压溶使孔隙和微裂隙愈合，有利于断层强度的恢复和断层闭锁，既是断层发生不稳定滑动的根源，也是断层带局部存在高压流体的条件，而在流体作用下的退变质反应与水解反应生成黏土矿物和层状及环状硅酸盐矿物，不仅降低了断层带的强度，还导致断层向蠕滑转变。断层带内均匀分布多个剪切面和较宽的变形带对应于蠕滑，局部化的R剪切及Y剪切、窄变形带和摩擦镜面对应于黏滑。

基于马尔科夫随机场的单时相震害影像受损建筑物识别方法

张凌, 谭璇, 宋冬梅, 王斌, 李睿琳

2019, 41(5):  1273-1288.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.014

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建筑物是地震中的主要承灾体，其受损情况可作为评估地震破坏等级的重要参考依据。因此，快速准确地对震后影像中的受损建筑物进行识别显得尤为重要，对震后救援和应急响应具有指导意义。现有的震害遥感信息提取方法的精度低、速度慢，无法满足快速应急响应的迫切要求。文中提出一种基于马尔科夫随机场（Markov Random Field，MRF）模型的建筑物受损程度检测方法，首先利用马尔科夫随机场对影像进行分割，再根据影像中不同程度受损建筑物所呈现的特征，利用支持向量机在分割后的影像中提取受损建筑物。实验表明，该方法性能良好，平均总体精度达93.02%。与传统方法相比，该方法操作简便，且提取精度和运行时间均有显著优势，能够精准、快速地识别震害单时相影像中的受损建筑物。

核电厂选址的火山安全评价与灾害评估

许建东, 于红梅, 周本刚, 崔文玲, 杜龙, 魏费翔

2019, 41(5):  1289-1301.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.015

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核电厂址的选址和核电设施运行过程中的火山安全问题是难以避免的重要议题。在过去的核电选址和安全运行评价的过程中，对火山灾害的考虑仅局限于已知10ka内喷发过的全新世火山。2012年国际原子能机构颁布了IAEA/SSG-21号火山安全标准专用安全导则，基于板块俯冲带火山岛弧系统火山活动的特点，提出在过去10Ma内发生过火山活动的地区在未来也可能发生火山活动，是评估一座火山在未来是否将发生任何火山活动的合理依据。同时，IAEA/SSG-21也针对火山熔岩流、碎屑流和火山灰空降等火山灾害可能影响的范围进行了讨论，并提出了不同火山灾害现象的安全评估范围。文中以IAEA/SSG-21号《核设施厂址火山灾害评估》为技术依据，针对中国火山活动的特点，改进了中国大陆核电厂选址的火山灾害评估技术方法，并以海南琼北火山区为例，编制了适应IAEA/SSG-21导则的火山灰灾害概率图。文中研究成果可为中国大陆核电厂选址和核设施安全运行过程中的潜在火山灾害评估提供技术途径。

国际标样Fish Canyon Tuff锆石的(U-Th)/He年龄测定

王英, 郑德文, 李又娟, 武颖

2019, 41(5):  1302-1315.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.05.016

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锆石是（U-Th）/He测年体系中最常用的富含U、Th的副矿物之一。相对于磷灰石而言，锆石的He封闭温度较高（约190℃），在解决沉积盆地物源和热史恢复方面更具优势。但锆石晶体内的U、Th分带普遍发育，浓度差异明显，即使是国际普遍使用的（U-Th）/He测年标样FCT（Fish Canyon Tuff）的年龄值分散度也可约达10%。文中依托中国地震局地质研究所新建立的（U-Th）/He年代学实验室，利用配备的Alphachron He同位素质谱仪对一批FCT锆石单颗粒采用激光加热萃取后进行⁴He含量测定，并应用自动进样的安捷伦7900 ICP-MS和同位素稀释剂法测定母体同位素U、Th的含量，得到FCT锆石的年龄范围为26.61~31.91Ma，加权平均年龄为（28.8±3.1）Ma（2SD，n=10），该年龄值与国际上多个实验室所获得的平均年龄（（28.3±3.1）Ma，2σ，n=127；（28.29±2.6）Ma，2σ外部误差，9.3%，n=114）在误差范围内一致；Th/U比值范围是0.52~0.67，与国际报道值一致，说明本实验室所建立的锆石单颗粒（U-Th）/He测年实验流程可靠。