随着国民经济建设的发展, 高速铁路、 风力和光伏发电站、 大型输电网等遍布各个地区, 在这些强电磁干扰环境下, 能否获取或如何获取优质的大地电磁观测数据是亟待解决的问题。 近2年来, 我们在银川、 运城、 鹤壁和张家口4个测区开展了大地电磁测量, 对约500个测点的数据采集和处理结果进行了分类总结, 梳理出高速铁路、 电气化铁路、 风力发电站、 光伏发电站、 大型输电网等强电磁干扰环境下的45个典型测点。 文中介绍了这45个测点谱数据的处理过程, 展示了最终获取的视电阻率和阻抗相位曲线。 结果说明, 在强电磁干扰环境下采取加长观测时间的策略, 使用优质的远参考数据对测区数据进行远参处理, 采用非Robust法估计并仔细地选择谱数据, 是在强电磁干扰环境下获取质量合格甚至优良的大地电磁数据的有效措施。
东昆仑断裂带是青藏高原北部一条近EW走向的巨型断裂, 其东南尾端发生分叉形成了复杂的马尾状断裂系统, 2017年在该区域发生了九寨沟MS7.0地震。 文中对跨过东昆仑断裂带东端和九寨沟地震区的3条剖面上的大地电磁探测数据进行处理分析, 采用三维电磁成像反演技术获取了三维深部电性结构图像。 所得结果表明, 东昆仑断裂带东端及周边区域内的东昆仑断裂、 白龙江断裂和光盖山-迭山断裂表现出向SW倾斜的电性差异带, 这些断裂向下延伸并合并于中下地壳的低阻层中, 共同组成了由南向北扩展的花状构造。 在马尾状构造中, 隐伏的虎牙断裂带(北段)在深部表现为明显的低阻边界带; 塔藏断裂的规模明显小于虎牙断裂(北段), 并与虎牙断裂(北段)组成单侧花状结构; 白龙江断裂和光盖山-迭山断裂依然表现为由南向北扩展的花状构造, 2组花状结构在深部衔接并统一归并于壳内的低阻层中。 2017年九寨沟7.0级地震的震源区位于高、 低阻交界区域, 处于松潘-甘孜地块壳内低阻层向NE涌动的端点附近, 根据震源区的电性结构和流变结构推测震源深度≤11km。 虎牙断裂(北段)的延伸深度和规模大于东侧的塔藏断裂, 是2017年九寨沟地震的发震断层。 松潘-甘孜地块北部中下地壳发育南西深、 北东浅的低阻层, 表明青藏高原向NE推挤的运动方式是2017年九寨沟地震的动力来源。
新疆阿克陶MW6.6地震发生在帕米尔构造结北部木吉断陷盆地西端附近,是公格尔拉张系自1895年塔什库尔干7级地震以来发生的最大地震。对于此次地震的研究,不仅对理解帕米尔高原内部现今构造变形、应力状态及动力学过程等非常重要,也将为该区的未来强震趋势预测提供依据。高分辨率卫星影像解译、初步的野外考察、InSAR数据分析以及主余震重新定位结果表明,阿克陶MW6.6地震破裂走向107°、倾角76°,发震断层是公格尔拉张系最北段的全新世活动转换断层——NWW走向的木吉右旋走滑断裂。该地震破裂长度超过77km,可能包括了至少2次破裂子事件。沿木吉断裂在2处(中国地震台网测定的震中以东2.4km及其以东约32.6km附近)发现了数十米长、走向95°~110°、小规模右旋张扭地表破裂带,走滑量10~20cm。这一结果与张勇等在震后2h给出的震源破裂过程一致。重新定位的主震位于木吉断裂上,震源深度约9.3km。绝大多数余震主要分布在木吉断裂南侧1走向NWW、长逾85km、宽<8km、深5~13km的条带内。余震带的北边界上陡下缓,很好地限定了木吉断裂的铲形深部几何结构。这次地震的发生表明帕米尔高原内部上地壳变形仍以近EW向拉张为主。
发震构造是地震地质研究的核心内容。渤海湾盆地是华北地震活动强烈的地区,记载有7级以上大震6次。1966年邢台7.2级地震后,许多研究者认为该区大震的发震构造是新生代发育的正断裂及其控制的断陷盆地,但1986年有人提出断陷盆地之下的高角度深断裂是发震构造的新看法。根据多年来盆地构造和地震构造研究的大量成果,通过对渤海湾盆地古近纪断陷与中新世中期(12~10Ma BP)以来新构造发育2个阶段的构造几何学特征和构造属性,以及其动力条件的对比分析,並结合大震区构造的剖析,较系统地阐述发震构造。其中最根本的是,渤海湾盆地不同构造阶段具有不同的动力条件,形成不同体制的构造系统。断陷阶段盆地区受NW-SE向拉张作用,在地壳上部形成由大量缓倾正断裂及其控制的断陷盆地组成的伸展构造系统; 新构造阶段在NEE至近EW向水平挤压作用下,正在发育1套由NE向右旋平移和NW向左旋平移的断裂组成的地壳共轭剪切破裂系统。前者是作为先存构造而存在的,后者对于前者既有叠加、改造,也有不受其控制,具有继承和新生的二重性,是控制地震孕育和发生的主要地质构造。
2010年4月14日青海玉树MW6.9地震发震断层为甘孜-玉树断裂NW段。断裂错动速率的准确估计能够为认识发震断裂的结构和地震的孕震过程提供帮助,甘孜-玉树断裂周边地区(89°~103°E,28°~39°N)1999-2007年的GPS观测使之成为可能。去除受到断裂锁定效应或其他断裂位错影响的数据后,将跨断裂剖面上的台站速率分解为平行断层和垂直断层2个分量,并进一步估算得到风火山断裂、甘孜-玉树断裂和鲜水河断裂NW段左旋走滑速率分别为(6.1±1.9)、(6.6±1.5)和(10.2±0.7)mm/a。结合该地区地质学研究结果,推测甘孜-玉树-鲜水河断裂自西向东逐段增强的走滑速率反映了不同区域地壳对印藏碰撞造成形变的转换、吸收方式之差异。甘孜-玉树断裂现今分段错动速率的定量估计为该断裂的深入研究和青藏高原变形发展过程的认识提供了宝贵数据。
2010年1月12日GMT时间21时53分,在海地境内(72.57°W,18.44°N)发生了MW 7.0地震。文中利用干涉合成孔径雷达(InSAR)方法获得了覆盖整个震区的高精度形变观测资料,用以研究该地震的发震机理。采用ALOS PALSAR数据,分析了轨道、大气等误差源对干涉信号的影响,最终获得了雷达视线向(LOS)的同震形变场。基于误差矫正后的InSAR同震数据,反演得到了发震断层的几何参数及断层面上的同震滑移分布。结果显示断层为N倾37°,小于USGS给出的断层倾角70°。为了测试断层倾角的最佳估计,另外建立了倾角为70°的平面断层模型,以及一种铲形断层模型。通过将不同模型预测的InSAR干涉图和InSAR同震观测数据对比,认为倾角为37°的断层模型更为合理。断层同震滑动主要分布在4~16km深度范围内,最大同震滑移量达2.8m,深度为7.2km。滑动主要表现为逆冲兼具左旋走滑2种方式,显示了此次地震非常复杂的运动特点。据此模型得到该地震释放的地震矩为5.64×1019 Nm,对应矩震级为MW 7.1。