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1. 水力压裂诱发地震活动中的b值时空异质性及其应用
姜丛, 蒋长胜, 尹欣欣, 王蕊嘉, 翟鸿宇, 张延保, 来贵娟, 尹凤玲
地震地质    2022, 44 (5): 1333-1349.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.015
摘要39)   HTML4)    PDF(pc) (1490KB)(19)    收藏

诱发地震及其灾害风险对非常规油气资源开发和废水回注等新型工业活动的顺利实施存在严重威胁, 并早已引发社会各界及相关科研人员的广泛关注, 由此也产生了许多需要进一步研究且亟待解决的科学问题。震级-频度分布(FMD)是描述地震活动的重要内容, 对诱发地震的b值开展系统研究有助于揭示区域应力累积状态、 地下构造特征以及诱发地震危险性。文中系统梳理了近十年来国内外工业开采水力压裂诱发地震b值的数值大小、 时空异质性、 物理机制解释、 受影响因素、 应用现状等相关的研究进展; 归纳了前人发现的可能影响b值大小的因素, 包括原位应力场、 断层几何参数、 断层成熟程度、 震源深度等客观因素, 以及注液体积、 注液速率等由具体施工情况引起的孔隙压力大小变化的主观因素; 总结了前人提出的包括孔隙压力控制论、 原位差应力大小控制论、 最大剪应力方向控制论、 地质条件非均匀性决定论等多种可能的物理机制。厘清其中已取得的共识性认识、 争议科学问题后, 我们认为诱发地震b值或许可以成为判断储层改造效果、 储层应力状态以及诱发地震灾害风险防治的入手点之一。文中对水力压裂诱发地震b值特征的总结分析可为从事新型能源开发、 地震安全监管和科学研究领域的企业、 管理人员及科学研究人员提供科学参考。

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2. 柴达木盆地北部2021年6月16日青海茫崖MS5.8地震发震构造分析
张博譞, 郑文俊, 陈杰, 何骁慧, 李启雷, 张冬丽, 段磊, 陈干
地震地质    2022, 44 (5): 1313-1332.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.014
摘要29)   HTML9)    PDF(pc) (13664KB)(24)    收藏

青海茫崖 MS5.8 地震发生在祁连山与柴达木盆地交界的部位。对于此次地震开展研究, 不仅有助于理解柴达木盆地与祁连山之间的现今构造变形、 应力状态及动力学过程, 也将为该区未来的强震趋势预测提供依据。文中首先利用CAP方法反演得到该次地震的震源深度约为13km, 震源机制解为逆冲性质。结合地表地质、 卫星影像和地震反射剖面解译, 认为该地震发生在冷湖逆断裂-褶皱带的东南端, 发震构造可能为冷湖七号东背斜之下控制背斜生长的2条倾向相反的隐伏逆冲断裂之一。此次茫崖5.8级地震仅使冷湖七号东背斜下伏逆断层发生了部分破裂, 并未破裂至地表, 为典型的褶皱地震。震区发育多条第四纪活动褶皱及下伏逆断层, 这些构造均具备发生 MW5.9 ~7.2地震的构造条件, 并有可能因级联地震破裂而引发7级以上强震。因此, 震区未来的地震危险性不容忽视。

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3. 利用接收函数频率特征研究青藏高原东北缘地区的莫霍面性质
宋婷, 沈旭章, 梅秀苹, 焦煜媛, 李敏娟, 苏小芸, 季婉婧
地震地质    2022, 44 (5): 1290-1312.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.013
摘要45)   HTML6)    PDF(pc) (23337KB)(22)    收藏

文中基于青藏高原东北缘甘肃东南部地区70个高密度野外流动观测台阵记录的2a内的远震数据, 计算并分别分析单个台站以及沿剖面叠加的接收函数频率特征(高频接收函数莫霍面Ps转换波和多次波多峰值现象), 并通过观测和理论接收函数拟合构建了研究区下方莫霍面的S波速度结构。结果表明, 研究区内莫霍面相关的接收函数频率特征多样, 在绝大多数断裂带两侧具有明显不同的频率特征, 反映了研究区壳幔过渡带结构的复杂性和非均匀性。由构建的S波速度结构可知, 研究区域的莫霍面并非简单的一级速度界面, 而是波速随深度增加而增大的过渡带, 意味着研究区下方的地壳具有高黏滞性, 不利于下地壳物质的流动, 并可据此推断壳幔边界可能存在一些镁铁质物质。而该区域地壳与地幔之间这种复杂的过渡带特征可能是上地幔热物质上涌和底侵作用所致。

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4. 甘肃省老虎山断裂带区域地壳纵波速度的实验
宋刚, 杨晓松
地震地质    2022, 44 (5): 1273-1289.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.012
摘要27)   HTML5)    PDF(pc) (5968KB)(13)    收藏

前人研究表明, 老虎山断裂带区域未来几十年内可能会密集发生微小地震。微小地震因震级低、 信号主频率高、 能量衰减快而具有明显的近场特点。近场地壳波速结构, 尤其是浅部速度结构对高频微小地震的精确定位有极大的影响。为此, 在室温和围压介于50~500MPa的条件下, 系统地测量了该地区代表性岩石的P波速度(VP)。实验表明, 在低压范围内, VP随着压力的增加呈对数增加; 在压力高于临界压力Pc时, VP随着压力的增加呈线性趋势增加。Pc介于200~450MPa, 平均值为262.5MPa。结晶岩的Pc平均值为250MPa, 砂岩的Pc平均值为271.4MPa; 经对比发现, 砂岩的Pc明显高于结晶岩。这可归因于在低压范围内裂纹孔隙随着压力的增加而闭合, 而在高压范围内裂纹孔隙基本完全闭合。因此, 提高近场微小地震的定位精度应考虑弹性波波速随压力的非线性增加。此外, 实验结果显示此区域岩石弹性波速度是深度的函数。

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5. 用高分辨率谱分解方法研究三河-平谷大地震区的深部细结构
李倩, 酆少英, 秦晶晶, 田一鸣
地震地质    2022, 44 (5): 1257-1272.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.011
摘要16)   HTML2)    PDF(pc) (17537KB)(8)    收藏

深地震反射数据的深部具有低频、 弱能量、 低信噪比等特点, 这为深部构造的正确解释带来了困难。稀疏约束反演谱分解方法是基于非稳态褶积模型的一种时频分析方法, 该方法将谱分解问题描述成一个线性反演问题, 将其与L1范数的正则化条件相结合, 即可使其沿着满足约束条件的方向求解得到理想的时频谱。以上方法具有产生高分辨率时频谱和相位谱的能力, 在石油地球物理勘探的储层低频异常检测、 随机噪声衰减以及碳酸盐岩孔洞识别等方面取得了一定效果, 但尚未有将其应用于深地震反射数据中的报道。文中将稀疏约束反演谱分解方法应用于三河-平谷8.0级大地震区的深地震反射数据中, 通过单道数据测试说明该方法能够有效识别地震振幅异常, 较为准确地重构地震信号; 对叠加剖面的应用结果表明, 在特定频段范围内的重构剖面及时频剖面与原始叠加剖面相比具有更高的分辨率, 能够清晰地刻画出三河-平谷地区地壳深部被噪声湮灭的低频细节特征; 高分辨率的时频相位谱具有丰富的相位信息, 相位特征变化明显, 可以借助时频相位谱对地壳浅部的断层进行识别, 有助于判断构造边界; 子波重构剖面以及高分辨率的单频相位谱有助于刻画出该区莫霍过渡带内部反射的精细结构特征。综合分析原始反射地震剖面、 时频剖面以及子波重构剖面, 有助于深入研究三河-平谷大地震区的深部精细构造, 为后续深地震反射剖面的精细解释奠定了基础。

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6. 基于同类地物地表温度日变化相关性的MODIS LST重建算法
崔建勇, 张曼玉, 宋冬梅, 罗升, 单新建, 王斌
地震地质    2022, 44 (5): 1240-1256.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.010
摘要12)   HTML4)    PDF(pc) (4204KB)(6)    收藏

地表温度(LST)是研究地表与大气之间物质和能量交换、 地表过程变化以及地热探测与地震热异常前兆等方面不可或缺的重要参数, 然而云覆盖现象导致MODIS LST产品存在大量空值, 限制了LST的广泛应用。文中提出了一种基于同类地物不同时刻LST日变化相关性的MODIS LST重建算法。以新疆和田为研究区, 使用2003-2015年MODIS 8d合成地表温度产品为实验数据, 根据一天中同类地物不同时刻LST之间的相关性, 以地表覆盖类型产品为依据, 分别创建各类地物上午、 下午和晚上与凌晨的LST回归模型, 将三者的LST拟合回归至凌晨时刻的LST, 然后取上午、 下午和晚上拟合结果的最优组合以实现对凌晨LST的两步重建。实验结果表明, 该方法的最小误差为0.57K, 误差均在1.2K以下, 平均误差为0.92K。经验证, 将该方法应用于其余3个时刻的地表温度重建工作中仍可得到较好的补值效果。与现有的LST补值方法进行对比可知, 本方法以少量辅助数据实现了较高的补值精度和补值率, 可为基于温度的地表过程研究和地震热异常检测等研究提供坚实的数据基础。

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7. 2017年8月9日精河MS6.6地震宏观烈度及其余震分布的断层气体地球化学表征
朱成英, 闫玮, 麻荣, 李志海, 汪成国, 黄建明, 周晓成
地震地质    2022, 44 (5): 1225-1239.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.009
摘要19)   HTML5)    PDF(pc) (4632KB)(11)    收藏

2017年8月9日7时27分52秒, 新疆博尔塔拉州精河县发生 MS6.6 地震, 震中位于库松木契克山前断裂的东段。为研究精河 MS6.6 地震后其周边断裂的活动特征, 对库松木契克山前断裂及博罗科努-阿其克库都克断裂精河段开展跨断层土壤逸出气体Rn、 H2、 CO2的浓度测量。结果表明: 1)土壤气体Rn、 CO2和H2的浓度有较好的一致性, 高值出现在断层附近, 多呈现明显的单峰特征。2)Rn、 CO2和H2浓度在空间上有明显的分段特征, 从西向东浓度值逐渐增大, 主震和余震集中区附近达到最高值, 博罗科努-阿其克库都克断裂精河段的土壤气浓度达到最低值。3)Rn、 CO2的浓度异常强度有很好的一致性, 两者的高、 低值分布区域与H2基本相反。余震集中的区域也是断层活动增强的区域, 随着余震的发生, 应力增加, 岩石的渗透性减小, 使得不能参与扩散和对流等迁移活动的Rn被CO2从地下深部携带至地表, 这能解释Rn和CO2出现同步异常的原因; H2主要被封存于深部的岩石孔隙和裂隙中, 地震发生后, 岩石中的孔隙受到破坏, H2迅速逃逸到浅部或大气中。一方面, 随着余震的发生来自浅部气藏的H2量越来越少; 另一方面, 岩石中因化学反应产生的H2生成量随断层活动性的降低而下降。4)土壤气Rn、 CO2和H2的浓度大小与余震分布和地震宏观烈度有较好的一致性, 及时在震区和外围区域开展土壤气体地球化学观测是震后趋势判定的一种有效手段和方法, 也可把跨断层土壤气体的浓度作为地震宏观烈度评定的重要补充资料。

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8. 沂沭断裂带地区地下水及地面沉降对流动重力观测的影响
李树鹏, 祝意青, 贾媛, 崔华伟, 殷海涛, 吴双, 王锋吉, 陆汉鹏
地震地质    2022, 44 (5): 1203-1224.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.008
摘要16)   HTML3)    PDF(pc) (10369KB)(15)    收藏

2010-2020年间利用LCR-G相对重力仪及CG-5相对重力仪对沂沭断裂带地区进行了每0.5a一期的相对重力观测, 通过对重力观测数据、 水文资料和形变资料的处理分析, 发现: 1)2010年8月以来沂沭断裂带北段出现的多年期重力异常与该地区地下水位下降及地面沉降有强相关性, 地下水位变化对重力的影响可达-102.21μGal, 地面沉降产生的最大影响为190.56μGal, 二者叠加影响可达195.72μGal; 2)流动重力观测在基岩出露的山地丘陵区一般不存在非构造背景场干扰, 而当第四系平原地区的重力场出现大幅变化时, 应重点明确是否为水位变化、 地面沉降等因素导致; 3)深层承压水漏斗区往往伴随地面沉降及显著的重力变化, 浅层潜水下降一般不引起地面沉降, 但水体流失会引起地面一定的重力负值变化; 4)日常对流动重力测量资料进行校正时, 可根据测点近年受地下水及垂直形变干扰的量级变化规律计算其年均校正常数, 这对流动重力资料的分析、 应用以及相关研究具有一定的积极意义。

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9. InSAR数据约束的2021年西藏比如MW5.8地震同震滑动分布及库仑应力变化
于书媛, 张国宏, 张迎峰, 丁娟, 张建龙, 范晓冉, 王绍俊
地震地质    2022, 44 (5): 1190-1202.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.007
摘要26)   HTML6)    PDF(pc) (6950KB)(14)    收藏

文中运用D-InSAR技术获取的2021年3月19日西藏比如县MS6.1 地震的同震形变场显示: 升、 降轨LOS向同震位移场的长轴为NE向, 其中最大抬升量和沉降量分别约为5cm和6cm; 在此基础上, 基于Okada模型反演断层面的精细滑动分布特征。反演结果表明近场残差得到有效控制, 其中发震断层参数为: 走向228°, 为SE倾向断层, 宏观震中位于(31.94°N, 92.87°E), 矩震级为 MW5.8, 平均滑动角为-56.42°, 最大滑动量达0.2m, 倾角为55°。最后, 运用Column33软件计算以反演断层为接收断层的不同深度的同震库仑应力变化, 结果显示比如地震震中附近产生了明显的应力降, 深部断层滑动量很小。后续地震事件通常发生在5~15km深度, 这与相应深度的应力增加区域一致; 以班公湖-怒江断裂和聂荣北断裂为接收断层的应力变化显示, 比如地震在2条断裂的部分区域产生了应力加载, 库仑破裂应力值ΔCFS>0.01MPa, 需要引起关注。结合地表形变观测资料和前人的研究成果初步认为, 比如 MW5.8 地震的发震断层为NE向隐伏次级断裂, 位于班公湖-怒江断裂带西段北侧, 断裂活动方式以正断为主, 兼具少量走滑分量, 发震断层与主断层的关系需要通过野外地质调查资料综合确定。

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10. 多轨道InSAR震间形变速率场拼接方法
华俊, 龚文瑜, 单新建, 王振杰, 季灵运, 刘传金, 李永生
地震地质    2022, 44 (5): 1172-1189.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.006
摘要28)   HTML6)    PDF(pc) (7832KB)(12)    收藏

随着合成孔径雷达干涉测量技术(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)的飞速发展, 海量高质量的干涉图使得大面积地表形变监测成为可能。但星载SAR的标准景幅宽有限, 需要将多轨InSAR数据进行拼接来开展大范围地表形变的监测。聚焦于地震震间形变研究中广域形变场重建的应用需求, 文中首先基于模拟数据集定量分析了入射角对多轨道InSAR形变拼接的影响, 讨论了多轨道单一方向观测时InSAR形变场拼接中的主要误差来源; 提出了基于多项式估计的比值法修正入射角的方法; 面向大型走滑断裂, 讨论并分析了转换到地距向(Azimuth Look Direction, ALD)后进行拼接的应用场景和效果。最后, 以青藏高原东南部为实验区域, 利用GPS水平速度场进行参考基准校正, 分别使用比值法和转换到ALD方向对基于哨兵1号卫星重建的3个轨道InSAR数据进行拼接, 获得了大范围、 高精度的InSAR形变速率场。结果表明, 入射角的差异会造成相邻轨道同一区域InSAR震间形变速率场的差异, 当难以对InSAR形变场进行三维分解时, 文中提出的拼接策略可将多轨道的InSAR形变速率场的参考基准统一到同一空间参考框架下, 能够有效抑制入射角的影响, 实现广域InSAR震间形变速率场产品的拼接。

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11. 安丘-莒县断裂驸马营覆盖区第四纪活动特征
王雷, 许洪泰, 王志才, 杨传成, 张建民, 王冬雷, 夏暖, 蔡明刚, 鲁人齐, 任治坤
地震地质    2022, 44 (5): 1156-1171.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.005
摘要21)   HTML4)    PDF(pc) (10869KB)(21)    收藏

安丘-莒县断裂是中国东部重要的发震断裂, 历史上发生过多次强震。为厘清该断裂安丘-昌邑段驸马营覆盖区的断裂特征, 开展了地质地貌调查、 浅层人工地震勘探、 钻孔联合剖面探测和探槽开挖工作。文中获得了以下几点认识: 1)地质地貌调查和浅震勘探结果表明, 安丘-莒县断裂眉村-双官段可分为2支, 分别为断裂西支F5-1 和东支F5-2, 西支断裂F5-1 在丘陵东坡出露, 东支断裂F5-2 隐伏于第四系中。2)驸马营覆盖区的钻孔探测结果表明, 断裂东支F5-2 在钻孔Z4和Z5之间通过, 上断点可推测延伸至层w2全新统黑土湖组内部, 埋深为4.2~6.9m, 在黑土湖组底部取14C贝壳样品14C-1, 其结果为(9.79±0.03)kaBP, 表明东支断裂曾于全新世活动。3)在2支断裂之间沿东支断裂形成了长条形的第四纪盆地, 东支F5-2 断裂西侧第四系发育较完整, 岩心见下更新统、 中更新统、 上更新统和全新统; 东侧仅沉积了上更新统和全新统, 表明驸马营盆地在第四纪早期和中期一直接受沉积, 具有断陷盆地的特点。4)安丘-莒县断裂的东支和西支在不同时期的活动强度存在差异, 断裂东支F5-2 的驸马营隐伏段在第四纪早-中期活动强烈, 晚第四纪以来仍有活动。经地质地貌调查发现, 断裂西支F5-1 错断地质剖面晚更新世黄色粉土, 断裂的最新活动时代为晚更新世。

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12. 重结晶碳酸盐在碳酸盐岩区基岩断层定年中的应用--以广西那坡断裂北段R剪切断层为例
姬昊, 刘春茹, 张沛全, 李冰溯, 聂冠军, 魏传义, 尹功明
地震地质    2022, 44 (5): 1142-1155.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.004
摘要18)   HTML3)    PDF(pc) (3989KB)(15)    收藏

在缺乏第四纪沉积物覆盖的碳酸盐岩基岩区, 难以确定断层的第四纪活动历史。碳酸盐岩基岩区断层活动往往会在断层面上形成重结晶碳酸盐, 这为利用ESR方法研究此类断层的第四纪活动历史提供了物质基础。文中采集了那坡断裂系北段一条R剪切断层基岩面的3个重结晶碳酸盐样品, 并开展ESR测年研究。结果表明, 该断层的活动时代大致为距今0.2Ma, 根据里德尔剪切模型推测, 那坡断裂的主干断层可能发生过晚于距今0.2Ma的构造活动; 同时, 碳酸盐岩基岩区断层活动产生的重结晶碳酸盐作为直接记录断层活动信息的测年材料, 具有广阔的应用前景。

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13. 琼北火山监测与活动性研究进展
郭明瑞, 于红梅, 胡久常, 王锡娇, 郑在壮, 王桂丹
地震地质    2022, 44 (5): 1128-1141.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.003
摘要18)   HTML3)    PDF(pc) (7233KB)(12)    收藏

海南琼北地区是中国第四纪以来火山活动频繁的地区之一, 其中马鞍岭-雷虎岭火山群的喷发活动持续至全新世, 且距海口市仅15km, 属于典型的城市火山。为掌握琼北火山的活动性, 预防突发的火山灾害, 海南省地震局于2007年组建形成火山监测台网, 至今运行良好并积累了大量观测数据。文中收集整理琼北火山区过去23a(含建台前区域地震台网数据)以来的测震、 形变、 流体与地磁观测数据, 并采用多种方法对数据进行分析研究, 发现火山活动与地质构造之间存在紧密联系, 并根据琼北火山的喷发特征和活动背景, 提出了未来火山监测台网的发展方向。文中对琼北火山进行了系统性的总结与回顾, 为琼北火山区的规划建设和灾害预测提供了科学依据, 并为后续火山监测的发展提供了技术支撑。

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14. 琼北晚第四纪火山锥体形貌与喷发机制
冯晶晶, 赵勇伟, 李霓, 陈正全, 王丽竹, 刘永顺, 聂保锋, 张学斌
地震地质    2022, 44 (5): 1107-1127.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.002
摘要24)   HTML8)    PDF(pc) (10058KB)(7)    收藏

文中以琼北峨蔓、 海口等地200ka以来喷发形成的38座火山为研究对象, 基于Google Earth高分辨率遥感卫星影像及ALSO(12.5m)数字高程模型(DEM)数据, 并基于无人机倾斜摄影测量生成的高精度、 高分辨率数字正射像图(DOM)和数字高程模型(DEM)数据, 详细测量了锥体形态, 对其形态进行定性和定量研究。文中提出了一种新的方法: “Scoh(火山锥水平截面积)-Hh(锥体山顶至截面垂直距离)法”, 可精确分析琼北锥体形态上的差异。研究表明, 在Scoh-Hh投图中, 根据曲线的不同, 火山锥体总体可分为3类: 1)曲线坡度较小, Average(Hh/Scoh)h>3m=0~0.6, 区内约有22%的锥体属于该类型; 2)曲线坡度较陡, Average(Hh/Scoh)h>3m=1.0~6.0, 区内约有65%的锥体属于该类型; 3)曲线坡度最陡, Average(Hh/Scoh)h>3m=4.0~12.0, 区内约有13%的锥体属于该类型。野外地质调查证实, 第1类火山锥以罗经盘为代表, 由火山砾、 火山灰、 围岩碎屑构成, 具有平行层理, 属于凝灰岩环(tuff ring)型锥体, 为射汽岩浆喷发(phreatomagmatic erutpion)成因。第2类火山锥以马鞍岭为代表, 由火山弹、 熔岩饼等岩浆爆破成因的火山碎屑组成, 属斯通博利型(Strombolian)-夏威夷型(Hawaii)火山喷发成因。第3类火山锥以笔架岭火山为代表, 多由直径>30cm的熔岩块构成, 推测为侵出成因(extrusion)。研究表明, 不同喷发类型形成的火山锥具有不同的形态特征, 这些形态差异可以准确地反映在Scoh-Hh曲线中。因此, 利用该方法基于火山锥高精度DEM数据可能能够限定火山喷发的类型, 这对于高效统计确定大型火山群的喷发类型、 评估火山喷发灾害类型和灾害预期提供了一个新的研究思路。

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15. 内蒙古中部察哈尔右翼后旗陆相枕状玄武岩的发现及其意义
史志伟, 白志达, 董国臣, 王旭
地震地质    2022, 44 (5): 1087-1106.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.001
摘要51)   HTML22)    PDF(pc) (12038KB)(14)    收藏

海相枕状玄武岩分布广泛, 而大规模陆相枕状玄武岩在国内罕见。内蒙古察右后旗陆相枕状玄武岩属上新世汉诺坝玄武岩。枕状玄武岩厚10~12m, 堆积序列自下而上为深湖相灰白色钙质泥岩、 枕状玄武岩、 气孔状玄武岩和块状玄武岩。枕状玄武岩由黑色枕状体和黄色淬碎角砾组成, 枕状体结构完整, 国内罕见。橄榄拉斑玄武岩枕状体, 呈斑状结构, 气孔、 杏仁状及块状构造, 斑晶主要为斜长石、 单斜辉石和橄榄石。基质为玻晶交织结构和间隐-间粒结构, 主要由微晶斜长石、 辉石和玻璃质组成, 含量为70%~85%。枕体间的填充物主要为玄武质淬碎碎屑, 包括集块、 角砾和凝灰级碎屑, 其中凝灰级淬碎碎屑的确定丰富了火山灰的成因类型。海相和陆相均可形成枕状玄武岩, 水是必要条件, 但其形成与水深关系不大, 主要受熔岩的温度和流速控制。水下玄武质熔浆在1150~1000℃时易形成枕状构造, 而低于1000℃则很难形成枕状熔岩, 相对缓慢的流速利于枕状体形成。陆相枕状玄武岩常分布于火山口周围, 属近火口相堆积物, 具有明确的指相意义, 这对恢复火山机构面貌及火山喷发过程具有重要的实际意义。

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16. 城市隐伏活动断层避让典型案例分析--以新沂市郯庐断裂带沿线某场地为例
曹筠, 李彦宝, 冉勇康, 徐锡伟, 马董伟, 张志强
地震地质    2022, 44 (4): 1071-1085.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.016
摘要253)   HTML21)    PDF(pc) (11099KB)(396)    收藏

随着城市化进程的加快, 如何减小城市隐伏活动断层所引发的地震及其链生灾害的损失, 是未来城市公共安全体系建设所必须面对的议题。文中以新沂市郯庐断裂带安丘-莒县断裂沿线某场地为试验区, 在城市活动断层项目目标区1︰1万条带状活动断层分布图成果的基础之上, 借鉴即将颁布的国标《活动断裂避让距离》中对隐伏断层精确定位的技术要求, 实施了间距不大于50m的浅层地震勘探测线和典型钻孔联合地质剖面探测, 获得了场地内隐伏活动断层的地表迹线、 断层倾向以及上断点埋深等信息。精确定位活动断层的平面位置与1︰1万条带状分布图平面距离差异约为200m, 探测结果精准确定了场地内活动断层的平面展布, 满足场地开发所需的精度。基于精确定位的活动断层地表迹线, 遵照即将颁布的国标《活动断层避让距离》的相关规则, 既科学确定场地内活动断层的避让距离, 又释放了城市紧缺土地资源, 达到既科学避让潜在危险的城市隐伏活动断层, 又充分利用土地的目的。

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17. 青海玛多MS7.4地震震源破裂过程反演结果的初步分析
邓文泽, 刘杰, 杨志高, 孙丽, 张雪梅
地震地质    2022, 44 (4): 1059-1070.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.015
摘要147)   HTML19)    PDF(pc) (7098KB)(76)    收藏

对大地震的震源机制和震源破裂过程进行快速反演, 可为震后应急救援、 灾害评估和孕震机理研究提供科学依据。文中采用W-phase矩张量反演方法, 在震后快速反演了青海玛多7.4级地震的震源机制。 区域构造背景和震源机制结果表明, 此次地震断层面解的走向为102°、 倾角为81°、 滑动角为11°, 是一次高倾角的走滑型事件。文中利用区域台网的地震波形资料, 采用近震全波形拟合方法得到玛多7.4级地震15次MS≥4.0余震的震源机制解, 包含12次走滑型地震、 2次逆冲型地震和1次正断型地震, 暗示主断层破裂受到局部地壳结构的影响。最后, 采用有限断层反演方法获得青海玛多7.4级地震的震源破裂过程模型。断层滑动模型结果表明: 震源破裂具有不对称的双侧破裂特征, 破裂持续时间近45s, 破裂长度约为140km, 地震主体破裂发生在0~15km深度范围内, 最大滑动量为400cm, 玛多地震的最大滑动量出现在近地表处, 推测可能存在地表破裂。综合上述结果及震源区的地质构造背景分析认为, 玛多地震的发震断层为巴颜喀拉板块内部的一条NWW向高倾角左旋走滑断层, 主震的滑动分布沿走向及深度方向表现出较强的不均匀性, 表明地震破裂面在深部比浅部具有更复杂的几何形态。

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18. b值下降幅度与汶川MS8.0 地震孕震区的关系
陈丽娟, 陈学忠, 李艳娥, 龚丽文
地震地质    2022, 44 (4): 1046-1058.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.014
摘要127)   HTML11)    PDF(pc) (5667KB)(60)    收藏

b值常用于评估区域应力水平。基于b值随应力升高而减小的理论基础, 文中试图找出b值的下降幅度与汶川地震孕震区的关系。以汶川地震的震中为中心, 选取10°×10°范围内2000年1月-2008年4月的地震目录, 通过格点搜索法搜索出汶川地震前b值具有明显下降变化的异常格点, 分析异常格点所在区域内b值的时序变化。结果显示, 异常格点的分布随着b值下降幅度的增大逐渐收敛至龙门山断裂带的都江堰-北川段, 与汶川地震破裂区的南段重合, 汶川地震起始破裂点位于异常区的东南缘。异常区内b值随时间呈现“趋势下降-平稳变化-临震前急剧下降”的变化形态, 分别持续3.5a、 2a和4个月。文中关注b值的下降变化过程, 能在较大范围内搜索出b值呈下降变化形态的区域, 而这些区域对应于应力增强区, 这可为未来强震的震中判定提供参考依据。

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19. 深地震反射剖面揭示的兰聊断裂带中南段深部特征
李倩, 宋前进, 酆少英, 姬计法, 段永红, 何银娟, 秦晶晶
地震地质    2022, 44 (4): 1029-1045.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.013
摘要85)   HTML8)    PDF(pc) (10314KB)(56)    收藏

长70km、 近EW向穿过兰聊断裂带中南段及其邻区的深地震反射剖面, 揭示了该区地壳的精细结构和断裂的深、 浅构造特征, 对深入了解该区的深部地震构造环境、 探讨东濮凹陷的深部动力学过程及其构造演化都起着十分关键的作用。研究结果表明, 兰聊断裂带的深、 浅部构造特征及其两侧的地壳反射结构特征区别较大, 该区地壳由脆性的上地壳和韧性的下地壳组成。上地壳反射波组特征明显, 构造形态清晰可辨: 兰聊断裂以西存在大量向E倾斜的强反射同相轴, 代表了中生代以来不同时代的沉积界面, 其中一套起伏变化形态向E缓倾的基底斜坡是箕状沉积凹陷的底界; 兰聊断裂以东, 基底反射波表现为一组近水平的连续性较好的强反射波组, 平行不整合于古生界奥陶系或更古老的地层之上; 在兰聊断裂上盘还发育有同向及反向次级断裂, 共同控制了箕状沉积盆地东濮凹陷的构造格局。下地壳反射结构较为简单, 整体上以弧状反射为主, 其能量较强、 延续长度较短。莫霍面表现为横向上分段连续、 纵向上持续一定时间的强反射条带, 在兰聊断裂下方的莫霍面反射波组能量明显减弱, 与两侧反射特征截然不同。剖面揭示了2条错断莫霍面的深大断裂(FD1 和FD2), 向下延入上地幔顶部, 为本区上地幔软流物质的上涌与能量交换创造了条件, 也可能是下地壳弧状反射产生的原因。

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20. 华南地块及邻区基于背景噪声的壳幔三维S波速度结构
宫猛, 吕坚, 郑勇, 谢祖军, 盛书中, 张杏棉
地震地质    2022, 44 (4): 1011-1028.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.012
摘要98)   HTML17)    PDF(pc) (8737KB)(69)    收藏

文中使用华南地块及其邻区609个宽频地震仪记录的2010年1月-2012年12月共36个月垂直分量(Z分量)的连续噪声数据, 通过波形互相关和叠加计算得到各台站对间的经验格林函数, 采用时频分析方法(FTAN)提取台站对之间的瑞利波相速度频散曲线, 并使用非线性贝叶斯蒙特卡罗方法反演获得华南地块及其邻区的三维S波速度结构。结果显示, S波速度的分布特征与地表地质和构造特征表现出较好的相关性, 能清晰地揭示出地壳内部的横向速度变化。盆地和地堑地区由于受沉积层的影响, 浅层的S波速度表现为低速异常。 江汉盆地和四川盆地的中下地壳存在高速异常, 表明盆地的中、 下地壳较冷、 硬。四川盆地内部由于存在上地幔上拱现象, 其壳-幔S波速度整体相对较高, 且盆地内部中心区域的S波速度高于边缘区域。位于华南地块内部的扬子地块和华夏地块由于演化过程有所不同, 上地幔的S波速度结构存在较大差异。扬子地块的S波速度相对较高, 说明其块体内部结构相对稳定, 而华夏地块的S波呈现低速异常, 预示着在其演化过程中存在强烈的岩浆活动。位于华南地块西南边界以西区域的壳-幔S波速度呈低速异常, 可能预示着青藏高原东缘中下地壳存在软流层。秦岭-大别造山带东、 西2段的S波速度结构存在较大差异, 以地壳厚度过渡带为界呈现东高西低的分布特征。鄂尔多斯块体的壳-幔S波速度相对较高, 说明其块体内部结构相对稳定, 但其西南角上地幔中的S波呈现低速异常, 可能表明华北克拉通上地幔热流已经开始对鄂尔多斯的岩石圈进行“侵入”改造。

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21. 2009年7月24日西藏尼玛MS5.6地震的震源机制及其构造意义
李宗旭, 贺日政, 冀战波, 李娱兰, 牛潇
地震地质    2022, 44 (4): 992-1010.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.011
摘要81)   HTML6)    PDF(pc) (7913KB)(68)    收藏

文中收集了由西藏地震台网和同期流动观测台网记录到的2009年7月24日西藏尼玛 MS5.6 地震的波形数据, 应用Hypo2000方法对该地震开展了绝对到时精定位。因定位所使用的台站分布均匀, 与仅使用固定台站数据的定位结果(31.30°N, 86.10°E)相比, 我们得到的尼玛地震的精定位结果(31.08°N, 86.05°E)更为可靠, 该结果与通过矩张量定位方法(GCMT)获得的结果(31.05°N, 86.10°E)较为一致。在获得震中定位结果的基础上, 使用CAP方法得到该地震的震源深度(海拔高度为0m起算)为19.3km, 该地震具有走滑断裂性质。结合地震所处的应力场特征对本次地震的2个节面(节面Ⅰ, 走向为220°, 倾角为82°, 滑动角为-17°; 节面Ⅱ, 走向为314°, 倾角为73°, 滑动角为-171°)的剪应力和正应力进行计算, 发现该地震的震源机制与区域内SN向挤压、 EW向扩张的应力场特征相吻合。参考震中所在位置的1︰25万区域地质调查结果, 结合该区EW向窝藏断裂和NWW向扎拉断裂所限定的近EW向走滑断裂带的特征推断, 该地震具有EW向右旋走滑性质。根据区域地表地质及区域地球物理揭示的深部结构特征推测, 该地震发生在当惹雍错裂谷西侧约30km处的狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿岩混杂岩带下方中上地壳间的低速软弱层(即壳内脆韧性转换带)顶部, 暗示了晚中生代形成的狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿岩混杂岩带在高原快速隆升过程中以EW向走滑方式再次活化。这一解释对理解青藏高原EW向伸展作用有着重要意义。

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22. 阿木尼克山山前地表破裂带与1962年6.8级地震关系的讨论
姚生海, 盖海龙, 殷翔, 刘炜, 张加庆, 袁建新
地震地质    2022, 44 (4): 976-991.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.010
摘要86)   HTML6)    PDF(pc) (15635KB)(170)    收藏

柴达木盆地北缘地区是地震频发地段, 历史上曾发生多次6.0级以上地震。自2003年德令哈6.6级地震以来, 柴达木盆地北缘地区又在2008年和2009年分别发生了6.3级和6.4级地震, 引起了广大研究者的高度关注, 该地区也因此成为研究的热点地区。文中通过遥感解译发现阿木尼克山山前的线性特征明显, 存在疑似地表破裂。断裂断错不同期的洪积扇、 阶地与水系。通过实地地质考察发现其沿线发育断层陡坎、 断层凹槽、 地震鼓梁、 水系扭错等地貌, 形成一条走向为 N30°~40°W、 同震位移达2.3m, 长约22km的地表破裂。通过探槽开挖, 并结合地表遗迹、 地质测年, 微地貌测量等方法, 确定断裂的性质以走滑为主、 逆冲为辅。剖面显示断裂存在多期活动的特点, 最新一次活动断错至地表, 晚第四纪以来活动明显。根据震级与地表破裂的经验统计关系、 同震位移与震级经验关系可知, 产生长22km的地震地表破裂所需的平均震级为6.79级, 形成长2.3m同震位移的平均震级为7.03级。结合地表破裂情况、 探槽剖面资料、 地质测年结果、 地震地质灾害现象、 经验公式计算结果并查阅历史地震目录、 地方志等文献分析认为, 该地表破裂极有可能是1962年5月21日6.8级地震所致, 该历史地震的发震断裂为柴达木盆地北缘断裂的阿木尼克山段, 与微观震中存在偏差。

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23. 中条山北麓河流地貌特征及其对断裂构造演化的响应
卢本添, 李志刚, 梁浩, 杨敬钧, 郑文俊
地震地质    2022, 44 (4): 961-975.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.009
摘要146)   HTML9)    PDF(pc) (7104KB)(80)    收藏

河流地貌发育特征对构造活动异常敏感, 因此能够有效揭示活动断裂的分段性差异。通过提取地形信息, 综合分析河流地貌参数的空间分布, 筛分构造、 气候、 岩性特征等影响因素, 量化构造活动强度, 是活动断裂分段性的重要研究切入点之一。中条山北麓断裂是控制中条山与运城盆地差异升降的活动断裂, 由南向北可划分为韩阳段、 永济段、 盐湖段和夏县段, 断裂各段的活动性与现今中条山地形地貌的塑造密切相关, 是应用河流地貌研究断裂分段性的理想地区。文中通过提取中条山北坡基岩山区流域水系的河道地形信息, 获取了河道标准化陡峭指数ksn、 坡度S、 水系高程剖面的几何特征、 河流裂点位置及裂点上、 下游下切量等参数。结果显示, 纵向上中条山北坡基岩河道记录了1期加速下切事件, 在横向上, 河道标准化陡峭指数ksn、 坡度与河道下切量等地貌参数存在明显的空间变化, 高值区位于韩阳段-永济段, 向W分段性递减, 与中条山西高东低的地形起伏相符, 但与活动速率高值区及盆地新生界沉积中心(盐湖段)的位置不一致。不一致的主因可能与华山山前断裂部分活动性沿中条山北麓断裂韩阳段西延隐伏断裂的迁移有关, 二者活动性在韩阳段-永济段叠加, 并被河流地貌敏感记录, 形成地貌参数的高值异常区, 暗示中条山北麓断裂的构造活动中心已经向W迁移。

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24. 黄河流域碎屑钾长石Pb同位素物源示踪
林旭, 刘海金, 刘静, 吴中海, 李兆宁, 陈济鑫, 李玲玲, 胡程伟
地震地质    2022, 44 (4): 944-960.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.008
摘要79)   HTML6)    PDF(pc) (5562KB)(35)    收藏

示踪黄河流域的泥沙来源, 对于认识和理解青藏高原隆升剥蚀和西太平洋边缘海沉积之间的耦合关系至关重要。钾长石是河流沉积物中常见的造岩矿物之一, 其铅(Pb)同位素比值在应用于大河物源示踪研究时效果良好, 但这一研究在黄河流域还未开展。文中利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-MC-ICP-MS)对黄河流域的15件样品进行分析, 获得了967颗钾长石的原位Pb同位素结果。206Pb/204Pb和 208Pb/204Pb比值二维散点图和多维判别图(MDS)结果表明, 黄河玛多-同德段、 大夏河和湟水的钾长石Pb同位素组成与黄河兰州段存在明显差异; 黄河兰州段的钾长石Pb同位素组成与黄河巴彦淖尔段一致, 二者受相似的风成物源区的影响; 黄河晋陕峡谷段、 汾河的钾长石主要来自黄土高原; 渭河的钾长石主要来自秦岭。黄河开封和利津段的钾长石Pb同位素组成一致, 都与黄河上游和华北板块明显不同, 但与黄河中游相似。黄土高原对黄河中、 下游的钾长石来源起主导作用。

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25. 西藏阿里地区喀喇昆仑断裂断错地貌及最近强震活动时代的初步研究
徐伟, 刘志成, 王继, 高战武, 尹金辉
地震地质    2022, 44 (4): 925-943.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.007
摘要124)   HTML10)    PDF(pc) (14700KB)(193)    收藏

喀喇昆仑断裂是青藏高原西部一条大型边界断裂, 调节了印度板块与欧亚板块的碰撞变形, 在青藏高原西部构造演化过程中扮演着重要角色。阿里地区断裂迹线清晰, 断错地貌显著, 显示出晚第四纪强烈活动的特征。目前, 断裂最近的强震活动时代、 复发间隔等地震活动性参数尚不清楚, 极大地限制了地震危险性评估的准确性。文中对阿里地区的断裂几何结构、 断错地貌进行了调查, 在扎西岗乡、 门士乡、 巴嘎乡等地对断错地貌面及断塞塘进行了光释光年代样品采集。研究结果表明, 断裂以扎西岗乡、 索多村为界分可为3段, 各段断裂结构及性质差异显著; 断裂最近的强震活动在扎西岗乡西、 门士乡东以及巴嘎乡一带, 时间分别约为2.34kaBP、 3.01kaBP及2.54kaBP。断裂最近的强震活动距今的时间可能已非常接近地震复发间隔, 其能量积累或已达到了非常高的程度, 再次发生强震事件的危险性很大, 需引起足够重视, 尽快对断裂的古地震事件、 复发间隔等地震活动性参数开展细致的研究。

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26. 夏垫西断裂的晚第四纪活动性
沈军, 戴训也, 肖淳, 焦轩凯, 白其乐格尔, 邓梅, 刘泽众, 夏方华, 刘玉, 刘明
地震地质    2022, 44 (4): 909-924.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.006
摘要138)   HTML16)    PDF(pc) (12117KB)(343)    收藏

夏垫断裂是1679年三河-平谷8级地震的发震断层, 在其西侧发现一条新的断裂, 称其为夏垫西断裂。文中采用6条浅层地震剖面确定了该断层在三河市内的位置; 采用联排钻孔探测方法并应用磁化率测井技术, 结合释光测年, 研究了该断裂的晚第四纪活动性。该断裂蜿蜒曲折, 总体走向NE, 倾向NW。在垂直剖面上表现为正断层性质, 它是燕郊半地堑型断陷东南缘的主控断裂。该断裂与夏垫断裂倾向相反, 与夏垫断裂之间夹一地垒, 地垒最窄处<1km。由10个钻孔的岩心柱状图和测井曲线及8个有效的测年数据组成的钻孔联合剖面显示, 该隐伏断裂的上断点埋深约为12m, 错断了晚更新世晚期地层, 错断的最新地层的测年结果为(36.52±5.39)ka。晚更新世以来的垂直滑动速率约为0.075mm/a, 晚更新世晚期以来的滑动速率约为0.03mm/a。该断裂在平面上可能与夏垫断裂组成雁列构造, 二者在深部存在密切的联系, 同属于一条切过整个地壳的深大断裂。

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27. 地震重力异常与地面沉降重力异常的特征分析
廖桂金, 叶东华, 邓志辉, 李翀, 唐国英, 胡伟明
地震地质    2022, 44 (4): 895-908.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.005
摘要78)   HTML3)    PDF(pc) (7347KB)(44)    收藏

2015年9月24日陆丰ML4.3地震发生前后, 广东汕头流动重力测网中的陆丰、 博美、 南塘、 甲子、 溪西等测点出现重力异常, 2a累积重力变化大于3倍观测值中误差, 出现中期下滑与反向转折上升的陆丰重力异常区。同时, 陈店、 和平测点也出现重力异常区, 且陈店出现继承性单调上升的重力异常区, 2个重力异常区相邻, 但其异常性质可能不同, 可能存在地震重力异常和地面沉降重力异常。为分析震后地震发展趋势, 需确定其重力异常的性质, 采用数据分析与实地核查的方法区分各重力异常区的重力变化性质。结果表明: 陆丰重力异常区为地震重力异常, 陈店重力异常区为地面沉降重力异常。开展地震重力异常与地面沉降重力异常的特征分析, 有利于认识地震重力场演化与地震孕育的相关性、 捕捉地震重力变化前兆信息, 并为地震趋势预测提供参考。

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28. 滇西地震预报实验场区重力长期变化特征及其机理
郝洪涛, 王青华, 张新林, 韦进, 吴桂桔, 胡敏章
地震地质    2022, 44 (4): 876-894.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.004
摘要80)   HTML20)    PDF(pc) (4630KB)(51)    收藏

文中基于滇西地震实验场1986-2014年间近30a的流动重力观测资料, 研究了该地区重力场的长期变化背景。结果表明, 重力场长期变化背景以负变化为主, 年平均变化率约为-1.24×10-8m/s2; 空间分布上, 重力场变化的剧烈程度与断裂带分布和历史强震活动存在密切关联, 红河断裂北段、 龙蟠-乔后断裂对本地区的重力场变化和地震活动分布具有明显的边界作用。结合地壳垂直形变、 地壳结构和区域动力学背景对重力场变化机理进行分析, 重力场整体负变化趋势可能反映下地壳物质流引起的地表隆升和地壳增厚, 而重力场变化空间分布的细节则与区域动力学背景下具体断裂带的活动特性以及相关的局部性物质分布变化有关。

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29. 琼北峨蔓地区火山地质与喷发历史
杨文健, 赵波, 于红梅, 许建东, 潘波, 王锡娇
地震地质    2022, 44 (4): 859-875.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.003
摘要93)   HTML5)    PDF(pc) (11876KB)(63)    收藏

琼北作为中国最大的第四纪火山区之一, 其火山活动表现出多期、 多旋回的特征, 但位于其西北角的峨蔓火山岩的喷发时代依然存在争议。文中对峨蔓火山区展开了详细的火山地质及地貌调查, 并结合全岩主量元素分析及火山岩K-Ar年代学和贝壳14C年代学研究, 揭示了其火山活动时代和喷发特征等。峨蔓火山区包括笔架岭、 春历岭、 兵马角、 龙门激浪、 龙门灯塔及张屋等火山, 其火山喷发方式主要为溢流式喷发、 射汽-岩浆爆破式喷发和弱岩浆爆破式喷发。熔岩流几乎遍及整个火山区, 分布面积约为26.3km2; 基浪堆积物、 溅落堆积物以及火山渣分布范围较小, 仅限于龙门激浪-五彩湾和张屋村附近。峨蔓火山岩成分变化较大, 整体偏中性, 主要由玄武安山岩、 玄武粗安岩和粗安岩组成, 岩浆演化过程经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分异。综合火山岩风化程度(球形风化、 红土层)、 火山地质与地貌特征(锥体形貌、 坡度)、 岩石学和地球化学特征(橄榄石斑晶蚀变、 全岩成分差异)以及K-Ar年龄(0.12~0.44Ma)和贝壳14C年代学结果((43.27±0.67)ka BP), 分析认为峨蔓火山区的火山活动时代应属于中、 晚更新世。

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30. 吉林龙岗火山区深部电性结构特征分析
赵凌强, 胡亚轩, 王庆良, 祝意青, 操聪, 李仲巍, 綦伟, 汶宇龙
地震地质    2022, 44 (4): 845-858.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.002
摘要102)   HTML11)    PDF(pc) (6689KB)(71)    收藏

龙岗火山群是中国主要的活火山之一, 其中的金龙顶子火山在距今约1600a前发生过大规模喷发活动, 具有潜在喷发危险。文中利用一条西起梅河口市、 东至长白山景区西门, 穿过龙岗火山核心区及金龙顶子火山, 长度超过160km的宽频带密集测点的大地电磁剖面数据进行相位张量分解和二维反演计算, 获得沿剖面的深部电性结构特征。分析表明, 龙岗火山群及邻区地壳范围内分布深浅不一的高阻结构, 且在早期形成的火山群下方分布更深, 推测与岩浆的固结作用有关。高阻体下方存在明显的大规模低阻结构, 推测为中下地壳岩浆系统, 研究区的地壳隆升及地震活动等可能与岩浆活动有关。最新喷发的金龙顶子火山下方(10km以深)可能存在着岩浆通道, 且与中下地壳岩浆系统相连接, 10km以浅的岩浆可能已经固结。在剖面东部发现的中下地壳低阻结构显示出继续向东部的长白山天池火山区延伸, 结合前人的大地电磁及地震学等研究结果推测, 龙岗火山群可能与长白山天池火山在中深部共用岩浆系统。

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