地震地质

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1. 四川泸定6.8级地震--鲜水河断裂带磨西段局部发起、全段参与的一次复杂事件

李传友, 孙凯, 马骏, 李俊杰, 梁明剑, 房立华

地震地质 2022, 44 (6): 1648-1666. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.017

摘要（643）

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2022年9月5日12时52分, 川滇活动地块东边界的四川泸定地区发生6.8级强烈地震。在震中以北15km、以南25km的范围内开展震后现场考察, 发现湾东村、幸福村、爱国村一带的磨西断裂沿线存在同震地表破裂迹象, 而在震中以北、爱国村以南断裂通过的位置没有发育同震地表破裂。野外调查获得的同震地表破裂走向为320°~355°, 运动性质为左旋走滑, 位移量为20~30cm, 运动性质和走向与震源机制解获得的结果一致。深入分析认为, 本次四川泸定6.8级地震的同震地表破裂主要发育在泸定县磨西镇二台子以南-石棉县王岗坪乡爱国村之间, 长度为15.5km。根据野外地质调查结果, 并综合地震反演和形变观测已有结果等判定, 四川泸定6.8级地震的发震构造为鲜水河断裂的南东段, 即磨西断裂。结合余震分布时空演化特征分析进一步揭示, 以磨西断裂二台子-新民乡段为主震破裂段的运动导致了此次6.8级地震的发生, 并触发了震中以北的南门关-两河口段断裂的活动。泸定6.8级地震是一次主震破裂段发动、其后全段参与的较为复杂的事件。

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2. 安丘-莒县断裂新沂段的几何结构特征

张浩, 王金艳, 许汉刚, 李丽梅, 蒋新, 赵启光, 顾勤平

地震地质 2022, 44 (6): 1448-1468. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.006

摘要（445）

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郯庐断裂带是中国东部活动性最强的断裂带, 第四纪以来主要沿安丘-莒县断裂活动。前人针对安丘-莒县断裂的活动时代、古地震事件及几何结构进行了大量研究, 但多集中于断裂出露区, 对断裂隐伏区的研究相对较少。文中利用野外地质调查、浅层地震勘探、钻孔联合地质剖面及古地震探槽等深、浅、表立体式多层次研究方法, 重点开展安丘-莒县断裂新沂段的几何结构特征研究, 分析其平面几何展布特征和深、浅、表构造关系, 填补安丘-莒县断裂新沂段隐伏区活动特征的研究空白。结果表明, 安丘-莒县断裂新沂段自北向南可分为北马陵山-官庄段、官庄-唐店段和唐店-新店段3段; 中段以双支的走滑兼正断活动为主, 向南、北两端转变为单支的走滑兼逆冲; 基岩顶垂直位移在中部最大, 约为230m, 向两侧逐渐变小, 表现为螺旋状的枢纽运动。安丘-莒县断裂新沂段的深、浅表呈现成因相同和几何结构协调的变形特征, 在深部表现为单支, 切穿白垩纪地层向上延伸, 在浅表层沿基岩山与第四系软土层接触面向上破裂, 在南马陵山和北马陵山处表现为单支, 多处破裂至地表。在断裂中部的拉分盆地内, 第四系厚度>300m。安丘-莒县断裂向上部破裂时分为东、西2支, 呈隐伏状, 以“Y”字形相对而立, 构成了安丘-莒县断裂的东、西边界, 最新活动沿断裂的西支发生。安丘-莒县断裂的西支为全新世活动断层, 向南马陵山、北马陵山基岩山体延伸时上断点埋深逐渐变浅, 直至出露。

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3. 基于改进的DBSCAN算法自动识别断层方法研究及其在唐山地区的应用

张苏祥, 盛书中, 席彪, 房立华, 吕坚, 王甘娇, 张潇

地震地质 2022, 44 (6): 1615-1633. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.015

摘要（441）

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为实现根据地震空间分布自动识别断层和获取断层参数, 文中提出基于改进的DBSCAN算法自动识别断层的方法。该方法首先根据数据集的特性对无监督聚类技术(DBSCAN)进行改进, 实现自动选择聚类最优参数和断层段识别; 其次, 对识别出的断层段采用模拟退火全局搜索-高斯牛顿局部搜索结合法计算其断层参数, 再对邻近的相似断层段进行合并, 最终给出基于地震空间分布识别出的断层及其参数。文中采用人工合成数据验证了上述方法的可靠性, 并将其应用于唐山地区, 获得以下结果: 1)人工合成数据和唐山地区双差定位数据验证了本研究改进的DBSCAN算法可以自动识别断层。2)基于唐山地区双差精定位地震数据, 本研究自动识别出8个断裂段: 陡河断裂段、巍山-丰南断裂段、滦县-乐亭断裂段、卢龙断裂段、徐家楼-王喜庄断裂段、滦县断裂北段、雷庄断裂段和陈官屯断裂段。其中, 前5个断裂段的识别结果与前人研究结果基本一致; 后3条断裂段为文中基于地震目录新识别出的断层。可见, 文中给出的方法可自动化识别断层并获取断层参数, 这为断裂构造的识别提供了新的思路和方法。

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4. 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（422）

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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F_5-1 和东支F_5-2, 西支断裂F_5-1 在丘陵东坡出露, 东支断裂F_5-2 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F_5-2 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F_5-2 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F_5-2 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F_5-1 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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5. 郯庐断裂带中段F₅断裂淮河-女山湖段的古地震与垂直滑动速率

杨源源, 李鹏飞, 路硕, 疏鹏, 潘浩波, 方良好, 郑海刚, 赵朋, 郑颖平, 姚大全

地震地质 2022, 44 (6): 1365-1383. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.002

摘要（416）

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郯庐断裂带中段安丘-莒县断裂(F₅)为中国东部重要的地震活动断裂, 其最南段展布于淮河-女山湖之间, 长约20km, 最新活动时代为全新世早期。针对F₅断裂淮河-女山湖段的前期工作侧重于在不同地段开挖探槽以揭示断裂的最新活动时代、结构特征及运动性质, 并报道了零星的古地震事件。本次在该段选取关键地段开挖探槽并结合前期探槽资料, 开展了古地震事件的综合对比研究; 通过测量探槽附近断层陡坎的高度, 并结合相关地层测年数据, 计算了断裂的垂直滑动速率; 基于该段古地震研究成果, 结合其他学科资料, 分析了苏皖交界地区的地震危险性。研究表明: 1)F₅断裂淮河-女山湖段中更新世晚期以来至少发生过5次古地震事件, 厘定的最近2次事件的年代为20.36~(18.7±0.3)ka BP和10.92~7.83ka BP; 2)F₅断裂淮河-女山湖段紫阳山一带的垂直滑动速率约为0.05mm/a, 陡山一带的垂直滑动速率约为0.07mm/a, 该段整体属于弱活动断层; 3)F₅断裂泗洪-明光段为历史地震地表破裂空段, 最近1次古地震的离逝时间较长, 现今小地震不活跃, 闭锁程度较高, 易于应力积累, 存在发生7级及以上强震的危险性。

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6. 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（355）

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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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7. 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（352）

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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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8. 龙门山前陆冲断带南段三苏场背斜晚第四纪变形速率

张伟恒, 陈杰, 李涛, 邸宁, 姚远

地震地质 2022, 44 (6): 1351-1364. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.001

摘要（320）

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褶皱陡坎是发育在褶皱活动轴面变形应变集中区的地貌陡坎。通过褶皱陡坎的几何形态及下伏基岩地层的产状可以约束活动褶皱的变形历史。文中在龙门山前陆冲断带南段三苏场背斜北段东翼向斜轴面附近的中更新世丹思冲积扇面上发现了与褶皱轴线平行、坡向E的线性地貌陡坎。通过对该陡坎的详细野外调查, 结合利用地震反射剖面建立的几何学模型, 确定该陡坎是由于断展褶皱前翼向斜枢纽的迁移而形成的褶皱陡坎。利用横跨陡坎的条带地形剖面获取该段陡坎的最大高度为28~35m。根据褶皱陡坎的高度与下伏活动枢纽两侧地层的倾角(分别为10°~17°、 43°~57°)及深部隐伏三苏场逆断层缩短量间的定量几何关系, 估算丹思冲积扇形成以来背斜东翼的水平缩短速率约为0.1mm/a, 三苏场断层的扩展速率为(0.5+0.3/-0.1)mm/a, 背斜的总缩短速率为(0.3+0.2/-0.1)mm/a。利用褶皱陡坎获取活动褶皱晚第四纪变形量的方法, 为研究高剥蚀速率、变形地貌面不连续的龙门山前陆冲断带的活动性提供了一种新的思路。

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9. 东昆仑断裂带玛沁-玛曲段晚第四纪构造活动特征的地貌响应定量研究

李昭, 付碧宏

地震地质 2022, 44 (6): 1421-1447. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.005

摘要（306）

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位于东昆仑断裂带东段的玛沁-玛曲段主断裂带由数条规模不等、羽状斜列的次级断裂组成, 其晚第四纪滑动速率自西向东呈现梯度式降低的原因仍存在较大争议。精确查明玛沁-玛曲段主断裂带及其分支断裂的几何学和运动学特征, 可为探讨东昆仑断裂带东段的构造转换机制、评价地震危险性提供重要线索。地貌指数定量分析是活动构造研究中的重要方法之一。其中, 面积-高程积分(HI)和河流坡降指数(SL)可有效揭示区域构造变形信息, 而地势起伏度(TR)能直观地反映区域构造活动的侵蚀响应程度。文中利用30m精度的AW3D30数据系统地定量提取玛沁-玛曲段主断裂带及其周边整个流域的TR指数、流域盆地的HI指数及主要河流的Hack剖面、 SL指数及归一化坡降指数(SLK), 通过构造地貌与河道形态揭示区域构造活动的地貌响应特征, 探讨不同构造段落的活动强度。研究结果表明, 沿玛沁-玛曲段主断裂带的HI指数、 Hack剖面、 SLK指数及TR指数等值呈自西向东连续下降的变化特征, 其中, HI值自西部的0.77~0.89向E下降至0.15~0.36, TR所反映的地表侵蚀量从欧拉秀玛乡西侧的400m向E降至玛曲县东侧的(61±11)m, 而Hack剖面的上凸程度与其SLK异常显著性则具有西高东低的分布特征, 这与沿主断裂带晚第四纪滑动速率自西向东梯度递减的趋势基本一致, 表明地貌指数值变化与断裂活动强度密切相关; 地貌指数的空间分布差异性揭示了玛沁-玛曲段主断裂带及分支断裂(阿万仓断裂和尕海断裂)的晚第四纪构造活动性具有西段最强, 中段、东段逐渐减弱的显著分段特征。结合野外构造地貌调查和验证认为, 玛沁-玛曲段主断裂带的晚第四纪活动性从玛沁-欧拉秀玛一带的断裂交会区开始向E逐渐减弱。因此, 推断东昆仑断裂带玛沁-玛曲段晚第四纪左旋走滑速率向E降低的现象与其主断裂带及阿万仓断裂、尕海断裂等分支断裂构成的马尾状断裂系统密切相关, 分支断裂通过左旋走滑与逆冲变形共同吸收和调节了东昆仑断裂带东段向E扩展过程中的部分运动分量, 对东昆仑断裂带东段的构造转换与变形分解起到了关键作用。

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10. 秦岭北缘古地震基岩崩塌和滑坡施密特锤暴露年龄

石文芳, 徐伟, 尹金辉, 郑勇刚

地震地质 2022, 44 (6): 1384-1402. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.003

摘要（305）

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地震崩塌、滑坡是较为严重的地震次生灾害, 研究地震崩塌、滑坡发生的时代及其活动规律, 从而恢复断裂带古地震活动历史、地震复发周期, 有助于地震危险性评价及地震灾害防御工作。文中选择秦岭北缘断裂带和华山山前断裂中段被历史文献记录的地震基岩崩塌、滑坡为研究对象, 使用施密特锤测量416个岩块的反弹值, 并对其进行统计分析, 计算了崩塌、滑坡体暴露岩石的风化因子, 讨论了施密特锤暴露测年法的分辨率, 评估了施密特锤测年的可靠性, 同时建立了古地震基岩崩塌、滑坡历史记录年代与反弹值参数之间的关系曲线。结果表明: 施密特锤暴露测年方法提供了一种简单、快速、廉价、无破坏的原位相对测年方法, 初步建立的岩石风化因子-年龄校正曲线为T=(19 723±888)×f_w-(2 145±166), 基于该校正曲线, 可以对形成年龄>500a的基岩崩塌和滑坡进行分期, 为确定秦岭北缘古地震基岩崩塌、滑坡形成时代提供一种新的相对测年手段。施密特锤岩石反弹值还可用来评估宇宙成因核素暴露测年样品是否存在先期暴露、翻滚、二次埋藏等复杂暴露历史带来的核素继承浓度问题, 帮助选择合格的宇宙成因核素测年样品的采集地点, 保证测年数据的可靠性, 提高测年效率。在秦岭北缘的气候和岩性条件下, 岩石经历2ka风化后, 表面强度减小约(25%±1%), 约1ka后减小(16%±1%), 约0.5ka后减小(15%±1%)。

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11. 长江演化百年谜题: 回溯与进展

郭汝军, 魏传义, 李长安, 张玉芬, 李亚伟, 孙习林, 张增杰, 冷勇辉, 苏建超, 李国鼐, 吕凌云, 陈旭, 丁智强

地震地质 2023, 45 (1): 1-28. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.01.001

摘要（299）

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长江的形成标志着中国地貌格局的形成与东亚现代地貌格局的建立。文中简述了百余年间长江演化研究的主要争论, 梳理了近20年来将物源示踪方法应用于长江演化研究的进展及得到的启示。通过对长江流域的典型沉积体系: 包括上游昔格达组、剑川盆地、中下游砾石层、江汉盆地、长江三角洲钻孔沉积及边缘海盆地(莺歌海盆地、台湾岛)的物源示踪结果进行归纳梳理, 笔者认为: 1)长江演化争论的焦点问题依旧是三峡贯通和石鼓第一弯的形成, 但争论的问题已拓宽至古水系模式、侵蚀-沉积过程、夷平面形成等诸多问题。 2)三峡贯通和石鼓第一弯形成的时代尚未取得共识, 即长江的形成时代和过程还存在争论。长江中下游砾石层和江汉盆地沉积物具有复杂的源区供应, 仅依靠碎屑锆石U-Pb年代学无法有效区分长江上游的物源信号; 江汉盆地和长江三角洲钻孔沉积记录对于三峡贯通的初始信号仍未达成一致; 剑川盆地和昔格达组沉积物的年代及其物源意义对于金沙江南流(东流)的指示意义存在广泛争论; 海洋沉积约束长江和红河水系演化模式的物源信号也存在争议。 3)在长江流域各沉积盆地进行物源研究时, 建议加强海陆沉积对比。从地貌-构造演化-沉积古地理-气候变迁的角度, 将能更加全面地重建长江演化的历史。

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12. 中更新世晚期以来中条山北麓断层滑动速率研究

张秀丽, 熊建国, 张培震, 刘晴日, 姚勇, 钟岳志, 张会平, 李有利

地震地质 2022, 44 (6): 1403-1420. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.004

摘要（293）

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约束断层在不同时间尺度上的滑动速率, 有利于认识其活动性和区域构造特征。文中以山西地堑系南部中条山北麓断层为研究对象, 利用无人机摄影测量技术获取小李村河断错地貌的高精度DEM, 通过光释光和AMS ¹⁴C年代学约束河流阶地序列的废弃年代和地层的沉积时代, 建立中更新世晚期以来小李村河地貌演化与中条山北麓断层活动的关系。结合断层上盘钻孔所揭露的沉积地层和光释光年龄, 约束中条山北麓断层在中更新世晚期以来2个不同时段的垂直断距, 获得的相应滑动速率为0.3~0.4mm/a, 并简要讨论了晚新生代以来该断层滑动速率的变化。

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13. 吐鲁番盆地西南缘博-阿断裂晚第四纪活动特征

马建, 吴国栋, 李军, 黄帅堂

地震地质 2022, 44 (6): 1469-1483. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.007

摘要（275）

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博-阿断裂是一条斜切天山的大型右旋走滑活动断裂, 通过影像解译和现场调查, 发现断裂在吐鲁番盆地西南山前一带形成断层陡坎、冲沟位错等与断层活动有关的地貌。其中主断裂展布于盆山交会部位, 并断错了山前冲洪积扇。无人机和差分GPS测量结果表明, 第1期冲洪积扇表面冲沟的右旋位移量达22~70m, 陡坎高达3.9~4.2m, 活动性质以右旋走滑为主, 兼具逆冲分量。位于主断裂北侧的第2期冲洪积扇表面发育2条右阶斜列的次级断裂, 在地表形成高达1.6~3.9m的陡坎。探槽揭露的剖面显示, 这2条次级断裂均倾向SW, 并表现出由南向北逆冲的趋势, 与研究区博-阿断裂的产状较为类似, 认为这2条次级逆断裂仍归属于博-阿断裂, 可能是断裂由山前向盆地内扩展而形成的。博-阿断裂主要通过NWW向右旋走滑运动的方式调节东天山内部的挤压应变, 且断裂的最新活动有自山前向盆地迁移的趋势。

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14. 河南省及邻区主要活动断裂的深部构造特征

徐志萍, 张扬, 杨利普, 徐顺强, 姜磊, 唐淋, 林吉焱

地震地质 2022, 44 (6): 1521-1538. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.010

摘要（269）

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文中基于河南省及其邻区的高精度布格重力异常数据, 采用小波多尺度分析方法获得了研究区不同空间尺度的重力异常场特征。在此基础上分析了研究区布格重力异常场不同阶次的小波细节特征及其与区域构造之间的关系, 分析认为: 1)在地壳14km以浅, 区域构造活动对重力异常等值线走向具有明显的控制作用, 豫北地区以NE向重力异常条带为主, 与区域构造走向一致, 且横向密度差异明显, 南华北坳陷区和秦岭-大别隆起区以NW、 NWW、 EW向重力异常为主, 豫西差异隆起区以NE向重力异常为主。2)在下地壳27km深度处, 以团状重力异常为主, 重力异常的走向与区域构造的一致性减小, 反映了地壳不同深度的区域构造应力作用及形成过程存在差异。尤其是在南华北坳陷区, 地壳在不同深度受到的来自秦岭-大别隆起的N向挤压作用存在差异, 由浅到深逐渐减小, 随着深度的增加, 秦岭-大别隆起与南华北坳陷的深部接触边界向S移动至平顶山、漯河一线附近。3)区域深大断裂对重力异常的展布有明显的控制作用, 重力异常线性过渡带往往与深大断裂相对应。同时, 文中基于研究区的布格重力异常场小波多尺度分析结果, 结合区域已有的地震地质资料, 对河南省及其邻区48条主要活动断裂进行了识别, 共解译出38条断裂, 其中上地壳浅部断裂有10条, 断裂深度在8km以内; 上地壳底部断裂有15条, 断裂深度为12~14km; 下地壳断裂有13条, 断裂深度达27km。河南省内控制一级构造单元边界的深大断裂活动性较强, 如聊兰断裂、汤西断裂、新乡-商丘断裂等, 且历史上曾发生过中强地震。河南省6级以上历史地震的深部构造环境分析结果表明: 除许昌2个6级以上地震的震中位于2级构造单元边界带附近外, 其余地震均位于地壳内由深大断裂控制的次级隆起或凹陷下方, 不同走向的重力异常交会区、受深大断裂控制的壳内低重力异常区、不同走向的深大断裂交会区是6级以上地震发生的深部构造背景, 是发生强震的有利部位。

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15. 西藏中北部改则幅(I45)全新世断层典型遥感影像

白其乐格尔, 沈军, 肖淳, 戴训也

地震地质 2023, 45 (1): 92-110. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.01.005

摘要（257）

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PDF（pc）（11318KB）（96）

西藏地区地壳活动强烈, 活动断层发育, 存在很大的地震灾害风险, 因此查清活动断层的分布是一项重要工作。遥感解译是查明活动断层最有效的手段, 其核心技术是正确把握活动断层的典型遥感影像特征。文中结合 1︰100万全国地震构造图(西藏区)编制工作, 利用高分辨率卫星遥感影像对西藏地区改则幅(I45)全新世活动断层的典型遥感影像特征进行了研究, 确定了区内全新世活动断裂玛尔盖茶卡断裂、日干配错断裂、依布茶卡地堑、青蛙湖断裂、东查断裂、其香错断裂中段的空间展布。结合前人的研究成果及区域对比分析, 讨论了区内全新世断裂的最新活动时代、活动性质和活动强度, 以及区内活动断裂的整体构造运动特征和发震能力。研究区北部的玛尔盖茶卡断裂和南部的日干配错断裂、其香错断裂为较大规模的NEE向左旋走滑断裂, 具备发生约7.5级地震的能力。中部还发育了NEE向依布茶卡地堑、青蛙湖断裂和NW向东查断裂这3条规模相对较小的全新世断层, 具备发生约7级地震的能力。上述断裂反映了该区受到SN向挤压, 形成“V”字形共轭系统, 总体运动特征表现为块体向E挤出的动力环境。

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16. 柴达木盆地北部2021年6月16日青海茫崖M_S5.8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（241）

HTML （22）

PDF（pc）（13664KB）（94）

青海茫崖 M_S5.8 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 M_W5.9 ~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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17. 2022年门源M_W6.7地震的同震破裂模型及应力研究

于书媛, 黄显良, 郑海刚, 李玲利, 骆佳骥, 丁娟, 范晓冉

地震地质 2023, 45 (1): 286-303. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.01.016

摘要（239）

HTML （18）

PDF（pc）（11147KB）（102）

2022年1月8日, 青海省门源县发生 M_W6.7 地震。文中运用Sentinel-1A数据, 采用 InSAR 技术获取震区的LOS向形变场, 其中最大形变量分别为7.0cm和7.2cm, 结合升、降轨卫星的飞行方向, 判定发震断层的运动性质以左旋走滑为主, 其中最大形变量位于冷龙岭破裂段。此外, 以InSAR形变场数据为约束, 基于Okada弹性位错模型, 厘定了发震断层的几何结构及破裂面的精细滑动分布特征, 反演结果揭示出2个断层破裂面。冷龙岭破裂段是滑动主要集中的区域, 最大左旋滑动量为3.66m, 最大滑动深度为5km; 而托莱山断裂处存在1.95m的左旋滑动量, 位于5km深度处。判定发震断层为冷龙岭断裂西段, 地震同时使托莱山断裂发生破裂。在此基础上, 计算了库仑应力变化, 结果显示震中300km区域内的库仑应力变化图像呈现走滑型地震特有的四象限分布特征。同时, 震中破裂的NW-SE区域和NE-SW端的ΔCFS≥0.01MPa, 这些区域后续的地震危险性值得关注。最后, 相对于鄂尔多斯块体的GPS速度场显示冷龙岭地区存在一个显著的面应变高值区, 未来该区的地震活动性可能持续较强。此外, 文中还讨论了2016年和2022年2次门源地震的发震构造特征及发震关系, 2次地震整体都是该地区应力积累的一次局部调整, 它们都是青藏高原向NE推挤运动的表现。

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18. 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（233）

HTML （15）

PDF（pc）（23337KB）（80）

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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19. 西藏阿里阿鲁错地堑系的第四纪活动性、最新同震地表破裂及其地震地质意义

吴中海, 白玛多吉, 叶强, 韩帅, 史亚然, 尼玛次仁, 高扬

地震地质 2023, 45 (1): 67-91. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.01.004

摘要（218）

HTML （38）

PDF（pc）（16718KB）（118）

藏北高原非常薄弱的活断层调查程度和不完整的历史地震资料等, 限制了对青藏高原内部活动构造的变形机制及强震活动特征等问题的深入认识。文中通过综合地质、遥感和地震等资料对阿里北部进行详细的活断层解译, 重点对阿鲁错地堑系南段昆楚克错地堑西侧边界正断层的第四纪活动性、新发现的最新同震地表破裂及其震级与形成时间等进行了深入分析。研究结果表明, 阿里北部第四纪期间以近EW向伸展变形为主, 发育了以近SN向正断层和由NW向与NE向走滑断层构成的共轭走滑断层为主的高密度活断层系统。沿昆楚克错地堑西缘主边界正断层新发现的最新同震地表破裂整体沿NNW向雁列展布, 总长约400m, 最大垂直位移约0.8m, 平均垂直位移为0.3~0.4m。结合历史地震记录和经典的“地表破裂位移与震级”统计关系式推断, 该破裂应是震源深度为35km的1955年革吉县纳屋错东 M_W6.5 强震事件的结果。综合该地表破裂的发育特点推断, 震源深度对地表破裂参数存在显著影响, 震源偏深时的地表破裂长度可远小于震源破裂的最大长度, 表明在活断层的地震复发模式研究中应注意随机性较强的断层局部破裂行为或小位移破裂事件。

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20. InSAR数据约束的2021年西藏比如M_W5.8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（216）

HTML （13）

PDF（pc）（6950KB）（80）

文中运用D-InSAR技术获取的2021年3月19日西藏比如县M_S6.1 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 M_W5.8, 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 M_W5.8 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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21. 漾濞M_S6.4地震前后的重力变化特征及其孕震含义分析

黄江培, 曹颖, 刘东, 郑秋月, 陈政宇, 王青华

地震地质 2022, 44 (6): 1557-1573. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.012

摘要（216）

HTML （10）

PDF（pc）（11640KB）（53）

2021年5月21日云南省漾濞县发生 M_S6.4 地震, 该地震打破了云南区域自2014年以来近7a的M_S>6.0地震平静。文中采用基于贝叶斯原理的平差方法解算了2015-2021年的相对重力流动观测数据, 获取了研究区内多年的时变重力值, 分析了漾濞 M_S6.4 地震前后的重力变化特征。研究结果显示, 本次地震地质活动的活跃期为2017-2018年, 2018-2020年地质活动相对稳定, 2020-2021年出现地下物质“逃逸”现象, 地震发生于“逃逸”期; 以震中为中心的200km、 100km、 50km、 25km半径范围内, 重力异常值呈四象限分布特征; 震前3a重力正、负变化更加显著, 达80×10^-8m/s², 震前2a重力变化较小, 但依然维持四象限分布特征; 震后研究区内的重力场均发生反向变化, 变化量级达震前3a的累计变化量; 本次地震发生于重力异常四象限中心附近, 且与红河断裂带北段重合, 故推断红河断裂为漾濞地震的孕震构造。文中的研究方法和成果可为时变重力场变化特征研究和震前重力信号分析与解释提供震例参考; 同时, 可为孕震区地质构造运动的孕震含义提供有效解释, 并对下一步可能发生中强震区域的探讨及预判提供参考。

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22. 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（215）

HTML （19）

PDF（pc）（7832KB）（64）

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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23. 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（212）

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PDF（pc）（5968KB）（53）

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(V_P)。实验表明, 在低压范围内, V_P随着压力的增加呈对数增加; 在压力高于临界压力P_c时, V_P随着压力的增加呈线性趋势增加。P_c介于200~450MPa, 平均值为262.5MPa。结晶岩的P_c平均值为250MPa, 砂岩的P_c平均值为271.4MPa; 经对比发现, 砂岩的P_c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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24. 郯庐断裂带赤山段全新世新活动的特征

郑海刚, 姚大全, 赵朋, 杨源源, 黄金水

地震地质 2023, 45 (1): 127-138. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.01.007

摘要（211）

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PDF（pc）（10175KB）（94）

文中在野外开挖探槽及年龄样品测试的基础上, 对郯庐断裂带赤山段全新世的新活动特征进行了详细讨论。在泗县赤山镇徐井村附近开挖了2个地质探槽(XJ1、 XJ2), 其中XJ1探槽揭露了10个地层单元, 从老到新依次为U₁U₁₀; 发现3条断层, 由东向西依次为F₁、 F₂和F₃; 识别出3次古地震事件, 由老到新依次为E₁、 E₂和E₃。事件E₁和E₂分别为F₁和F₂的逆冲活动, 事件E₃为F₂逆走滑和F₃正走滑共同活动的结果。前2次古地震事件E₁、 E₂发生于中更新世晚更新世晚期之间, 后一次事件E₃代表最新一次古地震活动, 发生于地层U₉沉积以后, 在该层上部采集的泥炭样品的测定年代为11.10~10.75k $a$ BP, 说明郯庐断裂带赤山段在全新世早期以后仍有活动。

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25. 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（207）

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PDF（pc）（10058KB）（72）

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: “Sco^h(火山锥水平截面积)-H^h(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Sco^h-H^h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(H^h/Sco^h)^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(H^h/Sco^h)^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(H^h/Sco^h)^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Sco^h-H^h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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26. 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（207）

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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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27. 坚固体孕震模式的地磁日变化感应电流异常证据与完善——以2016年杂多6.2级、 2017年九寨沟7.0级和2017年米林6.9级地震为例

戴勇, 吴迎燕, 冯志生, 姚丽, 姜楚峰, 孙君嵩, 章鑫, 冯丽丽, 李军辉

地震地质 2022, 44 (6): 1574-1596. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.013

摘要（206）

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文中研究了2016年杂多6.2级、 2017年九寨沟7.0级和2017年米林6.9级地震前1~3a内地磁日变化感应电流的线状集中分布和短期原地重现异常的空间分布特征, 发现线状感应电流的重叠段有围空现象, 并依据重叠段异常产生的机理丰富和完善了坚固体孕震模式, 获得的主要结论包括: 1)重叠段空区是坚固体在中-下地壳和上地幔分布范围的反映, 这与地震空区是坚固体在中-上地壳分布范围的反映相类似, 重叠段空区是发生在震前1~3a、坚固体孕震模式第3阶段的异常; 2)重叠段异常是中-下地壳和上地幔高阻体之间出现带有上拱性质的相互拆离滑动事件导致的高阻体之间高导层出现的短时间高导电流通道, 其中上述拆离滑动事件是由深部热流体上涌引起的, 它是坚固体孕震模式中发生在中-下地壳和上地幔的能量向坚固体运移的事件; 3)临震阶段震源体孕震断层内的各个密封高压流体不会同时破裂, 早期破裂的密封高压流体与深部上涌进入断层内的高压热流体及断层内原有的自由水可能使得断层内遍布自由水, 并在震源体孕震断层内形成有临震意义的高导电流通道, 发现临震阶段震源体孕震断层内的高导电流通道对地震短临预报具有现实意义; 4)重叠段异常探测发现的中-下地壳和上地幔拆离滑动事件可能是大陆下方有热流体上涌运移参与的慢地震, 但这一推测还需要基于测震学原理的研究结果加以论证。

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28. 大地震震前热异常提取方法的对比研究--以2014年 M_W6.9 于田地震为例

吴玮莹, 单新建, 屈春燕, 李新艳

地震地质 2022, 44 (6): 1503-1520. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.009

摘要（200）

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地震震前热参数异常提取方法的可靠性对于地震震前热参数异常变化研究至关重要。文中以2014年2月12日于田 M_W6.9 地震为典型震例, 以2008年汶川 M_W7.9 地震为验证震例, 对目前研究中广泛使用的2种异常提取方法: ZS(Z-score)法和RST(Robust satellite technology)法在实际震例中的提取效果、对异常变化的敏感程度、对背景信息的抑制能力和对地震信息的指示性4个方面进行了详细的定性和定量化评估。于田地震震前, 地表温度和长波辐射出现了多次间歇性突发异常, 随着地震的邻近, 异常出现的频次增加, 异常空间分布逐渐向断裂带周围集中, 最大异常变化出现在地震前一个月。2种方法提取结果的差异主要表现在异常变化出现的频率和幅度上, RST法得到的异常频次和幅度都高于ZS法。为探究造成差异的原因, 我们进一步结合地震前后2个地震平静年的数据, 对2种方法进行了定量化评估, 结果表明: 1)ZS法和RST法对于微弱异常变化都具有一定的敏感性; 2)ZS法相较于RST法对于其他因素引起的热参数异常变化的抑制作用更强; 3)针对地表温度数据, ZS法的提取结果对地震震中的指示性略优于RST法, 而RST法对于长波辐射数据的效果则更好; ZS法的归一化距离指数最大值出现的时段距离发震时段更近; 4)汶川地震的定量化对比结果与于田地震略有不同, 这可能是受到研究区地物类型分布的影响。综合上述研究成果, 我们认为ZS法是更为简便有效的地震热参数异常提取方法。针对震前热参数异常提取方法的对比研究有助于我们了解不同方法的优缺点和适用性, 提高地震热参数异常提取的可靠性。

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29. 2021年5月21日漾濞M_S6.4地震及周边的构造应力场特征和动力学意义

樊文杰

地震地质 2023, 45 (1): 208-230. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.01.012

摘要（200）

HTML （13）

PDF（pc）（10373KB）（69）

文中利用CAP方法计算了2021年5月21日漾濞地震序列M_S≥4.0地震的震源机制解, 再结合收集到的周边历史地震的震源机制解, 反演计算了漾濞地震及周边区域的构造应力场, 并根据反演得到的应力张量模拟了漾濞地区的相对应力值大小和震源机制解分布情况。研究结果表明: 1)研究区以走滑型地震为主, 其次是正断型地震, 地震集中分布于15km以浅的深度范围, 主要发生在脆性上地壳。2)漾濞震源区的构造应力场属于典型的走滑应力结构, 最大主应力方位为NNW-SSE向, 与区域构造应力场基本一致。研究区的分区反演结果显示, 最大主应力轴和最小主应力轴的方位从东北至西南呈现出顺时针旋转的趋势。区内川滇菱形块体、腾冲和保山等地块内部的应力方位分布一致性较好, 块体边界带是应力发生偏转的部位, 表现出一定的差异性, 区域构造应力场受到不同块体间相互作用的影响。3)应力形因子R值的分布上大致表现为自西北向东南逐渐增大, 说明物质运移所需的压应力相对变小, 结合研究区的地质构造背景认为, 地块(物质)的运动速度自西北向东南逐渐变缓。4)根据模拟计算的漾濞地震相对剪应力和相对正应力大小推测认为, 漾濞地震是在区域构造应力场作用下沿着最优释放节面滑动破裂而发生的, 更容易发生错动的NW向节面为此次地震的发震断层面。

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30. 大陆断层脆塑性转化带强度与孕震深度的定量研究

雷蕙如, 周永胜

地震地质 2023, 45 (1): 29-48. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.01.002

摘要（195）

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PDF（pc）（5275KB）（132）

大陆断层脆塑性转化带的强度和滑动稳定性一直是断层力学中研究的重点。从20世纪末起, 前人针对脆塑性转化带的摩擦和流变特性开展了大量实验和理论研究, 探究脆塑性转化带的强度和变形机制随温度、压力、滑动速率等因素的变化规律。文中总结了描述断层脆塑性转化带强度和稳定性的半定量经验方程和定量本构方程, 对比了各种模型的优缺点, 发现通过数值拟合方法得到的经验模型高估了断层脆塑性转化带的强度, 而基于微观物理机制的脆塑性转化带强度模型更符合自然条件下的断层摩擦行为。但现有的微观物理模型还需进一步考虑剪切带中纳米颗粒的动力学影响及不同类型的微观变形机制约束。

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31. 利用接收函数两步反演法研究小江断裂带及邻区地壳S波速度结构

杨建文, 金明培, 茶文剑, 张天继, 叶泵

地震地质 2023, 45 (1): 190-207. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.01.011

摘要（189）

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PDF（pc）（10460KB）（83）

文中基于2011年9月2日2014年1月16日小江断裂带及邻区48个台站的远震三分量波形数据提取径向P波接收函数, 采用两步反演法和Bootstrap重采样技术反演了各台站下方的S波速度结构, 对小江断裂带及邻区的地壳深部结构进行了研究。结果表明: 1)研究区地壳的S波速度在横向和垂向上都存在明显的非均匀特性, 近地表处有2~4km厚的低速沉积层; 中上地壳的S波速度呈高、低速相间分布; 在20~35km的深度范围内存在明显的低速层, 主要间断分布于小江断裂以西的川滇菱形块体和红河断裂以南的印支块体内部, 另外在师宗-弥勒断裂附近也有局部分布。2)小江断裂带中、北段壳内低速层较为发育, 以中段最为突出, 最厚约达28km; 南段在15~25km深度范围内存在明显的高速区。3)研究区的泊松比普遍较低(平均为0.24), 呈不均匀分布, 且横向变化剧烈, 小江断裂带的泊松比总体呈北段较高、南段次之、中段低的分段特征; 研究区壳内低速分布与泊松比间的对应关系不明显, 大部分低速层似乎缺少发生部分熔融的条件, 其地球物理结果的差异和不一致说明壳内低速层的变形演化机制及物理特性较为复杂。

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32. 新疆北天山地区断裂带断层土壤气的地球化学特征

蒋雨函, 高小其, 杨朋涛, 刘冬英, 孙小龙, 向阳, 朱成英, 汪成国

地震地质 2022, 44 (6): 1597-1614. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.014

摘要（185）

HTML （14）

PDF（pc）（6678KB）（66）

断层土壤气测量是揭示断层性质与断裂活动的重要地球化学方法。文中在新疆北天山2个地震危险区中的博罗科努-阿其克库都克断裂、库松木契克山前断裂、独山子-安集海断裂、霍尔果斯-吐谷鲁断裂、喀什河断裂、那拉提断裂等6条断裂带上布设了8条断层土壤气测线, 共进行了6、 7期测量。文中依据多期断层土壤气流动测量结果, 分析了断层土壤气的空间分布特征, 并分别讨论了断裂带活动性及区域地震危险性。结果表明: 1)土壤气组分Rn是研究断裂带分布、指示断裂破碎位置及判断断层活动性的有效气体, 在库松木契克山前断裂和霍尔果斯-吐谷鲁断裂的测线上, 除断层出露处的测点外, 还存在其他测点出现Rn浓度峰值的现象, 因此这2条断裂带除了断层出露处还存在其他断裂破碎位置。2)在库松木契克山前断裂、那拉提断裂以及霍尔果斯-吐谷鲁断裂所布设的测线上, Rn浓度的最高值分别为99 802Bq/m³、 80 549Bq/m³、 78 834Bq/m³, 不仅高于其他断裂带测线的Rn浓度值, 还高于新疆呼图壁北断裂的Rn浓度值, 说明上述3条断裂的断层活动性较强。3)北天山温泉-精河地震危险区内小地震频率相对较低, 区域应力积累程度相对较高, 断层活动性强, 更易发生中强震, 存在一定的地震危险性。未来对北天山温泉-精河地震危险区内的断层土壤气体地球化学开展监测与深入研究, 对判断北天山地区的地震危险性具有重要意义。文中的结果可为分析新疆北天山地区断裂带释放气体特征及指导地震台站勘选、布设和震情跟踪等提供地球化学资料与技术支撑。

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33. 新乡-商丘断裂封丘段浅部探测和第四纪活动性的初步研究

田一鸣, 杨卓欣, 王志铄, 石金虎, 张扬, 谭雅丽, 张建志, 宋威, 季通宇

地震地质 2023, 45 (1): 139-152. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.01.008

摘要（184）

HTML （20）

PDF（pc）（9154KB）（107）

为研究隐伏断裂的近地表特征和第四纪活动性, 在新乡-商丘断裂封丘段完成了2条高分辨率浅层地震反射剖面和1条钻孔联合地质剖面。通过地震反射剖面获得了新乡-商丘断裂封丘段深约1km以浅的地层及构造分布图像, 其结果表明, 新乡-商丘断裂封丘段浅部表现为由多条视倾向N的正断层组成的断裂体系, 总体走向NWW, 断层错断第四纪内部地层。钻孔联合地质剖面显示, 该断裂向上错断的最新地层为浅棕红色-褐黄色黏土层, 上断点埋深在57.00~61.50m之间。结合采集样品的测年结果判断, 封丘段的最新活动时代为晚更新世中期。文中的研究结果可为重大工程选址、城镇规划与建设、震害预测与评估提供基础资料, 对于探讨新乡-商丘断裂深浅构造关系、区域构造演化等地球动力学问题具有参考价值。

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34. 基于最大切应变的震前GRACE重力异常信息提取方法

宋冬梅, 王慧, 单新建, 王斌, 崔建勇

地震地质 2022, 44 (6): 1539-1556. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.011

摘要（183）

HTML （9）

PDF（pc）（6131KB）（35）

地震的发生与地壳构造运动密切相关, 而地壳构造运动会造成地下介质密度的改变, 从而导致地球重力场发生变化。GRACE重力卫星所提供的全球时变重力场数据可用于发现大地震的震前重力异常。然而, GRACE数据中存在的南北条带噪声严重干扰震前异常信息的提取。目前常用的高斯滤波等处理方法在抑制噪声的同时, 也削弱了有价值的重力异常信号。为此, 文中提出了一种基于最大切应变的震前重力异常信息提取方法。该方法通过计算扰动引力位的2阶梯度对南北条带噪声进行压制, 并基于地壳形变理论得到最大切应变以获取重力的变化信息。最后, 利用最大切应变的偏移指数K进一步探究震前重力异常的时空演变规律。文中以汶川地震和尼泊尔地震为例, 采用上述方法完成震前重力异常信息提取, 并进行了断裂带的震前构造活动分析。结果显示, 在震前半年内, 发震断裂带上出现了与断裂带空间展布一致的大面积重力异常区, 且最大异常值出现在震中距50km范围内, 而在非震期并未出现异常现象。此外, 经分析发现, 与传统方法相比, 本文方法对重力场的异常信息提取能力更强, 这为利用GRACE数据认识大地震的动力机制提供了新思路。

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35. 基于高分辨率无人机影像的地震地表破裂半自动提取方法--以2021年M_S7.4青海玛多地震为例

李东臣, 任俊杰, 张志文, 刘亮

地震地质 2022, 44 (6): 1484-1502. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.008

摘要（183）

HTML （21）

PDF（pc）（11560KB）（118）

精细刻画大地震形成的地表破裂的几何学特征对于深入理解发震断裂的运动学机制和变形规律具有重要意义。野外地质调查和影像目视解译等传统获取地震地表破裂的方法往往费时费力, 且难以获得其精细特征。文中依据面向对象、颜色空间色彩分割等理论, 基于高分辨率无人机影像, 提出了一种面向对象的“粗分割-精提取”方法, 以实现半自动提取地震地表破裂的矢量面。对2021年青海玛多 M_S7.4 地震的实验结果表明, 该方法能够有效去除与地表破裂光谱相似的河道等噪声, 快速准确地提取地表破裂带的精细结构。文中建立的地震地表破裂半自动化提取方法可为大地震发生后快速提取地表破裂精细结构和分析地表变形特征提供一个可行方案。

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36. 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（179）

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PDF（pc）（17537KB）（53）

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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37. 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（178）

HTML （6）

PDF（pc）（4204KB）（26）

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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38. 采用模糊聚类算法确定2021年漾濞地震序列的断层结构

张丽娟, 万永革, 王福昌, 靳志同, 崔华伟

地震地质 2022, 44 (6): 1634-1647. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.06.016

摘要（173）

HTML （14）

PDF（pc）（3000KB）（60）

地震的破裂过程一般涉及多个断层面, 发震断层面一般并非单一断层, 而是由多个断层面相互组合形成。文中基于成丛小地震在断层面附近发生的原则, 假定所有震源点以断层面为中心, 服从三维正态分布, 利用模糊聚类算法给出了2021年云南漾濞地震断层的三维空间结构。首先, 采用GK(Gustafson, Kessel)模糊聚类算法对全部震源点目录进行处理, 得到矩阵的划分结果; 之后, 利用矩阵划分结果及给定的阈值剔除离群震源点, 提取含有断层面的子类; 最后, 在95%置信水平下确定断层面分布的矩形断层区域的精确空间位置、倾向角及走向角等参数。由所得结果推测, 震源点沿与维西-乔后断裂带近平行的断裂带分布, 且向SE逐渐分为3个断裂分支。东侧分支大体倾向SWW, 为主断裂, 对应2个子断层平面, 走向分别为134.22°、 132.65°, 倾角分别为87.14°、 81.96°; 西侧分支与东侧分支大体平行, 走向为129.45°, 倾角为74.77°。除3条主断裂外, 还识别出一条走向为235.66°、倾角为66.30°的隐伏断层, 位于维西-乔后断裂带附近区域。文中基于模糊聚类算法确定云南漾濞地震的断裂带形状分布, 对地震构造和地震动力学研究具有重要意义。

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39. 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（170）

HTML （15）

PDF（pc）（3989KB）（62）

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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40. 西准噶尔地区托里断裂晚第四纪构造变形

原浩东, 李安, 黄伟亮, 胡宗凯, 左玉琦, 杨晓平

地震地质 2023, 45 (1): 49-66. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.01.003

摘要（170）

HTML （37）

PDF（pc）（11448KB）（130）

受新生代印度-欧亚板块碰撞的远程效应影响, 西准噶尔地区平行斜列的走滑断裂系统被重新激活。托里断裂作为其中重要的组成部分, 获取其晚第四纪构造变形特征对于认识和理解天山以北区域的构造变形和地壳缩短吸收方式都具有重要意义。文中基于野外调查结果和无人机三维重建技术分析了托里断裂晚第四纪的构造变形特征, 并利用光释光测年方法对托里断裂的地貌面期次进行定年, 进而通过冲沟和阶地陡坎等标志性地貌的位错量和地貌年龄计算托里断裂的晚第四纪活动速率。研究结果表明: 托里断裂由东、西2支分支断裂构成, 均以左旋水平走滑为主。东支断裂使喀普舍克河T3和T2阶地分别产生了(89±31)m和(39±13)m的水平位错量, 结合T3阶地(52.9±5.1)ka和T2阶地(23.4±1.5)ka的形成年龄, 计算得到其活动速率约为(1.7±0.8)mm/a; 西支断裂使铁斯巴汗河T2阶地产生了(34.0±6.8)m的水平位错量以及喀普舍克河T3阶地上最大为(37.5-4.1/+2.7)m的冲沟水平位错量, 结合T2阶地(18.8±1.3)ka的形成年龄, 计算得到其活动速率为(1.8+0.5/-1.3)mm/a。结合前人对塔城东断裂的研究结果分析认为, 西准噶尔地区的平行左旋走滑断裂系统具有书斜构造模型的特点, 并通过断裂系的平行走滑运动吸收了西准噶尔地区大部分挤压缩短量, 在控制该区域SN向地壳缩短过程中发挥了重要作用。

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