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    1. 2024年1月23日新疆乌什MS7.1地震地质灾害和地表破裂
    张博譞, 钱黎, 李涛, 陈杰, 许建红, 姚远, 房立华, 谢超, 陈建波, 刘冠伸, 胡宗凯, 杨文心, 张军龙, 庞炜
    地震地质    2024, 46 (1): 220-234.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.01.013
    摘要931)   HTML51)    PDF(pc) (14676KB)(694)    收藏

    2024年1月23日新疆乌什 MS7.1 地震是自1992年吉尔吉斯斯坦Suusamyr MS7.3 地震以来发生在天山地震带内的最大地震。主余震初步精定位和第一时间野外调查结果表明, 乌什 MS7.1 地震的余震带总体走向NE, 长约62km, 主要分布在盆山交接部位。地震产生了边坡失稳、 岩崩、 滚石、 地裂隙等次生地质灾害, 主要集中在沿构造走向微观震中两侧30km范围内。由微观震中向N约7km、 向S约13km以外, 地质灾害迅速减轻, 且山前断层陡坎(F5)未见任何新鲜的活动迹象。结合中国地震局地质研究所产出的InSAR同震形变场初步结果, 判定此次主震的发震断层为一条倾向NW、 未错出地表的逆冲断层。在GCMT震中所在的恰勒玛提河, 沿西域砾岩背斜南翼发现了总体走向N60°E、 长约2km、 最大垂直位错约1m的地震地表破裂带。该地表破裂在较老地貌面上基本沿先存断层陡坎发育, 总体受一条倾向SE、 与主震发震断层倾向相反的逆断裂控制。地表破裂带长2km, 规模远小于乌什 MS7.1 地震余震带, 其是由 MS7.1 主震所致还是因 MS5.7 余震造成的, 以及产生地表破裂的SE倾逆断层与NW倾主震发震断裂之间是何种关系, 还需进一步研究。

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    2. 大同火山群及邻区中小地震重定位
    许永强, 雷建设
    地震地质    2024, 46 (2): 336-356.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.006
    摘要278)   HTML23)    PDF(pc) (14298KB)(164)    收藏

    文中基于中国地震台网中心在大同火山群及周边地区记录到的2008年1月—2023年1月期间3 218个地震的到时资料, 采用双差地震重定位法开展了重新定位研究, 获得了2 447个事件的重定位结果。结果显示, 地震大多发生在16km深度以浅处, 集中分布于断陷盆地内及盆地边界的断裂带附近, 整体走向NE-SW, 与区域活动构造的活动断裂及其控制的地堑、 半地堑型断陷盆地的走向较为一致。这些地震 E-W 向、 S-N 向、 垂直向的平均定位误差约为0.21km、 0.22km、 0.30km, 平均均方根残差为0.14s。口泉断裂带附近的地震分布由南部的较深、 较集中变化为北部的较浅、 较分散, 可能与矿山开采活动有关。大同-阳高地震震源区的地震多集中在与大王村断裂平行的东侧隐伏断层的3~16km深度处, 该隐伏断层与团堡断裂和六棱山山前断裂交会, 可能与大同-阳高地震的余震活动有关。火山区内部的地震活动并不强烈。结合该区域新的背景噪声层析成像结果分析发现, 大多数地震发生在低速异常边界, 可能暗示了这些地震的发生与热物质上涌所携带的流体上升至地壳深度, 进而降低断面有效正应力密切相关。

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    3. 利用反射地震资料研究华北地块南缘驻马店-淮滨凹陷的浅部构造特征
    朱国军, 酆少英, 袁洪克, 侯黎华, 秦晶晶, 韩健, 武泉, 左莹
    地震地质    2023, 45 (6): 1419-1431.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.06.010
    摘要251)   HTML11)    PDF(pc) (8547KB)(101)    收藏

    为摸清驻马店市地震灾害风险底数、 查明地震构造特征, 文中在分析深地震探测成果的基础上, 采用高分辨率浅层地震反射成像技术跨驻马店-淮滨凹陷完成了1条长约22km的浅层地震剖面, 获得了驻马店-淮滨凹陷的近地表精细结构图像和断裂特征。结果表明, 驻马店-淮滨凹陷形成于古近纪南华北盆地断陷盆地发育阶段; 控制凹陷西边界的驻马店-息县断裂由4条E倾的正断层组成, 表现为一组由西向东层层下掉的断阶带, 推测为古近纪末期活动断裂; 控制凹陷东边界的宿鸭湖断裂由3条W倾的正断层组成, 控制着现代河流的走向, 推测为新近纪中晚期活动断裂。研究结果为进一步认识驻马店-淮滨凹陷近地表构造特征和控盆断裂活动性提供了地球物理学依据, 对驻马店市的防震减灾和城市规划具有重要的科学价值和社会效益。

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    4. 深度学习在活动构造与地貌研究中的应用
    刘鑫, 王诗柔, 石许华, 苏程, 鲁晨妍, 钱晓园, 孙侨阳, 邓洪旦, 杨蓉, 程晓敢
    地震地质    2024, 46 (2): 277-296.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.003
    摘要242)   HTML30)    PDF(pc) (5210KB)(183)    收藏

    活动构造与地貌学主要涉及活动构造的运动学、 地貌的演化过程及其相关动力机制, 该研究方向是近几十年来地球系统科学交叉研究的热点之一。随着大数据与机器学习研究的发展, 活动构造与地貌学的研究和深度学习的结合已成为该领域中受到广泛关注的新兴研究方向, 并产出了大量优秀成果。文中总结并综述了现今深度学习在活动构造与地貌研究中的数据来源, 以及利用深度学习的方法定量化解决活动构造与地貌中的重要科学问题(包括冰川识别、 火山活动与地貌、 水系分析、 滑坡监测和地表形变等)。基于对上述实例的探索, 文中运用深度学习中的卷积神经网络, 对华南东南部福建地区的花岗岩岩石构造裂缝开展了基于高精度无人机航拍影像的深度学习自动识别。所搭建的卷积网络模型在55min的运行时间内自动识别出人工需消耗近一周才可识别的9 000余条裂缝, 并获得了85%的查准率与89%的查全率, 表明该模型在准确识别构造裂缝的同时显著提升了工作效率。文中最后讨论并展望了未来深度学习方法在活动构造与地貌学领域的发展前景。

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    5. 地震亚失稳过程中前兆异常演化的综合解释——以2014年鲁甸6.5级地震为例
    蒋海昆, 邓世广, 姚琪, 宋金, 王锦红
    地震地质    2024, 46 (3): 513-535.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.03.001
    摘要232)   HTML35)    PDF(pc) (5232KB)(139)    收藏

    文中以2014年鲁甸6.5级地震为例, 在亚失稳实验及理论指导下, 基于震前地震活动及地球物理观测资料并结合地震成核数值模拟结果, 综合分析前兆异常时空演化与亚失稳过程的关系, 首次提供了一个可明确佐证亚失稳阶段震源区成核、 震源区附近协同化过程持续加剧的典型震例和观测事实。研究结果显示, 依据大区域强震活动及流动重力观测, 可判定鲁甸地震前研究区已处于高应力状态。在高应力背景判定的基础上, 依据地震活动及地球物理观测前兆异常, 可粗略判定鲁甸地震亚失稳过程可能起始于震前7、 8个月, 最突出的现象或判定指标是由震中附近小地震活跃所表征的断层应力状态由积累为主向释放为主的转变, 以及由定点地球物理观测异常数量显著增加所表征的断层运动协同化现象, 从地震成核的角度与成核后期核心弱化区扩张过程有关。之后至主震发生, 还有2个时间节点需要关注: 一是震前4、 5个月, 定点地球物理观测异常空间分布范围自震中附近向外围的明显扩展, 显示断层变形的加速协同化; 二是震前2个月之后, 震中附近小地震活动开始减弱、 微震活动及定点地球物理异常出现向震中的迁移收缩, 与地震成核过程核心弱化区扩展之后的收缩过程相关联。

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    6. 三维地质建模为地震数值预测带来的机遇
    姚琪, 鲁人齐, 苏鹏, 王辉, 朱亚玲, 王力维
    地震地质    2024, 46 (1): 1-18.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.01.001
    摘要227)   HTML27)    PDF(pc) (1599KB)(197)    收藏

    地震预测预报亟需从经验性预测向数值预测转变, 但是建模难的问题制约了地震数值预测的发展和行业应用。三维地质建模技术的发展及其在地震行业的应用, 为地震数值预测带来了解决模型问题的机遇。文中从地震数值预测的概念、 发展历程和现状入手, 简述了地震数值预测目前存在的难点。随后简述了三维地质建模技术的发展和在地震行业的应用, 以及国内外三维公共断层模型的构建和应用情况。结合以上2部分内容, 对如何利用三维地质建模技术解决地震数值预测中的难点问题进行了展望, 包括多源多精度异构数据的联合建模、 地质模型-属性模型-数值模型一体化建模、 平直断层结构建模、 三维断层结构建模、 数据-模型-计算的迭代与相互驱动等。最后简述了三维地质建模在地震数值预测应用中的难点。三维地质建模技术有望为地震数值预测及相关数值计算领域提供更逼近现实的数值模型和几何模型, 可缩短建模工期, 实现快速更新迭代, 从而解决建模难的问题。

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    7. 川滇菱形块体东边界震源机制与应力场特征
    郭祥云, 房立华, 韩立波, 李振月, 李春来, 苏珊
    地震地质    2024, 46 (2): 371-396.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.008
    摘要225)   HTML20)    PDF(pc) (11846KB)(207)    收藏

    文中利用四川、 云南、 重庆、 青海、 甘肃地震台网以及西昌密集台阵和巧家密集台阵的数字地震波形资料, 采用CAP全波形反演方法及HASH初动极性和振幅比方法, 获得了川滇菱形块体东边界区域3 951组ML≥1.0地震的震源机制。进而基于以上震源机制, 采用阻尼区域应力场反演算法(MSTASI)和Vavryčuk的迭代联合反演方法获得了研究区的构造应力场分布特征、 主要活动断裂的应力性质和摩擦系数。结果显示, 研究区震源机制P轴、 T轴以及最大主应力轴 σ 1  和最小主应力轴 σ 3  总体上倾角较小, 揭示了近水平的挤压或剪切应力环境。σ1以NW-SE和NWW-SEE向为主, 从北到南有顺时针旋转的趋势, 应力性质以走滑型为主, 局部兼有逆冲型和拉张型, 整体分布特征与区内走滑型边界断裂活动性质一致。R值具有明显的空间差异, 鲜水河断裂-龙门山断裂-安宁河断裂交会地区R值相对较高, 有明显的挤压特征; 鲜水河断裂带、 安宁河断裂带北段和小江断裂带的R值均在0.25~0.5之间, 表现为NE-SW向挤压和NW-SE向拉张, 拉张应力可能远小于挤压应力; 大凉山断裂带北段和则木河断裂带的R值均在0.5~1之间, 表现为NW-SE向压缩和NE-SW向拉张, 且挤压应力大于拉张应力。研究区域主要断裂的摩擦系数也有差异: 安宁河断裂带和大凉山断裂带北段的摩擦系数相对较低, 在0.75以下, 鲜水河断裂带、 则木河断裂带及大凉山断裂带南段的摩擦系数偏高, 在0.80以上。川滇菱形块体东边界活动断裂带上的构造应力相对较高, 尤其是鲜水河断裂带和小江断裂带的应力更高, 需要关注其地震危险性。

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    8. 早更新世地层ESR法测年可靠性研究——以靖远剖面为例
    魏传义, 尹功明, 王旭龙, 王度, 姬昊, 刘春茹, 李新秀
    地震地质    2023, 45 (5): 1041-1056.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.05.001
    摘要223)   HTML13)    PDF(pc) (4654KB)(177)    收藏

    第四纪碎屑沉积物是新构造运动和第四纪地质环境变化的重要信息载体。对第四纪碎屑沉积物, 尤其是对距今200ka以上不含火山灰的粗颗粒样品(如砾石堆积)进行测年, 一直是第四纪年代学研究中的重点和难点问题, 石英ESR测年法是能够直接测定这类样品的测年方法之一。但是, 将石英ESR法测年应用于早更新世沉积物(特别是粗颗粒沉积)结果的可靠性国内外至今鲜有报道, 是目前亟待解决的年代学问题之一。文中基于石英ESR法测年原理和前人的研究成果, 以已知年龄的下更新统靖远砾石层为研究对象, 探讨了早更新世砾石堆积石英ESR法测年的可靠性。结果显示: 1)靖远砾石层石英Ti-Li心在11 000Gy附加剂量范围内ESR信号未饱和, Al心在13 000Gy附加剂量范围内ESR信号未饱和; 2)单饱和指数函数和“指数+线性”函数可分别为Ti-Li心和Al心提供更优的等效剂量拟合结果, 且拟合效果均优于0.98; 3)靖远砾石层石英Ti-Li心和Al心的平均ESR测年结果分别为(1.67±0.15)Ma和(1.65±0.69)Ma, 与已知的宇生核素测年结果(约为(1.73±0.13)Ma)和岩石地层结果在误差范围内是一致的。综上所述, 石英Ti-Li心和Al心ESR法测年均可为早更新世含砂质透镜体的砾石层堆积提供可靠的年代学数据。

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    9. 陡坎地貌定年理论及其在活动构造与地貌学研究中的应用
    庞桢辉, 徐皓婷, 石许华, 葛进, 李丰
    地震地质    2024, 46 (2): 251-276.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.002
    摘要218)   HTML26)    PDF(pc) (3088KB)(239)    收藏

    陡坎是构造活动、 气候变化和侵蚀过程所产生的一种地貌现象。对陡坎中蕴含的地质信息进行解译, 一方面可定量分析其地貌演变过程、 重建相应地区的构造演化过程以及相关的地壳运动学过程及动力机制; 另一方面也可了解地貌演化过程中构造、 侵蚀与气候三者之间的互馈关系。然而, 在地质条件欠佳的区域(无良好定年沉积物或人员无法到达), 通常难以获得陡坎形成的年代。陡坎地貌定年很好地弥补了研究区的史料记载以及传统测年方法(如放射性碳同位素法、 释光法和宇宙成因核素测年等)难以获得测年样品的不足。陡坎地貌定年的理论基础为“陡坎演化在稳定的侵蚀退化阶段可以通过坡面演化模型进行模拟”。不同坡面演化模型的提出及发展对研究构造活动、 气候变化与地表剥蚀过程等有着重要意义。文中系统总结了陡坎定年理论及其数学模型, 同时介绍了发育于不同地貌类型(活动断层、 河流及海岸阶地、 冲积扇、 地外行星等)下的陡坎研究进展, 并以帕米尔东北缘正断层陡坎地貌定年为研究实例, 进一步探论并展望了陡坎地貌定年在构造地貌学领域的发展方向。

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    10. 库车坳陷西部喀拉玉尔滚断裂的活动时间、形成机制及其构造意义
    沈柏, 张志亮, 任治坤, 刘金瑞
    地震地质    2023, 45 (6): 1247-1264.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.06.001
    摘要209)   HTML35)    PDF(pc) (5216KB)(161)    收藏

    喀拉玉尔滚断裂是塔里木盆地北缘、 库车坳陷西边界的一条NW向右行走滑断裂, 同时也是库车坳陷和温宿凸起的分界断裂, 对其开展研究对于认识库车坳陷的构造变形具有重要意义, 但目前对该断裂的展布特征、 活动时间及形成机制仍存在较大争议。文中根据深部地球物理资料、 高分辨率遥感卫星影像解译, 并结合前人研究成果, 对该断裂进行了系统的研究工作。结果表明, 喀拉玉尔滚右行走滑断裂向N延伸穿过了阿瓦特背斜, 但其S向并未延伸至北喀背斜南部, 总体延伸约40km, 走滑断距约达4.1~4.3km。喀拉玉尔滚右行走滑断裂形成于上新世初期, 其活动可能一直持续至今, 但强度已明显减弱。喀拉玉尔滚断裂的形成除了受断裂两侧基底性质差异的控制外, 还与膏盐层的厚度差异密切相关。前者影响了断裂两侧地壳水平缩短量的差异, 从而导致新生代沉积盖层被撕裂; 后者在挤压应力的作用下影响盐上构造层的产生与演化, 进而影响断裂的形成。此外, 先期盐构造(盐底辟)的存在可能也对断裂的形成起到了重要作用。喀拉玉尔滚右行走滑断裂作为库车坳陷西部的边界断裂, 对其两侧甚至整个库车坳陷东、 西部地壳缩短量有一定的调节作用。同时, 断裂对南天山前陆盆地的地质地貌、 油气资源的运移与聚集也产生了显著影响。

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    11. 四分量钻孔应变对气压响应的传递函数及围岩力学参数估算——以江苏江宁台为例
    杨小林, 杨锦玲, 苏利娜, 冯静, 王军
    地震地质    2023, 45 (5): 1170-1186.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.05.008
    摘要201)   HTML29)    PDF(pc) (5264KB)(108)    收藏

    目前中国有60余处四分量钻孔应变测点, 这些测点的观测数据在地球动力学和地震前兆等研究中均发挥着重要作用。但在实际观测中, 不少四分量钻孔应变仪会受到不同周期气压波的干扰。截至目前, 还鲜有关于该类仪器对气压频响效应研究的报道。文中以江宁台为例, 尝试采用传递函数对其进行系统诊断; 在此基础上, 进一步利用双衬套力学模型反演其钻孔围岩的力学参数。结果表明: 1)在0.1~30cpd频带内, 气压和钻孔应变的相干性较好; 2)低频带(0.1~0.5cpd)的气压响应最好, 高频带(>8cpd)次之, 中频带(0.5~8cpd)则略差; 3)若不考虑日波和半日波频段的影响, 在整个频带内, 4个分量的应变和面应变气压系数谱近线性平稳; 4)在高频带, 钻孔应变对气压响应的相位谱呈指数形式上升, 平均滞后约24.2°, 频率依赖性明显; 5)利用面应变低频气压系数均值反演的钻孔围岩弹性模量和泊松比分别为33.9GPa和0.27。以上结果将不仅有助于气压效应的分频改正, 同时还能为钻孔围岩力学参数的定量反演提供新方法。

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    12. 长白山天池火山2015—2022年InSAR变形与活动状态分析
    熊国华, 季灵运, 刘传金
    地震地质    2023, 45 (6): 1309-1327.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.06.004
    摘要189)   HTML27)    PDF(pc) (10999KB)(124)    收藏

    地表形变信息可有效反映火山下岩浆房的活动状态, 对于理解火山活动演化过程非常重要。文中利用Sentinel-1A/B的升、 降轨影像, 采用SBAS InSAR与Stacking InSAR技术, 获取了长白山天池火山2015—2022年间的地表形变时间序列及速率, 并结合Mogi点源模型反演岩浆房的几何参数, 得到的主要结论如下: 1)火山口及周围区域整体下沉, 火山口附近视线向形变速率约为-4~-2mm/a, 远离火山口的局部形变速率可达-6mm/a。2)根据Mogi模型反演的火山下浅层岩浆房深约6km, 体积变化率为-3.3×105m3/a, 岩浆房位于长白山天池火山口下偏西的位置。3)1992—2022年期间, 火山经历了从平静到扰动、 再到平静的岩浆活动过程, 在2002—2005年监测到明显的地表隆升变形, 岩浆房体积显著膨胀, 之后岩浆的活动性逐渐减弱。

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    13. 晚第四纪以来巴塘断裂的活动特征及滑动速率
    黄伟亮, 张家乐, 项闻, 杨虔灏
    地震地质    2023, 45 (6): 1265-1285.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.06.002
    摘要187)   HTML31)    PDF(pc) (17828KB)(252)    收藏

    青藏高原东南缘是现今陆内地壳形变最为强烈的地区之一, 一系列长度和力学性质不同的活动断裂将岩石圈分割为多个活动块体。川滇块体是其中构造活动最为显著的区域之一, 其西边界由多条互相平行的断裂组成, 巴塘断裂是其中的一条主干断裂。 了解该断裂晚第四纪以来的变形特征和速率对于认识川滇块体强震的空间分布及变形模式具有重要意义。巴塘断裂整体走向NNE, 全长115km, 是一条全新世右旋走滑活动断裂。该断裂基本控制了基岩山体边界, 其中坡中槽、 三角面、 断层陡崖等地貌沿断裂呈线性分布, 并在黄草坪及巴塘县城2处区域保存了丰富的晚第四纪活动证据。文中利用无人机摄影测量手段建立了黄草坪及巴塘县城分辨率达亚米级的数字地形数据, 并对被断错的洪积扇、 冲沟等地貌标志物进行了精确测量。在黄草坪地区, 巴塘断裂活动造成的山前冲沟水平偏转量为(46±9)m, 同时在巴塘县城断裂活动使莫曲河洪积扇边缘被右旋断错(40±5)m。文中利用单个砾石宇宙成因核素法及深度剖面法分别确定了黄草坪最老一级地貌面和莫曲河洪积扇的年龄, 分别为(12.5±0.5)ka和(16.4+3.9/-5.6)ka, 据此可以得到巴塘断裂晚第四纪以来的右旋走滑速率为2~4mm/a。该速率值占现今川滇块体西边界整体剪切变形的50%~80%, 但小于利用GPS形变资料反演得到的约10mm/a的结果。这种差异表明川滇块体西边界可能呈现连续-弥散变形特征, 而巴塘断裂是西边界中的一条主要变形构造。

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    14. 川滇块体东边界安宁河-则木河-小江断裂带的三维构造模型: 基于多元数据与隐式建模技术
    王毛毛, 胡顺阳, 马皓然, 梁铂雨, 张金玉, 鲁人齐
    地震地质    2024, 46 (1): 19-34.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.01.002
    摘要187)   HTML21)    PDF(pc) (8144KB)(167)    收藏

    安宁河-则木河-小江断裂带位于青藏高原与扬子地块相互拼接的交会部位, 代表了川滇菱形块体的东部边界, 地震活动频繁。其总体表现为左旋走滑的运动学特征, 沿走向断裂结构复杂, 为精细表征深部断裂的三维结构特征带来了很大挑战。目前存在的问题主要包括: 主断层面本身的结构复杂特性; 断裂交切与主次关系的不确定性; 隐伏断层的空间约束; 微震活动区域的断层面限定等。传统上, 三维构造建模主要依赖于高分辨率的地震反射剖面、 三维地震数据体和钻孔等数据约束, 可以三角面网的形式在三维空间内使用数量有限的节点定义任意物体的几何形态, 进而连接节点模拟物体的拓扑结构。然而, 川滇块体东边界等大部分活动构造区域缺少这些高分辨率的数据, 即使有相关数据, 通常在空间上也非常稀疏。以往有研究利用大量精定位地震和断层地表迹线等数据建立了活动断裂的初始三维模型, 但这种方法忽视了震源机制解提供的节面信息对建模的贡献, 且未对多元数据采取差异化的权重分配策略。文中基于三维构造隐式建模方法, 结合不同约束条件下的深、 浅地质与地球物理数据, 构建了川滇块体东边界安宁河-则木河-小江断裂带的三维精细构造模型。建模流程充分利用震源机制解提供的节面约束信息, 将其与地表断层迹线、 重定位地震震中等数据融合, 纳入一个考虑差异化权重分配的多次迭代过程, 最终实现利用多元数据建立川滇块体东边界断裂三维复杂结构特性的目标。基于隐式建模方法构建的活动断裂的精细三维结构模型可用于断面粗糙度和断裂系统分析, 对约束断面上的凹凸体分布与开展地震破裂模拟具有重要意义。

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    15. 基于地震和InSAR联合反演2018年ML5.7兴文地震破裂过程
    缪思钰, 张海江, 古宁, 李俊伦, 谭玉阳, 华思博, 张勇
    地震地质    2024, 46 (2): 397-413.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.009
    摘要184)   HTML12)    PDF(pc) (5595KB)(125)    收藏

    2018年12月16日发生的ML5.7兴文地震很可能是由页岩气水力压裂所诱发, 确定此类震级较大的诱发地震的震源破裂过程具有重要意义。文中利用近震数据和InSAR数据联合反演, 获得了兴文地震的破裂过程。与单独使用地震数据或InSAR数据进行反演相比, 联合反演得到的地震破裂过程可同时拟合2种类型数据, 因此具有更高的时空分辨率。联合反演结果显示该地震为典型的单侧破裂, 破裂方向近N向。破裂过程的持续时间为6s, 能量释放主要集中在前5s, 呈分段式破裂。主震破裂过程分为2个阶段: 沿着断裂的走向, 紧挨着震中的0~5km范围内为破裂的第1阶段(1~3s); 距震中6~8km处为破裂的第2阶段(3~5s)。同震滑移主要集中在5km以浅的区域, 峰值滑移约为0.27m, 这可以解释为何ML5.7兴文地震造成了较为严重的破坏。结合前震和余震分布可以看出, 前震主要集中在滑移区的东部, 说明该区域在主震发生之前就已发生破裂, 意味着该区域可能存在注入的流体。余震主要分布在滑移区周围, 是由主震破裂后的余滑引起的。对比单独反演结果, 联合反演克服了台站分布不均匀的影响, 提高了破裂分布的分辨率, 所得结果更加符合真实物理过程。文中联合反演得到的破裂模型为进一步研究诱发地震机理、 地震灾害评估和震后防灾减灾奠定了基础。

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    16. 逆断层上覆土层地表破裂影响因素的数值模拟
    郭婷婷, 徐锡伟, 袁仁茂, 杨宏智
    地震地质    2023, 45 (5): 1200-1218.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.05.010
    摘要183)   HTML19)    PDF(pc) (10497KB)(163)    收藏

    强震发生时, 震源断层错动引发上覆土体变形破裂是地面建(构)筑物破坏的重要原因。为研究和分析上覆土层地表变形与破裂特征及其影响因素, 文中通过有限元数值模拟方法, 综合分析断层倾角、 断层错动位移量、 上覆土层厚度对上覆土层地表变形与破裂的影响及其规律。结果表明: 1)断层垂直位错量为上覆土层厚度的3.3%、 倾角仅为30°时, 发生地表破裂; 断层垂直位错量为上覆土层厚度的5%、 倾角为30°、 45°时, 发生地表破裂; 断层垂直位错量为上覆土层厚度的6.6%、 倾角为30°、 45°、 70°时, 发生地表破裂; 断层垂直位错量为上覆土层厚度的10%、 倾角为30°、 45°、 70°与逼近90°时, 均发生地表破裂。2)随垂直位错量的增加或上覆土层厚度与断层倾角的减小, 地表等效应变逐渐变大, 越容易发生地表破裂。3)随着断层倾角由30°、 45°增加至70°, 上、 下盘地表破裂宽度比值从约3︰1增加至3︰2~1︰1。4)上覆土层的变形与破裂, 首先始于断层基岩与土体交界面的土体破裂, 随着位错量的增加, 当断层倾角为30°、 45°、 70°时, 地表均出现了1个初始破裂点; 当断层倾角逼近90°时, 地表出现了2个初始破裂点, 最后上覆土层出现贯通破裂。

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    17. 云南洱源地区地壳三维精细速度结构成像
    曹颖, 钱佳威, 黄江培, 周青云
    地震地质    2024, 46 (1): 162-183.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.01.010
    摘要175)   HTML19)    PDF(pc) (14442KB)(130)    收藏

    云南洱源地区地处青藏高原东南缘的滇西北地区中部, 区内地质构造复杂, 多条断裂交会穿过, 且地热活动活跃, 显示出很强的断裂构造特征。地区内地震活动频繁, 2013年以来在维西-乔后-巍山断裂西侧发生了多个5级以上地震。文中利用云南区域固定台网和滇西北密集台阵记录的2008年1月1日—2023年7月20日发生在洱源地区的地震走时数据, 采用波速比模型一致性约束的双差层析成像方法, 获得了云南洱源及其周边区域的地壳三维VPVSVP/VS模型及地震重定位结果。结果表明: 1)在龙蟠-乔后断裂以东, 维西-乔后-巍山断裂、 红河断裂和鹤庆-洱源断裂交会处聚集了大量小地震, 缺乏中强地震。从现有的层析成像结果分析认为浅层发生的部分小地震可能与地热流体无直接关系, 而从浅层向深层逐渐变高的VP/VS值可能暗示深部存在流体, 深部流体可能在循环流动过程中逐渐渗透到浅层岩石中, 并与部分密集小地震的发生有关。2)2013年以来发生的4个5级以上地震均发生在维西-乔后-巍山断裂西侧, 并呈NNW-SSE走向分布, 表明川滇块体西边界断裂系统的地震危险性有所增大。3)2013年3月3日和4月17日发生的洱源地震序列主要位于低VP、 低VS和低VP/VS值的异常体内。一般而言, 如存在流体, 则VSVP下降得更快, 从而导致高VP/VS值, 而低VP/VS则表明低VS并非由流体所致。因此, 现有的成像证据表明地震序列所处区域并不存在流体, 从而推断地震序列的发生与流体无直接关系。空间上与洱源地震序列接近的2017年3月27日 MS5.1 漾濞地震序列也具有相同的速度结构特征, 因此也可能与流体无直接联系。2016年5月18日发生的 MS5.1 云龙地震序列的主震和部分余震主要位于高VP、 高VSVP/VS相对高值区内, 高VS表明并非因存在流体而导致出现相对高的VP/VS值, 据此推测主震及周围的余震所处区域可能不存在流体, 流体并未直接参与到地震序列的发生过程中。

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    18. 水热条件下蛇纹石矿物的摩擦特性
    刘世民, 张雷, 何昌荣
    地震地质    2024, 46 (2): 235-250.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.001
    摘要172)   HTML24)    PDF(pc) (2735KB)(111)    收藏

    蛇纹石矿物大量存在于俯冲带中, 其独特的物理化学性质会对俯冲带动力学产生显著影响。开展蛇纹石矿物的摩擦实验研究有助于理解俯冲带中含蛇纹石断层的摩擦滑动稳定性及解释俯冲带断层的复杂错动行为。目前, 实验室对于蛇纹石矿物的研究已取得了很多成果。文中基于前人的研究工作, 对以下2个方面进行了综述: 1)蛇纹石矿物的稳定赋存状态及蛇纹石矿物之间的相互转换关系; 2)控制蛇纹石矿物摩擦强度及滑动稳定性的因素, 主要包括温度、 孔隙流体及有效正应力的大小。研究表明, 温度的升高可显著增大纤蛇纹石和利蛇纹石的摩擦强度。但对于叶蛇纹石而言, 在较低的流体压力条件下, 其摩擦强度表现出温度强化特征, 而在较高的流体压力条件下却表现出温度弱化特征。蛇纹石矿物的摩擦强度均表现出显著的压力依赖性, 其中纤蛇纹石的摩擦强度表现出更高的压力敏感性。在俯冲带地幔楔条件下叶蛇纹石可大量赋存。前人研究发现叶蛇纹石在较低的流体压力条件下随着温度升高会发生脱水反应, 进而表现出不稳定的速度弱化现象; 而在高压流体条件下, 叶蛇纹石在低剪切变形速率下会表现出速度弱化现象, 叶蛇纹石的摩擦滑动稳定性随剪切滑移速率的变化能够更好地解释俯冲带慢滑移现象。

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    19. 走滑断层几何结构复杂区对地震破裂传播影响的研究回顾
    王辉, 曹建玲, 姚琪, 王力维, 朱亚玲
    地震地质    2024, 46 (1): 201-219.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.01.012
    摘要170)   HTML19)    PDF(pc) (1897KB)(164)    收藏

    活动走滑断裂带上强震频发, 对几何结构复杂区及其导致的分段破裂模式开展研究对于评估区域潜在地震的最大震级具有重要意义。文中从野外地质调查和数值模型研究2个方面入手, 对走滑断层上地震破裂行为中的几何结构、 断层分段和级联破裂等相关研究进行回顾总结。野外地质调查发现, 走滑断裂带上广泛存在的断层几何结构复杂区可能会终止地震破裂的传播。前人基于地表破裂带野外调查, 给出了走滑断裂带上几何结构复杂区对地震破裂方式的影响, 以及这种影响程度的统计分析结果。另一方面, 与断层动态破裂过程相关的数值模拟研究, 不仅从动力学角度展示了断层几何结构复杂区对断层动态破裂传播的控制作用, 还表明初始应力、 岩石介质性质等其他因素也影响了断层动态破裂的传播。在研究程度较高的中国地震科学实验场区, 基于断层探测、 地球物理场密集观测和高性能计算的3D动力学模拟有望进一步深化对区域复杂断层系统中破裂行为的认识, 并为判定区域最大潜在震级提供帮助。

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    20. 雷波断裂带全新世活动证据
    张国霞, 孙浩越, 李伟, 孙稳
    地震地质    2024, 46 (1): 141-161.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.01.009
    摘要163)   HTML32)    PDF(pc) (18061KB)(183)    收藏

    荥经-马边-盐津构造带是青藏高原东南缘与四川盆地之间的重要边界构造带, 虽然晚第四纪以来地震活动频繁, 但构造带内各断裂的活动性尚不明确, 对认识和评价区域现今地壳变形模式和地震危险性带来了很大的不确定性。特别是构造带南段的雷波断裂带附近曾发生过多次6级以上强震, 但该断裂带的研究程度很低, 其最新活动时代的厘定还缺乏可靠依据。为解决这一问题, 文中基于高分辨率遥感影像解译和野外地质地貌调查, 在雷波断裂带的北支和南支断裂上分别开展了古地震探槽研究工作。基于古地震事件识别标志, 在2条分支断裂上分别揭示了3次和7次古地震事件, 相关放射性碳样品的测年结果限定了北支断裂3次古地震事件的发震时间分别为21190—20590BC(EP1)、 20550—12120BC(EP2)和12090BC之后(EP3), 而南支断裂最新的2次古地震事件的发震时间为9270—5040BC(EL6)和5000BC之后(EL7)。古地震探槽研究结果表明, 雷波断裂带在全新世以来曾发生过多次地表破裂型强震事件, 为全新世活动断裂; 其北支和南支断裂揭露的事件互不相同, 指示雷波断裂带的分支断裂为独立的发震构造。通过收集并分析1920年以来中国西部地区产生地表破裂的走滑型地震的震级, 认为雷波断裂带上揭露的古地震事件的震级下限为6.5级, 并估计断裂带具有发生7级以上地震的能力。

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    21. 中国地震科学实验场三维断层模型Web展示原型系统
    吴熙彦, 鲁人齐, 张金玉, 孙晓, 徐芳, 陈桂华
    地震地质    2024, 46 (1): 35-47.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.01.003
    摘要160)   HTML19)    PDF(pc) (6764KB)(133)    收藏

    活动断层的三维结构和模型是地震危险性研究的基础参数和重要数据。随着对接近真实形态的活动断层三维模型的应用需求不断增加, 对这类模型数据的共享及研究的需求也日益增加。数据共享课题的一个重要议题是如何构建基于Web的三维断层模型展示平台, 提高数据共享水平和用户体验。中国地震科学实验场(川滇地区)三维断层模型Web展示原型系统(① http://data.activetectonics.cn/arcportal/apps/webappviewer3d/index.html?id=754abeff247c4b3194ebd9bf3bd17f47。)是基于ArcGIS 10.6企业版的Web AppBuilder工具构建的一个实验性系统。该系统实现了基于Web GIS的三维展示系统的基本功能, 并成功测试了更适用于地震行业标准的用户交互方式、 基本功能、 场景数据迁移方案和三维场景设计方案。场景数据从三维断层建模平台到GIS平台的迁移, 是实现基于Web GIS三维展示系统的基础。场景中展示的三维数据采用与二维数据标准一致且视觉上融合度高的可视化方案。实践结果表明, 三维数据从建模平台迁出后, 应结合数据可视化方案, 在属性层面上与二维数据相融合, 以保证二维和三维数据在视觉上较好地融合。

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    22. 基于震源机制和地震定位研究2022年山西古交ML4.1地震的发震构造
    董春丽, 张广伟, 李欣蔚, 王跃杰, 丁大业, 宫卓宏
    地震地质    2024, 46 (2): 414-432.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.010
    摘要160)   HTML13)    PDF(pc) (4880KB)(146)    收藏

    2022年2月20日山西太原古交市发生了ML4.1地震, 古交及周边县市震感强烈。此次地震的震中位于历史地震相对稀少、 煤矿资源丰富的吕梁隆起区, 其发震断裂尚不明确。为了更好地认识这次地震的发震构造, 文中利用山西省测震台网的近震波形资料反演了地震的震源机制解, 并获得最佳矩心深度。反演结果显示, 古交地震是一次左旋走滑型地震事件, 矩震级为 MW3.96, 最佳双力偶解为: 节面Ⅰ, 走向90°、 倾角86°、 滑动角-19°; 节面Ⅱ, 走向182°、 倾角70°、 滑动角-175°; 最佳矩心深度为3km, 属于极浅源地震。地震序列重定位结果显示震中的优势展布方向近EW, 与区域内断层基本为NE走向的分布格局差异显著。利用聚类分析方法得到古交地震的发震断层面中心解, 结果显示断层的走向为91°, 倾角为70°。另外, 古交地震序列的应力降显著偏小, 低于同区域背景地震至少1个数量级。结合实地调研的矿区生产情况和区域地质构造, 认为古交地震序列的发震机制可能与震源区附近的煤田开采活动有关, 开采活动致使局部应力改变, 从而导致先存隐伏断层活化, 进而触发此次地震。

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    23. 基于指数相位相关性目标函数的全波形反演
    刘建欢, 陈建业, 赵吉海, Deyan Draganov
    地震地质    2024, 46 (1): 48-62.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.01.004
    摘要156)   HTML7)    PDF(pc) (3494KB)(67)    收藏

    全波形反演(FWI)已成为获取浅地表高分辨率S波速度(VS)的有效方法。为了克服FWI在野外应用中的一些挑战, 文中引入了一种基于指数相位相关性的目标函数, 该函数不依赖于测量和模拟数据的振幅信息。文中采用伴随状态方法高效计算目标函数相对于模型的梯度, 并分析了新目标函数的形状。使用受随机噪声污染的模拟数据, 证明了该目标函数对随机噪声的鲁棒性。此外, 使用在考古遗址上采集的地震数据作为基准数据集, 测试了基于指数相位相关性的全波形反演方法在真实野外环境中的性能, 同时还添加了随机噪声以进一步评估目标函数对噪声的鲁棒性。文中所得反演结果与该遗址已有的速度结构非常相似, 并已通过独立的考古挖掘验证。因此, 基于指数相位相关性目标函数的FWI具有在实际野外情况下显著提高浅地表成像准确性的潜力。

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    24. 小地震精定位与层析成像揭示的邢台地震区深部构造特征
    刘亢, 杨婷, 李红光, 房立华, 宋键
    地震地质    2023, 45 (6): 1328-1348.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.06.005
    摘要154)   HTML25)    PDF(pc) (11306KB)(163)    收藏

    1966年河北邢台 MS7.2 地震发生后小地震持续不断, 为开展该地区的深部构造研究提供了便利条件。文中基于河北省地震台网1991—2021年间的观测数据, 采用双差定位法获得了邢台及其邻区9 644次地震的精定位结果, 清晰地刻画出深部断裂的空间形态; 结合华北流动地震台阵2006—2008年的观测数据, 采用38 578个P波到时数据, 获得了研究区高分辨率走时层析成像结果。研究表明: 研究区的地壳速度结构存在较强的横向不均匀性, 新河断裂与元氏断裂之间的上地壳存在明显的低速异常, 中下地壳存在高速异常, 邢台地震位于高、 低速异常体交界处, 该位置具备积累大量应变能的介质条件, 易发生破裂, 释放应力; 邢台震区小地震密集带与高、 低速异常体东边界的总体展布趋势比较一致, 推测沿高、 低速体东边界展布的深、 浅部断裂已上下贯通, 速度异常体的边界位置同样也是速度变化相对强烈的部位, 易发生地震破裂; 综合多种地震、 地质调查成果, 揭示出邢台震区下方存在一条贯通整个地壳的深大断裂, 倾向SE, 上断点位于东汪附近, 邢台地震促使深浅部的先存断裂上下贯通。

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    25. 低温热年代学数据库建设现状与前景展望
    戴梦瑶, 王平, 李安波, 丁璐, 刘品钦, 戴紧根, 张会平, 刘少峰
    地震地质    2023, 45 (6): 1432-1451.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.06.011
    摘要154)   HTML21)    PDF(pc) (5500KB)(113)    收藏

    低温热年代学是新构造和地貌演化研究的重要技术手段, 与常规的地质年代学方法在数据表达、 分析和解释方面都存在明显差异, 需要建设专门的数据库应对其数据日益增长, 并满足大数据创新研究的需求。文中选取4个具有代表性的典型传统数据库和2个新一代数据库进行对比分析, 发现传统数据库(如NGDB)的数据来源单一, 样品数据以结构化的表格呈现, 并以关系型数据库的形式进行数据管理; 而新一代低温热年代学数据库(如AusGeochem)的数据来源广泛, 包含结构化和非结构化数据, 且数据库的扩展性强, 能够适应新方法和大数据分析的需求, 并采用灵活的数据库类型与应用程序接口(API)联合管理数据, 兼具数据查询、 分析与可视化功能。文中针对现有数据库存在的问题, 在数据持续增长、 数据库的可扩展性和数据编号管理等方面对下一步数据库的建设进行了展望, 以期为新构造和地貌演化的大数据研究提供基础保障。

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    26. 基岩断层面黏滑和蠕滑时岩石表层光释光信号模拟
    罗明, 陈杰, 覃金堂, 尹金辉, 杨会丽, 刘进峰, 龚志军
    地震地质    2024, 46 (2): 357-370.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.007
    摘要148)   HTML9)    PDF(pc) (3308KB)(99)    收藏

    重建断层的黏滑(seismic slp)和蠕滑(creep)历史对于更好地了解断层活动和地震危险性评估至关重要。近年来, 利用大地测量技术研究活动断层的蠕滑和黏滑过程成为一个研究热点。然而, 在地质历史时期(如百年尺度以上), 如何判断活动断层的滑动方式(黏滑或蠕滑), 并获取其滑动速率仍然是一项挑战。文中基于近十年来发展的岩石表层光释光测年方法, 结合内蒙古狼山断裂花岗岩样品的光释光晒退参数进行理论模拟, 得到了基岩正断层发生黏滑、 蠕滑和崩积楔侵蚀等情形的光释光晒退模型。模拟结果表明, 该方法能够有效区分断层的黏滑和蠕滑, 获得相应的活动期次和位移量, 并且有潜力记录崩积楔侵蚀。文中还分析了该方法区分断层活动方式、 期次的时间分辨率和获得位移量的空间分辨率。

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    27. 平原M5.5地震土壤气地球化学特征及成因
    苏淑娟, 陈其峰, 孙豪, 刘军, 冯梁乐, 徐继龙, 杨彦明, 雒昆利
    地震地质    2024, 46 (2): 433-448.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.011
    摘要148)   HTML18)    PDF(pc) (7314KB)(124)    收藏

    2023年8月6日2时33分, 山东省德州市平原县发生M5.5地震。文中跨震中布设4条长30km的勘测线, 现场测量了土壤气Rn、 CO2和Hg浓度。结果表明: 1)土壤气浓度表现出明显的空间差异, 震中区与4条测线的东、 西两端气体浓度相对较高。2)土壤气浓度的空间分布特征在震中及其东部地区相似, 但在震中西部差异较大, 在西部旧城断裂(F3)附近, Rn和CO2的浓度高于震中区, 推测应与地震活动和F3控制的鼻状构造有关。3)Rn、 CO2和Hg的浓度在陵县-冠县断裂(F1)和F3附近出现高值异常, 余震自F1向F3发展, 结合地质与地球物理研究资料推断, 平原M5.5地震应与F1和F3共同作用有关。以上结果表明, 气体地球化学方法能较好地指示隐伏断层的位置与展布方向。

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    28. 滇西南1976年龙陵MS7.3、MS7.4 双强震触发滑坡遥感解译及其构造意义
    李浩峰, 徐岳仁, 郭雅丽, 刘晗, 赵昕雨, 陆玲玉, 唐嘉诚
    地震地质    2024, 46 (1): 117-140.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.01.008
    摘要147)   HTML12)    PDF(pc) (17130KB)(106)    收藏

    深入研究中国滇西南地区发育的龙陵-澜沧新生地震构造带对于合理划分活动地块边界及未来开展强震危险性评价工作具有重要意义。使用高分辨率卫星影像对已发生的双强震震例开展回溯研究是一种可行的技术手段。文中对震前、 震后高分辨率Keyhole卫星影像进行遥感解译, 结合野外验证和前人研究结果, 获得了1976年 MS7.3、 MS7.4 龙陵双强震触发滑坡较为完整的数据库。结果显示: 1)共解译滑坡14 448个, 总面积为17.2km2, 70.9%的滑坡分布在花岗岩质的岩体风化层中, 单体滑坡面积集中在数百至1 000m2区间, 多为表层风化层内的浅层滑坡, 滑动距离较小; 2)同震滑坡密集区与高烈度区不匹配, 其空间分布显示破裂区规模约为30km, 且均位于活动断裂的一侧, 表明其发震构造并非为龙陵-瑞丽断裂或畹町断裂。滇西南地区共轭强震破裂可能局限了单次强震的空间规模, 因此在确认未来强震危险区时应重点关注NE向与NW向构造的交会部位。

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    29. 几种特殊火山碎屑岩的形成机制及研究意义
    魏海泉, 陈正全, 刘永顺, 白志达
    地震地质    2024, 46 (2): 297-311.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.004
    摘要144)   HTML11)    PDF(pc) (6205KB)(82)    收藏

    火山碎屑岩是火山物理学研究的最直接对象, 也是鉴别碎屑化过程最重要的研究对象。 一些特殊类型的火山碎屑岩及相关岩石往往可以反映出某些特征的火山岩浆作用过程, 这正是甄别不同类型火山灾害发生概率的基本依据。 火山灾害是与火山和火山喷发有关的灾害, 它是人类在自然界面临的最重要的灾害类型之一。 火山灾害与火山喷发类型直接相关, 其中的爆破性火山喷发则可以形成最为致命的强烈火山灾害。 爆破性火山喷发的直接产物是形成各式各样的火山碎屑岩, 它们代表了喷发过程所带来的不同类型与强度的火山灾害。 原生火山碎屑与次生碎屑反映了火山喷发期与喷发间歇期火山表面过程的差异, 而岩浆喷发、 射汽岩浆喷发和射汽喷发堆积物的鉴定则标志了现代火山学研究的系统性深化, 它们是从事火山灾害研究的先导性工作。 细粒空降火山灰在水盆地里保存的火山灰纹层因其良好的等时面与环境指示意义而受到人们的重视, 与其伴生的岩石则可能需要区分层凝灰岩、 沉凝灰岩、 凝灰质泥岩等各种不同火山沉积作用类型。 熔岩流动碎屑化产生的自碎角砾岩和熔岩流水下淬火形成的碎玻熔岩代表了与熔岩流直接相关的碎屑化, 而不是与爆破性火山作用相关的碎屑化。 通常把它们划归为原生火山作用碎屑, 但其灾害意义却完全不同。 不同类型的火山碎屑岩形成于不同的碎屑化机理与成岩方式, 其中一些特定的火山碎屑岩更是代表了极为特殊的火山灾害类型与规模。 对于隐爆角砾岩, 尽管它是一种火山碎屑岩的岩石名称, 但其实我们更关心它的资源经济学意义。

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    30. 青藏高原东北缘榆木山东缘断裂地表破裂带的新发现及其地震地质意义
    陈柏旭, 余中元, 肖鹏, 戴训也, 张世龙, 郑荣荧
    地震地质    2024, 46 (3): 589-607.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.03.005
    摘要142)   HTML24)    PDF(pc) (20130KB)(132)    收藏

    榆木山东缘断裂的晚第四纪构造变形及最新的活动特征反映了祁连山的向N扩展过程及印度板块向N挤压的远程碰撞效应。文中结合遥感影像解译、 探槽古地震、 无人机航空摄影测量和晚第四纪测年等方法, 调查并新发现了榆木山东缘断裂的地表破裂带及其活动特征。结果表明, 榆木山东缘断裂整体走向NW330°, 现今的运动学特征以逆冲为主。以黑河为界, 断裂的活动习性存在明显差异。在黑河口段(F1-1)发现了全新世晚期最新强震活动的地表破裂带。破裂带整体走向NW330°, 倾向SW, 长约10km, 宽3~10m。地表破裂断错年轻的河流阶地、 冲沟及台地, 地表陡坎的最大高度为(3.3±0.2)m。光释光年代学结果显示, 最新的地表破裂事件发生于(0.6±0.07)ka BP, 经验公式估算其震级约为M7.5。研究结果表明榆木山东缘断裂的变形特征为前展式逆冲推覆, 其最新前缘的变形已经到达盆地内部。

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    31. 国际诱发地震研究进展与展望——2024年EGU大会地震成核和诱发地震专题会议侧记
    杨旭航, 陶玮, 张迎峰
    地震地质    2024, 46 (3): 756-759.  
    摘要142)   HTML40)    PDF(pc) (1214KB)(114)    收藏
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    32. 霍山震群区三维地壳速度结构与孕震环境
    冀国强, 雷建设, 赵大鹏
    地震地质    2024, 46 (3): 665-685.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.03.009
    摘要140)   HTML14)    PDF(pc) (8799KB)(63)    收藏

    霍山震群可能是反映华东地区乃至青藏高原地震活动的重要窗口, 其孕震环境与发震机制备受关注。文中手动拾取获得了1 987个地震的7 706条P波、 394条PmP波、9 263条S波和557条SmS波共计17 920条震相到时数据, 采用多震相体波层析成像方法反演获得了霍山震群区下方深至30km的地壳三维P波速度(VP)、 S波速度(VS)及纵横波速度比(VP/VS)模型。结果显示, 霍山震群区附近存在弱高VP/VS结构特征, 但在震群区下方存在强高VP/VS结构特征, 且该结构特征沿晓天-磨子潭断裂向深延伸至30km深度, 推测霍山震群区下方存在流体作用。该流体作用可能降低断层面有效正应力, 从而导致在晓天-磨子潭断裂与落儿岭-土地岭断裂交会的薄弱区发生霍山震群活动。这些流体的来源与太平洋板块在地幔转换带滞留脱水所形成的“大地幔楔”结构中的地幔热物质上涌有关, 但还可能与青藏高原壳幔物质沿大别山造山带E向挤出有关, 共同影响了霍山震群活动特征。文中成果也为深入理解霍山震群区的构造活动与华东地区及青藏高原构造活动的关联性提供了地震学证据。

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    33. 基于三维剩余密度结构的松原地震成因
    刘文玉, 程正璞, 年秀清, 陈闫, 胡钰铃, 覃祖建, 邵明正
    地震地质    2024, 46 (2): 462-476.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.013
    摘要140)   HTML14)    PDF(pc) (7342KB)(81)    收藏

    自2006年以来松原市乾安县与宁江区地震频发, 成为东北地震活动最为频繁的区域, 目前对两地的发震构造和地震成因的认识存在严重分歧, 制约了地震危险性评价与预防工作的开展。文中通过对区域重力数据进行非线性共轭梯度聚焦反演, 获得了松原震区的三维剩余密度结构, 结合石油井震资料, 获得了如下认识: 1)研究区的剩余密度异常呈高低相间的带状分布, 南部异常走向为NNW, 北部异常转变为NNE向, 该特征反映出乾安震区和宁江震区的深部孕震环境不同, 前者震源位于查干花高密度异常体内及其边缘, 后者震源位于松原低密度异常带中部, 指示两地震源位置的岩性不同; 2)两者的发震构造不相同, 前者受控于查干花断裂和乾安断裂, 后者受控于松原断裂和扶余北断裂; 3)地震的形成与区域应力, 基底结构, 深部气、 流体运移和长期油气开采等因素有关。长期注水采油破坏了地质结构和应力环境, 可能是重要的地震诱发因素。

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    34. 岩石圈磁场与地质构造和地震活动性之间的关系——以漾濞地震为例
    陈政宇, 倪喆, 周思远, 金云华, 杨薪俊
    地震地质    2024, 46 (2): 449-461.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.012
    摘要138)   HTML12)    PDF(pc) (5142KB)(96)    收藏

    文中利用2018—2021年漾濞及周边地区的地磁矢量数据, 构建了5期岩石圈磁场曲面样条模型, 并计算得到相邻期的岩石圈磁场变化。在此基础上, 分析了岩石圈磁场的空间分布与区域地质构造和历史地震震中的对应关系, 并针对漾濞 MS6.4 地震, 研究了磁偏角和地磁总强度在震前、 震后的磁场变化特征。研究发现: 岩石圈磁场的空间展布能够反映地壳块体构造特征和主要断裂走向, 同时也与地震活动的分布存在相关性。通过对比分析历史地震的震中分布发现, 地震多发生在弱磁区, 尤其是磁异常零值区附近, 且地震震中分布偏向于高梯度带上。漾濞 MS6.4 地震发生前后, 震中附近的岩石圈磁场发生显著变化, 震前、 震中持续位于磁偏角负变化区, 震后则位于正变化区, 且震中位于震前一年磁偏角变化的零变线附近; 震前研究区内相邻期地磁总强度的正负变化大致均衡, 随后逐渐演变为整个研究区均呈负值, 而地震后研究区又恢复了正负变化大致均衡的分布。

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    35. 深地震反射剖面揭示沧县隆起和黄骅坳陷及邻区的地壳精细结构和构造特征
    秦晶晶, 刘保金, 酆少英, 徐锡伟, 田一鸣, 朱国军, 左莹
    地震地质    2024, 46 (3): 608-626.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.03.006
    摘要138)   HTML12)    PDF(pc) (13832KB)(75)    收藏

    为研究华北盆地的地壳精细结构和断裂的深、 浅构造关系, 跨冀中坳陷、 沧县隆起、 黄骅坳陷和埕宁隆起完成了1条长约200km的深地震反射剖面和1条长66km的中—浅层地震反射剖面。结果表明, 沿剖面地壳厚30~35km, 且具有东薄西厚的分布特征, 在冀中坳陷下方, 莫霍面出现明显上隆, 其隆起幅度为2~3km。研究区上地壳反射结构具有凹隆相间的展布特征, 多条规模较大的断裂隐伏于华北盆地之下, 对该区隆起和坳陷的形成与发展具有重要的控制作用。剖面上一系列与主断裂同向或反向的次级断裂将研究区的上地壳切割为多个次级小型地堑或半地堑断陷, 导致整个华北盆地的上地壳结构复杂化。下地壳反射结构由一系列反射能量变化较大、 横向上不能稳定成层、 产状复杂多变的反射事件构成, 这与反射能量强、 横向连续性好及产状近水平展布的上地壳反射明显不同, 暗示研究区上、 下地壳物质有着明显不同的形成环境、 变形方式和温压条件。中—浅层地震剖面和深地震反射剖面共同揭示的太行山山前断裂表现为一条低角度的大型铲形正断层, 向下可与太行山东缘向E缓倾的大型滑脱构造(拆离断层)相联系; 沧西断裂、 沧东断裂和埕西断裂作为沧县隆起、 黄骅坳陷、 埕宁隆起的边界断裂, 控制了该区堑、 垒构造的形成与发展, 是第四纪以来的隐伏活动断裂, 推测其深部终止于深约18km的壳内解耦面上。文中研究结果可为进一步理解华北盆地的深部动力学过程及分析研究区深、 浅断裂构造关系提供地震学依据。

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    36. 2022年门源 MS6.9 地震前断层活动及应力状态的数值模拟
    李媛, 杨周胜, 庞亚瑾, 梁洪宝, 刘峡
    地震地质    2023, 45 (6): 1286-1308.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.06.003
    摘要138)   HTML15)    PDF(pc) (7987KB)(103)    收藏

    2022年1月8日门源 MS6.9 地震是继1986年和2016年2次门源 MS6.4 地震后, 冷龙岭断裂西段再次发生的MS>6强震。为探讨此次门源 MS6.9 地震前近震区的断层运动、 应力状态和强震多发的孕震环境, 文中以地震前1991—2015期和2017—2021期GPS速度场作为边界约束, 通过建立精细的三维黏弹性有限元动力学模型, 计算分析了祁连山构造区在长期的构造运动环境下应力积累的基本格局, 区域内断层的长期滑动速率、 应力累积速率, 以及这些量值在门源 MS6.9 地震前约5a的变化特征。1991—2015期的计算结果显示: 门源 MS6.9 近震区长期受到NE-SW向挤压和NW-SE向拉张的应力场作用, 最大剪应力积累比周围区域快, 应力积累整体上以促进NWW向断层的挤压和走滑运动为主; 与周围断层段相比, 受几何拐折形态影响, 冷龙岭断裂西段的滑动速率偏低, 断层剪切应力的累积速率较高, 发震断层上运动的亏损与应力的快速积累有利于孕育走滑型地震。2017—2021期相对于1991—2015期的增量结果显示, 在临近地震约5a的时段内, 冷龙岭断裂西段走滑速率进一步减小, 断层的剪应力累积速率显著增高, 利于促进走滑型地震的发生。冷龙岭断裂西段具有较强的动力学背景和有利的强震发生条件, 未来依然存在发生强震的危险。

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    37. 大别山金寨重力基线场混合重力测量试验与分析
    徐如刚, 张新林, 梁霄, 孙鸿博, 储飞, 黄显良, 谈洪波, 汪健
    地震地质    2023, 45 (5): 1147-1169.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.05.007
    摘要137)   HTML15)    PDF(pc) (5036KB)(79)    收藏

    在地震重力区域监测网数据处理过程中, 相对重力仪的格值标定和基准控制通常采用本网内的绝对重力基准值, 由于仪器格值和控制基准的影响相互耦合, 难以定量分析格值、 基准控制对测网数据平差处理的影响。文中基于大别山金寨重力基线场的混合重力测量数据, 解耦了格值、 基准控制的影响, 获得了金寨重力基线场的初值。结果表明: 金寨重力基线场可以满足安徽地震重力测网仪器标定的需求, 对提升监测效率、 节约经济成本具有重要意义, 也可为其他基线场、 地震重力区域监测网数据处理提供参考。

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    38. 阿尔金断裂东段的河流阶地累积位错
    李路瑶, 丁锐, 姜大伟, 张世民
    地震地质    2024, 46 (3): 547-569.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.03.003
    摘要137)   HTML21)    PDF(pc) (18302KB)(103)    收藏

    阿尔金断裂带是青藏高原北缘的大型左旋走滑断裂, 其东段与NW走向的祁连山逆冲断裂带斜接。文中基于无人机摄影测量技术(SfM)获得的高分辨率影像数据, 对阿尔金断裂带东段长约127km的段落开展了详细解译, 并对其中9个典型河流阶地位错点进行测量与统计。沿阿尔金断裂带向E, 晚第四纪左旋累积位移总体呈衰减趋势, 且以断裂带东侧NW走向斜接逆冲断裂或逆冲走滑断裂为界, 其累积位错量在同一断裂段内大致相当, 但相邻断裂段之间表现为阶梯状递减, 指示了斜接断裂的构造转换关系及可能的地震破裂分段作用, 为阿尔金断裂带活动性分段研究与潜在发震能力评价提供了依据。

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    39. 2022年东台地震序列区域速度结构和精确定位
    于悦颖, 李正楷, 杨云, 康清清, 钱佳威, 王俊菲, 瞿旻, 周昱辰, 李迎春, 许田
    地震地质    2024, 46 (3): 627-644.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.03.007
    摘要136)   HTML9)    PDF(pc) (9248KB)(44)    收藏

    2022年江苏东台接连发生数十次小地震, 其中, 震级最大的 MS3.0 地震导致震中附近震感明显。 为探究该地区近期地震相对活跃的原因, 文中收集了2008—2022年的地震走时资料, 利用双差层析成像方法对苏北盆地的速度结构和地震位置进行了联合反演, 获得了震中区P波三维速度结构和地震精确定位结果, 并结合断裂分布、 震源机制解和当地工业活动等资料, 对地震序列可能的发震机制和发震构造进行了探讨。 结果显示: 1)重定位后, 地震序列总体呈近SN向带状展布, 发震优势深度在11~16km, 与已探明的断裂带缺乏明显联系。 结合震源机制结果推测, 序列下方可能存在NNE-SSW向隐伏构造。 2)震中区下方速度分布具有明显的非均匀性特征, 15km深度处存在纺锤状P波高速异常体, 地震序列的震源位置表现出从该异常体向远处扩散的发震特点。 3)震中区附近现存多处工业活动, 其中五烈—时堰—溱东作业点、 地震序列和深部高速异常三者的位置存在一定的关联性, 且作业时间和发震时间相近。 由此推断, 此次地震序列的发生与深部非均匀速度结构有关, 震中附近的工业活动可能改变了区域应力状态, 导致了能量的释放。

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    40. 2018年9月8日墨江5.9级地震云南普洱大寨流体异常特征及机理
    胡小静, 付虹, 张翔, 李利波, 黄江培, 李琼, 高文斐
    地震地质    2024, 46 (2): 477-491.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.02.014
    摘要136)   HTML12)    PDF(pc) (6351KB)(127)    收藏

    文中梳理了2004年以来普洱大寨井连续观测的水化学离子和井-含水层渗透性异常特征。 研究发现, 在观测井周边250km范围内5.5级以上地震发生前, 多次出现过可重复、 可类比的异常变化, 对地震具有较好的异常指示和预测意义。 但相比以往震例, 墨江5.9级地震发生前, 无论是化学离子还是物理参数均出现了观测以来幅度最大的变化, 异常状态较以往强烈很多, 但发震的震级只有5.9级。 为了研究这一现象产生的原因和机理, 文中尝试从区域深部物质活动和区域应力水平2个方面对墨江5.9级地震前的异常演化过程开展讨论, 得到以下认识: 墨江5.9级地震前, 流体异常整体呈现出较为显著的从深部到浅部、 从背景到短期微观异常再到临震宏观异常的演化过程; 墨江5.9级地震前, 普洱大寨连续观测的水化学离子浓度异常和井-含水层渗透性的改变是由于区域内垂向剪切应力持续增强引起的含水层受挤压, 从而形成了垂向的流体补给, 最终引起不同含水层水体发生交替混合而产生的结果; 本次异常形成初期还伴随深部物质剧烈活动的现象, 较为显著的由深部到浅部的耦合作用过程可能是导致墨江5.9级地震前出现自观测以来地下流体异常幅度最显著的原因。 因此, 流体活动从深部开始, 随着区域应力不断积累, 不断向地表传递的演变过程是墨江5.9级地震前流体异常演化的本质特征; 区域应力的作用方式和深部物质活动程度不同, 是引起墨江5.9级地震前异常特征与研究区其他历史震例前明显不同的根本原因。 文中研究为全面认识普洱大寨井地下流体异常的预测意义和地震前流体异常的深浅耦合演化过程提供了一定参考。

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