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    1. 郯庐断裂带安丘-莒县断裂江苏段古地震研究新进展
    张浩, 李丽梅, 蒋新, 章东, 许汉刚
    地震地质    2023, 45 (4): 880-895.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.04.005
    摘要860)   HTML19)    PDF(pc) (17177KB)(154)    收藏

    郯庐断裂带是中国东部活动性最强的断裂带, 郯庐断裂带江苏段主要由5条分支断层组成, 并于更新世强烈活动, 其中安丘-莒县断裂持续活动至全新世, 是1668年郯城8½级特大地震的发震断裂。文中采用古地震探槽方法研究安丘-莒县断裂江苏段全新世以来的古地震事件, 并采用14C测年方法确定古地震的时间。结合前人通过探槽揭露的古地震时间进行综合分析, 认为安丘-莒县断裂江苏段全新世以来共有3次古地震事件, 时间分别为距今3 00a以来、距今约6 000a和1 1000a, 垂直同震位移均约1m。1668年郯城8.5级地震在安丘-莒县断裂新沂段山前出露区存在地表破裂的迹象, 在隐伏区表现为大量喷砂冒水现象, 在探槽揭露的晚全新世地层中有密集的裂缝和砂脉。

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    2. 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473)      PDF(pc) (14935KB)(289)    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。结合地质所产出的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。2km长的地表破裂带规模远小于乌什MS7.1地震余震带的长度,是由MS7.1主震所致还是因MS5.7余震造成的,以及产生地表破裂倾向SE的逆断层与倾向NW主震发震断裂之间是何种关系还需进一步研究。
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    3. 联合GPS和InSAR研究海原-六盘山断裂现今的地壳变形特征
    蒋锋云, 季灵运, 朱良玉, 刘传金
    地震地质    2023, 45 (2): 377-400.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.005
    摘要304)   HTML21)    PDF(pc) (14678KB)(168)    收藏

    海原-六盘山构造区为青藏高原东北部构造变形最为显著的区域之一, 历史强震活动频繁, 是研究青藏高原NE向扩展的重要窗口和地震孕育过程的理想场所。文中处理了跨海原-六盘山断裂2014-2020年期间2个轨道的时序Sentinel-1A/B SAR数据, 获得了该区域InSAR视线向现今的地壳形变场。融合公开发表的近十多年时间尺度的水平GPS地壳运动速度场, 获得了研究区高密度地壳水平形变场。对比GPS、水准和InSAR观测结果, 以及GPS-InSAR融合的高密度水平形变场, 分析讨论了该区域的地壳形变、应变场特征及其与构造之间的对应关系。主要结论如下: 1)GPS和InSAR观测表明, 1920年海原8.5级大地震的震后黏弹性松弛效应在海原断裂南侧至今仍较为明显; 2)GPS-InSAR高分辨率水平形变场表明, 狭义海原断裂左旋滑动速率的递减主要发生在中东段, 而中西段递减并不显著, 可能与海原断裂向六盘山断裂之间由左旋走滑向逆冲推覆构造转换有关; 3)六盘山断裂中-南段的地壳垂直形变和水平形变场特征均显示, 该段断裂可能处于强震孕育的中晚期, 根据反演得到的断层运动参数和地震地质资料, 估算六盘山断裂中-南段发生强震的最大矩震级约达7.5级; 4)研究区应变积累较快的区域主要集中在海原断裂附近和海原断裂-香山-天景山断裂之间的左旋剪切区, 香山-天景山断裂东南段的应变率场和周围相比明显偏小, 存在应变不匹配现象, 可能与强震孕育有关。

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    4. 基于InSAR技术的同震形变获取、地震应急监测和发震构造研究应用进展
    赵德政, 屈春燕, 张桂芳, 龚文瑜, 单新建, 朱传华, 张国宏, 宋小刚
    地震地质    2023, 45 (2): 570-592.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.016
    摘要267)   HTML22)    PDF(pc) (7303KB)(203)    收藏

    随着大地测量观测理论、观测平台和观测技术的发展与进步, InSAR作为一种新型的遥感地质观测途径和数据源, 在同震形变获取、地震应急监测、抗震救灾和发震构造科学研究中发挥了越来越重要和不可替代的作用。其中, InSAR在同震形变监测中的应用最为广泛, 能够在重要灾害性地震事件发生后及时响应, 在识别隐伏断层、确定发震断层、监测地表破裂、研究发震断层的运动学特征、获取三维形变以及厘定发震构造等问题中能提供有效的地表观测数据和模型约束。InSAR观测以其大范围、高精度、及时性等技术和数据优势, 在地震应急观测方面的科技支撑作用逐渐凸显, 能解决防震减灾的实际需求并逐渐趋于业务化。梳理近年来InSAR技术在不同活动构造区和地震危险区地震周期形变监测中的应用、分析基于InSAR同震形变观测的断层运动学特征和发震构造研究、讨论InSAR技术的前沿发展趋势, 能更好地服务于当前青藏高原及周边广大地区的防震减灾事业, 有助于实现活动断层的地震危险性评估等科学目标。基于此, 文中简要综述了近20年来InSAR技术在同震形变获取、应用中的现状、业务化、科学认识和存在的问题。

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    5. 大凉山断裂带中段越西断裂晚第四纪古地震
    刘庆, 刘韶, 张世民
    地震地质    2023, 45 (2): 321-337.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.002
    摘要241)   HTML44)    PDF(pc) (15181KB)(230)    收藏

    越西断裂是青藏高原东缘大凉山断裂带中唯一一条以逆冲作用为主的分支断裂。该断裂控制了越西第四纪盆地, 断层2盘有2 000m的地形高差, 与其东侧以左旋走滑错动为主的普雄断裂构成了大凉山断裂带中段的正花状构造。前人发现了越西断裂在山前洪积扇上形成的断层陡坎, 但目前尚没有相关古地震的研究报道。文中在断错地貌调查的基础上, 通过槽探与放射性碳年代测定等方法揭露了越西断裂晚第四纪以来的4次古地震事件, 年代分别是25260-23880BC、23930-23500BC、20980-1400BC、1270-1500AD, 最新事件可能为1480年越西地震。根据普雄断裂已有的古地震研究结果分析, 这次历史地震可能导致越西断裂与普雄断裂同步破裂。

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    6. 渭河盆地东南缘渭南塬前北侧分支断层的浅部结构及晚第四纪活动
    李晓妮, 杨晨艺, 李高阳, 冯希杰, 黄引弟, 李陈侠, 李苗, 裴跟弟, 王万合
    地震地质    2023, 45 (2): 484-499.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.011
    摘要240)   HTML11)    PDF(pc) (8781KB)(123)    收藏

    渭南塬前断裂是渭河盆地东南缘一条重要的近EW向的全新世活动断裂, 与1556年华县8级特大地震的发生密切相关。该断裂的北分支--渭南塬前北侧分支断层通过渭南市区, 查明该北侧分支断层的展布、浅部结构、晚第四纪活动性以及发震能力, 对于当地的防震减灾工作具有重要意义。文中通过浅层地震和钻孔联合剖面探测, 结合地面地质调查, 对渭南塬前北侧分支断层的展布、结构特征以及晚第四纪活动性开展研究。4条测线的浅层地震勘探揭示渭南塬前北侧分支断层与渭南塬前断裂平行展布, 两者呈阶梯状正断层结构关系。渭南塬前北侧分支断层错断多套第四纪地层, 显示出生长型正断层特征; 可识别的上断点埋深为95m以浅, 晚更新统的垂直错距为16~20m; 在剖面上表现为宽200~1 800m的次级断陷带, 具有阶梯状正断层和小型地堑结构。钻孔联合地质剖面揭示渭南塬前北侧分支断层距今19ka以来仍有活动, 晚更新世中期以来的平均垂直运动速率为0.07~0.26mm/a。结合地表的断层陡坎和断错地貌现象判定, 渭南塬前北侧分支断层与渭南塬前主断层同样具有较强的晚更新世-全新世活动性, 不能排除渭南塬前北侧分支断层曾经参与1556年华县8级大地震破裂的可能性, 亟需针对其潜在地震危险性和危害性开展相关研究。

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    7. 地震流体地球化学短临预测研究进展与展望
    李营, 方震, 张晨蕾, 李继业, 鲍志诚, 张翔, 刘兆飞, 周晓成, 陈志, 杜建国
    地震地质    2023, 45 (3): 593-621.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.03.001
    摘要228)   HTML39)    PDF(pc) (2594KB)(202)    收藏

    建立地震短临预测方法是减轻地震灾害损失的最有效手段, 也是科学难题。流体是地球内部最为主动、 活跃的组分, 携带了地球各圈层的地球化学信息。地震流体地球化学的组成和变化对地下物理化学条件的改变响应灵敏, 是指示地震和构造活动的有效指标。文中综述了国内外流体地球化学短临预测机理的研究进展, 介绍了国内外已经建立的流体地球化学地震短临预测模型和方法, 利用《中国震例》数据对主要预测模型和方法进行了检验分析, 评述了各方法的适用性和效能。结合团队已有的工作基础, 提出了基于前兆机理进行地震流体地球化学短临预测的思路, 并对中国地震科学实验场地球化学子系统的地震短临预测研究和应用进行了展望。

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    8. 秦岭北缘断裂带的重要分支——桃川-户县断层的浅部结构与第四纪活动性
    杨晨艺, 李晓妮, 冯希杰, 黄引弟, 裴跟弟
    地震地质    2023, 45 (2): 464-483.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.010
    摘要227)   HTML11)    PDF(pc) (7081KB)(121)    收藏

    秦岭北缘断裂带是渭河盆地南缘重要的活动构造, 含有多条分支断层, 其中近EW向的桃川-户县断层位于该断裂带的北侧, 其东段隐伏于渭河盆地内。已有研究对该断层隐伏段的中段开展了浅层人工地震勘探, 并推断其为正断兼走滑运动性质的晚更新世活动断层, 但未能确定断层最晚活动的年代与活动速率。文中通过开展新的浅层地震勘探和钻孔联合剖面探测, 进一步研究了桃川-户县断层西段(太白盆地段)与东段(渭河盆地隐伏段)的浅部结构构造和几何展布、第四纪活动的最晚时代及活动速率。探测剖面揭示出桃川-户县断层的西段可向W延伸至少20km至太白盆地, 而东段自眉县起延入渭河盆地, 经周至、户县, 隐伏于渭河盆地第四系中。断层西段在太白盆地断错早第四系及下伏结晶基底, 控制了太白盆地南缘, 其N倾的正断作用断错第四系约300m, 断层带内保留老的逆冲构造残余。断层东段(渭河盆地隐伏段)在周至和户县附近的主断面倾向N, 断层带分别表现为宽约6km的断陷带和宽约4km的阶梯状构造带, 断错了上更新统顶界; 在渭河盆地南缘, 断层断错全新统标志层黑垆土S0, 垂直断距为4~5m, 对应的全新世活动速率为0.4~1.3mm/a。综合浅层地震勘探、钻孔探测及地面地质调查结果分析认为, 桃川-户县断层东段的活动性明显强于西段, 这可能是由于东段并入渭河盆地构造带, 成为一级活动地块边界带的一部分所致。桃川-户县断层是秦岭北缘断裂带的重要组成部分, 其控制了渭河盆地南缘的构造活动。

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    9. 雅鲁藏布江中游全新世溃决洪水滞留沉积物粒度及微观结构特征分析
    徐博, 王萍, 王慧颖, 郭桥桥, 石灵璠, 石宇翔
    地震地质    2023, 45 (2): 305-320.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.001
    摘要219)   HTML18)    PDF(pc) (6489KB)(168)    收藏

    青藏高原东南部的河谷中广泛分布堰塞湖、溃决洪水和风成沙等不同类型的沉积物, 利用粒度和形貌指标识别沉积物类型的相关研究还处于探索阶段。为了解洪水沉积物的粒度特征、空间分异规律及颗粒表面的微形貌特征, 我们在雅鲁藏布江中游加查峡谷出口-派镇长约350km范围内的全新世早期溃决洪水滞留沉积物中采集了33个样品, 利用Malvern 3000型激光衍射粒度仪、Zeiss Signma扫描电子显微镜进行测试, 结合数字地貌(DEM)数据提取的河道宽度、陡峭系数, 对粒度特征的空间分布规律进行分析, 取得以下认识: 溃决洪水滞留沉积粒度的总体特征为细-粉砂(2.57~5.18Φ), 分选较差, 呈正偏、窄峰态; 通过端元建模得出2个端元模型: EM1端元可能代表高山峡谷区溃决洪水能量较高的冲积特征, EM2端元可用来指示溃决洪水滞留沉积的堆积过程。溃决洪水滞留沉积的石英颗粒表面的微观结构特征以机械成因的擦痕、贝壳状断口、上翻解理及解理台阶为主, 化学成因的溶蚀孔洞较为少见。作为半湿润季风区河谷地带爬坡沙丘的典型代表, 位于下游河段的丹娘佛掌沙丘与已知溃决洪水滞留沉积的粒度特征及石英颗粒表面的微形貌特征相似, 我们认为佛掌沙丘的沙源主要来自溃决洪水沉积。

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    10. 基于扩散方程的陡坎形貌测年方法进展
    许建红, 陈杰, 魏占玉, 李涛
    地震地质    2023, 45 (4): 811-832.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.04.001
    摘要214)   HTML26)    PDF(pc) (5260KB)(139)    收藏

    陡坎是一种自然界常见的台阶状地貌, 但其形成年龄通常很难直接测定。发育在松散堆积物中的陡坎经过初期短暂的重力垮塌之后, 将经历漫长的低能退化过程。如果陡坎剖面形态的演化可基于扩散方程来模拟, 且扩散系数可独立标定, 即可利用陡坎地形剖面估算其年龄, 这种方法被称为形貌测年。文中简要回顾了陡坎形貌测年的研究历史, 介绍并讨论了陡坎退化的概念模型与扩散模型, 特别是非线性扩散模型的建立及求解、 参数在扩散模型中所起的作用、 最佳陡坎形貌年龄的确定流程等, 分析了陡坎上、 下地貌面坡度对陡坎退化的影响, 编制了非线性扩散模型的年龄图版, 给出了图版的应用实例, 验证了形貌测年方法的有效性。线性扩散模型和非线性扩散模型均可用于单次事件陡坎的退化分析, 但对于年轻的单次事件陡坎推荐使用非线性扩散模型。断层重复活动形成的陡坎的退化分析则需要谨慎对待, 恒定滑动速率陡坎的非线性扩散模型适用于模拟年龄<10ka、 活动速率高的断层陡坎的演化; 多次事件陡坎模型(包括线性扩散和非线性扩散)需要仔细评估每次事件在陡坎剖面上的断错位置及其位移量。尽管陡坎形貌测年方法存在很多假设条件, 但目前快速获取一定范围内的高分辨率地形数据已成为现实, 从这些数据中可以沿着同一陡坎提取大量剖面进行分析, 继而得到具有统计意义的结果, 这为陡坎退化分析和形貌测年方法提供了广阔的应用前景。

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    11. 基于高分辨率遥感影像的地震破裂带精细特征研究——以理塘断裂为例
    游子成, 毕海芸, 郑文俊, 彭慧, 梁淑敏, 段磊, 覃乙根
    地震地质    2023, 45 (5): 1057-1073.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.05.002
    摘要208)   HTML28)    PDF(pc) (10517KB)(225)    收藏

    同震地表破裂是地震在地表最直观的地貌表现, 其几何形态和展布特征记录了丰富的断层活动信息。近年来, 高分辨率遥感影像的日益丰富和摄影测量方法等的快速发展, 能帮助我们快速获取研究区高分辨率地形地貌数据, 以便更好地识别地震地表破裂带的精细几何结构, 并测量沿线断错位移分布等信息。文中选取川西理塘断裂1890年地震的同震地表破裂为研究对象, 利用WorldView遥感卫星影像立体像对和摄影测量方法生成了研究区0.5m分辨率的正射影像和1m分辨率的数字高程模型(DEM)。基于此数据解译获取了1890年地震地表破裂带的空间展布范围和精细几何结构, 沿破裂带测量了90组冲沟、 田埂等线性地貌标志的左旋位移, 并统计了其累积概率密度分布(COPD)。结果表明, 理塘断裂全新世中期以来至少经历过4次规模相当的强震事件, 其中最近一次的1890年地震事件的破裂长度约为27km, 同震左旋位移约为1.3m, 估算震级为 MW6.8 ~7.1, 其他3次由老到新的地震事件的同震位移约为1.8m、 1.9m、 1.1m。研究结果充分展示出高分辨率遥感影像数据在同震地表破裂研究中的应用潜力。

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    12. 活动断层探测综合标准化
    黎益仕
    地震地质    2023, 45 (2): 455-463.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.009
    摘要203)   HTML14)    PDF(pc) (926KB)(169)    收藏

    活动断层探测是防震减灾的基础性工作。 随着业务工作的不断深入, 标准化工作取得的进展对业务发展起到了重要的支撑作用。目前, 现有标准和新标准的制定进度远远无法满足实际需要。文中将综合标准化运用于活动断层探测, 提出以提升工作质量和应用效益为综合标准化目标, 并将目标细化分解成业务过程、成果产出和推广应用3个方面进行相关要素分析, 系统地梳理出活动断层探测的主要工作环节及其涵盖的工作内容和技术方法, 汇总各工作环节中获得的数据、图件、报告和数据库等成果产出内容, 给出支撑活动断层探测成果应用的主要技术要素。以此为基础, 结合工作实际和已有标准现状, 分业务基础、项目实施、技术方法、成果产出和推广应用5个序列提出了组成标准综合体的41项标准, 并列出标准明细表。活动断层探测标准综合体涵盖了全业务链条所需的标准, 标准间相互衔接协调, 发挥成套标准的整体优势, 将为进一步提升活动断层探测标准化水平、加快标准制、修订进度奠定良好基础, 也将为防震减灾工作其他业务领域的高质量创新规范发展提供有益示范。

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    13. 阿拉善地块南缘北大山断裂的晚第四纪构造活动证据
    左玉琦, 杨海波, 杨晓平, 詹艳, 李安, 孙翔宇, 胡宗凯
    地震地质    2023, 45 (2): 355-376.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.004
    摘要184)   HTML36)    PDF(pc) (27392KB)(165)    收藏

    阿拉善地块南缘地处青藏高原东北缘地壳扩展前锋带的北侧, 对该地区活动断裂晚第四纪的运动性质、滑动速率等开展研究, 有助于理解阿拉善地块的晚第四纪构造变形特征及其对青藏高原向N扩展的响应。文中结合遥感影像解译与野外地质地貌考察, 对阿拉善地块南缘的北大山断裂进行了分段和活动性研究。结果表明, 北大山断裂左旋走滑断错晚第四纪洪积扇和阶地等地貌, 形成显著的位错阶地坎、冲沟以及断层陡坎。通过对断错地貌线等标志的测量、复原、统计分析等, 发现断裂的地貌位移值分布于3~20m, 发育新鲜断层自由面的断层陡坎和左旋错动的纹沟指示了断层的最新一次活动。基于同期洪积扇年龄估算得到北大山断裂晚更新世以来的左旋滑动速率为0.3~0.6mm/a。北大山断裂的运动学特征与区域NE向应力场一致, 可能受到了青藏高原NE向扩展的影响。

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    14. 基于ArcGIS平台的天山北麓活动逆断层智能化提取方法的研究与实现
    张玲, 苗树清, 杨晓平
    地震地质    2023, 45 (2): 422-434.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.007
    摘要180)   HTML17)    PDF(pc) (7262KB)(132)    收藏

    数字地形分析是活动构造和构造地貌研究中的一种重要手段, 目前已被广泛应用于地表过程分析中。随着高精度数字地形数据获取的日益便捷, 精细定量化研究地貌参数已成为一个重要趋势。呼图壁断裂和独山子断裂位于天山山脉北麓, 地表迹线十分典型而显著。在这2个区域内, 前人已经完成了区域大比例尺活动断裂地质地貌填图, 并发表了大量研究成果。因此, 它们是十分理想的探索断层迹线自动化提取方法的2个区域。在实际提取过程中, 根据逆断层陡坎的倾向是否与其所在地貌面坡向一致, 文中分别定义了正向和反向逆断层陡坎。基于对这2种不同断层陡坎形态的分析, 利用ArcGIS软件平台并选择恰当的地貌参数实现了对断层地表迹线的提取。通过坡度计算、冲沟提取、数据密度分析和流程建模等步骤, 建立了2套智能化提取流程。最终提取结果与以往的地质地貌填图和遥感数据目视解译结果基本一致。除此之外, 独山子研究区的提取结果还揭露了未曾被识别的反向断层陡坎迹线。这不仅说明文中提出的方法具有很好的适用性, 同时也能够提取十分细小的逆断层地表迹线。与传统方法相比, 这种人机交互式的半自动化方法大大提高了工作效率。但是, 如何真正实现任意地质构造背景中逆断层地表迹线的完全自动化提取, 仍然是未来一个重要的研究方向。

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    15. 2022年四川马尔康MS6.0强震群重定位及发震断层探讨
    许英才, 郭祥云
    地震地质    2023, 45 (4): 1006-1024.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.04.012
    摘要175)   HTML19)    PDF(pc) (13832KB)(131)    收藏

    2022年四川马尔康强震群是中国有地震台网记录以来, 巴颜喀拉块体东部马尔康地区首次出现的地震频度高、 时空分布集中、 爆发性较强且震级强度大的罕见强震群活动。文中通过双差定位方法对该震群序列进行了重定位, 利用gCAP方法测定了MS≥3.6地震的震源机制及矩心深度, 然后根据震源机制结果分析了马尔康地区应力体系与这些地震震源机制的关系, 最后根据重定位结果进行了断层面拟合。结果显示, 马尔康震群序列震中区域主要沿NW向优势分布, 整个震群序列的平均初始破裂深度为9.8km, 深度剖面反映地震相对密集的区域主要介于0~15km深度之间, 震群中震级最大的 MS6.0 地震的初始破裂深度为12.5km, 几乎位于震群序列密集区的底端。其震源机制节面I的走向为150°, 倾角为79°, 滑动角为7°; 节面Ⅱ的走向为59°, 倾角为83°, 滑动角为169°; 矩心深度为9km。其余MS≥3.6地震的震源机制均为走滑型, 震源机制节面的倾角为71°~86°, 且相同走向的各个节面的倾向也有所不同, 其矩心深度为5~9km, P轴方位为NWW向, 且倾伏角近水平。MS≥3.6地震震源机制NW向节面的相对剪应力均显著大于NE向节面, 且NW向节面的正应力均小于NE向节面, 表明这些地震更容易在NW向的节面上产生走滑错动。拟合后的断层面参数揭示震群中大部分地震活动可能受到马尔康断裂附近至少2条近NW走向的平行伴生断层控制, 倾角约为88°, 且具有左旋运动性质。结合已有的区域地质构造推测, 马尔康震群可能为NW向和NE向共轭断层发震, 其中NW向断层控制了大多数地震活动。

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    16. 2021年云南漾濞6.4级地震震源区地壳应力不均匀性研究
    万永革, 王昱茹, 靳志同
    地震地质    2023, 45 (4): 1025-1040.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.04.013
    摘要175)   HTML17)    PDF(pc) (7335KB)(86)    收藏

    精细地壳应力场在地球动力学研究中具有至关重要的作用。2021年云南漾濞地震序列发生在地震观测台站密集分布的地区, 丰富的漾濞地震序列资料为该地区的精细应力场分析提供了大量地震震源机制解数据。为分析漾濞地震震源区的应力状态、 断层构造和地震动力学关系, 首先选择震源机制中心解算法对搜集到的漾濞地震序列震源机制解进行中心解求解, 以保证震源机制数据的准确性; 其次基于地震序列发生的位置, 采用移动窗方法将震源机制解划分为6个区域, 分别求解了6个区域的应力张量数据; 最后分析了非均匀应力场所揭示的动力学问题。研究结果表明: 漾濞地震震源区西北部和东南部的压应力轴方向由NNW-SSE向转换为NNE-SSW向, 偏转角度达23°, 且西北部的应力形因子大于东南部。推测西北部和东南部明显的应力场变化是由破裂区北部物质南移受阻和印缅弧深部NNE向低角度俯冲导致研究区浅部出现NNE向拉张联合作用所致。漾濞地震序列破裂东南区呈现马尾状散开的断层分布及山脉和水系走向在周围的分布均与本研究推测的应力偏转和应力形因子改变相符。这些研究对认识该地区的断裂活动特性和地震动力学具有一定意义。

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    17. 中国地震断裂带氢气观测研究现状
    蒋雨函, 王子思, 刘佳琪, 梁卉, 周启超, 高小其
    地震地质    2023, 45 (3): 622-637.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.03.002
    摘要175)   HTML23)    PDF(pc) (2106KB)(137)    收藏

    中国地震断裂带氢气观测的分析手段主要有气相色谱仪和数字化高精度测氢仪2种。文中基于这2种不同分析手段及大量震例, 整理了地震断裂带氢气观测的研究进展。断裂带地壳逸出氢气的浓度在地震前几个月或几天内呈几倍、 几十倍甚至百倍的异常升高, 与地震有良好的对应关系, 是重要的地震短临预报指标。文中总结了地壳逸出氢气形成的3种机理: 地下应力改变导致地下裂隙连通使氢气逸出、 岩石发生水岩反应生成氢气及温度梯度致使氢气逸出; 进而对比分析了不同观测点氢气浓度的其他影响因素, 对于不同的地质和气候条件, 影响因素所起作用大小也不同。断裂带地壳中逸出氢气的地球化学特征是很好的地震短临预报参考指标。

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    18. 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174)   HTML10)    PDF(pc) (4654KB)(147)    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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    19. 2022年芦山MS6.1地震序列的精确定位及发震构造
    傅莺, 胡斌, 赵敏, 龙锋
    地震地质    2023, 45 (4): 987-1005.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.04.011
    摘要170)   HTML16)    PDF(pc) (7950KB)(118)    收藏

    2022年6月1日在四川芦山发生了 MS6.1 地震。为厘清这次地震的发震构造与2013年4月20日芦山 MS7.0 地震是否相同, 文中基于2013年4月20日-2022年7月1日四川地震台网记录到的芦山地区的震相数据, 采用多阶段地震定位方法进行了精确定位, 最终获得了6 992次ML≥1.0地震事件的精确定位结果, 定位误差为: 水平向0.5km, 垂直向0.7km, 走时残差0.18s。主震的精确位置为(30.382°N, 102.943°E), 震源深度为15.6km。定位结果显示, 2022年芦山 MS6.1 地震序列整体位于2013年芦山 MS7.0 地震序列北东端的西南侧, 余震密集区NE-SW向长约10km, NW-SE向长约8km。整个芦山地震序列震中分布区域的长轴呈NE向, 沿其走向的震源深度剖面显示, 2022年6月1日芦山 MS6.1 主震和 MS4.5 最大余震的震源深度约为15km, 与2013年芦山 MS7.0 主震的震源深度相当。 MS6.1 地震序列位于长轴的北东端, 并未突破 MS7.0 地震的破裂终止点而进入大邑地震空段。沿芦山地震序列震中分布区域短轴的震源深度剖面显示, MS6.1 地震序列发生在一条新的反冲断层上, 该破裂面略呈弧形向NW突出, 位于既有的芦山 MS7.0 发震构造的北西侧, 倾向SE, 与2013年芦山 MS7.0 北段的反冲断层近平行, 水平间距约5km, 在底部连接至2013年芦山 MS7.0 地震的主断面。同时, 文中采用CAP(Cut and Paste)方法反演得到此次芦山 MS6.1 地震的震源机制解为逆冲型, 最佳双力偶解分别为: 节面I, 走向221°、 倾角40°、 滑动角105°; 节面Ⅱ, 走向22°、 倾角52°、 滑动角78°; 矩震级 MW5.7, 矩心深度为14km, 与初始破裂深度一致, 结合精确定位余震分布及断裂走向结果判定节面Ⅱ为其发震断层面。根据精确定位结果、 震源机制解及震源区构造特征推测, 此次芦山 MS6.1 地震为龙门山断裂带南段的一条走向NE-SW、 倾向SE的反冲断裂发生逆冲错动所致。文中也讨论了2次芦山 MS7.0 和 MS6.1 地震的关系, 认为从空间关系和构造相关来看, 可以将二者看作同一序列, 但这2次事件的发震时间间隔显然突破了统计意义上的主震-最大余震关系。此外, 此次地震的发生进一步增强了位于其北段的大邑地震空段的应力水平。

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    20. 基于井水位气压效应计算含水层的水力参数
    刘伟, 白细民, 吕少杰, 史浙明, 齐之钰, 何冠儒
    地震地质    2023, 45 (3): 652-667.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.03.004
    摘要166)   HTML17)    PDF(pc) (3448KB)(96)    收藏

    研究井水位对气压信号的响应可揭示地下水运动规律、 含水层储水机制等众多水文地质信息, 也可为求解含水层的水力参数提供新的途径。相较于传统野外水文地质试验, 利用井水位气压响应求解参数的方法具有原位、 低成本、 低扰动的优势。文中以位于曲江断裂带的高大井为研究对象, 基于不同时间段内井水位对气压信号的响应, 计算了含水层的水力参数。结果表明: 不同观测时段内高大井所在含水层的渗透率为8.89×10-15~11.10×10-15m2, 导水系数为2.44×10-6~3.05×10-6m2/s, 总体变化不大, 说明地震后高大井含水层的渗透性并未发生显著改变, 曲江断裂带的渗透性相对比较稳定。利用气压响应方法计算的结果与前人利用固体潮响应和微水试验计算所得结果存在一定差异, 反映了利用不同井-含水层系统的响应模型反演的含水层水力参数所代表的空间尺度、 模型的适用性及参数范围的差异性。由于气压信号作用的频段更宽, 模型反演的参数更多, 且在不同水文地质条件下均能记录其响应, 使得气压响应模型的适用性更为广泛。

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    21. 郯庐断裂带女山湖北侧探槽的新活动现象及讨论
    赵朋, 李军辉, 陶月潮, 疏鹏, 方震
    地震地质    2023, 45 (2): 338-354.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.003
    摘要163)   HTML18)    PDF(pc) (13253KB)(174)    收藏

    郯庐断裂带苏皖交界段处于断裂中段与南段的过渡区, 断层新活动较为复杂。近几年的研究成果显示, 在淮河南侧浮山、紫阳一带断层晚第四纪仍有较强活动, 该断层向S至女山湖的活动情况如何、晚第四纪活动是否延伸至女山湖, 是值得关注的问题。在明光女山湖北侧六谷堆村东开挖的地质探槽揭示了宽2~4m的断层变形带, 带内沿断层卷入多个棕黄色黏土团; 断层的新活动错动了上覆晚更新世黏土层, 断层面延伸至地表呈“通天”状, 地层年代数据表明其最新活动时代至少为晚更新世晚期; 断层面发育的擦痕及阶步显示断层经历过逆右旋活动。以上成果表明, 郯庐断裂带东支最为活动的断层晚第四纪的活动向S延伸至明光女山湖。泗洪-明光是郯庐断裂带中-南段的构造“节点”, 多个断层剖面存在楔状土、正断、黏土团等现象, 显示以逆走滑为主要运动方式的断层在地表局部存在丰富的伴生现象, 而产生这些现象的原因可能与断层在不同时、空所受的区域复杂应力及其变化有关。

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    22. 川西理塘毛垭温泉群的成因及深部地热过程
    申华梁, 杨耀, 周志华, 芮雪莲, 廖晓峰, 赵德杨, 梁明剑, 陈梦蝶, 官致君, 任宏微
    地震地质    2023, 45 (3): 689-709.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.03.006
    摘要161)   HTML9)    PDF(pc) (9916KB)(69)    收藏

    毛垭温泉目前的成因模式及深部地热过程的研究程度较低。文中以理塘毛垭温泉群和周边的冒火温泉为研究对象,对其进行水化学组分和氢、氧同位素分析。研究结果表明,毛垭温泉群和冒火温泉的水化类型均为Na-HCO3型。温泉水在深循环过程中,深部水、岩、气的相互作用使得热储层中的长石发生水解,是形成Na-HCO3型地热水的主要原因。氢、氧同位素的测量结果表明温泉水均起源于大气降水。毛垭温泉群与冒火温泉相比,具有更高浓度的离子组分,且表现出轻微的氧同位素漂移现象,表明毛垭温泉的循环深度更深,经历了更强烈的水-岩作用,此外,Cl-的深部来源比例更高。通过SiO2温标和硅焓混合模型估算得到毛垭温泉群的浅部热储温度为75~103℃,深部热储温度为235℃,冷水混合比例为87%~94%。基于深部热储温度计算得到毛垭温泉的最终循环深度接近5km。深部地热水受静水压力和水热对流作用,沿理塘断裂带向上运移,在此过程中,受构造裂隙的影响,地热水与冷水发生第1次混合,混合水的温度约为100℃。地热水循环至近地表时,与盆地内的冷水进行第2次混合,最终出露地表,形成中低温温泉群。

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    23. 田庄断裂变形带的演化机制分析
    韩晓飞, 史双双, 董斌, 薛晓东, 范雪芳
    地震地质    2023, 45 (3): 795-810.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.03.011
    摘要159)   HTML16)    PDF(pc) (16671KB)(82)    收藏

    田庄断裂是山西太原盆地晚更新世活动明显的一条重要隐伏断裂。文中对田庄断裂浅层地震剖面进行了处理和解释, 分析了多期断裂的时空分布特征, 确定了中更新世以来最新一次走滑挤压活动的主断面$\mathbb{F}_{1-\mathbb{Q}_{\mathbb{P}}^3} $和拉张正断活动的主断面F2-Qh; 结合断层气剖面确定前缘活动主断面F2-Qh两侧外延30m为变形带范围, 结合钻孔联合剖面和断层气剖面最终确定后缘活动主断面$\mathbb{F}_{1-\mathbb{Q}_{\mathbb{P}}^3} $两侧外延55m为变形带范围。同时, 最终揭示了田庄断裂带主断层的位置变化和断裂带形成与扩展的演化机制。

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    24. 结合野外考察的2022年门源MS6.9地震地表破裂带的高分七号影像特征
    王辽, 谢虹, 袁道阳, 李智敏, 薛善余, 苏瑞欢, 文亚猛, 苏琦
    地震地质    2023, 45 (2): 401-421.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.006
    摘要158)   HTML13)    PDF(pc) (22292KB)(146)    收藏

    2022年1月8日, 青海省门源县发生了 MS6.9 地震。为及时全面了解地震同震地表破裂带的空间分布并准确判定发震构造, 文中通过对震后高分七号遥感影像进行解译判读, 综合野外考察核实, 获得了门源 MS6.9 地震同震地表破裂带的展布情况, 并识别出多种典型的同震破裂地貌, 总结了多种同震地貌的影像特征。结果表明, 此次地震产生了2条主要的地表破裂带, 呈左阶斜列展布。北支主破裂带分布于冷龙岭断裂西段, 长约22km, 走向 100°N~120°E; 南支次级破裂带分布在托莱山断裂东段的局部段上, 长约4km, 走向为N90°E, 2条破裂带总长约26km; 沿破裂带形成了一系列典型左旋走滑同震地貌, 如张裂隙、张剪裂隙、挤压脊、挤压鼓包、左旋纹沟、左旋断错路基等; 在此基础上, 文中还对冷龙岭地区典型左旋地貌的累积位错进行了测量, 并与前人的测量结果作对比研究, 得到了较为准确的测量结果。文中基于高分影像对断裂沿线典型的断错地貌开展研究, 不仅可为高分七号卫星数据的地质应用积累实例, 所得结果也可为未来构造地貌研究提供强有力的数据支撑。

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    25. 华北坳陷中南部深部结构大地电磁探测
    王明亮, 张扬, 徐顺强, 徐志萍
    地震地质    2023, 45 (2): 536-552.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.014
    摘要154)   HTML9)    PDF(pc) (5569KB)(74)    收藏

    为研究华北坳陷中南部河南地区的深部电性结构和该区3次破坏性地震的深部孕震背景, 采用宽频带大地电磁测深法对该区深部的电性结构进行探测。使用NLCG二维反演方法对TE、TM模式进行联合反演, 最终获得研究区的深部电性结构。结果显示, 以新乡-商丘断裂为界, 其北部的北华北坳陷中的内黄隆起、东濮凹陷的电性结构相对简单, 为低阻、高阻2层结构, 与该区地壳由沉积盖层和基底整体性较好的坚硬地块结晶基底组成相对应。新乡-商丘断裂以南的南华北坳陷中的构造单元深部的电性结构相对复杂, 纵向上表现为低-高-低3层结构, 横向上高阻、低阻交互出现, 分析其可能与受到扬子板块与华北板块南缘相互俯冲碰撞影响有关。 而北华北坳陷因边界断裂--新乡-商丘断裂的调控, 受到扬子板块和秦岭-大别造山带造山作用的影响较小。1342年和1918年河南通许2次破坏性地震的震源位于太康隆起下方的高、低阻边界交接区域, 1737年河南封丘51/2级地震的震源位于壳内高、低阻梯度带附近。

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    26. 小型无人机(sUAV)在基岩区古地震研究选点中的应用
    邹俊杰, 何宏林, 周永胜, 魏占玉, 石峰, 耿爽, 苏鹏, 孙稳
    地震地质    2023, 45 (4): 833-846.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.04.002
    摘要153)   HTML21)    PDF(pc) (6000KB)(133)    收藏

    随着断层面形貌测量、 宇宙成因核素测年等技术的发展, 基岩断层面成为在基岩区古地震研究的良好研究对象。但是, 受沟谷侵蚀、 沉积覆盖和人为改造等非构造因素影响, 并非所有出露的基岩断层面都能完整记录和保存古地震信息。因此, 必须在基岩断层面上选择合适的研究点。传统的野外测量方法耗时费力, 难以掌握基岩断层面的整体信息, 即使通过高分辨率卫星影像也无法获得基岩断层面的精细结构。小型无人机航测(sUAV)采用低空摄影测量技术, 可快速获取基岩断层面高精度的地表三维结构, 为筛选目标工作点提供便利。文中以山西地堑系六棱山北麓断裂的马家窑基岩断坎为例, 采用小型无人机航测结合SfM摄影测量技术, 获得了基岩断层面的高精度三维地形数据, 通过精细地貌解译和断层坎剖面分析识别了沿断层坎分布的崩塌破坏、 沉积埋藏和侵蚀剥露等非构造因素, 分析了侵蚀、 埋藏和构造这3种典型的基岩断层面的形态特征, 选取了适合开展古地震研究的基岩断层面点, 展现了小型无人机在基岩区古地震研究工作中发挥的重要应用潜力。

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    27. 玛多 MS7.4地震断层土壤气特征与地表破裂的相关性
    王博, 崔凤珍, 刘静, 周永胜, 徐胜, 邵延秀
    地震地质    2023, 45 (3): 772-794.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.03.010
    摘要151)   HTML14)    PDF(pc) (8810KB)(113)    收藏

    2021年5月22日2时4分, 青海省果洛藏族自治州玛多县发生 MS7.4 地震。震后一个月, 在对地震地表破裂带的展布和同震位移进行详细勘察后, 有针对性地沿地表破裂带不同部位(西段、 中西段、 中东段、 东段)布设了7条800~3 000m的跨断裂测线, 对土壤气Rn、 H2、 Hg和CO2进行浓度测量和气体采集, 并对采集样品进行了碳同位素和氦同位素分析。测量结果表明, 地表各破裂段土壤气浓度的最大值差别较大, 破裂带东、 西两端的气体浓度较高而中段气体浓度较低, 可能与断层不同分段的破裂方式和应力分量不一致有关。土壤气中H2和Hg的浓度特征具有较好的一致性, 在地表破裂带内或紧邻处浓度较高。玛多 MS7.4 地震的发震断层东端出现多条分支, 破裂具有复杂性。从土壤气浓度测量结果来看, 南支和北支断层的活动都较强, 但北支断裂土壤气逸出浓度的曲线形态特征和断层产状不一致, 可能与北支断裂地表破裂范围大且存在多条次级断裂有关。3He/4He测定结果表明, 研究区土壤气中的稀有气体主要为大气来源, 但δ13C测值和CO2/3He计算结果显示玛多地震断层土壤气具有大气组分与地壳组分的混合特征。

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    28. 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150)   HTML27)    PDF(pc) (5264KB)(75)    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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    29. 四川芦山2022年6月 MS6.1 地震的发震构造及其与2013年4月 MS7.0 地震关系的探讨
    陈翰林, 王勤彩, 张金川, 刘瑞丰
    地震地质    2023, 45 (5): 1233-1246.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.05.012
    摘要150)   HTML25)    PDF(pc) (7565KB)(127)    收藏

    文中对2013年4月—2022年7月发生在芦山震区的地震进行重定位, 并反演了芦山2022年6月1日 MS6.1 地震的震源机制解。芦山 MS6.1 地震序列的震源深度北浅南深, 断层长约10km, 自深向浅破裂。通过分析芦山震区的发震构造和地震活动特征, 认为震源断层为一条走向NE、 倾向SE的盲逆冲断层, 其与2013年 MS7.0 地震走向NE、 倾向NW的主逆冲断层及其上盘走向NE、 倾向SE的反向逆冲断层共同组成双层“Y”字形结构。进一步综合分析库仑应力变化, 认为2013年芦山 MS7.0 地震对2022年芦山 MS6.1 地震具有抑制作用。

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    30. InSAR数据约束的鲜水河断裂带北西段震间滑动速率及浅部蠕滑特征
    陈毅, 赵斌, 熊维, 王伟, 余鹏飞, 余建胜, 王东振, 陈威, 乔学军
    地震地质    2023, 45 (5): 1074-1091.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.05.003
    摘要146)   HTML16)    PDF(pc) (10431KB)(141)    收藏

    作为中国大陆最为活跃的断裂带之一, 鲜水河断裂现今的滑动模式, 尤其是北西段的浅部蠕滑特征长期以来备受关注。文中首先利用Sentinel-1卫星降轨数据, 基于小基线集时序分析(SBAS)方法获取鲜水河断裂带北西段2014—2021年的地表视线向(LOS向)平均速度场; 再采用弹性螺旋位错模型拟合InSAR跨断层剖面速度, 估计断层的长期滑动速率和浅部蠕滑速率; 最后结合黏弹性地震周期模型分析炉霍段地震的复发周期、 下地壳和上地幔流变对滑动速率估计的影响。InSAR处理结果显示, 断层两侧LOS向速度场呈现出明显的速度差异。使用弹性螺旋位错模型估计得到的鲜水河断裂北西段的断层滑动速率为7.2~11.0mm/a, 自西向东逐渐减小。断裂带浅部蠕滑速率为0.3~3.1mm/a, 蠕滑主要集中在虾拉沱和道孚—松林口之间。基于历史地震的复发周期及青藏高原东缘下地壳和上地幔黏滞系数的研究, 文中采用黏弹性地震周期模型反演得到炉霍段的滑动速率为(7.91±0.3)~(9.85±0.4)mm/a, 略低于纯弹性螺旋位错模型的结果((10.14±0.5)mm/a)。

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    31. 井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系
    李继业, 晏锐, 张思萌, 胡澜缤, 孟令蕾, 周晨
    地震地质    2023, 45 (3): 668-688.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.03.005
    摘要146)   HTML11)    PDF(pc) (4797KB)(83)    收藏

    地下流体在地震孕育和发生过程中发挥着至关重要的作用。文中从黑龙江地区18个水位观测井中, 筛选出2016年以来符合一定条件的延寿台、 通河台、 肇东台、 甘南台和绥化北林台的井水位数据, 应用维尼迪柯夫调和分析方法进行潮汐分析, 得到井水位潮汐响应全日波群中的周日波潮汐因子, 分析了吉林松原宁江 MS5.0、 MS5.7、 MS5.1 地震前后周日波的高值异常变化特征, 并结合震源区ML≥3.0小地震调制比异常, 进一步探讨了周日波异常与小地震调制作用的关系。结果显示: 1)周日波潮汐因子背景变化相对稳定, 异常更容易被识别, 具有较高的信噪比。2)吉林松原宁江地震前, 井水位潮汐响应的周日波异常具有准同步性和形态一致性, 主要表现为3个及以上台站的配套性异常。3)吉林松原宁江地震发生在周日波高值配套性异常结束后的2.6个月内, 最短仅为7d, 具有明显的短临特征, 且异常持续时间、 异常幅度与震级大小相关。4)吉林松原宁江地震前震源区ML≥3.0小地震调制比存在低值异常, 主要表现为短临特征, 井水位潮汐响应的周日波异常反映内部应力状态的改变, 小地震调制比则能更好地揭示震源区构造应力达到或接近临界状态, 对二者进行联合分析有助于识别和捕捉地震前兆短临异常。

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    32. 融合三维断层源和二维潜在震源区的随机抽样概率地震危险性分析算法研发
    陈鲲, 高孟潭, 俞言祥, 徐伟进, 杜义, 李雪靖, 陆东华
    地震地质    2023, 45 (2): 435-454.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.008
    摘要146)   HTML12)    PDF(pc) (7698KB)(104)    收藏

    文中采用蒙特卡罗随机抽样方法, 研发了一套融合传统二维潜在震源区(下文简称“潜源”)和三维断层源的概率地震危险性算法。该算法不仅适用于传统的区域面源, 同时还能考虑地震的破裂尺度并兼容三维断层源的概率地震危险性计算。文中研发的算法可高效实现断层源地震事件集的三维模拟, 并将地震破裂尺度引入到概率地震危险性计算中, 显著提高了近断层地区地震危险性计算的合理性。为了提高程序的执行效率, 算法采用预先在平面潜源中充填网格点的方式随机模拟地震事件在潜源内的均匀分布。对于椭圆衰减的地震危险性计算, 算法采用了预先构建不同震级、距离及不同场点与潜源长轴方向夹角下的短轴距的三维矩阵, 通过查表和插值方式直接获得相应场点的短轴距, 避免了循环迭代逼近短轴距计算效率低下的问题。分别利用五代图的概率地震危险性程序和文中研发的算法, 计算了湖南长-株-潭(长沙-株洲-湘潭)城市群所处的中强地震活动环境的区域地震危险性以及近断层源的常德、株洲2个场点在不同概率水平下(重现期分别为50a、475a和2 475a)的地震危险性。比较研究表明, 五代图的程序低估了三维断层源附近的地震危险性, 且随着概率水平的降低, 低估的程度越来越高。最后, 利用太平洋地震工程中心(Pacific Earthquake Engineering Research Center, PEER)验证概率地震危险性程序的算例(数据集1案例10)验证了文中算法的可靠性。

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    33. 川滇藏交界地区M≥7地震记载的起始年代与资料完整性分析
    周介元, 周庆, 冉洪流
    地震地质    2023, 45 (4): 914-935.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.04.007
    摘要145)   HTML12)    PDF(pc) (8795KB)(109)    收藏

    地震资料是地震活动性分析、 地震危险性分析及地震预测等研究的基础数据。川滇藏交界地区是中国地震活动强烈的地区之一, 分析该地区地震资料的完整性有助于进行相关断层的危险性评价及区域地震活动趋势分析。文中通过查阅川滇藏交界地区44个县的地方志, 了解各县的建制沿革, 由川滇进藏通道的演化明确了川滇藏交界地区的关键交通枢纽与节点, 结合历史地震目录、 地震史料及前人对该地区地震资料完整性的研究成果, 综合分析了鲜水河地区与三江并流区7级以上强震不会被漏记的可靠年代及6级以上地震应被记载的起始年代。同时, 根据历史地震等烈度线长、 短轴数据拟合得到的川滇菱形块体烈度衰减关系, 在空间上分析6、 7级地震的影响范围。结果表明, 1719-1736年为鲜水河地区MS≥7地震资料完整的起始年代, 1719-1728年为三江并流区MS≥7地震资料完整的可能起始年代, 上述年代同样可以作为2个地区6级以上地震应记载的起始年代。

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    34. 2021年5月22日青海玛多M7.4地震余震重新定位与断层面参数拟合
    刘白云, 赵莉, 刘云云, 王文才, 张卫东
    地震地质    2023, 45 (2): 500-516.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.012
    摘要139)   HTML18)    PDF(pc) (6044KB)(92)    收藏

    文中基于青海和周边地震台网72个台站以及震后布设的12个流动观测台站于2021年5月22-27日记录的青海玛多M7.4地震主震及1 357次余震资料, 使用双差地震定位法重新对余震位置进行了修定, 获得了1 289次余震修定后的震源位置。重新定位后, 余震基本沿昆仑山口-江错断裂呈NWW向线性分布, 震源深度由重新定位前主要集中于5~10km变为在5~15km深度范围内相对均匀地分布。根据重新定位后的余震分布特点并参考地质断层及现场考察的地震破裂带展布情况, 依据成丛地震发生在断层附近的原则, 选取了6个矩形区域内重新定位后的震源信息, 联合采用模拟退火与高斯-牛顿算法反演获得了每个区域断层面的详细参数。结果表明, 主干断裂为长约146km、总体走向为285°~290°的高倾角大型左旋走滑兼逆冲断裂。重新定位还显示, 主干断裂东、西两侧有分叉现象, 可能是大地震发生时期由于复杂的应力分配导致触发并新产生2条分支断裂, 断裂整体显示为树形。西侧分支走向为306°, 与主干断裂相交, 夹角为21°。东侧分支走向近EW, 与主干断裂的东段相连。

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    35. 木兰山重力基线场的初值测定及重力变化分析
    汪健, 张新林, 谈洪波, 胡敏章, 吴桂桔, 李忠亚, 张明辉
    地震地质    2023, 45 (2): 553-569.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.015
    摘要138)   HTML6)    PDF(pc) (6043KB)(69)    收藏

    文中基于绝对重力控制下的木兰山基线场2018年和2022年的重力观测资料, 研究了一次项系数在不同读数段的分布规律、木兰山基线场的重力场分布和近期重力变化特征。结果表明: 相对重力仪不同读数段的一次项系数存在差异, 武汉-宜昌测段(子测段)的一次项系数与武汉-绿葱坡测段(总测段)的差异可达4.809‰, CG-6型与CG-5型重力仪的结果较为一致, 2类重力仪间无系统偏差; 总测段的一次项系数是各子测段一次项系数的加权平均结果, 其相应的权因子为子测段与总测段的重力段差比值; 木兰山基线场的最大重力段差(G01-G03)为102.176mGal, 各测点的重力值平均精度为4.8μGal; 2018-2022年木兰山基线场测点的重力变化区间为5.9~12.8μGal, 重力场整体呈正变化, 测段重力变化区间为-4.8~6.9μGal。测点周边环境变化、地表垂直运动、地表水储量变化对地表实测重力变化均产生了一定影响。综合上述各项改正后的测点和测段重力变化均值较实测值相应减小了38.2%和50.8%, 改正后的重力变化结果更为精准, 但其不确定度相应增加了2.5%和2.8%。综合分析测点和测段的重力场动态变化可有效提取异常信息, 为地震重力监测提供更精确的数据支持。

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    36. 基于概率密度函数表示的地震计自噪声模型
    王凯明, 余大新, 赵立军, 李文一, 叶庆东
    地震地质    2023, 45 (5): 1187-1199.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.05.009
    摘要138)   HTML9)    PDF(pc) (4725KB)(81)    收藏

    不同型号地震计的自噪声水平直接影响了地震观测数据的质量, 并进一步限制了利用地震数据解决地球科学问题的能力。长久以来, 由于受到观测条件的限制, 准确地测量和比较不同型号地震计的自噪声水平颇具挑战。文中利用马陵山地震台4个月的连续地震波形, 基于概率密度函数的表示方法计算了7个型号地震计的自噪声功率谱密度曲线。对于超宽频带地震计CMG-3T-360, 在微震频带(0.1~1Hz), 水平方向的自噪声明显高于垂直方向, 这可能是地震计水平方向相对方位未对齐导致的计算偏差; 在低频段(<0.03Hz), 水平方向显著偏高的自噪声可能源于大气压的变化。短周期地震计JS-S02的自噪声水平在频率为0.15~7Hz时低于全球新低噪声模型(NLNM)。宽频带地震计TDV-60B和甚宽频带地震计TDV-120VB在垂直方向的自噪声水平基本一致。宽频带地震计JS-60和甚宽频带地震计JS-120的自噪声水平在微震频段接近或低于CMG-3T-360。当频率为0.008~0.08Hz时, JS-120水平向NS通道的自噪声水平高于CMG-3T-360功率谱密度68%的置信区间。

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    37. 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138)   HTML19)    PDF(pc) (10497KB)(135)    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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    38. 雄安新区主要断裂带土壤气体的Rn与CO2脱气特征
    王江, 陈志, 张帆, 张志相, 张素欣
    地震地质    2023, 45 (3): 735-752.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.03.008
    摘要136)   HTML6)    PDF(pc) (4120KB)(71)    收藏

    文中基于对野外流动观测数据的分析处理, 初步研究了雄安新区主要断裂带土壤气体的Rn与CO2脱气特征及其对区域环境的影响。经观测分析发现, 新区3条地震剖面上方的土壤气体浓度高值异常区域与深部断裂的分布高度吻合, 展现出沿断裂带集中脱气的现象。受局部生物活动影响, 个别断裂区段土壤气体Rn和CO2可能存在不同的补给来源, 导致个别区段的Rn和CO2浓度高值异常区域不一致, 以及Rn和CO2浓度与通量测值之间较弱的相关性。计算结果显示, 新区主要断裂带存在强脱气特征, 各剖面土壤气体Rn通量平均值的变化范围为71.44~335.35mBq/m2·s, CO2通量平均值的变化范围为25.96~78.23g/m2·d; Rn浓度强度平均值的变化范围为0.91~2.30, CO2浓度强度平均值的变化范围为1.13~2.61, 与国内外其他典型断裂带及地震带的土壤气体脱气强度相当。结合室内气体环境污染综合防治标准对雄安新区主要断裂带释放气体的环境效应进行评估, 结果表明, 新区容城断裂的氡气释放最高值达675mBq/m2·s, 牛东断裂2条分支的最高值分别达395.70mBq/m2·s和334.84mBq/m2·s, 有必要对建在容城断裂和牛东断裂带上方的建筑物进行综合防氡处理。CO2释放量的初步估算结果表明, 新区主要断裂带的CO2脱气对大气的日贡献量约为1 622.56t, 年贡献量高达0.59×106t, 其对区域环境的影响应予以重视。文中的研究成果对于新区城市规划、 环境治理及断裂带释放气体环境影响的综合评估具有重要的科学意义。

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    39. 利用微水试验方法研究井-含水层水力参数及其与地震的对应关系
    吕芳, 穆慧敏, 李艳, 郭文峰, 姚林鹏, 宫静芝
    地震地质    2023, 45 (3): 638-651.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.03.003
    摘要135)   HTML13)    PDF(pc) (4651KB)(82)    收藏

    准确及时地获取井-含水层系统的水力参数, 是当前地震地下水异常识别、 异常核实分析面临的关键技术问题。文中基于山西地区8口地下流体观测井, 利用微水试验方法估算了各井孔的观测含水层导水系数, 对比分析了各井-含水层导水系数及其对井水位同震响应的影响, 得到以下认识: 1)导水系数大的井孔, 同震响应多为震荡型; 2)利用微水试验方法可动态获取井-含水层水力参数, 捕捉含水层介质状态的细微变化, 更准确地解释井水位动态变化; 3)水位秒采样观测仪器的普及使用, 使得利用微水试验方法测定地下流体含水层介质参数时更为方便实用。

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    40. 地震崩塌滑坡危险性应急评估模型效果对比--以2022年6月1日 MW5.8芦山地震为例
    马思远, 许冲, 陈晓利
    地震地质    2023, 45 (4): 896-913.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.04.006
    摘要134)   HTML14)    PDF(pc) (10815KB)(91)    收藏

    震后快速准确获取同震崩塌滑坡的分布范围和评估可能的灾害损失对地震灾害应急救援和安置规划至关重要, 2022年 MW5.8 芦山地震为开展不同评价模型在区域地震崩塌滑坡的快速评估研究提供了宝贵窗口。文中选用基于机器学习方法建立的新一代中国地震滑坡危险性模型(下文称Xu2019 模型)和简易Newmark模型进行了2022年 MW5.8 芦山地震崩塌滑坡快速应急评估研究, 基于本次事件的地震滑坡数据库(包括2 352处崩塌滑坡, 面积为5.51km2), 探讨2种模型的准确性和适用性。结果表明, 基于Xu2019 模型计算得到的崩塌滑坡面积为5.07km2, 与实际崩塌滑坡面积十分吻合, 而基于Newmark模型计算预测的崩塌滑坡面积达21.3km2。从评估结果的空间分布上来看, 2种模型预测的高危险区域基本一致, 高危险区域基本位于发震断层的上盘。但Xu2019 模型对于西北区域(崩塌滑坡集中发育区)的危险性预测明显偏低, 而Newmark模型对西南区域的危险性预测则明显偏高。总体而言, 2种模型在区域同震崩塌滑坡分布预测及快速评估方面均具有较好的实用价值, 但Newmark模型需要输入多项参数, 而这些参数本身及人为获取方式均具有不确定性, 导致该模型在实际应用中受人为影响因素较大。

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