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    1. 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576)   HTML26)    PDF(pc) (11099KB)(426)    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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    2. 基于地震活动性和震源机制解研究渭河-运城盆地主要断裂带的特征及应力场分布
    余占洋, 沈旭章, 梁浩, 郑文俊, 刘旭宙
    地震地质    2022, 44 (2): 395-413.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.008
    摘要489)   HTML15)    PDF(pc) (8440KB)(116)    收藏

    文中选取2009年1月1日—2018年6月30日渭河-运城盆地地区的震相报告资料, 共包括14381个地震事件, 剔除其中地震信息不完整和台站记录过少的地震事件, 剩余11856个地震事件。由于研究区域较大, 为减少不同区域结构影响, 将渭河-运城盆地划分成3个较小的区域, 分别使用双差定位法进行重定位, 定位过程中使用52个台站的数据, 得到了8106个地震事件的重定位结果。采用格点尝试法反演震源机制解, 通过最小空间旋转角将其与前人使用其他方法得到的震源机制解结果进行定量比较, 发现两者基本一致。此外, 文中确定了区域内346个ML≥2地震事件的震源机制解, 经分析可知, 正断型和走滑型地震事件分布广泛, 占全部地震事件的60%以上, 且大多集中在断裂带附近。根据震源机制解和应力张量阻尼反演方法使用MSATSI程序包反演得到了渭河-运城盆地地区1°×1°网格的地壳应力场, 并垂直断层截取了一定数量的深度剖面进行分析。结果显示: 与定位前的分布相比, 重定位后的地震事件分布更集中, 在平面上基本沿断裂走向分布, 在垂向上沿断层面密集分布。山西地堑带内部及周边地震活动频繁, 但震级普遍较小; 而渭河断陷带内地震活动性相对较弱。重定位前震源深度集中分布在5~10km, 重定位后震源深度的分布发生了明显改变, 集中分布在10~25km范围内, 总体上震源深度集中在20km以内, 小部分地震发生在25~35km深度处。盆地内部的震源深度相对较浅, 以5~15km为主, 盆地两端震源深度有加深的趋势, 最深约达30km, 与前人的研究结果较为一致。对截取的深度剖面进行分析, 结果显示, 研究区域内大部分断层面的倾角较大, 与地表产状相近, 有的断层面甚至接近直立状态。断裂构造的运动性质和震源机制解指示研究区内断层性质以正断和走滑为主; 应力场反演结果显示, 除东南缘部分地区的R值较大外, 其余地区的R值均<0.5; 渭河-运城盆地地区的应力状态偏向于拉张, 最大水平主应力方向在渭河断陷带呈近EW向, 在山西断陷带南部呈NNE和NEE向, 与前人研究基本一致。

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    3. 同震地表破裂的位移测量与弥散变形分析——以2021年青海玛多MW7.4地震为例
    邵延秀, 刘静, 高云鹏, 王文鑫, 姚文倩, 韩龙飞, 刘志军, 邹小波, 王焱, 李云帅, 刘璐
    地震地质    2022, 44 (2): 506-523.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.014
    摘要469)   HTML19)    PDF(pc) (7392KB)(119)    收藏

    同震位移作为量化地震破裂特征的基本参数, 可为探究断裂活动机制和预测未来地震危险性提供重要的约束条件。尽管大地测量技术能够快速刻画地震在时空上的破裂特征, 然而详细的野外实地调查与测量仍然是获得可靠同震位移和提取弥散变形特征最有效的方法。文中以2021年青海玛多 MW7.4 地震为例, 基于无人机正射影像, 对破裂带进行了详细的解译, 并结合国外震例的研究结果探讨了走滑地震的弥散变形特征及其意义。玛多地震的发震断裂为左旋走滑性质的昆仑山口-江错断裂的东南段, 其地表破裂带在西段整体沿山前或山麓地带展布, 主要是由挤压鼓包、 张剪裂缝和断层陡坎等沿近EW向雁列组合而成的左旋剪切破裂带。结合震前卫星影像, 对该破裂带西段较大位移点的鄂陵湖南侧断错车轮印迹线进行了震前和震后的精细填绘与对比分析。结果表明, 该段同震变形在主破裂带南侧存在弥散变形现象, 重新恢复获得的总左旋位移量约为3.6m, 其中主变形位移量约为2.7m, 弥散变形量约为0.9m, 占主变形位移量的33%。综合分析后认为, 弥散变形在走滑型同震破裂带上可能普遍存在, 而且往往具有不对称性。新的研究结果指示, 在走滑断层的滑动速率研究中, 观测点应尽量选在几何结构简单的区段, 从而减少弥散变形的影响。

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    4. 基于MELTS模型的长白山天池火山岩浆演化过程的新认识
    周秉锐, 潘波, 尹成孝, 张哲宇, 颜丽丽
    地震地质    2022, 44 (4): 831-844.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.001
    摘要416)   HTML34)    PDF(pc) (6476KB)(109)    收藏

    长白山天池火山是一座大型的复合式活火山, 公元946-947年发生的大喷发和2002-2005年的岩浆扰动事件, 使其受到社会和学者的高度关注。然而, 目前对天池火山的岩浆演化过程, 尤其是玄武岩-粗安岩-粗面岩-碱流岩的演化过程还未能获得良好的认识, 存在诸多争议。文中通过大量野外工作, 获得了天池火山各阶段的岩石样品, 对其进行了全岩地球化学测试与分析。结果显示, 不同喷发阶段的火山岩主量元素随着岩浆硅含量的上升有着连续渐变的趋势, 稀土及微量元素的分布也具有一致性, 反映了一个连续的演化过程。同时, 文中基于MELTS模型对天池火山的岩浆演化进行了模拟, 模拟结果与天池火山的演化过程具有良好的吻合性, 并发现粗面岩向碱流岩的演化过程中除经历分离结晶作用外, 还遭到了浅部地壳花岗岩的同化混染。这些对天池火山岩浆演化过程的新认识, 加深了对天池火山发展演化过程的理解, 也为未来火山喷发的灾害预警和监测数据解释提供了理论支撑。

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    5. 交角约90°共轭断裂的现今形变及对构造应力场的指示意义——以2019年MW≥6.4菲律宾地震序列为例
    王雨晴, 冯万鹏, 张培震
    地震地质    2022, 44 (2): 313-332.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.003
    摘要398)   HTML20)    PDF(pc) (7645KB)(89)    收藏

    共轭断裂是恢复区域构造应力场方位的主要地质学证据之一, 其交角大小可能反映了当地的力学环境。交角约90°的情况是其中重要的一类, 但目前对其认知仍较为有限。为研究此类断层的构造指示意义, 文中以2019年10—12月菲律宾4次MW≥6.4地震序列为例, 采用InSAR空间测量学方法, 精细研究了该过程的地表形变特征, 进而确定了该地震断层系统的几何参数。结果显示, 这4次地震发生在走向为48.8°、 倾角为74.5°的右旋走滑断裂与走向为318.2°、 倾角为68.9°的左旋走滑断裂上, 可见2条断裂具有正交共轭的特征。经计算, 2条断层主要滑动矢量间的最小旋转角达29.28°, 在地震学意义上并不完全共轭。根据区域应力场结果, 该共轭系统的剪裂角平分线方向与区域压应力的方位基本一致。余震分布显示发震断层延伸到莫霍面边缘, 具备了成断层时潜在的韧性剪切条件。库仑应力模拟显示在共轭断裂系统中1支上的滑动过程可同时造成2支在交叉处一致的应力卸载作用, 表明共轭系统中的2条断层对区域应力场卸载具有等效性。在全球范围内, 搜集获取的共轭断层系统活动序列显示以“L”型展布的几何特征为主, 且呈现2支断层发育不平衡的现象, 该差异性很可能与断层之间的物性差异有关。

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    6. 北阿尔金断裂晚第四纪活动构造特征
    叶雨晖, 吴磊, 王依平, 楼谦谦, 陈力琦, 高石宝, 林秀斌, 程晓敢, 陈汉林
    地震地质    2022, 44 (2): 297-312.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.002
    摘要388)   HTML29)    PDF(pc) (7598KB)(191)    收藏

    位于青藏高原和塔里木盆地之间的北阿尔金断裂是青藏高原向N扩展的重要边界条件, 目前对其新生代以来的运动学特征还存在较大争议。文中利用DEM数据提取了穿过北阿尔金断裂的18条河流及相关汇水盆地的地貌信息, 分析了河流平、 纵剖面的形态、 标准化河流长度坡度指数(SLK)、 标准化河流陡峭指数(Ksn)以及汇水盆地面积-高程曲线和积分(HI)等多个构造地貌指标参数, 以研究北阿尔金断裂晚第四纪以来的活动性和活动方式。结果表明, 北阿尔金断裂西段的河流纵剖面和汇水盆地面积-高程曲线呈上凹型, 河流纵剖面上发育较多小规模的裂点, SLKKsnHI值相对较低。与之相反, 其东段的河流纵剖面大都呈上凸型和平直型, 在北阿尔金断裂上盘发育较大规模的河流裂点, 对应较高的SLKKsn值; 面积-高程曲线形态以S型和上凸型为主, HI值也相对较大。上述地貌指标反映北阿尔金断裂东段的地貌活动性较西段更强, 推测为东段正好位于南阿尔金断裂阿克图受阻双弯曲北侧, 受其强烈侧向挤压所致。此外, 河流穿过北阿尔金断裂没有发生系统的左旋位错, 新发现的一条错断晚第四纪冲积扇的前锋断裂也呈现出典型的逆冲特征, 表明北阿尔金断裂在晚第四纪以来以逆冲运动为主。结合前人的研究结果推测, 北阿尔金断裂在晚新生代存在从走滑向逆冲的构造转换, 且与南阿尔金断裂之间存在密切的相互作用。

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    7. 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384)   HTML16)    PDF(pc) (6689KB)(99)    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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    8. 大地电磁三维反演云计算系统toPeak的设计与实现
    刘钟尹, 陈小斌, 蔡军涛, 崔腾发, 赵国泽, 汤吉, 欧阳飚
    地震地质    2022, 44 (3): 802-820.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.015
    摘要367)   HTML10)    PDF(pc) (9259KB)(69)    收藏

    三维反演是大地电磁领域研究的热点问题, 已有的三维反演算法程序使用繁琐、 操作不便, 导致三维MT反演的实用化进度缓慢。 为此, 我们采用Delphi语言自主研发了大地电磁三维反演云计算系统toPeak。 文中对三维MT反演云计算系统进行了需求分析和系统设计, 确定了系统结构和功能模块; 阐述了toPeak各部分的设计结构和主要功能; 介绍了云反演的流程, 并展示了使用toPeak进行三维云反演的案例。 toPeak已实现较大规模的大地电磁三维反演所需的全部功能, 可对较大规模的大地电磁三维实测资料进行网格化、 流程化资料处理、 反演与解释, 为大地电磁三维反演实用化提供了一种有力工具。

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    9. 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365)   HTML14)    PDF(pc) (7104KB)(103)    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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    10. 汶川地震前震中周围地壳应力场及应力方向集中的特征
    王晓山, 万永革
    地震地质    2022, 44 (2): 363-377.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.006
    摘要356)   HTML15)    PDF(pc) (6374KB)(100)    收藏

    地震的发生与地壳应力场有密切的联系, 地震是应力积累到一定程度使得断层破裂的结果, 而大地震之前的应力场变化与大地震的孕育和发生有着最直接的联系。为理解地震活动较低的2008年汶川地震之前的构造应力场与该地震发生的关系, 文中采用能综合利用小地震P波初动信息的综合震源机制方法求解汶川地震之前的应力场。首先采用2001年1月—2008年5月12日汶川8.0级地震前的P波初动符号求解了四川地区大量中小地震的综合震源机制, 发现综合震源机制的压轴和张轴方向以龙门山断裂带、 鲜水河断裂带和华蓥山断裂带为界。龙门山断裂带以西至龙日坝断裂的川北地块压轴近SEE-NWW向, 张轴近垂直, 致使该地块在龙门山断裂带上表现为以逆冲为主兼右旋走滑的运动方式, 有益于汶川地震孕育过程中的应力积累。鲜水河断裂南段及附近地区的震源力学机制呈现为走滑模式, 完美地解释了鲜水河断裂上一系列走滑大地震的滑动行为。华蓥山断裂南东段则呈现为逆冲模式, 与前人提出的该地区的古应力模式一致。为研究汶川地震之前地壳应力场随时间的变化, 文中还分时段计算了汶川地震前综合震源机制旋转到汶川地震震源机制的旋转角变化, 发现采用不同作者和机构得到的汶川地震震源机制均可得到旋转角在震前1年达到最小值的结论, 且低于旋转角的标准差。以上结果表明, 汶川地震之前出现了应力方向趋于促使主震破裂方向的现象。

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    11. 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351)   HTML7)    PDF(pc) (8791KB)(81)    收藏

    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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    12. 江苏省泗阳浅层沉积结构的微动H/V谱比法探测
    彭菲, 王伟君, 熊仁伟, 吕晓健, 闫坤, 孙鑫喆, 耿爽, 寇华东
    地震地质    2022, 44 (3): 561-577.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.001
    摘要347)   HTML16)    PDF(pc) (11673KB)(99)    收藏

    江苏省泗阳地处郯庐地震带内, 存在一定的地震灾害风险。地震场地放大效应是加重地震灾害的重要因素, 与浅层结构密切相关。文中基于217个微动观测的H/V谱比法结果, 研究江苏省泗阳县城的地震场地效应和浅层沉积结构。H/V峰值频率分布结果表明, 泗阳研究区地震场地的共振频率介于0.6~1.8Hz之间, 有明显的起伏变化; 对应的浅层沉积厚度为30~200m, 整体上表现为中部浅、 向东西两侧逐渐加深的特征, 其中中部城区浅层沉积厚度为30~70m, 东南角最厚; 浅层沉积在NNE走向有显著的深浅交替条带, 与海泗断裂带的位置和走向基本一致。与区内2条浅层反射地震勘探剖面进行对比发现, 微动方法获得的基岩起伏形态较为可靠。 通过微动H/V谱比法得到的沉积结构和场地响应特征, 能够为泗阳地区地震危险性的小区划提供有益参考。

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    13. 利用地震反射剖面探测研究安丘-莒县断裂板泉段的浅部构造特征
    秦晶晶, 刘保金, 王志才, 酆少英, 邓小娟, 花鑫升, 李倩
    地震地质    2022, 44 (2): 349-362.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.005
    摘要344)   HTML19)    PDF(pc) (3676KB)(143)    收藏

    安丘-莒县断裂是郯庐断裂带内活动性最强的一条断裂, 也是1668年郯城$8\frac{1}{2}$级地震的发震断裂。跨郯庐断裂带东地堑和安丘-莒县断裂完成的浅层反射地震剖面清晰地揭示了地层界面形态和断裂的浅部特征。研究结果表明: 郯庐断裂带东地堑是一个由多条断裂组成的断陷盆地, 且第四纪地层厚度和堑状构造特征明显受到昌邑-大店断裂(F1)和白芬子-浮来山断裂(F2)的影响和控制; 地堑东、 西两侧为基底隆起区, 第四纪地层厚度<30m; 地堑内部沉积了较厚的新生代地层, 呈现西浅东深的倾斜形态, 与上覆地层呈角度不整合接触。安丘-莒县断裂由2条相向而倾的分支断层组成, 在剖面深部合并为1条断裂。从断裂可分辨的上断点埋深和第四纪活动特征来看, 郯庐断裂带东地堑的西边界——白芬子-浮来山断裂的活动性相对较弱, 为前第四纪断裂; 东边界昌邑-大店断裂和地堑内安丘-莒县断裂错断了基岩顶界面, 且第四纪以来存在错断迹象, 其活动时代分别为晚更新世和全新世。文中的研究结果可为进一步理解1668年郯城$8\frac{1}{2}$级地震发震断层的活动方式、 活动时代以及郯庐断裂带板泉段的近地表特征及其活动性提供地震学依据。

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    14. 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343)   HTML19)    PDF(pc) (16086KB)(186)    收藏

    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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    15. 大地电磁数据揭示的1303年洪洞8级地震区精细结构
    赵凌强, 詹艳, 王庆良, 孙翔宇, 韩静, 操聪, 张松, 蔡妍
    地震地质    2022, 44 (3): 686-700.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.008
    摘要341)   HTML13)    PDF(pc) (4532KB)(89)    收藏

    文中利用相位张量分解技术、 三维NLCG反演方法对一条跨过1303年洪洞8级地震区、 长160km的大地电磁剖面的数据进行了分解和反演计算, 再结合研究区及其附近的形变场、 最新地震地质和地球物理调查结果以及2008年1月—2012年12月的小地震精定位结果等资料进行综合分析。研究表明, 霍山山前断裂是研究区内明显的大型电性边界带, 在中深部表现为低阻特征, 贯穿了整个地壳尺度, 该断裂为NNE走向的右旋正断裂, 可能是划分鄂尔多斯地块和华北地块的基底断裂。以霍山山前断裂为界, 西侧鄂尔多斯地块表现为层状的稳定构造环境, 而东侧华北地块的中下地壳岩石圈破坏严重且存在减薄的趋势。大地电磁探测结果支持1303年洪洞8级地震的发震断裂为霍山山前断裂的观点, 地震可能发生在霍山山前断裂下方的低阻体中, 震源深度可能介于10~20km之间。1303年洪洞8级地震的孕震环境可能受多重因素控制, 研究区东侧中下地壳可能存在的软流圈物质不断上涌引起了华北地块的区域拉张作用, 进而导致霍山山前断裂发生倾向滑动可能是地震的主控因素。

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    16. HVDC入地电流对地电场的影响规律及入地极定位
    章鑫, 范晔, 叶青, 钱银苹
    地震地质    2022, 44 (3): 718-735.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.010
    摘要334)   HTML15)    PDF(pc) (6755KB)(45)    收藏

    高压直流输电(HVDC)换流站的入地电流造成了地电场观测中的显著干扰, 通常在入地极附近数百千米范围内会引起很大的阶变。 但判断阶变来源于某个换流站的入地电流是较为困难的, 一般需要借助高压直流线路对地磁场的影响数据来识别。 文中以海驻线(海南藏族自治州—驻马店)、 扎青线(扎鲁特—青州)和宝德线(宝鸡—德阳)为例, 获取了3次典型干扰的响应数据, 对3条线路周边58个地电场台站的数据展开分析, 并使用山东大山台极低频数据作为对比案例。 首先, 解释了不同位置的台站对入地电流有不同的响应方式, 即台站分别位于1个入地极附近、 两极中间以及两极之间靠近一侧入地极这3种情况时, 对应的3类响应分别为台阶状阶变、 脉冲状响应和脉冲+半台阶状响应。 然后, 采用日变化幅度对高压直流输电干扰的阶变量进行校正, 基于多台的电位差具有方向性的原理对入地极进行定位, 判断入地电流的来源和换流站的大致位置。 定位结果对海驻线、 扎青线和宝德线的入地极位置都有较好的指向, 结合多台的阶变合成矢量能够判断换流站的位置; 此外, 经日变化校正后的阶变幅度能显示入地极所在, 可对定位结果进行补充。 进一步建立入地电流的定量扩散电流模型, 展示大电流入地时电位差的分布规律, 判断入地电流的干扰范围和台站响应的阶变量。 基于58个地电场台站和1个极低频台站的观测数据, 文中给出了入地电流对周边地电场台站干扰的特点, 可将其应用于实际观测中对HVDC干扰的数据校正。

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    17. 极低频台站同震电磁信号特征分析
    韩冰, 汤吉, 赵国泽, 王立凤, 董泽义, 范晔, 孙贵成
    地震地质    2022, 44 (3): 753-770.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.012
    摘要333)   HTML11)    PDF(pc) (8002KB)(67)    收藏

    文中对景谷台站记录到的7次同震电磁现象及2次较强地震在周围几个极低频台站引起的同震电磁现象进行了研究, 发现了总体形态与地震波相近的电磁波, 其幅度远大于地球感应产生的背景信号, 且垂直磁场强度约为水平磁场的10倍。对于同一台站记录到的多次同震电磁信号, 幅值与震级在对数域基本满足线性关系, 同时也受震源深度与震中距影响。 在同一地震中, 震中距越大, 台站记录到的同震电磁信号出现的时间越晚, 持续时间也相对较长, 但信号的幅值不仅受到震中距的影响, 还与观测点的近地表介质有关。通过小波能量谱可以看出, 同震电磁信号的主要频率为1~2Hz, 在同震信号初始阶段高频成分较多, 并表现出随震中距增加频率降低的特点; 同时相对于电场, 磁场记录的高频信息更加丰富。2014年景谷M6.6地震发生时, 在距离震中很近的台站记录到比同震信号更强的尖峰信号, 其在地震波到达之初出现。推测偶然的电磁强干扰与地面震动互相叠加是引起电磁信号强烈变化的原因。

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    18. 基于摄影测量技术对玛多MW7.4地震地表破裂特征的快速提取及三维结构的室内重建
    王文鑫, 邵延秀, 姚文倩, 刘静, 韩龙飞, 刘小利, 高云鹏, 王子君, 秦可心, 屠泓为
    地震地质    2022, 44 (2): 524-540.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.015
    摘要322)   HTML12)    PDF(pc) (8145KB)(104)    收藏

    掌握精确地震的地表破裂带特征是探讨大地震破裂特征和发震机理的重要基础。摄影测量技术为快速获取高精度、 高分辨率地表破裂带的空间展布提供了有力支撑。文中以玛多 MW7.4 地震为例, 详细介绍了摄影测量技术在震后快速准确地进行地表破裂解译及相关特征参数提取中的应用。通过无人机摄影测量技术, 在较短时间内获得了地震全段地表破裂的数字正射影像以及多个形变复杂区域厘米级分辨率的数字高程模型, 可满足震后快速获取同震地表破裂带特征的需要。对正射影像测量的地表破裂水平位错结果与野外实地测量结果进行对比, 可证明无人机摄影测量技术所得数据的真实性和可靠性。利用移动智能设备搭载的LiDAR传感器, 结合增强现实技术(Augmented reality, AR), 实现了如挤压鼓包等复杂地表破裂的室内重现, AR成像模型与实景高度融合, 为地质教学及科研工作提供了一种新的方法和思路。研究结果显示, 摄影测量技术在活动构造定量化、 精细化研究中具有巨大的应用潜力。

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    19. 海南峨蔓兵马角海岸火山地质特征与喷发灾害类型
    赵勇伟, 李霓, 陈正全, 王丽竹, 冯晶晶, 赵波
    地震地质    2022, 44 (2): 281-296.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.001
    摘要317)   HTML30)    PDF(pc) (12803KB)(249)    收藏

    文中以雷琼火山群海南岛儋州地区峨蔓镇的兵马角海岸火山为研究对象, 在卫星影像及无人机影像数据解译的基础上, 分析了海岸火山锥不同位置典型剖面的火山喷发序列, 并利用显微镜及扫描电镜分析碎屑物成因, 再现火山喷发物理过程。兵马角剖面存在3类玄武质碎屑。第1类碎屑整体呈绳状、 树根状, 经历明显的塑性变形, 碎屑内部气孔构造极发育, 代表纯岩浆爆破喷发成因。第2类碎屑表壳之下呈蜂窝状细密气孔构造, 表面龟裂与内部普遍的脆性破裂显示其经受过淬火作用; 内部仍保留的气孔构造说明其内部可能没有受到影响, 以上证据支持该类碎屑形成于中度的水-岩浆相互作用。第3类碎屑有强烈塑性变形特征, 表面出现大量龟裂纹; 内部碎裂为大量薄皮碎屑并重新熔结, 不规则气孔或空腔占碎屑的绝大部分, 说明该类碎屑形成于相对较强的水-岩浆相互作用。兵马角剖面显示, 兵马角火山喷发于滨海环境, 具有水下火山向陆上火山过渡的特点。火山活动早期发生水下“火喷泉”式喷发, 在水下构筑火山碎屑堆积, 主要由第3类碎屑构成。碎屑松散无层理, 粒度分选不明显, 其中出现大量有塑性变形的、 气孔构造极其发育的黑色熔岩浆屑。在火山活动的中期, 当碎屑堆积物高出水面时, 火山作用转变为射汽岩浆喷发, 产生具有明显平行层理与交错层理的涌流凝灰岩, 以第2类碎屑为主。火山活动晚期以斯通博利型-夏威夷型喷发为主, 形成不同熔结程度的黑色、 砖红色集块岩, 含有大量第1类碎屑。火山喷发最终过渡为熔岩溢流, 形成熔岩台地。根据兵马角火山喷发的物理机制, 推测未来潜在的滨海火山喷发灾害包括水下“火喷泉”、 射汽岩浆喷发成因的涌流、 弹道喷射坠落的火山弹、 熔岩喷泉以及熔岩流。其中涌流可能贴海平面高速运动, 影响火口周边约10km范围的区域, 是最有威胁的火山喷发灾害类型。

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    20. 人工源极低频电磁波场空间分布的计算
    杨静, 陈小斌, 赵国泽
    地震地质    2022, 44 (3): 771-785.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.013
    摘要315)   HTML5)    PDF(pc) (4743KB)(48)    收藏

    文中对人工源极低频(CSELF)电磁波的空间传播特征进行了较为细致的研究。CSELF电磁波的空间传播区域可划分为近区、 远区和波导区。在近区和远区, CSELF电磁波的传播理论与CSAMT相似, 文中整理、 验证了已有文献中的场强计算公式; 在波导区, 借鉴无线电通信技术成果, 给出了地球-大气层-电离层球形谐振腔模型的CSELF电磁波近似计算公式, 并在此基础上设计了可视化软件, 实现了3种坐标系下CSELF电磁波场的计算; 此外, 依据计算结果分析了CSELF在近区、 远区、 波导区的空间传播特征。研究表明: CSELF电磁场在近区和远区衰减很快, 而在波导区衰减较慢; 电场比磁场更早进入波导区; 在地球模型下, 在场源对极点波导区场强存在局部极大值, 显示了与水平层状模型完全不同的电磁波传播特征。同时, 在基于水平电偶极子源的频率域电磁测深中, 远区测深主要依赖于磁场而非电场。文中研究为CSELF的应用提供了理论和计算方面的支持。

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    21. 首都圈极低频电磁台网区地下电性结构探测
    董泽义, 汤吉, 赵国泽, 陈小斌, 崔腾发, 韩冰, 姜峰, 王立凤
    地震地质    2022, 44 (3): 649-668.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.006
    摘要315)   HTML8)    PDF(pc) (13890KB)(241)    收藏

    开展极低频电磁(CSELF)台网区、 台站的地下背景电性结构探测对于发挥其在地震预测预报研究中的作用具有重要意义。文中在首都圈CSELF电磁台网的每个台站附近布设了一条短的宽频带大地电磁剖面, 共完成了60个测点的数据采集, 对数据进行了处理与分析。首先, 通过大地电磁一维反演获得每个台站和测点下方的电阻率结构; 然后, 利用二维反演技术获得每个台站沿剖面的地壳电性结构; 最后, 对整个台网区的台站数据进行三维反演, 获得台网区三维地壳电性结构。结果表明, 华北北部阴山-燕山造山带、 中部的太行山地区和东部的胶-辽地块的地壳电性结构主要表现为高阻特征, 华北平原和山西断陷区域表现为相对低阻; 太行山重力梯度带与郯庐断裂带两侧的电性结构差异明显, 表现为电性边界带; 台网区的电性结构特征与区域地质构造、 地震活动性特征具有明显的相关性。首都圈CSELF台网区地下电性结构探测为区域的孕震环境、 地震电磁异常信号的产生机理以及地震预测预报研究工作提供了重要的参考资料。

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    22. 强电磁干扰环境下的大地电磁数据特征及处理
    韩静, 詹艳, 孙翔宇, 赵国泽, 刘雪华, 包雨鑫, 孙建宝, 彭远黔
    地震地质    2022, 44 (3): 736-752.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.011
    摘要312)   HTML11)    PDF(pc) (15760KB)(187)    收藏

    随着国民经济建设的发展, 高速铁路、 风力和光伏发电站、 大型输电网等遍布各个地区, 在这些强电磁干扰环境下, 能否获取或如何获取优质的大地电磁观测数据是亟待解决的问题。 近2年来, 我们在银川、 运城、 鹤壁和张家口4个测区开展了大地电磁测量, 对约500个测点的数据采集和处理结果进行了分类总结, 梳理出高速铁路、 电气化铁路、 风力发电站、 光伏发电站、 大型输电网等强电磁干扰环境下的45个典型测点。 文中介绍了这45个测点谱数据的处理过程, 展示了最终获取的视电阻率和阻抗相位曲线。 结果说明, 在强电磁干扰环境下采取加长观测时间的策略, 使用优质的远参考数据对测区数据进行远参处理, 采用非Robust法估计并仔细地选择谱数据, 是在强电磁干扰环境下获取质量合格甚至优良的大地电磁数据的有效措施。

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    23. 利用双差地震成像方法反演辽南地区地壳速度结构
    王亮, 焦明若, 钱蕊, 张博, 杨士超, 邵媛媛
    地震地质    2022, 44 (2): 378-394.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.007
    摘要310)   HTML11)    PDF(pc) (14665KB)(366)    收藏

    文中利用辽宁地区“十五”改造前后共67个区域地震台记录的1975年8月—2017年12月期间的地震震相观测报告, 通过双差地震成像的方法, 采用tomoDD软件对辽南地区进行了地震重新定位及速度结构反演。通过计算得到了辽南地区记录大部分地震的重新定位结果和4km、 13km、 24km、 33km几个深度上较好的P波速度结果。重新定位结果显示, 海城余震区和盖州震群活动区域作为辽南地区主要的地震活动区域, 其地震活动具有明显的NW向展布特征。P波层析成像结果则反映了辽南地区浅部速度结构与地质构造较为一致的特点。海城余震区所处的海城河断裂在浅层存在高速体, 在4~12km深度存在低速体, 且低速体向E不断加深侵入。金州断裂不同分段的端部存在高速体, 其断裂端部的盖州震群发生在高速体区域, 推测盖州震群的活动可能是在应力积累的条件下受到液体侵入而使岩石的含水饱和率上升所致。

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    24. 2021年青海玛多MW7.4地震同震地表破裂长度的讨论
    姚文倩, 王子君, 刘静, 刘小利, 韩龙飞, 邵延秀, 王文鑫, 徐晶, 秦可心, 高云鹏, 王焱, 李金阳, 曾宪阳
    地震地质    2022, 44 (2): 541-559.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.016
    摘要302)   HTML12)    PDF(pc) (13089KB)(242)    收藏

    同震地表破裂长度是区域活动断裂最大震级估算以及区域未来地震潜力评估的重要参数之一。2021年5月22日在青海省果洛藏族自治州玛多县发生了 MW7.4 地震, 其触发的同震地表破裂沿东昆仑断裂东南分支延伸线上的江错断裂分布。文中基于震后2次大范围的野外调查, 结合无人机航拍影像和高精度地形数据的精细解译, 明确了此次地震的同震地表破裂自西往东可划分为鄂陵湖南段、 野马滩段、 黄河乡段和江错分支段, 最东端的地表破裂位置位于前人研究所确定的最东端以东2km以远, 破裂全长约158km。此外, 本研究在冬草阿隆湖以东的沙丘区域内发现了呈半圆弧形连续分布的地表破裂, 而破裂在沿走向SE的优云乡段的传播过程中所经过的大面积沙丘覆盖区域也存在零星的张剪性地表破裂和断层陡坎, 且陡坎的垂向位移可达30cm。对比已有的关于同震地表破裂长度的研究结果, 分析认为本研究与其他结果之间存在差异的主要原因在于: 1)本研究所得结果基于更广泛、 详实的野外调查和更大范围的高精度影像的精细解译; 2)分析过程中避免了阶区等段落几何复杂区两侧叠加段落的重复计算。结合巴颜喀拉块体周缘已有的强震震例, 均显示青藏高原地区同震地表破裂的长度较全球平均值偏大。

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    25. 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301)   HTML22)    PDF(pc) (7098KB)(108)    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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    26. 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297)   HTML14)    PDF(pc) (14700KB)(218)    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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    27. 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290)   HTML13)    PDF(pc) (16789KB)(89)    收藏

    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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    28. 基于多通道互相关的青藏高原东北缘背景噪声程函层析成像
    马小军, 吴庆举, 潘佳铁, 钟世军, 徐荟
    地震地质    2022, 44 (3): 604-624.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.004
    摘要289)   HTML15)    PDF(pc) (13190KB)(217)    收藏

    文中利用布设在青藏高原东北缘及相邻区域的密集台阵1年的连续波形得到了背景噪声面波经验格林函数, 采用多通道互相关噪声面波程函成像方法, 反演得到了8~40s周期的相速度分布。与天然地震面波程函成像结果对比表明所得结果是可靠的, 具有高精度和高分辨率的特点; 与基于频时分析提取频散的传统程函成像方法对比, 文中的结果能够降低多路径散射面波和低信噪比带来的误差, 提高了反演结果的稳定性。研究结果显示, 河套-吉兰泰盆地下地壳—上地幔存在弱低速体, 地幔高温软弱物质的侵入可能造成了下地壳—上地幔的低速特征; 松潘-甘孜地块东北部下地壳的低速层可能暗示存在部分熔融, 结合其他结果推测可能不存在地壳管道流, 地幔软流圈物质的上涌可能是造成下地壳低速异常的原因; 祁连山西部的下地壳存在显著低速层, 南、 北块体挤压下的地壳缩短、 增厚和解耦应当形成了低速层。

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    29. 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287)   HTML28)    PDF(pc) (10869KB)(93)    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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    30. 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279)   HTML10)    PDF(pc) (10314KB)(78)    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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    31. 西藏波密的地震活动及季节性降雨的触发作用
    李梦圆, 蒋海昆, 宋金, 王锦红
    地震地质    2022, 44 (3): 625-648.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.005
    摘要278)   HTML10)    PDF(pc) (7564KB)(59)    收藏

    2020年7—8月西藏波密易贡乡发生ML4.9显著震群, 1个月内共发生25次ML≥4.0地震, 引起了广泛关注。1970年以来的资料显示, 波密震群区域的地震活动时间基本集中于每年的7、 8月, 空间上主要分布于15km×20km的区域范围内, 最大震级基本稳定在ML4.5~5.0之间, 年均释放的地震能量大体相当于1次ML4.9地震。波密震群区域的地震活动与上半年降水规模及降水过程关系密切, 震群活动发生于降水量的峰值时段, 一般起始于当年首次较显著降水过程结束之后。地震活动水平与规模以上降水开始时间的早晚、 上半年规模以上降水的天数及4—6月降水量增加速率等反映降水规模和降水过程的因素呈正相关。波密震群区域的地震活动主要集中分布于近NE向勒曲藏布中段及两侧分支流域, 该区夏季成为周边水体快速汇聚的区域, 这为每年7、 8月流体触发地震活动提供了基本条件; 地震密集分布区域地表出露的岩石以石英砂岩、 粉砂岩为主, 相对而言具有更高的渗透率, 便于流体下渗引起地下介质孔隙压力增加; 地震密集区域被多条断层所围限, 断层一方面对地表聚集水体下渗扩散的区域具有一定围限作用, 另一方面又具有较好的流体导通性, 便于流体快速下渗, 其中张性断层更是如此。在流体自重及地表水体载荷压力的共同作用下, 流体沿断裂破碎带及具有较好渗透性的砂岩类岩石介质快速下渗, 导致地下断层、 裂隙及孔隙介质中的孔隙压力快速增大, 断层、 裂隙强度随之降低, 进而导致地震活动。不同深度处的孔隙压力随时间变化的模拟计算结果支持上述关于波密震群区域地震活动的机理解释。

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    32. 滇西北断裂带土壤气地球化学特征及对断层活动性的启示
    王博, 周永胜, 钟骏, 胡小静, 张翔, 周青云, 李旭茂
    地震地质    2022, 44 (2): 428-447.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.010
    摘要278)   HTML11)    PDF(pc) (6573KB)(114)    收藏

    在滇西北地区多条断层进行了跨断层土壤气Rn、 H2、 CO2的浓度测量。测量结果表明, 同一测点断层土壤气浓度随时间没有发生变化, 不同断层的土壤气Rn和H2浓度和分布特征差异较大, 两者浓度范围分别为6.18~168.32kBq/m3、 7.72~429ppm。红河断裂带北段较其他断裂, 气体逸出浓度较高, 显示断层活动性较强。红河断裂带北段和鹤庆-洱源断裂上不同测线的气体浓度差别较大, 显示断裂的分段性明显。土壤氢在断层(尤其是正断层和走滑断层)出露处的浓度一般都较高, 显示了氢气在揭露断层方面具有较好的指示意义, 土壤氡的气体浓度分布特点在分析断层运动特征方面具有较好的指示性。

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    33. 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275)   HTML22)    PDF(pc) (12117KB)(377)    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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    34. 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274)   HTML11)    PDF(pc) (7913KB)(81)    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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    35. 2020年7月12日唐山古冶5.1级地震的电磁现象
    范晔, 汤吉, 缪杰, 叶青, 崔腾发, 董泽义, 韩冰, 孙贵成
    地震地质    2022, 44 (3): 669-685.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.007
    摘要273)   HTML10)    PDF(pc) (6006KB)(70)    收藏

    文中使用时间域波形分析、 滑动傅式去年变分析、 归一化变化速率方法和矢量方位角方法处理分析了2020年7月12日古冶 MS5.1 地震震中距400km范围内的地电阻率、 地电场、 极低频观测数据。在排除各台站仪器运行、 台站观测环境、 空间电磁活动等影响因素后, 认为有6个地电阻率台站于震前出现了“趋势性下降—加速下降—震后恢复”的变化过程, 7个地电阻率台站在震前1a内的归一化变化速率超过±2.4阈值; 滦县地电场NS和NW向测道于震前3个月出现先下降后回升的变化, 且矢量方位角在震前向古冶地震方向偏移, 后恢复为沿滦县-乐亭断裂方向; 文安和丰宁极低频台清晰地记录到16hz天然源磁场同震变化, 磁场垂直分量的变化超过水平分量的2倍, 由于台站的地下结构存在巨大差异, 2个台站的电场观测值差别较大, 且电场同震扰动淹没在背景噪声中。文中利用首都圈极低频台站观测数据反演了地下电性结构, 发现古冶地震的震源位于电性发生变化的边界附近, 北边为高阻区, 西南方向为低阻区, 宝坻和文安处于局部低阻区, 并据此初步分析了古冶地震的电磁现象特征。针对异常空间选择性问题, 认为可能与京津唐地区NEE和NW向2个主要共轭构造方向有关。对地震电磁异常机理开展研究时, 应从地震电磁同震现象入手, 从地震电磁信号产生的源和传播路径2方面展开相关工作。

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    36. 2021年玛多MW7.4地震震中区地表破裂的精细填图及阶区内的分布式破裂讨论
    韩龙飞, 刘静, 姚文倩, 王文鑫, 刘小利, 高云鹏, 邵延秀, 李金阳
    地震地质    2022, 44 (2): 484-505.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.02.013
    摘要273)   HTML14)    PDF(pc) (12092KB)(252)    收藏

    同震地表破裂形态的精细刻画可为理解断裂带复杂几何结构、 动态破裂过程与破裂机理提供重要信息。2021年5月22日, 青藏高原内部青海省果洛藏族自治州玛多县发生了 MW7.4 地震, 这是自2008年汶川 MS8.0 地震后中国大陆地区发生的震级最大的一次地震。此次地震的同震地表破裂突破了沿线多个阶区、 弯折等几何不连续结构, 形成了长约158km的同震地表破裂带和多样化的断裂几何形态, 其中以震中区段落的地震地表破裂形态最为特殊和复杂。有助于全面认识震中区段落的地震地表破裂形态并深入理解其形成机理, 文中基于分辨率约为3cm的航空影像数据, 结合野外实地调查资料, 完成了本区域地表破裂的精细填图。对地表破裂的类型、 分布、 几何结构和走向等进行的综合分析表明, 震中区的地震地表破裂受阶区几何结构的影响而呈现分布式破裂的特点。并且, 震中附近的强震动效应和地震断裂初始发育阶段的影响, 进一步造成了该段落分布式地震地表破裂的形态。文中高清再现了震中区的阶区及其附近段落的地震地表破裂特点, 对走滑断裂带的分布式同震地表破裂有了更进一步的了解。

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    37. 2013年岷县-漳县 MS6.6 地震前通渭台的视电阻率变化
    解滔, 于晨, 王亚丽, 李美, 王中平, 姚丽, 卢军
    地震地质    2022, 44 (3): 701-717.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.009
    摘要271)   HTML4)    PDF(pc) (4997KB)(71)    收藏

    2013年7月22日甘肃岷县和漳县交界地区发生 MS6.6 地震, 地震发生前通渭台的视电阻率呈现出各向异性异常变化。 文中采用断层虚位错模型对地震前通渭台的视电阻率数据变化进行了分析, 在模型中将地震的同震滑动位移按大小相等但方向相反的方式进行加载, 计算地震前产生这部分同震位移所需积累的应力、 应变分布。 计算结果显示, 通渭台位于震前挤压变形增强的区域, 与视电阻率的下降变化相吻合。 震源机制解显示此次地震的主压应力方位为65°, 与通渭台 N20°W观测方向的夹角为85°, 与EW观测方向的夹角为25°。 地震发生前, N20°W测道数据的下降幅度为1.04%, EW向短极距EW'测道的下降幅度为0.37%, 2个方向观测的各向异性变化与实验结果、 理论模型和震例总结给出的特征一致。 由此可以认为, 此次岷县-漳县地震前通渭台的视电阻率变化与地震孕育过程之间可能存在力学机制上的联系。

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    38. 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271)   HTML41)    PDF(pc) (12038KB)(68)    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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    39. 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265)   HTML5)    PDF(pc) (1490KB)(62)    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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    40. 不同地震滑坡危险性评价方法的适用性探讨——以玛多MS7.4地震为例
    魏延坤, 陈晓利
    地震地质    2022, 44 (3): 590-603.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.003
    摘要256)   HTML9)    PDF(pc) (6988KB)(84)    收藏

    地震诱发的滑坡(崩塌)是山岳地区强震过程中常见的一类地质灾害现象, 其造成的人员伤亡和经济财产损失常常超过灾害本身。为减轻和降低地震滑坡灾害带来的损失, 科学工作者们通过长期研究, 形成了多种基于不同理论和模型的地震滑坡危险性预测和评价方法。2021年5月22日2时4分发生在青海省果洛藏族自治州玛多县(34.59°N, 98.34°E)的 MS7.4 地震为检验不同模型的有效性和适用性提供了机会。文中以玛多地震灾区的地形坡度数据、 地质岩性数据为基础, 一方面基于简化Newmark位移模型对玛多地震灾区的地震滑坡敏感性进行了计算, 并结合玛多地震震后的地震烈度分布图对地震滑坡危险性进行了评估; 另一方面以判别分析法为基础, 采用在日本新潟地震中获得的经验模型对玛多震区的地震滑坡进行了预测研究。研究结果表明, 基于简化Newmark位移模型的地震诱发滑坡危险性快速评估得到的潜在高危险区域主要集中在Ⅷ、 Ⅸ、 Ⅹ烈度区, 受地震动强度影响较大, 整体上随着地震动影响的减弱, 滑坡危险性逐渐降低, 与客观实际较为符合; 判别分析法作为经验模型, 比较依赖于特定环境, 在脱离其自身环境使用时要对经验公式进行通用性验证, 重新认识各个影响因子之间的关系, 调整各因素的权重。这2种方法在预测结果上的差异主要分布在Ⅵ度区, 在研究区Ⅶ度区及以上烈度区内, 2种方法得到的危险区划则大体一致。

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