地震地质

地震地质2010年第32卷第2期目录

2010, (2): 0-0.

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D-InSAR技术应用于汶川地震地表位移场的空间分析

屈春燕, 单新建, 宋小刚, 张桂芳, 张国宏, 郭利民, 刘云华, 韩宇飞

2010, 32(2): 175-190. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.001

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基于星载合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR),利用7个条带共112景日本ALOS/PALSAR raw格式雷达数据,采用两通差分干涉处理模式,获取了2008年5月12日汶川M_S8.0地震发震断层周围约450km×500km区域的同震形变干涉纹图。通过对干涉纹图的定性分析,确定了非相干带的分布范围,据此对相位连续条带和相位不连续条带采用不同的相位解缠方案,实现了7个条带的成功解缠,获得了数值化的干涉形变场图像,并通过形变等值线和跨断层形变剖面线等方法对干涉形变场的空间分布和演化特征进行了分析。结果表明:汶川地震造成的地表形变场沿映秀-北川断裂带分布,形变范围很大,但主要集中在发震断层南北两侧各约100km的近场区。其中断层附近由西向东宽约30~15km,长约250km的区域为非相干带,是本次地震中变形最强烈并伴有地表破裂发生的区域,其形变梯度已超出InSAR测度能力。在非相干带两侧宽度各约70km,具有清晰可辨连续完整并向发震断层收敛的包络状干涉条纹区域是次一级形变区,距离发震断层越近,形变梯度和幅度越大,其视线向位移为北盘沉降,南盘抬升。相对于数据条带南北边缘,北盘最大累积沉降量约-110~-120cm,出现于汶川和茂县东北,在理县南震中附近也有一大面积沉降区,沉降位移约为-55~-60cm。南盘最大累积抬升量约120~130cm,出现在映秀西侧震中区,都江堰北及北川附近。南北盘之间的相对最大形变量约240cm,出现在映秀西侧震中附近及都江堰北。在发震断层两侧距非相干带各约70km以外的远场区,干涉条纹稀少,形变量很小,仅在±10cm以下。跨断层形变剖面表明,断层附近及其上盘形变梯度差异大,变形非均匀性突出,而下盘形变过程相对平稳。这些形变差异反映了断层活动的非均匀性及逆断层变形的复杂性。分析认为汶川地震发震断层的运动模式是上下盘相对逆冲运动。

龙门山映秀-北川断裂带擂鼓探槽剖面古地震事件测年

刘进峰, 陈杰, 尹金辉, 陈立春, 卢演俦, 杨会丽

2010, 32(2): 191-199. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.002

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2008年5月12日四川汶川发生M_S8.0大地震,形成了200多km长的地震地表破裂带。破裂带的古地震研究对于认识龙门山断裂带的活动习性和大地震的发生规律具有重要的理论和现实意义。文中用光释光(OSL)测年中的校正感量简单多片再生法(SMAR),对映秀-北川地震地表破裂带擂鼓探槽样品进行了光释光测年,并对探槽中含有的炭屑进行了AMS¹⁴C测年。样品的光释光年龄和校正的AMS¹⁴C年龄吻合,该地区与汶川地震类似规模的上一次古地震事件发生在距今约(2.1±0.2)ka至(1.1±0.2)ka间。

汶川M_S8.0地震绵竹县汉旺镇周边地表破裂带展布方式及其震害意义

孙昌斌, 谢新生, 江娃利

2010, 32(2): 200-212. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.003

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2008年5月12日汶川M_S8.0地震的震中烈度为Ⅺ度,但位于地震烈度为Ⅹ度区边缘的绵竹县汉旺镇,无论是房屋毁坏情况还是遇难和失踪人员的数目,均高出周边地震烈度Ⅰ度,接近极震区的破坏程度。文中从汉旺镇周边地表地震破裂带展布方式的角度讨论了这种震害加重现象的原因,介绍了位于汉旺镇北面和南面出现的2条相距1.5km呈左阶斜列展布的地表破裂带。其中,位于汉旺镇北侧的地表破裂带,垂直位移1.4m,水平右旋位移0.44m;位于汉旺镇南侧的地表破裂带,垂直位移量由西向东递减,为3.0～0.2m。尽管这2条地表破裂带没有从汉旺镇中心通过,但汉旺镇正位于这2条地表破裂带夹持的左阶阶区,致使阶区内建筑物除遭受来自震源的振动外,又受到阶区内的挤压,由此加重了汉旺镇建筑物的破坏,也显示出地表破裂带对建筑物破坏形式的多样性。汉旺镇汶川M_S8.0地震震害实例表明,地表破裂带的阶区,也是遭受地震时破坏加重的特殊构造部位。

青藏高原西部班公-怒江缝合带下方地壳结构与地块拼合模式

李海鸥, 徐锡伟, 姜枚, 马文涛

2010, 32(2): 213-221. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.004

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利用远震接收函数偏移成像方法获得青藏高原西部Hi-Climb项目剖面北段地壳结构转换波成像。结果显示班公-怒江缝合带下方拉萨地体上地壳向N仰冲,下地壳向N俯冲,而羌塘地块上地壳向S仰冲,下地壳向S俯冲,可能意味着青藏高原西部拉萨地块和羌塘地块具有复杂的拼合过程。结合前人的岩石学研究成果,建立了新特提斯北洋盆洋壳S向俯冲、距今60～50Ma印度板块与欧亚板块碰撞后,拉萨地块的下地壳向羌塘地块下俯冲,而后印度板块俯冲到羌塘地块下方的地块拼合模式。

龙陵-瑞丽断裂(南支)北段晚第四纪活动性特征

黄学猛, 杜义, 舒赛兵, 谢富仁

2010, 32(2): 222-232. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.005

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遥感影像解译和野外地质地貌调查表明,龙陵-瑞丽断裂(南支)北段是以左旋走滑为主兼张性正断的区域性活动断裂。根据一些断错地貌点的大比例尺填图、实地测量及其年代学分析,确定了该断裂为全新世活动断裂,断裂晚更新世以来的平均水平滑动速率为2.2mm/a,平均垂直滑动速率为0.6mm/a;全新世以来的平均水平滑动速率为1.8～3.0mm/a,平均垂直滑动速率为0.5mm/a。断裂晚更新世以来的滑动速率在不同的时间尺度上变化不大,反映了该断裂晚更新世以来的活动强度比较平稳。

长白山地区火山碎屑粒度特征研究

赵波, 许建东, 于红梅

2010, 32(2): 233-243. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.006

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长白山地区全新世火山活动活跃,发育了良好的火山空降、火山碎屑流、火山涌流和火山泥石流堆积物。这些堆积物交错堆积,野外区分较为困难。在火山碎屑地层剖面调查基础上,系统采集了各种类型的火山碎屑堆积物样品。在实验室通过粒度参数和概率累积曲线分析,对堆积物成因类型进行了判别,讨论了火山空降堆积物和火山碎屑流堆积物随着与火口距离变化的规律。首次对研究区内粒度范围为62.5～0.02μm的细火山灰进行了粒度分析,对火山碎屑流和火山碎屑涌流中细火山灰端元分布特征和地质意义进行了分析和讨论。

安徽固镇垓下遗址自然变形遗迹的发现及特征初探

姚大全, 朔知, 刘加灿, 唐杰平, 王志, 沈小七, 陈安国, 郑海刚

2010, 32(2): 244-251. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.007

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古遗址、墓地发掘过程中自然变形的识别研究是反演或充实历史或史前地震变形资料的重要工作。地震部门与文物考古部门合作,对安徽固镇垓下遗址考古现场进行了专题发掘研究,发现了断层和裂缝,初步研究显示为同期2次层位变动事件的遗迹,发生时代约相当于大汶口文化晚期,该工作有助于推动中国东部人类文化层中地震遗迹的识别。

综合动水位与流量值的等效静水位及其计算方法探索

王华, 张昭栋, 王伟, 李月强

2010, 32(2): 252-259. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.008

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中国地震地下流体观测网动水位观测中,一般同时观测水位与泄流量2个测项,产生2类动态,分别进行处理与分析。对含水层应力状态变化的信息,有时得到2种相反的结果。针对这种不合理的现状,以流体动力学理论为基础,探索了动水位观测井中水位与流量的关系,提出了等效静水位的概念,把水位与流量2个观测量合成为1个统一的物理量,建立了相应的计算方法,并用东水3井与聊古1井的观测资料进行了检验。

利用远震接收函数研究辽宁地区的地壳厚度及泊松比

贾丽华, 崇加军, 刘渊源, 倪四道, 戴瑾, 王帅

2010, 32(2): 260-268. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.009

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文中利用辽宁省数字地震遥测台网15个台站记录的远震P波波形资料,用频率域反褶积方法提取接收函数,由H-Kappa叠加方法得到了各台站下方的地壳厚度和泊松比。研究结果表明,辽宁地区的地壳泊松比在0.25～0.29之间,地壳厚度介于31～36km之间,东部褶隆带的地壳厚度从北向南由31km增至35km。松辽构造盆地地壳厚度变化不大,平均厚度为31km。辽西褶隆带与东部褶隆带的地壳厚度均比哈尔滨构造盆地厚约2～4km。

普通民众认知与响应汶川M_S8.0地震特征分析——以陕西勉县为例

郁耀闯, 周旗, 王长燕

2010, 32(2): 269-281. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.010

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为进一步了解普通民众对汶川M_S8.0地震灾害的认知与响应程度,并为政府防震减灾战略的制定和实施提供科学依据,根据地震灾害认知与响应结构体系设计了普通民众地震灾害认知与响应调查问卷,主要指标体系包括地震灾害知识、防震减灾技能、自救互救和震后信息传播等4个方面。基于权重和赋分,构建了指标体系各部分评价模型和地震灾害认知与响应总体评价模型,以此来计算普通民众地震灾害认知与响应的综合得分。测评结果表明:1)勉县灾区民众认知与响应地震灾害的综合水平与能力均处于不及格水平;2)在认知与响应地震灾害方面,民众的防震减灾技能最差,对地震灾害知识的了解水平次之,而震时及震后自救互救与震后信息传播2个层面稍好一些;3)普通民众对地震知识和观点的理解还停留在表面现象上,对复杂、抽象的地震知识的理解和掌握,特别是对地震知识掌握的准确性和深层次理解还有待于进一步提高;4)从震后民众获取地震灾害信息的主渠道来看,加大政府关于地震灾害知识和防灾技能的宣传力度以及使地震信息公开透明化是降低地震灾害风险的有效途径之一。

川南马边地区强震危险性分析

易桂喜, 闻学泽, 张致伟, 龙锋, 阮祥, 杜方

2010, 32(2): 282-293. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.011

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根据最近34a的区域台网地震资料,利用地震活动性参数b值的空间分布,结合历史强震与现今地震活动背景,分析了川南马边地区主要断裂带的现今活动习性,并初步判别出了潜在的强震危险区域。研究结果表明:1)马边地区的b值空间分布存在明显的空间差异,反映了该区域不同断裂带与断裂段应力积累水平的差异;2)马边-盐津断裂带上存在3个尺度不等的异常低b值区,它们可能是该断裂带上的相对高应力区(或凹凸体),其中位于马边北、沐川西部利店镇附近的凹凸体与位于该断裂带南端盐津附近的凹凸体可能是马边地区未来发生大地震的危险场所,而位于绥江南的小尺度凹凸体有可能是潜在强震的发生地点;3)存在于龙泉山断裂带西南段的凹凸体将是未来发生中强地震的场所;4)金口河-美姑断裂上位于汉源县皇木镇与峨眉山市龙池镇之间的凹凸体存在发生中强地震的可能性。

大地震的发生条件

梁海华

2010, 32(2): 294-302. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.012

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大地震(特别是8级以上的大地震)的发生必须满足2个基本条件:一个是震源附近要有超过岩石弹性极限的高应力背景;另一个是该处的岩石具有发生地震的能力,即在大地震孕育所需的时间尺度(几千年以上)内岩石能长期保持弹性。为考察第1个条件,分析了中国周边三大板块的作用力。认为太平洋板块在海沟附近的俯冲方式所产生的水平力分量较小,而且海沟离中国大陆较远,因此它对中国的地震影响不大;菲律宾海板块对台湾的碰撞使台湾及福建沿海地区为高应力区,但由于碰撞边界的长度只有200km左右,其影响范围不大;印度板块向北推挤是产生中国西部及华北高应力区的最主要原因,文中较详细分析了它的作用,并据此尝试性划分了3个对中国具有强烈影响的地震带。根据岩石的流变性质和地质形成时代把地质体分成了刚性、次刚性和较柔性3类。初步计算了刚性地块的弹性持续时间至少在1Ma以上,而柔性地块的弹性持续时间最多为1ka。因此,8级大地震的位置与刚性地块密切相关。

原地宇宙成因核素测年中石英样品分离提纯的几组实验对比

郑荣章, 陈桂华, 徐锡伟, 李建平

2010, 32(2): 303-311. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.013

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原地宇宙成因核素测年方法在地质及地理研究领域应用广泛,测年对象众多。石英因其致密的晶体结构不易被大气成因¹⁰Be污染,以及较低的²⁷Al含量的特点而成为宇宙成因核素测年方法中一种理想的测年物质。在分离石英样品¹⁰Be和²⁶Al的实验流程中,石英的提纯是其中的一个关键环节。原始的HCl/H₂O₂和HF/HNO₃蚀刻分离提纯石英方法应用广泛、安全可靠,但处理样品周期长、效率较低。因此,在原始流程的基础上,设计了3组实验流程与原始流程进行对比。结果显示,在样品石英纯度较高的基础上,可以通过减少超声波使用时间、增加蚀刻溶液浓度及每步样品处理量的方法,提高样品的处理效率,同时可以用加热磁力搅拌器替代超声波清洗器进行石英样品的HF/HNO₃蚀刻提纯。

工程场地分类中等效剪切波速计算深度问题的讨论

黄雅虹, 吕悦军, 兰景岩, 施春花, 史丙新

2010, 32(2): 312-319. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.014

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根据中国华北、华东、华南、东北和西北等地918个实测钻孔资料的计算统计,探讨了工程场地分类中等效剪切波速计算深度取值20m和30m的实际差别,并对中国、美国、欧洲现有规范利用等效剪切波速进行场地类别划分的方法特点和具体指标进行了对比讨论。结果表明:1)计算深度由20m增加至30m时,钻孔等效剪切波速值的增大范围约为15～50m/s,平均增加值为25m/s;2)与欧美规范相比,中国现行规范(GB50011-2001)在划分场地类别时要求同时考虑20m计算深度的等效剪切波速值和覆盖层厚度,而在许多实际工程中,因较准确的覆盖层厚度不易获取而难以具体进行场地分类。因此,有必要借鉴欧美规范,通过增大等效剪切波速的计算深度至30m来强化该指标在场地类别判定中的作用。

水成沉积物回授光释光测年可行性初探

纪洪磊, 赵华, 王成敏, 毛洪亮, 卢演俦

2010, 32(2): 320-326. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.015

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通过对滹沱河冲洪积物、阳原盆地湖相地层细颗粒石英天然热转移光释光(TT-OSL)信号测量、回授剂量恢复测试以及简单多片光释光(OSL)与回授光释光(Re-OSL)测量结果对比等,探讨了细颗粒石英回授光释光在水成沉积物测年中应用的可能性。结果表明,冲积样品回授光释光信号没有随深度逐步增加的规律,而湖相样品热转移光释光信号随深度逐渐增大;冲洪积物细颗粒石英样品回授光释光不能得出剂量值,剂量不能恢复;而湖相样品回授实验室附加剂量与测得的剂量在2%的误差范围内一致,说明回授光释光测年在一定时间范围内对于湖相样品测年是可行的;细颗粒石英回授释光在测量>10万a的湖相样品年龄方面具有很大的潜力。

中下地壳岩石弹性波各向异性的影响因素

张国苓, 杨晓松, 陈建业, 闫小兵

2010, 32(2): 327-337. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.016

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地壳岩石成分及其构造的复杂性使得地壳弹性波各向异性的影响因素比较复杂。在地壳浅部,裂隙广泛发育,它们的定向排列对岩石各向异性起到了很重要的作用。在地壳深部,裂隙基本闭合,岩石的各向异性主要是由矿物晶格优选方位(LPO)和形态优选方位(SPO)决定的。云母和(或)角闪石含量较高且定向排列的地壳岩石通常具有较高的各向异性。熔体的定向排列(MPO)可以显著地加强地壳各向异性。

青海玉树M_S7.1地震两个典型地点的地表破裂特征

孙鑫喆, 徐锡伟, 陈立春, 谭锡斌, 苏桂武, 王继, 李智敏, 张晓清

2010, 32(2): 338-344. DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2010.02.017

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2010年4月14日在青海省玉树县发生了M_S7.1地震,形成了长达65km的地表破裂带,甘达村西D1、果庆益荣松多D2是地表破裂带上破裂特征具代表性的2个地点。这2个地点的同震地表破裂特征调查结果显示:1)破裂沿先存的断裂晚第四纪活动遗迹展布,在甘达村西主要表现为张剪切破裂呈雁列状展布,在不连续的岩桥区分布了挤压鼓包,地表破裂带主要集中在古地震坳槽中,通过测量一个错断的围墙得到该点的位错量为1.4m;2)在果庆益荣松多,山前坡积物中展布的破裂带由斜列距约30m的次级破裂右阶斜列组成,而次级破裂则由一系列斜列距3～5m的单条破裂右阶斜列组成,单条破裂主要表现为挤压鼓包-张裂缝相间排列与裂缝带等2种破裂样式,在河谷中则表现为挤压垄脊和陷落塘,实测栅栏位错量为1.3m;3)破裂整体为左旋走滑性质,未见明显垂直错动分量,破裂样式为典型的走滑破裂特征,地表破裂带沿先存断错地貌分布,反映晚第四纪活动的甘孜-玉树断裂是此次地震的发震断裂,该断裂大震活动具有原地重复发生的特点。

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