巴东地区现今构造应力场分析

利用P波初动方法对巴东地区2009~2016年发生的M>2.0地震进行震源机制解计算,进而应用网格搜索法获得该地区地壳应力状态。结果表明,巴东地区反演所得的S1轴方向为108°~109°,S3轴方向为263°~264°,揭示了该区域现今地壳运动主要受到西部印度板块和青藏高原构造作用影响,外加区域地壳内部存在低速层或速度转折界面,导致研究区构造应力场总体上以NW-SE向的挤压运动为主。     

沂沭断裂带及邻区双差层析成像

利用双差层析成像方法,选取2008-10～2017-12山东及周边区域182个地震台站记录的1190个近震观测资料,对沂沭断裂带及邻区的震源位置和三维速度结构进行联合反演.结果表明,沂沭断裂带内部介质速度结构具有明显的不均匀性,并呈现分段特性;在郯城和莒县中上地壳内存在明显的低速结构;胶南地块总体速度低于鲁西地块;鲁西...     

茅山断裂带及邻区精细速度结构的双差层析成像研究

选取2008~2018年茅山断裂带及周边82个测震台站记录到的516个近震Pg、Sg到时数据,采用双差地震层析成像方法对茅山断裂带及邻区进行地震重定位和三维P波速度结构的联合反演,并分析溧阳历史上两次破坏性地震与速度结构的关系。结果表明,地震重定位后残差显著降低,研究区大部分地区横向分辨率可达0.2°。P波的速度结构横向差异变化比较明显,反演后的速度与初始速度模型之间的变化率基本在±10%左右。茅山断裂带两端呈现高速特征,中段表现为低速结构。溧阳震源区1974年MS5.5地震发生在深变质岩系内的低速层上,而1979年MS6.0地震发生在深变质岩系与浅变质岩系边界上,这两次地震的发震原因可能与具有塑性流变特性的低速体和速度梯度较大的转换复合位置容易产生应力集中有关。     

辽宁及邻区S波速度结构反演

利用辽宁及邻区70台地震仪2012年噪声连续波形记录,基于背景噪声层析成像法获取研究区下方10~40 s的相速度结构。利用得到的基阶面波相速度频散曲线,通过马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)法反演研究区下方10~40 km深度处的三维S波速度结构。结果表明,研究区浅层及中上地壳的S波速度分布与地形地貌有较好的对应关系,高低速过渡带更易形成孕震区。中下地壳至上地幔顶部的S波速度结构更多受控于莫霍面的起伏状态及深大断裂。海城至大连最后延伸至辽东湾的区域下方30~40 km深度范围内一直存在一个“弧形”的低速异常体,推测该区域存在热物质上涌现象。纵剖面C-C′的辽阳至伊通段下方15 km处存在椭圆形低速体。     

山西地区地壳S波速度结构

利用山西及周边共44个宽频地震台2014-01~07地震噪声数据,反演瑞利波群速度和相速度频散,得到研究区域的三维剪切波速度。上地壳中,山西断陷带表现为较低的速度异常,而两侧的隆起区则显示高速异常;中下地壳主要表现为以北纬38.5°左右为界的南高北低的速度特征。大同盆地从浅部到中下地壳整体呈现为低速特征,与该地区广泛存在的火山群有关。     

滇西北三江并流地区地壳S波速度结构北大核心CSCD

对滇西北三江并流地区36个台站记录的远震波形数据进行处理,提取径向P波接收函数,基于中国地震科学实验场地区地壳剪切波速模型获取不同区域的初始模型,采用时间域线性反演方法和bootstrap重采样技术,反演各台站下方的S波速度结构。结果表明:1)研究区地壳S波速度结构整体以澜沧江断裂带和27.5°N为界,表现出明显的区域差异。在上地壳,S波速度在0~25 km深度范围内存在由地表向壳内延伸的低速层,但不同区域低速层厚度存在较大差异,27.5°N以北低速层较为发育,厚度在20~25 km之间;27.5°N以南,澜沧江断裂带东西两侧低速层厚度差异明显,断裂带以西在10~25 km之间,断裂带以东约4 km。2)在下地壳,S波速度在横向上以澜沧江断裂带和27.5°N为界,表现出NE与SW区域以相对低速为主,NW和SE区域以相对高速为主的分布特征;垂向上,怒江断裂带中南部和金沙江-红河断裂带北端附近局部区域25~45 km深度范围内存在低速体,与上地壳低速层相连。3)澜沧江断裂带为地壳厚度和S波速度变化的重要分界面,对滇西北三江并流地区的构造演化过程具有控制作用。     

济阳坳陷上地壳速度结构与地热相关性研究

济阳坳陷及周边地区位于华北板块东部,是板内伸展沉积构造。目前研究区水热型地热资源开发利用程度较高,但上地壳热源传导机制研究较少,济阳坳陷及周边地区的高分辨率三维地壳速度结构有助于探讨该区热源富集规律。利用双差层析成像方法,获得了研究区三维地壳的速度结构,通过与地温场特征比对分析,认为上地壳速度结构与深部热源传导规律密切相关。根据反演结果,发现聊考-齐广断裂西北0～5km深度存在大规模低速层,这与区域厚度较大的沉积地层有关;聊城东部、埕宁隆起等区域表现为明显的高速异常,隆起区地温增温率明显高于凹陷区,这与储层下部地层导热能力有关;东营地区10km以下速度普遍较高,下地壳热流值贡献稳定;燕山晚期以来鲁中南部隆起对研究区地壳的拖拽拉伸是济阳坳陷内地热田最直接的构造影响因素,形成的多组地堑构造是水热型沉积盆地地热田边界的重要控制因素。     

青藏高原物质东流的岩石层力学背景探讨

利用地表大地热流观测资料、岩石生热率及热导率数据研究了三江和四川盆地 6个地区的岩石层平均温度结构及强度分布。结果表明 ,整个三江地区岩石层温度较高 ,而四川盆地温度较低 ;在岩石层强度分布上 ,四川盆地为高强度区 ,而三江地区则为低强度区 ;整个三江地区构成了一条青藏高原物质东流的低强度通道 ;由于四川盆地高强度块体的阻挡 ,青藏高原向东的物质流在此转向近南向 ,沿三江地区流逸 ;不同岩石层块体的强度差异可能是控制高原物质流动态势的重要力学背景之一。     

新疆南天山地区地壳三维速度结构：来自近震层析成像的结果

利用新疆测震台网在南天山地区架设的固定和流动台站记录的近8 a的观测资料,通过近震走时层析成像技术获得地壳三维速度结构,并利用三维速度结构对该区域的近震事件进行重定位。重定位后走时残差均方根由1.29 s减小为0.64 s,震源位置的不确定性约为0.1 km。三维速度结构显示,区域内速度结构表现出明显的横向和纵向不均匀性,5 km深度处,阿图什背斜和柯坪断裂以北表现为高速异常,以南表现为低速异常,波速比整体上以高值为主;15 km和20 km深度处,研究区P波速度主要以高速异常为主;25~30 km深度处,研究区内P波高速异常转变为以近NE向低速异常为主,波速比也以近NE向低值异常为主。区域内地震活动性与地壳速度结构具有较强的对应性,震源主要集中在P波高低速交界处的高速区域,同时波速比也偏向高波速比一侧。震源位置集中区的下方存在低速条带,该条带可为应变能的积累和释放提供有利的环境基础。     

鄂尔多斯块体北缘Pg、Sg波层析成像研究

基于内蒙古测震台网2010~2020年记录的测震数据波形,从24个固定台站筛选出391个地震的3 010条Pg波和3 410条Sg波数据,采用双差层析成像反演鄂尔多斯块体北缘地壳Pg、Sg波的三维速度结构,同时对该区域所有地震进行重定位。结果显示,在5~15 km深度,研究区东部存在面积较大的连续高速体,西南部则表现为相对低速的分布特征,且大部分地震集中在高、低速区过渡带,反映了研究区地壳介质脆弱;在20~30 km深度,随着深度的增加,高速区向西蔓延,与呼包盆地的高速区连成一片,预示着有一个构造体横穿呼包地壳。     

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青藏高原东南缘壳幔耦合强震孕育模型研究

结合青藏高原东南缘软弱带的分布及地震活动性的深度空间特征,提出强震孕育的壳幔耦合模型。利用中国国家数字地震台网和四川云南区域数字地震台网及布设在青藏高原东南缘的地震台站所记录的远震SKS波形资料,通过剪切波分裂得出上地幔各向异性结果数据,描绘出青藏高原东南缘的上地幔各向异性图像;再分别同该地区GPS观测的速度场数据、区域构造应力场数据和13 km深度的介质密度数据进行相关性处理与分析,并针对本文提出的孕震模型进行一定程度的验证。对形变场和应力场耦合特征的研究表明,各向异性的快慢波时间延迟、快波偏振方向总体分别与GPS 测量的地壳运动速度场方向变化和水平最大应力方向相关性较大,壳幔各圈层相互作用及软流圈的流动所展示的地震各向异性都与应力传递机制息息相关。通过相关分析可以得到壳内软弱带（低速高导体）在壳幔耦合运动研究中的关键作用,而该类耦合运动与地震孕育息息相关。     

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青藏高原东北缘似三联点构造的初步研究

从深部构造的角度对青藏高原东北缘似三联点构造进行了探讨。人工地震资料反演结果表明,该区的地壳结构与其它地区明显不同Moho面为一复杂的过渡带,而不是尖锐的速度间断面;在该区内存在一组弧形构造,各弧形断层在形态、规模和破碎程度方面的差异,反映了青藏高原块体向东北方向强烈的挤压作用及其传递过程。     

青藏活动地块区运动与变形特征的数值模拟

利用二维有限元模型,以GPS测量的构造运动为约束条件,探讨了青藏活动地块在弹性应变积累过程中的运动与变形状态。模拟结果表明,青藏活动地块区在整体运动过程中,内部变形以大范围的分布为特征,其内部的应变分布和弹性应变能积累速率表明了Ⅱ级活动地块与活动边界带的显著变形差别：活动地块内部的应变和弹性应变能积累速率相对较小且分布较均匀;活动边界带上变形相对集中,应变和弹性应变能积累速率相对较高,并呈非均匀分布。这反映了青藏地块区内所含的各Ⅱ级活动地块的运动变形的整体性特征及彼此间的差异性特征,也揭示了活动地块构造通过边界带变形等方式对大陆强震的控制作用。     

基于GPS和水准数据的微粒群算法联合反演祁连山北缘断裂三维滑动速率

将微粒群算法与位错理论模型相结合,采用中国地壳运动观测网络提供的青藏高原地区2001~2004年GPS测量数据和2000~2006年水准测量数据,通过常规定权和附有相对权比的方法对祁连山北缘断裂的三维滑动速率进行联合反演,并与蚁群算法反演结果进行对比。结果表明,微粒群算法收敛速度快、稳定性高,结合经典位错理论模型,是一种可以有效求解断层三维滑动速率反演问题的优化算法,在大地测量反演领域极具应用潜力。     

从青藏高原航磁资料分析尼泊尔8.1级地震构造背景

利用小波分析处理青藏高原航磁资料,得到多尺度的航磁异常分布图。一阶小波结果反映地壳浅部的构造特征,在第Ⅰ和第Ⅱ缝合带位置,存在多条明显的北西西向弧形构造,由正负相间的磁异常带组成;在格尔木附近第Ⅳ缝合带位置存在近东西向的负磁异常条带。三阶小波结果反映地壳深部的构造特征,在约84°～91°E存在明显的近南北向的负磁异常条带,是研究区主要的深部构造特征。尼泊尔8.1级地震和3次7级强余震发生在近南北向的负磁异常条带的南端。该位置是近东西向的喜马拉雅构造带和近南北向的深部负磁异常条带的交汇部位。总体来说,青藏高原航磁资料揭示的浅部构造为多条近东西走向的带状构造,而深部构造是以近南北走向为主要特征,复杂的立交构造交汇部位是发生尼泊尔8.1级大地震的深部构造背景。     

青藏高原隆升的黄土高原构造侵蚀效应

研究了青藏高原隆升与亚洲大陆强季风气候的耦合效应、黄土高原的阶段性抬升、构造变形及其构造侵蚀效应。结果表明,青藏高原的隆升引起多种黄土地质灾害。黄土高原的构造抬升导致侵蚀基准面下降,为重力侵蚀、沟谷溯源侵蚀和流水侵蚀提供了有利条件;构造变形使黄土产生构造裂隙、节理,增大了黄土的侵蚀速率,促进了黄土的坍塌和滑坡等侵蚀性地质灾害的发生;地形突变带、活动断裂带及地震活动带等稳定性条件差的黄土分布区,是黄土侵蚀性地质灾害最剧烈的地区。