环境地球科学之滑坡地震地质学

本文提出滑坡地震地质学学科概念,属于环境地球科学学科范畴。滑坡地震地质学是研究地震荷载下滑坡发生机理、分布与演化规律的学科;也是借助地震滑坡解决地震地质问题的学科。它是地质灾害学、地震地质学、工程地质学之间的一门交叉边缘学科。其也与固体地球物理学、构造地质学、构造地貌学、环境地质学、数值计算、地理信息系统、遥感、统计分析等学科密切相关。文章从科研层面与应用层面的分类大体构建了滑坡地震地质学的研究框架与体系。科研层面的目的是探索地震滑坡规律,应用层面的目的是地震滑坡防灾减灾。根据科研与应用层面的研究目的,将其研究内容大体分为两部分:（1）研究地震滑坡发生机制、分布样式、演化规律等;（2）建立地震滑坡与地震、发震构造、地震破裂过程等的关系式,进而利用地震滑坡解决地震地质问题,如地震问题（地震参数、地震动强度、地震烈度）、发震构造问题（性质、破裂过程）、地质问题（震区地貌演化）等。最后,从地震滑坡数据库,全球范围多震例的地震滑坡分析,地震滑坡与地震地质对象关联的机理研究,地震滑坡演化规律等方面对该学科进行了展望。总之,考虑到随着遥感与GIS等技术的发展成熟、地震滑坡防灾减灾的越来越迫切的需求、多学科的融合交叉的发展趋势等方面,滑坡地震地质学势必会受到越来越广泛的关注。     

福建地震科技进展三十年

本文把福建省地震科技走过的三十年历程 ,按发展的脉络分成三个阶段 :1 970～1 978;1 979～ 1 90 0 ;1 991～ 2 0 0 0 ,按学科分成 1 2个科学问题来进行论述 :①区域地震地质与地震烈度区划研究 ;②地壳结构与区域地球物理场 ;③地震与地壳形变 ;④第四纪活动断裂与地震 ;⑤地震活动时—空特征 ;⑥震源机制解与震源动力学特征 ;⑦地震与地壳—地慢热状态 ;⑧GPS测量与现今地壳运动 ;⑨二程地震及地震安全性评价 ; 城市防震减灾示范工程 ; 地震—地下流体地球化学 ; 地震预期进展 ,旨在让人们对三十年来福建地震科技发展的面貌及内涵有一个概略认识。     

地热资源与地震活动共生深部驱动机制研究现状与展望

地球内部地质过程及其相互作用不仅控制了全球地质格局的形成演化,也控制着地热资源的形成和地震活动的发生。本文通过系统调研及归纳总结,系统讨论地热资源与地震活动的共生深部驱动机制。首先,总结了全球高温地热带及大型/超大型地震带的形成背景,大多数高温地热与大型地震在空间分布上具有重合性,形成于活跃的板块边缘,而板内常形成中—低温地热且周缘伴随地震活动;其次,总结了地热资源及地震活动共生的深部驱动要素,发现流体及断裂构造在热能和地震的释放中起着至关重要的作用,是地热资源与地震活动深部主要的控制要素;再次,总结了地热资源与地震活动深部地球物理探测成果,表明大地电磁等方法可揭示地热与地震形成的同源关系与因果关系,地热与地震源于深部物质与能量的交换;最后,对地热资源与地震活动的共生深部驱动机制研究方法及发展方向进行了展望。     

《汶川地震工程地质与地质灾害》一书出版

正由殷跃平、张永双教授等著的《汶川地震工程地质与地质灾害》,在"5·12"汶川MS8.0级地震5周年之际,由科学出版社出版发行。本书对汶川MS8.0级地震区的地震工程地质和地质灾害进行了系统研究,涉及汶川地震区域地质构造、地震工程地质、斜坡地震动监测与试验方法、地震地质灾害等关键科学问题。     

《汶川地震工程地质与地质灾害》一书出版

正由殷跃平、张永双教授等著的《汶川地震工程地质与地质灾害》,在"5·12"汶川M_s8.0级地震5周年之际,由科学出版社出版发行。本书对汶川M_s8.0级地震区的地震工程地质和地质灾害进行了系统研究,涉及汶川地震区域地质构造、地震工程地质、斜坡地震动监测与试验方法、地震地质灾害等关键科学问题。     

测井约束地震反演分辨率及反演策略探讨

从地震反演的本质出发,分析了测井约束地震反演的分辨率与地震资料本身分辨率之间的关系,探讨了测井约束地震反演的基本策略,指出将地震属性技术、地震地层学研究方法应用于测井约束地震反演可以提高反演效果及可靠性。     

青藏铁路沿线的地裂缝及工程影响

通过大比例尺野外地质调查和跨季节对比观测,发现青藏铁路沿线发育地震破裂、断层裂缝、冻土裂缝与冰裂缝4种不同类型的地裂缝。典型地震破裂包括西大滩古地震破裂、昆仑山南缘地震破裂、可可西里古地震破裂、崩错地震破裂、谷露盆西地震破裂、羊八井-当雄盆西地震破裂;地震破裂规模大,产状稳定,与地震鼓包、地震陡坎、地震凹陷有序组合,是地表构造变形的重要形式,属内动力成因地裂缝。断层裂缝沿断层破碎带定向分布,产状稳定,成群产出,与断层活动、地下水运移、不均匀冻胀存在密切的关系,是构造变形与融冻变形联合、内外动力耦合产生的复合成因地裂缝。冻土裂缝和冰裂缝属外营力成因地裂缝,是冻土与冰层不均匀融冻变形的重要表现形式。地震破裂、断层裂缝和冻土裂缝对青藏公路、青藏铁路及沿线工程安全具有不良影响,这些地裂缝切割错断路基,形成路面破裂和路基滑塌,产生显著的灾害效应。     

青海玉树活动断裂带的多期古地震滑坡及其年龄

2010年青海玉树Ms 7.1级地震发生后,笔者在开展玉树灾区地震地质灾害调查中发现13处古地震滑坡遗迹。调查结果表明,玉树古地震滑坡主要集中分布在玉树活动断层两侧5km范围内,规模普遍较大,多具有多期活动特征,且与周围古地震相伴生,空间上体现出发震断层对其发育的控制作用。同时,古地震滑坡地形地貌、沉积特征、年代学特征等方面的证据表明,其常具有原地复发的特征。据古地震滑坡堆积体的AMS14C测年结果,认为目前发现的典型古地震滑坡主要发生在全新世中晚期,并集中分布在5个时期,与古地震探槽揭示的古地震事件期次及发生年代具有较好的对应关系。进一步对比古滑坡规模和分布范围,发现玉树断裂带在全新世中晚期发生2次规模较大的古地震滑坡事件,与地震探槽揭示的古地震特点相符。研究结果表明,群发性古地震滑坡是识别古地震事件的重要地貌标志,可从年代学上揭示古地震事件发生的具体时间,对于补充古地震事件资料和恢复古地震在时间与强度上的分布都具有重要意义。     

中国地质科学院对5.12汶川地震的快速反应与调查研究

面对5.12汶川8级地震突发灾害,中国地质科学院组织专家,科学分析发震动力学背景,第一时间奔赴震中地区开展地表破裂变形与地震地质灾害调查,随后系统开展地震科学钻探选址、活动断裂与地震变形观测、地应力测量、地质灾害地面调查、堰塞湖与水工环综合评价。6位专家参加国家汶川地震专家委员会,编辑出版《汶川地震灾区地震—地质灾害图集》,组织召开汶川地震动力学分析研讨会,2位专家参加国土资源部抗震救灾前方指挥部工作。在第33届国际地质大会期间,组织汶川地震大型展览,应邀作汶川地震、地震科学钻、地表破裂等学术报告,受到国际同行的高度关注。组织申报汶川地震断裂带科学钻探工程,2008年11月第一口地震科学钻开工;组织落实国家专项、973课题、地质调查项目等科研任务,有效地调整了面向地质灾害的学科结构和人才布局。     

汶川8级地震地质灾害的类型及实例

龙门山地区活动断裂右旋斜冲运动与汶川8级强烈地震存在成因联系。汶川8级地震造成了惨重的人员伤亡和巨大的财产损失,地震地质灾害主要类型有地震灾害、地震触发地质灾害和地震引发地质灾害隐患。严重地震灾害包括房屋倒塌与部分坍塌、房屋平移、房屋倾斜变形、墙体破裂与结构破坏、桥梁垮塌等。地震触发严重地质灾害包括山体滑坡、山体滑塌、岩块崩塌,局部产生泥石流与沙土液化。地震引发地质灾害隐患包括潜在滑坡、不稳定边坡与滑塌隐患、危岩体与崩塌隐患及泥石流灾害隐患。地震地质灾害分布与活动断层存在密切关系,沿北川映秀断裂地震地质灾害最为严重,沿汉旺漩口断裂、茂县汶川断裂、青川断裂地震地质灾害也比较严重。在活动断裂之间相对稳定地块远离活动断裂超过3~5 km,地震灾害和地震触发地质灾害显著减轻。     

地铁抗震设防水准的研究及北京地铁工程典型地段地震小区划

地铁作为人口密集且遭受地震破坏后难以修复的重要生命线工程,如何确保其地震安全具有越来越重要的意义。本文将以北京具有典型意义的地铁线路北京地铁五号线作为研究目标,在对沿线地震、地质条件分析的基础上,通过分析研究在不同场地条件、不同风险水平和不同深度条件下的地震动参数和反应谱变化规律,确定了地铁工程的抗震设防概率风险水平为50 a超越概率63%、10%、2%,设计地震动参数取地表计算值。并通过北京地铁五号线工程地震小区划及分区反应谱特征研究,确定北京地铁五号线工程的抗震设防要求。     

武汉地区地震效应影响研究

虽然武汉市地震影响及地震危险性的水平较低 ,强震也不是武汉市工程地质环境的主要问题 ,但在城市生命线工程和高层超高层建筑方面必须考虑单体抗震设防。而且 ,随着武汉市城市建设的不断发展 ,地震效应影响逐渐成为武汉市工程地质环境评价的一个重要因子。文章在分析了武汉地区地震动衰减规律 ,进行了地震危险性评价 ,深入研究了各土层动力参数性质的基础上 ,指出武汉地区地震地面破坏主要存在砂土液化和软土震陷两种型式及各自可能的空间分布.     

Near real-time magnitude determination for large crustal earthquakes

We introduce an empirical method of near real-time, near-field magnitude determination for large (M>6.5) crustal earthquakes. Time integration over the strong shaking duration on the absolute values of the acceleration records is carried out for nearby stations surrounding many large earthquake sources in Taiwan. The integrated quantity, here denoted as total effective shaking, is used in a regression process to derive an empirical relationship for a quick Mw determination useful for a reliable real-time operation in earthquake rapid reporting and earthquake early warning systems (EWSs).     

Seismic reversal pattern for the 1999 Chi-Chi, Taiwan, MW 7.6 earthquake

We in this study have calculated the standard normal deviate Z-value to investigate the variations in seismicity patterns in the Taiwan region before and after the Chi-Chi earthquake. We have found that the areas with relatively high seismicity in the eastern Taiwan became abnormally quiet before the Chi-Chi earthquake while the area in the central Taiwan with relatively low seismicity showed unusually active. Such a spatially changing pattern in seismicity strikingly demonstrates the phenomenon of “seismic reversal,” and we here thus present a complete, representative cycle of “seismic reversal” embedding in the changes of seismicity patterns before and after the Chi-Chi earthquake.     

Observations from the 12 October 1992 Dahshour earthquake in Egypt

An earthquake of local magnitude 5.3 (duration magnitudeM _d ) on the Richter Scale occurred at Dahshour, 18 km south of Cairo, Egypt, on Monday, 12 October 1992 at 3:09 pm (local time). Numerous aftershocks followed the main event during the following weeks with magnitude up to 4.3. The earthquake occurred in an area that has had no recent seismic activity, and affected many cities in Egypt. Many buildings and monuments were severely damaged or collapsed. Modern concrete skeletal structures suffered minor nonstructural damage. Earthquake physical damage was estimated at about one billion U.S. Dollars. The severity of the damage was mainly due to poor construction materials and detailing, aging, inferior workmanship, and inadequate maintenance. Egypt was generally considered to be an area of moderate seismic activity. In 1989, earthquake provisions were first introduced in the Egyptian Code of Practice for Reinforced Concrete Structures only. The earthquake clearly showed the urgent need for an assessment and rehabilitation program to mitigate seismic risk hazard in existing structures. In addition, future development planning, and earthquake preparedness strategies should implement lessons learned from the event. In this paper, an overview discussion about the observations from the 12 October earthquake is presented.     

大连开发区场地地震设计参数

根据工作区潜在震源区划分、潜在震源区地震活动性参数和地震动衰减关系, 进行场地地震危险性分析, 得到不同概率水平下场区相应地震烈度和基岩水平加速度峰值及其反应谱。根据场地工程地震条件划分不同地质单元及相应的场地类别, 进行不同概率水平的地震反应分析计算, 确定地震动设计参数。     

城市防震减灾计算机信息管理系统设计探讨

本文研究了基于GIS的城市防震减灾计算机信息管理系统的设计,阐明了系统总体设计思想,分析了系统结构设计和主要层面设计以及运行环境,该系统既可为开展城市防震减灾研究工作的工具,又可作为城市防震减灾日常管理工作的工具,及面向各级领导和社会公众宣传防震减灾知识的演播系统。     

Seismicity, seismotectonics and seismic hazard of Italy

A first generation of probabilistic seismic hazard maps of the Italian country are presented. They are based on seismogenic zoning deriving from a kinematic model of the structural tectonic units and on an earthquake catalogue with the foreshock and aftershock events filtered out. The following ground motion parameters have been investigated and mapped using attenuation equations based on strong-motion recordings of Italian earthquakes: peak ground acceleration and velocity; Arias intensity; strong motion duration; and the pseudovelocity and pseudoacceleration spectral values at 14 fixed frequencies both for the vertical and the largest horizontal component. A Poissonian model of earthquake occurrence is assumed as a default and the hazard maps are presented in terms of ground motion values expected to be exceeded at a 10% probability level in 50 years (return period 475 years) according to the requirement of Eurocode 8 for the seismic classification of national territories, as well as in terms of exceedance probabilities of selected ground motion values. Finally, as a tentative study, the use of hybrid methods (implementing both seismogenic zones and structures), renewal processes (including earthquake forecasting) and the influence of site effects (as the basis for the planning of earthquake scenarios) were explored.     

1999年9月21日台湾集集地震的震源参数综合判定

本文利用半经验、半理论的方法对世界各主要地震汇集和研究机构所给出的集集主震基本震源参数进行了综合计算和评定。根据这些参数重新计算了集集主震的标量地震矩、破裂面积、应力降等。根据这些参数之间的内在联系,从地震分类学的角度,判定集集地震是发生于板块边缘的大地震。可供研究台湾岛上地震活动性以及台湾地区板块构造演化问题参考。     

1999年9月21日台湾集集地震的震源参数综合判定

本文利用半经验、半理论的方法对世界各主要地震汇集和研究机构所给出的集集主震基本震源参数进行了综合计算和评定。根据这些参数重新计算了集集主震的标量地震矩、破裂面积、应力降等。根据这些参数之间的内在联系 ,从地震分类学的角度 ,判定集集地震是发生于板块边缘的大地震。可供研究台湾岛上地震活动性以及台湾地区板块构造演化问题参考。