渭河盆地现今三维地壳运动及断裂活动性研究

渭河盆地GPS(1990~2015年)水平运动速率为4.3~11.6 mm/a，方向在107.8°E和110.5°E依次由西部的SEE转为中部的SE及东部的近E向。1980~2014年水准资料揭示，该地区垂向以继承性运动为主，速率-4.6~6.2 mm/a。鄂尔多斯地块以3 mm/a抬升，内部差异运动小于1 mm/a；盆地相对其以5 mm/a下沉，相对秦岭以4 mm/a下沉。垂向运动在凹陷和凸起区表现为四象限特征，断块/断裂交接处差异运动大、地震多发，西、南部断裂活动大于东、北部。岐山-马召等断裂以差异运动为主，渭河断裂中段达5 mm/a，其他断裂在3 mm/a以内。     

陕西高陵M4.4地震前后断裂活动垂直形变特征综合分析

高陵地震前,震中周缘100 km范围内跨断层垂直形变无明显异常变化。地震没有引起活动断裂的同震形变,但导致断层失稳,在余震的持续作用下断层蠕滑加剧,最终引起零口跨断层测点处断裂发生3 mm左右的永久垂直形变,推测地震的发生与渭南塬前断裂活动有关。     

鄂尔多斯地块周缘地区构造活动与应变积累特性研究

利用截至2016年底、约30 a的跨断层短水准流动观测资料，借助灰色关联度垂向综合指标提炼、年变速率与趋势累积率计算，分析鄂尔多斯地块周缘地区构造活动特性、水平及时空差异，以及与研究区内中强以上地震、区外大震孕育-发生或影响的关系。结果表明：1)断裂活动特性总体上与地质资料一致。2)研究区内MS5.8以上地震及区外汶川大震震前多出现异常。3)垂向断裂活动较快的是渭河盆地西部、六盘山构造区北部；较慢的是渭河盆地中部、海原断裂、六盘山构造区南部。山西断陷带、西秦岭构造区北部长期能量积累明显；六盘山构造区至渭河盆地西部两端活动、中间相对闭锁，尤其近几年。     

2015年尼泊尔Mw7.9地震震前断层闭锁与同震位移特征分析

对尼泊尔震前的GPS水平速度场进行融合处理,获得跨喜马拉雅中东段沿N15°E方向的GPS水平速度场剖面。采用弹性半空间矩形位错模拟反演,结果表明,尼泊尔地震前喜马拉雅主前缘断裂带存在浅部闭锁,深部无震蠕滑,闭锁深度为22.5km,蠕滑段滑动速率为19.0mm/a,断层倾角为10°。GPS观测的同震形变场揭示了尼泊尔地震引起的地壳形变特征,最大同震位移位于尼泊尔境内的KKN4,该站向南移动1.89m;地震还在我国藏南地区造成最大0.54m的永久形变。距离震中400km以外GPS观测到的同震形变微弱,在误差范围之内。依据GPS同震水平位移在N15°E方向的位移剖面,采用矩形位错模型简单模拟了尼泊尔地震的同震破裂。结果显示,GPS同震位移剖面可以用喜马拉雅冲断带前缘主断裂(MFT)以北的基底低角度逆断层引起的弹性位错模拟,浅部的主前缘逆冲断裂、主边界逆冲断裂和主中央逆冲断裂等分支并没有破裂。     

芦山地震科学考察观测到的重力变化

利用芦山地震科学考察流动重力观测成果及科考区域内其他流动重力观测资料,系统分析芦山地震前后重力场变化特征。结果表明：1）地震前,重力场变化显著异常特征主要表现为龙门山断裂带两侧正、负高值异常以及与龙门山、鲜水河、大凉山断裂平行或垂直的较大规模重力变化梯度带,与汶川地震前重力变化特征一致|2）地震后,重力场变化沿龙门山发生反向调整|3）中下地壳物质的生热、膨胀可能是松潘-甘孜块体震前重力变化的场源,并可能成为芦山地震及汶川地震的重要触发因素。     

郯庐断裂带渤东区段断裂特征及其对油气运移的控制作用

郯庐断裂带渤东区段处于郯庐断裂带渤海海域平面延伸方向的转换区域,无论平面规模还是垂向活动强度均有其特殊
性,且该段不同构造带上主断裂带表现形式存在着明显的差异。利用多片三维地震资料精细解释成果,结合钻井资料,按照主断
裂发育的位置和垂向活动强度,对渤东地区的走滑断裂进行了分类,主要分为凸起边界长期活动断裂、洼陷-斜坡区的“早断早
衰”型走滑断裂及凸起区的“早断中衰”型走滑断裂。重点介绍了后两种隐伏走滑断裂的发育特征及解释方法。郯庐断裂活动强
度、盖层泥岩厚度及新构造运动产生的晚期断裂活动强度不同是造成不同类型走滑断裂差异的主要原因。在此基础上探讨了郯
庐断裂带渤东区段对油气垂向运移的控制作用,提出深浅断裂平面重叠区是渤东地区油气勘探的有利场所。      

菏泽5.9级地震前后的地壳垂直形变

1983年11月7日,菏泽发生5.9级地震,震中区高程从1980年开始出现异常。震前一年形变显著加速,其特征是聊考断裂的西盘升、东盘降,两盘形变差异达14.8毫米,接近2倍中误差的3倍。说明现代构造运动比较强烈,并有加剧趋势,但与新生代的继承性运动反向。震后尽管有所恢复,但总趋势没变,故仍有发生中强地震的可能。 笔者认为:在厚复盖区,似乎也可测到垂直形变信息;测量长达40—60公里的跨断层水准,发现异常则视情况加密复测周期,再结合地下水测量,有可能捕捉中短期地震信息。     

断裂系统对碳酸盐岩油气聚集的控制作用:以塔北隆起轮古东油气田为例

综合利用岩心、测井、试油及薄片等资料分析了轮古东奥陶系断裂对储层的改造作用,探讨了断裂与奥陶系碳酸盐岩油
气富集程度的关系。研究表明,轮古东奥陶系碳酸盐岩基质孔隙不发育,孔洞缝及其组合为主要储集空间,断裂及伴生裂缝有效
地改造了碳酸盐岩储集层,断裂发育形成的裂缝及断裂破碎带控制和促进了岩溶作用的发生,在断裂附近碳酸盐岩孔洞更发育,
断裂带附近2km内易形成高渗透带,高角度裂缝对碳酸盐岩孔洞的形成更为有效。EW 向和SN向断裂是油气垂向运移的有效
通道,控制着平面上和垂向上气油比、天然气产能及相态的变化。断裂控制着碳酸盐岩孔洞、洞穴、裂缝空间组合分布的多样性和
差异性及油气富集的非均质性,断裂带附近高角度裂缝及孔洞较发育,油气产能较高,在远离断裂部位油气的聚集效率低,持续活
动的走滑断层附近是油气最为富集的区域,因此,轮古东奥陶系具有纵向上多层系含油气、平面上分区分带的特征。      

2020年伽师MS6.4地震前后重力变化

基于2016年以来南疆相对重力和绝对重力观测资料,系统分析南疆区域重力场动态变化及其与2020-01-19伽师M_S6.4地震的关系。结果表明：1)区域重力场变化与区域构造关系密切,沿柯坪断裂形成多个局部重力异常区及重力变化高梯度带,反映出2016～2020年该断裂活动引起显著的地表重力场变化;2)与伽师地震孕育有关的重力场经历了“重力正异常区-四象限特征及沿柯坪断裂的重力高梯度带-反向变化发震”的演化过程;3)重力场累积变化和差分变化图像均反映出伽师地震前出现显著的重力异常变化,地震发生在重力变化梯度带、四象限中心和零等值线拐弯附近;4)重力场动态演化较好地反映出伽师M_S6.4地震孕育发生过程中出现的中期前兆现象,基于流动重力异常变化在伽师M_S6.4地震前进行一定程度的中期预测,尤其是强震地点判定。     

汶川地震和芦山地震对青藏高原东缘主要活动断层应力变化的影响

根据弹性无限半空间位错理论,结合汶川地震和芦山地震的同震破裂模型,以及该地区活动断层几何学和运动学特征,应用Coulomb程序,计算了2008年汶川地震静态库仑应力变化,并和余震分布特征进行对比;同时,计算了2008年汶川地震和2013年芦山地震共同作用产生的静态库仑应力变化,并将结果投影到青藏高原东缘主要活动断层上。结果表明:汶川地震产生的余震大部分分布在其造成的静态库仑应力增加区;汶川地震在芦山地震震中区域产生的静态库仑应力显著增加,增加值为0.010~0.050MPa,汶川地震产生的静态库仑应力变化使得芦山地震提前到来;鲜水河断裂北部、东昆仑断裂、秦岭南缘断裂西段、青川断裂东段、茶坝—林庵寺断裂西段、灌县—江油断裂、大川—双石断裂的静态库仑应力均有不同程度的增加;岷江断裂、虎牙断裂、汶川—茂县断裂、江油—广元断裂、鲜水河断裂南部的静态库仑应力有不同程度的降低;考虑到青藏高原东缘历史大地震和余震分布情况,未来应加强对鲜水河断裂西北段和东昆仑断裂地震危险性的监测与研究。     

潮汐因子变化与1976年松潘地震

本文对天水重力固体潮观测站1974年7月——1977年6月松潘地震前后3年的资料进行了分析,发现在震前该站的潮汐因子δ值有长达7—8个月,幅度为10％的负异常。结合这次地震的震源机制解以及地形变、流动重力测量等其它资料,对松潘地震的发震模式及潮汐因子δ值震前下降的物理机制进行了讨论。本文初步认为在大地震孕育过程中,特别是在临震前。震源区及外围区构造应力发生了剧烈的变化,岩石所承受的应力变化速率不断增加,导致岩石的弹性模量E发生很大变化,从开始的静弹性模量变为动弹性模量。根据δ与弹性模量的关系,E的变化必将导致δ的下降变化。这可能是潮汐因子δ值震前变化的主要原因。     

邯郸地区主要断裂库仑破裂应力模拟与地震危险性分析

首先基于粘弹性有限元模型,结合邯郸地区活动断裂探测、历史强震数据及区内岩石圈介质分布,建立三维粘弹性有限元断层模型;然后代入运动学特征边界条件,模拟目标区活动断裂上发生地震引起的应力应变场变化;最后计算1830年磁县地震引起的周围断裂面和滑动方向上产生的库仑破裂应力变化,分析未来目标区强震危险性。根据实际地质情况和现今运动学条件模拟出的模型结果显示,磁县断裂上1830年磁县地震震中附近库仑应力减小,表明磁县断裂活动减小了1830年磁县地震震中附近的地震危险性;但在磁县断裂中、西段两端与2条北东向断裂（紫山西断裂和太行山山前断裂）交接处附近库仑应力有所加强,未来该地区的地震危险性值得关注。     

四川断层活动性分析及汶川、芦山地震活动关联性研究

基于龙门山、鲜水河、安宁河-则木河断裂带上跨断层水准资料,计算不同场地年均形变速率和断层垂直形变累积率,分析断层年变速率和Dc空间分布等值线变化,揭示汶川地震前后断层活动规律、区域应变、应力场的能力聚集程度,进而探讨汶川、芦山两次地震的关联性。结果显示：1）汶川地震的发生明显加剧了龙门山断裂带中南段的断层活动性,年均形变速率由震前<1 mm/a,到震后最大达10.01 mm/a;汶川地震的发生对安宁河-则木河断裂带上的汤家坪、西昌场地影响较大,年变速率显著增加,断层活动性得到加强;2）汶川地震发生前,龙门山断裂东北段存在Dc高值区,随后Dc值逐渐减小,汶川地震的发生存在一定的应力累积背景;汶川地震发生后明显改变了整个龙门山断裂带的Dc空间分布,加速形成围绕双河场地的Dc高值环绕区,而芦山地震的震中位置位于高值与低值交界区域,空间差异较为显著。     

江苏盐城-南洋岸隐伏断裂第四纪活动性研究

在综合分析区内重力和石油物探等资料基础上,采用浅层地震勘探和钻探等方法对盐城-南洋岸断裂空间展布及第四纪活动性进行研究。结果表明,盐城-南洋岸断裂由2条断裂组成,其中主断裂倾向NNW,倾角约65°～80°;次级断裂呈弧形发育于新洋北侧一带,倾角约70°～80°;2条断裂均为正断层,上陡下缓。浅地震探测查明盐城-南洋岸断裂及其次级断裂在盐城市主城区东侧的准确位置,重力布格异常解译显示主断裂向SW方向延伸。盐城-南洋岸断裂主断裂明显的断裂位错变动向上可切达地表以下约70 m,断裂控制地层发育的上限层位达地表以下约55～70 m。综合钻孔和浅层地震勘探资料,对比分析周边同构造环境同走向断裂,判断盐城-南洋岸断裂为早中更新世隐伏断裂。对盐城-南洋岸断裂附近中强震资料记录进行收集投影,发现该断裂附近发生过3次中强震,地震活动与断裂具有明显的相关性,该断裂未来的潜在地震危险性值得重视。     

1979年湖北巴东5.1级地震震源机制与地形变

本文利用地震波资料求得了1979年5月22日湖北巴东5.1级地震震源机制解。利用震前孕震区内最大垂直地形变异常量,按照平面应力状态下的点源模型推算了该震的震源动力学参数。探讨了地震发生前数年的微震及前震、余震的活动,表明前震、余震的分布与主震的P波节线的方位有关,证明了该区受黄陵背斜边界构造控制的北东向隐伏断裂的新活动。研究了该震震源机制与地形变的关系,并对该震发生的力学成因问题作了分析,提出了应加强监视的地区。     

鄂东地区地壳垂直形变

本文通过对鄂东地区精密水准观测资料的综合处理与分析,指出控制鄂东地区地壳运动的团麻断裂近三十年的变化概况:北段东西两盘相对运动虽不明显,但确有西升东降的趋势;南段于1976年至1977年间发生明显的蠕滑运动。东西两盘的垂直位移量:淋山河宋墙为16毫米,团风双柳为26毫米,运动方向为西降东升。同时也指明了淋山河与宋墙为断裂南段通过地表的确切部位。     

吉林松原地区地震前热红外亮温异常研究

使用小波变换和功率谱估计法,利用中国静止气象卫星亮温数据研究2017年以来松原地区3次M_S＞4.5地震前的热红外异常。结果表明, 2017-07-23 M_S4.9和2018-05-28 M_S5.7地震前的异常都是沿依兰-伊通断裂和密山-敦化断裂走向逐渐扩展的,即异常存在于松辽盆地的东部边缘,地震震中不在异常区内;2019-05-18 M_S5.1地震前异常不明显,可能是由于盆地内二氧化碳和甲烷等温室气体在前2次地震前后已得到最大量的释放。     

太康M_S4.7地震目标区浅层结构探测

2010-10太康地区发生的M_S4.7地震和许昌-太康断裂的活动构造有关,而许昌-太康断裂在地表未留下任何构造痕迹,处于隐伏构造和隐伏活动状态。为了研究该区域的地壳浅部结构、断裂的空间展布及断裂的活动性,2015-10在太康县城以西震中区域完成了3条跨许昌-太康断裂的浅层地震反射剖面。结果表明,在深度1 000m以内,地震剖面揭示了5条断裂特征清楚的正断层,其中位于剖面南部向北倾的4条断层和位于剖面北部1条向南倾的断层形成相向倾斜关系,剖面上能分辨的断裂深度在75~150m之间,到达第四系地层,并且处于活动构造状态,这些断层可能和太康多次发生的地震有关。     

珊溪水库地区三维构造特征与深部水库诱发地震环境研究

利用大地电磁测深法首次在珊溪水库地区开展三维地震深部构造特征探测,获得该地区70 km²面积的三维电性结构,建立该区域深部三维地质构造模型,探讨水库地震发生的深部构造环境。结果表明：1）珊溪水库地下存在以双溪-焦溪垟断裂为主的3条断裂组成的向西南侧伏的三角形断块,2.5级以上地震基本发生在该特殊构造内。2）水库深部存在3个主要的“低阻通道”,地震活动集中在中部_f11-3“低阻通道”沿线,随着地下水沿f_11-3流体通道自东南向西北渗透,地震活动也沿该方向呈现阶段性迁移。3）水库东侧温州-泰顺断层及花岗岩阻隔双溪-焦溪垟断裂向东发展,造成地应力无法向东传播,可能是该断层以东无地震发生的主要原因。     

利用断层岩泥质含量判断断层垂向封闭性的方法及其应用

为了简便地判断断层垂向封闭性,在断层垂向封闭机理及影响因素研究的基础上,通过比较断层岩排替压力与下伏储层岩石排替压力的相对大小,建立了一套利用断层岩泥质含量判断断层垂向封闭性的方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造f_1、f_2、f_3、f_4、f_5等5条断裂在东二段泥岩盖层内的垂向封闭性研究中。结果表明:f_1、f_2、f_4等3条断裂断层岩泥质含量均大于其在东二段泥岩盖层内垂向封闭所需最小的泥质含量,断层表现为垂向封闭;但f_1断裂位于南堡凹陷沙三段和沙一段—东三段烃源岩分布范围之外,无油气供给,f2断裂受断层与盖层配置关系的影响,油气沿断裂向上运移,从而无油气聚集;f_3、f_5两条断裂断层岩泥质含量均小于其在东二段泥岩盖层内垂向封闭所需最小的泥质含量,断层表现为垂向开启,即使断裂沟通了烃源岩与储层,油气也将穿过盖层继续向上运移,不利于油气富集。这一评价结果与南堡凹陷南堡5号构造东二段下部已发现的油气分布有着较好的吻合关系,表明该方法用于简便地判断断层垂向封闭性是可行的。