汶川M_w7.9地震的同震粘滑错动过程研究

正大地震对地面的破坏程度往往与断层错动过程有直接关系。2008年5月12日06时27分59.0秒(GMT),在中国汶川发生了M_w7.9地震(31.06°N,103.37°E,h=7.6km)。地震发生后,在震中距5.2°~121.0°的范围内,周至台(Δ=5.2°)数字水位仪和全球数字地震仪台网(GSN)74个台(Δ=5.3°~121.0°)的宽频带(BH)和甚宽频带(VH)数字地震仪都很好地记录到了同震粘滑高频振动激发出的体波震相Xs和同震止滑低频振动激发出的勒夫型面波     

闽台地区近震震级ML量规函数研究

作者精心地挑选了发生在台湾地区的ML=4.0~5.0壳内地震215个,用福建台网记录到的这些地震的最大地动位移资料,利用多元回归分析方法,拟合出最大地动位移的衰减特征为logA=2.07 231.1/Δ(150km≤Δ≤650km)与之相应的量规函数的表达式为R(Δ)=3.45-231.1(1/Δ-0.01)(150km≤Δ≤650km)对于1999年9月~2005年8月发生在台湾地区地壳内的790个地震,分别利用相关部门在1997年制定的量规函数和上式所示量规函数,求出福建台网测定的平均震级及均方差。结果表明,据前者所得的平均均方差为0.20,而后者为0.18。如果在测定震级时,考虑到台基修正值,则后者为0.13;把测定的结果与台湾相关部门的测定结果进行比较,前者平均低了0.50左右,而后者高了0.08左右。     

四川地区5级以上强震前弱震活动的频度变化特征

本文对于1970年7月到1983年12月四川地区16组5级以上地震前,分别统计Δ≤30km,30km<Δ≤50km,50km<Δ≤100km范围内(对于7级以上地震另加100km<ΔA≤150km和150hm<Δ≤200km)弱震活动逐月频度的变化。其中15组震前弱震活动出现较明显的变化。 临震前震中附近弱震活动频度变化的主要特征,大体可以分为两类:一种在临震前一段时间里,震中附近以平静或弱震活动减弱为主要特征。另一种在临震前,震中附近弱震活动增强。如果观察的时间尺度放长一点,可以发现,大多经历过起伏。凡是有较长观测资料的,一般都有增强一减弱,或增强一减弱一增强(有的再稍下降)的过程。 本文借鉴陈顒、耿乃光、姚孝新和马瑾等岩石破裂实验研究成果,对上述强震前弱震活动频度变化特征进行了初步的定性解释。     

中国近震震级量规函数研究

在中国近震震级标度系统的基础上,依据我国大部分区域的实际观测资料,本文通过震级残差统计分析和近震最大震相平均衰减形态的研究,确立了我国东部地区和西部地区的中国近震震级量规函数R_(LE)(Δ)和R_(LW)(Δ),并约定了它们的使用区域。 中国东部地区:(Δ≤120km) (Δ≥120km) 中国西部地区:(Δ≤120km) (Δ≥120km) R_(LE)(Δ)和R_(LW)(Δ)的确立,突出反映了我国东部地区和西部地区的地震和地壳介质的地区性差异,是对中国近震震级标度系统的完善,它保持了近震震级测定的简单、方便、实用的优点,它的应用将减少震级测定值的离散度,提高区域台网测定近震震级的一致性。     

北京地区地壳精细结构的深地震反射剖面探测研究

长度100 km、NW向穿过三河—平谷8.0级地震区和北京地区主要断裂构造的深地震反射剖面,揭示了该区地壳精细结构图像和断裂的深浅构造特征.结果表明,该区地壳以TWT6～7 s左右的强反射带为界分为上地壳和下地壳,上地壳厚约18～21 km,下地壳厚约13～15 km.剖面TWT3～4 s以上,反射层位丰富,构造形态清晰,且在剖面上具有明显不同的构造特征;在三河—平谷地震区以西,剖面揭示了2～3组反射能量较强的反射震相和一系列错断基底面的断裂,在三河—平谷地震区以东,为一套自东向西倾伏的密集强反射层,这套反射具有典型的沉积盆地特征,盆地最深处约为8～9 km.剖面揭示的地壳深断裂倾角陡直,该断裂切割、扰动了下地壳物质和壳幔过渡带,向上延伸至上地壳,将地壳深部构造与浅部断裂联系在一起,构成了该区最主要的深浅构造特征.     

宁洱地震区深部电性结构及发震构造初析

在2007年6月3日宁洱6.4级地震区进行了宽频带(1000～1/4096Hz)大地电磁观测,采用了远参考道技术和Robust技术对观测数据进行了处理,分析了视电阻率和相位曲线、二维偏离度及区域电性结构方向,采用非线性共扼梯度(NLCG)二维反演技术对实测资料进行了反演,得到了与实测曲线拟合程度较高的反演模型。从二维解释结果可以看出:横向上,以12号测点为界,明显地划分为2个不同的电性分区,推测存在具一定延伸的断裂构造。纵向上,30km深度以上大致可分为4个电性层:1)中、新生代盆地沉积层(Mz—Cz),厚约1km。2)古生代沉积层(Pz),厚约5km。3)壳内高导层(HCL)。4)中、下地壳(MLC)。其中壳内高导层埋深在12号点左右存在较大的差异,推测在12—13号点下高导层顶部存在壳内的滑脱构造。宁洱地震震源深度为5km,文中所推测的滑脱构造位于这一层位上。认为该滑脱构造为本次地震的发震构造     

中国中部的地壳及上地幔构造

本文利用中国数字地震台网的资料,对昆仑山—柴达木盆地—秦岭—大别山纬向构造带的地壳及上地幔构造进行了研究。沿这一构造带沉积层平均厚度为8km,剪切波速度β=2.62km/s,壳内平均速度较低,为3.5km/s左右,在下地壳还存在低速层。地壳平均厚度为48km,自东而西相差不很大。上地慢低速层在70—90km深处开始出现。这种构造特征有别于地台和高原,具有块体间的过渡性质,表明这是中国地壳块体中的一个独立构造单元。     

利用宽角反射/折射地震剖面揭示芦山M_S7.0地震震区深部孕震环境

2013年4月芦山地震发生后,中国地震局迅速成立了芦山地震科学考察指挥部,要求查明芦山地震的深部构造环境和孕震背景.为此,中国地震局地球物理勘探中心于2013年9月至11月在芦山震源区布设了一条长约410km的人工地震高分辨宽角反射/折射探测剖面,获得了信噪比较高的人工地震探测数据,采用地震射线走时正演拟合构建了该区的地壳及上地幔二维P波速度结构模型,结果显示:扬子块体和松潘—甘孜块体显示出迥异的速度结构特征,地壳厚度由南向北逐渐加厚.沉积盖层在四川盆地厚达7.8km,而进入松潘—甘孜块体沉积层最薄处只有几百米厚,几乎出露地表;在中上地壳,扬子块体平均速度比松潘—甘孜块体高0.2km·s-1,在盆地与高原耦合部位(构造转换带)以北深度大约20km左右有一厚度为8.0km的软弱层(低速层),该层内的速度为5.80km·s-1,明显低于周围介质的平均速度6.00~6.10km·s-1;构造转换带内,震相显示紊乱、不清晰、不能连续对比,由地表至上地幔顶部壳内界面不连续、速度结构异常紊乱且呈现低速异常特征;在中下地壳,沿剖面速度呈现正梯度垂向增大变化;壳内界面在扬子块体内部起伏变化不大,但在构造转换带以北呈现急速加深的趋势,特别是Moho界面起伏变化较为明显,界面深度在距离50km范围内由扬子块体的36.2km迅速变化至松潘—甘孜块体下方的45.8km,形成一陡变带.芦山MS7.0级地震震源位置位于二维速度结构异常紊乱和界面起伏变化的地带,研究表明,壳内界面及速度结构差异、起伏变化的特征与该区域的地震活动性关系密切.     

湖州台的近震监测能力

本文根据湖州地震台DD-1地震仪记录的1980—1990年期间Δ<500km的近震资料和仪器放大倍率,利用理论计算Δ—Mmin曲线,b值检验3种方法,对湖州台的近震监测能力进行了估算和评价,得出了该台对目标监测区域内的有效监测震级。最后对区域地震台站的近震监测能力进行了讨论。     

2021年6月12日云南双柏MS5.1地震发震构造

1 地震发生 2021年6月10日19时46分,云南双柏发生MS 5.1地震(24.34°N,101.91°E),震源深度8 km.震区附近历史地震偏少,据统计,1900年以来震中50 km范围内共发生5级地震3次,与此次地震距离最近的为1927年3月20日玉溪新平5级地震(震中相距约28 km).据1:20万地质图及前人地震地质调查成果,震中周边30 km范围内无活动断裂发育,震中周边15 km范围内只有2条长度8—9 km长的小断层.为厘清此次地震的发震构造和孕震环境,笔者等人前往震区进行野外考察,重点调查震区构造背景.     

南海北部滨海断裂带的深部地球物理探测及其发震构造研究

滨海断裂带为华南亚板块与南海亚板块的分界断裂,是南海北部陆缘的重要控震构造和发震构造。为了探明南海北部海陆过渡带特别是滨海断裂带两侧的深部地壳结构变化特征,在南海北部进行了一系列的海陆地震联测的实验,根据海陆联合深地震探测的结果,南海北部以滨海断裂带为界,断裂带西北部为华南亚板块的典型陆壳,地壳厚30km,上地壳下部存在一层速度为5.5～5.9km.s-1、厚度为3.0～4.0km的低速层,埋深约10～18km;断裂带东南部为南海亚板块减薄型陆壳,厚25～28km,上地壳下部的低速层逐渐减薄并最后尖灭。滨海断裂带为一个上下连续倾向SE的低速破碎带,宽度6～10km。滨海断裂带与上地壳下部的低速层的交接构造部位形成南海北部的重要应力集中带和应变能积聚带,是地震孕育、发生的深部动力学条件。滨海断裂带的发震构造属NEE向与NW向相交切的断裂构造型式,以NEE向的滨海断裂带为主,NW向断裂带为辅。     

广东大湾—港口地震剖面的地质新意义

以花岗岩原地重熔理论为依据重新解释了广东大湾—港口地震剖面。大湾—港口地震剖面可具体细分为上地幔层(Vp>8.05 km/s)、下地壳层(Vp=6.6-6.8 km/s)、中上地壳的壳内低速层(Vp=5.8 km/s)、基底层(Vp=5.9-6.3 km/s)以及沉积盖层(Vp<5.9 km/s);壳内多次重熔形成多层花岗岩,重熔层上方原始岩石物质组成的差异导致熔融后产生的重熔花岗岩层在横向上由不均一的物质组成,从而使得8 km深度以上的地震界面波动起伏,而在约8 km深度之下,波速界面起伏平缓或近于水平,表明在此深度之下的岩石物质组成在横向上相对均一:壳内重熔过程导致物质成分垂向深度变化是壳内地震波速自上而下增高的原因;壳内低速层的存在表明本区上陆壳重熔层的底部到目前尚未完全固化。地震界面起伏的特点与根据地表地质资料勾画的重熔界面波动形态有极好的吻合性,显示地震资料能够准确地揭示重熔界面位置和形态。     

深反射剖面揭示的芦山7.0级地震发震构造

芦山地震发生在龙门山断裂带前缘.关于芦山地震的发震断层,有的认为是前山断裂——双石—大川断裂,有的认为是山前断裂——大邑断裂拟或其他隐伏断裂,发震断裂究竟是哪条断裂以及芦山地震是不是汶川地震的余震?目前仍存在较大争议.震后穿过芦山地震区完成了一条长近40km的深地震反射剖面,以确定芦山地震的发震构造.反射剖面显示浅部褶皱和断裂构造发育,在上地壳存在6条逆冲断裂,下地壳存在一条非常明显的变形转换带,在深度16km左右还存在一个滑脱层,浅部的6条断裂最终都归并到该滑脱层上.参考主余震精定位结果,芦山地震的发震断裂应该是位于双石—大川断裂和大邑断裂之间的隐伏断裂F4,F2和F3断裂受控于发震断裂而活动,形成剖面上"Y"字型余震分布现象.隐伏断裂F4属山前断裂,不是前山断裂,因此芦山地震不是汶川地震的余震.     

现代地震预警系统中的时间延迟效应分析

地震预警系统(EEW)中时间延迟制约着地震预警的时效性,缩短地震预警延迟时间能显著提高地震预报效能和应急反应能力。通过分析地震预警系统的延迟因素,分解从地震发生到预警信息发布过程的各个环节,计算出每个环节的时间延迟值,并对原地、异地和混合地震预警模式的地震预警水平、预警盲区半径进行对比,分析三种地震预警模式的时间延迟效应。结果显示,预警系统的时间延迟主要包含数据传输和数据处理两方面,实验室理论最少延迟时间为Δt=3.9s;主流预警系统平均延迟时间为Δt=14.3s;最先进的预警系统延迟只有Δt=8.7s。时间延迟同样影响着浅源地震(0~60km)的预警盲区半径,二者呈正相关性,当Δt=8.7s时,盲区半径最高达52.2km;当Δt=3.9s时,盲区半径最大只有23.4km。分析认为,有效缩短地震预警系统中的延迟时间,不仅能提高地震预警的时效性,同时能降低预警的盲区范围,对整个监测预报、预警和防灾减灾事业也有积极的推动作用。     

地震过程动力学

通过对类地行星——月球、金星和火星天文期的研究表明,这些行星内部和地球一样发生地震,而且现代构造活动性具有差异。地球具有高地震活动性特征,其内部能量以地震形式损耗每年达1017—1018J,震源分布深度达700km,地震的应力降达几百巴。月震震源可追踪到1200km深度,每年平均观测到5次月震,释放能量约109J/a。火星地震活动性高于月球而低于地球。金星内部地震过程规模和速率远远低于地球。5.1月震动力学月震空间分布最重要特征如下:1)少数月震外,几乎所有月震都发生在600—1000km的深度上;2)月震在固定地区(震源)多次重复,每一震源的月震…     

泰安地区近震波速及地壳厚度的测定

本文第一部分选取泰安台473型地震仪1985—1990年记录的70个地震资料,通过计算,得到泰安台附近的地壳厚度为H=36.5km,直达波的平均传播速度:V_P=6.18km/s、V_s=3.55km/s;反射波的传播速度:V_(P11)=6.45km/s、V_(S11)=3.79km/s;绕射波的传播速度:V_(Pn)=7.95km/s;平均虚波速度:V_φ=8.34km/s;平均波速比K=1.74。第二部分选取了泰安台基式地震仪有SP′震相记录的地震21个,求出了泰安台附近的地壳厚度为37km,并分析了SP′震相在泰安台的记录特征,初步得到SP′震相可观测范围为25°—60°。     

利用密集台阵近震层析成像研究云南宾川上地壳速度结构

滇西北宾川盆地是发育于红河断裂和程海断裂交汇处的晚新生代张扭断陷盆地,该区活动断裂发育且历史地震比较活跃.对宾川盆地及邻区进行高精度浅层和上地壳精细结构研究,有助于深入认识该区主要发震构造的深浅部特征.基于2017年在宾川盆地及其附近开展的为期2个月的密集台阵观测数据,我们对该区96个小震共拾取了117221条初至P波和5475条初至S波震相,并利用simul2000开展了地震重定位和体波层析成像研究.结果表明:(1)小震活动主要集中在宾川盆地东缘断裂的弧形转折部位,并在洱海南侧呈现沿北东向断裂的条带状分布现象,反映了区域上近南北向至北东向断裂是主要控震构造,其次是北西向断裂带.(2)0 km的速度分布与区域地形有很好的对应关系.山地呈现高速异常,宾川盆地呈现低速异常.从3 km至9 km,高低速分界与断层有很好的对应,并且越往深部,近南北向至北北东向的宾川盆地东缘断裂在上地壳构造的控制作用越明显.(3)上地壳层析成像结果同时揭示了宾川盆地东缘断裂的三维形态变化在空间上呈现出南北部倾角大、中部倾角缓的变化特征,可能与区域地块的旋转变形过程有关.(4)综合高精度浅层速度结构和地震重定位结果可知,区域上的近南北向至北北东向断裂正逐步取代北西向构造,成为主要的区域分界断裂和控震构造.新的研究结果为深入理解该区的主要控震构造及其深部结构特征提供了重要依据.     

月球内部构造研究综述

回顾了月震观测的历史,归纳出月震的特点,并将月震分成热震、浅震和深震三种类型加以.分析总结出一个比较完整的月球内部构造模型.在此基础上,详细介绍了如何根据月震观测资料确定月壳和月幔.本文还对月核存在的可能性加以阐述,指出由于月球1100 km以下数据的缺乏,到目前为止没有确切的证明月核存在的证据.最后,紧密关注月球构造研究的最新进展,给出了月核可能存在的形式：半径为352 km（成分为纯Fe）或者374 km（成分为Fe-FeS晶体）.     

北京南部地壳精细结构深地震反射探测研究

为了研究北京平原区的地壳结构特征、断裂的空间展布、断裂活动性以及深浅构造关系,在北京平原区的南部完成了1条长90 km的深地震反射剖面.探测结果表明,该区地壳以双程反射时间(TWT)6～7 s的强反射带Tc为界分为上地壳和下地壳,上地壳厚约18～19 km,下地壳厚约16～17 km,Moho界面深度约为34～35 km.该区结晶基底起伏变化较大,上、下地壳分界面和Moho界面都是一个具有一定厚度的过渡带.上地壳反射层位丰富,断裂构造发育,构造形态清晰.在夏垫断裂西北,剖面揭示了4～5组能量较强的反射震相,表现为典型的隆起区特征;在夏垫断裂东南,上部为一套向东南倾伏的密集强反射层,下部为一套形态各异、结构复杂的强反射层,这些反射具有典型的沉积盆地特征,盆地最深处约为11 km.剖面揭示的地壳深断裂倾角较陡,向上切穿了上、下地壳分界面,延伸到上地壳沉积盆地的底部,向下切穿了壳幔过渡带,与上部断裂和沉积盆地构成了独特的组合关系.     

沿龙门山构造带走向上地形发育差异特征及其对青藏高原东缘地貌演化的启示

2008年5月12日,沿青藏高原东缘龙门山构造带内部的中央及前山断裂发生了Ms8.0级强烈地震,两条同震地表破裂带分别达240 km和72 km.野外调查及震源破裂过程反演得到同震破裂样式表现为沿走向上的差异特征,其中同震破裂的南段(映秀—北川)以逆冲运动为主,走滑运动为辅,然而北段(北川以北)则表现为走滑运动为主.