晋冀蒙交界地区三维P波速度结构研究

正晋冀蒙交界地区盆岭相间,地质构造复杂,地震活动活跃,一直是地震和地质学家们重点研究区域。近年来,许多地震学家和地球物理学家研究包含晋冀蒙交界地区的华北地区的三维速度结构,但由于晋冀蒙交界地区山区较多,台站较少,导致该区反演精度普遍不高(最高为0.5°),且缺乏对典型盆地速度结构的分析。     

洱源地震台数字地震记录S波分裂研究

利用2008年1月—2013年5月洱源地震台数字地震资料进行S波分裂研究,得到洱源地区应力优势方向和S波延迟时间,结果表明,洱源地区快剪切波偏振优势方向为NE160°,与活动断裂走向一致,与GPS主压应力方向一致,与该区主压应力场方向基本一致。在洱源地震台300 km范围内发生M≥4.5地震前,快剪切波偏振方向发生明显偏转。部分地震前,延迟时间增加;部分地震发生前短时间内,延迟时间有减小现象,符合震前应力长时间积累和短时间应力释放的特征。可见,S波分裂参数可以反映区域应力场的动态变化信息,为应力场研究与地震预测提供有用信息。     

南迦巴瓦地区近震剪切波分裂研究

南迦巴瓦地区位于喜马拉雅山脉构造结东端,地壳各向异性具有其特殊性和复杂性.本研究收集了布设在南迦巴瓦地区的流动地震台站和固定台站于2017—2019年记录的近震波形数据,利用剪切波分裂偏振分析方法得到了研究区内10个地震台站的剪切波分裂参数快波偏振方向和慢波延迟时间,分析了剪切波分裂参数在空间上和时间上的分布,探讨了南迦巴瓦地区上地壳地震各向异性特征,以及2017年11月18日米林M_S6.9地震发生后地壳应力状态的变化.结果显示,南迦巴瓦地区快波偏振优势方向有两个,即北西向和北东向.位于米林断裂、嘉黎断裂、墨脱断裂和雅鲁藏布江断裂附近的台站,快波偏振方向基本平行于断裂走向.研究区域上地壳各向异性方向受区域应力场的控制,另外还受到断裂构造的影响.南迦巴瓦地区慢波延迟时间均值为4.13 ms·km^-1.距离米林地震主震震中位置较近的L0230台站慢波延迟时间较大.本研究没有观测到快波偏振方向在时间上的规律性变化.L0230台站的慢波延迟时间在米林M_S6.9地震之后表现出明显的降低,反映了大地震之后地壳应力的释放与调整.     

晋冀蒙交界地区构造应力场特征

正利用基于P波初动和振幅比反演震源机制解的HASH方法,得到晋冀蒙交界地区2008年1月—2015年12月共1280次M L2.0以上地震的震源机制解。选取结果较为可靠的1068次地震的震源机制解,将研究区域划分为1°×1°的网格,采用阻尼区域应力反演方法(M_sATSI软件)获得了晋冀蒙交界地区的更小尺度平面的应力分布和应力状态分布随深度的变化。     

2013年8月德钦—得荣M_S 5.9地震序列S波分裂

2013年8月28日、31日云南德钦、四川得荣交界地区分别发生M_S 5.2、M_S 5.9地震,采用纵横比与偏振分析相结合的方法,测定此次地震序列S波分裂参数,即快波偏振方向和慢波延迟时间。BZL流动地震台得到272对S波分裂参数,等面积玫瑰图显示快波优势方向为NWW向,与台站附近断层走向和地震序列分布长轴方向一致;在M_S 5.9地震发生后,快波偏振方向出现紊乱现象;观测到在M_S 5.9地震发生的前一天慢波延迟时间迅速下降,表明较大地震发生前地壳应力突然释放。     

山西静乐井水位年变异常—地震活动的前兆窗口

根据山西静乐井1986年至2000年每年1月至6月的水位日均值变化曲线和10a来晋化、晋冀蒙交界地区发生的6次5．0级以上中强地震的对应关系，得出静乐井是山西水网中一口较理想的地震观测井的结论。指出该井每年1月于6月水位日均值的变化动态可以用来监测晋北、晋冀蒙交界地区的中强地震。     

山西静乐井水位年变异常——地震活动的前兆窗口

根据山西静乐井 1986年至 2 0 0 0年每年 1月至 6月的水位日均值变化曲线和 10 a来晋北、晋冀蒙交界地区发生的 6次 5 .0级以上中强地震的对应关系 ,得出静乐井是山西水网中一口较理想的地震观测井的结论。指出该井每年 1月至 6月水位日均值的变化动态可以用来监视晋北、晋冀蒙交界地区的中强地震     

2013年芦山MS7.0地震序列S波分裂特征

本文测定了2013年4月20日芦山M_S7.0地震震源区及其附近台站的S波分裂参数,包括快波偏振方向和慢波延迟时间,最终得到了40个台站的S波分裂结果．结果显示:在地震主破裂区内观测到的快波优势取向为NE向,与余震分布的长轴方向一致;位于双石—大川断裂以西台站的快波偏振优势方向为NW向,与区域最大主压应力轴方向一致;位于荥经断裂附近台站的快波偏振优势方向为NW向,与该断裂走向一致．快波偏振优势方向随时间的变化结果显示:主震前位于地震破裂区附近的TQU和BAX台站的快波偏振优势方向均呈NE向;主震后TQU台站的快波偏振优势方向为近EW向,而BAX台站的快波偏振优势方向则不突出,反映出芦山地震主震前快波偏振方向受控于龙门山断裂带,而主震后受构造应力场的作用更加明显．此外,各台站的慢波延迟时间为1.25—5.40ms/km,在余震覆盖密集区域,台站的慢波延迟时间均大于3.0ms/km,反映出震源区的各向异性程度较强．芦山主震后,各台站的延迟时间随时间变化持续减小,反映出震源区地壳应力随余震活动逐渐减小．      

晋冀蒙交界地区地壳三维P波速度结构及地震活动性研究

2014年9月晋冀蒙临时地震台网正式运行,为晋冀蒙交界地区的地震研究提供了丰富的资料。结合临时台与固定台记录的P波走时资料,采用双差层析成像方法对该区进行地震重定位和三维P波速度结构联合反演,分析该区3个典型盆地的速度扰动结果,结果表明,地震重定位残差显著降低,震源深度分布更加合理;P波速度浅层基本符合平原地区低速、山区高速的特点,深层则有相反表现,典型盆地P波速度在浅层较为复杂,高低速相间,深层表现为低速;研究时段内忻定盆地和延怀盆地地震活动密集,大同盆地地震活动较弱,低速体及边缘地震活动强度高于高速体及边缘。     

晋冀蒙交界地区最小一维速度模型

收集整理晋冀蒙交界地区2014年9月1日至2016年5月28日间448次1.0级以上地震事件的6 678条P波和6 103条S波到时资料,采用震源位置-速度结构的联合反演方法,使用Velest程序计算了晋冀蒙交界地区"最小一维速度模型",并利用这一模型对该地区1 763次地震进行了重新定位。结果显示:重新定位后震源深度分布集中于5~20km区间,趋于正态分布,定位结果有显著改善。     

四川宜宾地区S波分裂特征

本文采用纵横比与偏振分析相结合的方法测定了2013年4月25日~2015年12月31日四川宜宾地区10个台站S波分裂参数,即快波偏振方向和慢波延迟时间。结果表明,华蓥山断裂两侧台站呈现不同的快波偏振优势方向,断裂带以西的台站偏振优势方向为NW向,与区域应力场方向一致;位于断裂带以东的台站优势偏振方向为NE向,与断裂走向一致。在地震密集分布区域内的CNI台的优势偏振方向为NE向,与台站附近的断裂带走向基本一致。研究区域南段的3个台站(JLI、YAJ、XWE)优势偏振方向近NS向。各个台站平均慢波延迟时间在3.07~11.95ms/km范围内,慢波延迟时间最大的台站是CNI台,距离2013年4月25日06时10分M_L5.2地震震中位置最近,这反映出震源区地震波各向异性程度较强。CNI台站的慢波延迟时间显示,在2015年2月7日M_L4.8地震前观测到慢波延迟时间有明显的上升趋势。     

2016年6月23日河北尚义4.0级地震发震背景

2016年6月23日河北尚义发生4.0级地震,是晋冀蒙地震危险区的1次显著地震活动,在地震序列、震源机制及区域地质构造基础上,从应力状态和速度结构深入分析此次发震背景。分析认为,此次尚义4.0级地震发生在晋冀蒙交界地区低活动背景下,震前该区存在地壳应力张量方差较低,视应力偏高的现象,地下介质中存在速度变化较大的高低速过渡带,这表明该区应力水平较高,应变能易于积累,存在发生中强震的可能。此次地震的震中位置与震前出现的应力张量方差低值区、视应力高值区、交叉空区及地下介质中的高低速过渡带有较好对应,对晋冀蒙交界地区未来中强震发震背景具有一定指示意义。     

大同盆地与晋冀蒙三省交界地区在区域中强地震前b值时间变化特征浅析

利用晋冀蒙三省交界地区1972—2000年地震资料,用最小二乘法进行b值时间扫描计算,研究得出晋冀蒙三省交界区b值背景值在0.263~0.861之间,平均值为0.429;大同盆地b值背景值在0.229~0.931之间,平均值为0.493。区域发生的中强地震与2个研究区的b值时序曲线异常有4种对应关系。在研究时段内的几个震例中,地震与b值的时间关系以先高值异常,异常结束后发震为主要特征。     

利用差分法提取大同水管倾斜仪震前异常

文章以同煤一中地倾斜观测数据为依据,收集整理1995-2017年晋冀蒙交界地区300 km范围内M5.0以上的地震目录,采用一阶、二阶差分法对同煤一中地倾斜观测数据进行系统分析研究。结果表明,该资料对晋冀蒙交界地区中强地震有一定的映震能力,可为今后分析预报工作提供一定的参考依据。     

山西代县中小地震活动与晋冀蒙交界地区中强地震的关系

通过分析山西代县中小地震与晋冀蒙交界地区中强地震活动的相互联系，发现几次中强地震前3～1a，山西代县地区均出现过小震增强活动异常，该地区可能是晋冀蒙交界地区中强地震前的应力调整窗口。分析表明，岱海断陷带和山西断陷带的形成和演化有着相同的机制，具有统一的动力学特点。     

晋冀蒙交界地区主要断裂的现今活动

用大地水准测量资料分析了晋冀蒙交界地区13条主要断裂的现今活动状态，结果发现，凡是活动断裂带通过的地段，在形变剖面图上一般都出现转折或突变。断裂现今活动与继承性活动是一致的，但是运动速率不均匀，有时快，有时慢，有时甚至作反向运动；同一条断裂有的地段活动强，有的地段活动弱。在1983—1992年间，该地区活动最强，平均速率超过2mm／a的断裂是怀安盆地北缘断裂和怀涿盆地北缘断裂；活动较强，平均速率为1．0—1．9mm／a的有恒山北麓断裂、怀安盆地南缘断裂、太白山山前断裂、蔚—广盆地南缘断裂西段、延矾盆地北缘断裂、张家口断裂、五台山北麓断裂。活动较弱，速率小于1mm／a的有蔚—广盆地南缘断裂东段、恒山南麓断裂、六棱山北麓断裂、阳原盆地北缘断裂。     

晋冀蒙交界中强地震前的中等地震平静-活跃-平静演化

利用历史有感地震目录,研究晋冀蒙交界地区1484年以来18个(组)中强地震前的中等地震活动,概括为"长期平静—打破平静—主震"和"长期平静—打破平静—再度平静—主震"两种主要演化模式.认为:1)时间上,出现中等地震长期平静、打破平静以及再度平静现象是晋冀蒙交界地区中强地震前的重要前兆特征,打破长期平静后1年左右和再度平静后2～3年发生主震的可能性较大;2)空间上,打破平静的中等地震对未来主震的发生地点有指示意义,未来主震发生在其周围150km内或者中等地震集中分布区附近的可能性较大;3)强度上,出现具有上述两种模式典型特征的异常,尤其以4.5级以上地震打破平静时,发生5.5级以上地震的可能性较大.     

河北阳原台地电阻率变化分析

河北阳原台地电阻率NE测向2014年以来出现年变幅变小的年变畸变现象,经核实,这时的观测系统工作正常,而降雨量与地电阻率的异常变化具有一定的相关性,但通过褶积滤波法去除降雨量的影响后,这种异常变化依旧存在。同时,阳原台NE测向的地电阻率与自然电位在2014年的变化具有同步性,也进一步验证了异常变化的可靠性。阳原台地电阻率观测位于晋冀蒙交界地区,对地壳的应力-应变响应比较敏感,其地电阻率异常变化与1989年大同地震和1998年张北地震有较好的对应关系,并显示出持续时间长、幅度大和恢复慢的特点。因此,阳原台地电阻率异常变化的可信度较高,可为监测晋冀蒙交界地区的地震活动提供参考。     

晋冀蒙三省交界区中强地震前地震视应变演化分析

选取1970年至1999年晋冀蒙三省交界4次中强地震事件,进行地震视应变演化分析。得出,地震视应变异常与晋冀蒙三省交界区中强以上地震具有较好的对应关系。震前,晋冀蒙三省交界区地震视应变演化模式有:增强-减弱-发震、增强-减弱-迁移-发震、增强-减弱-消失-增强-发震、增强-减弱-维持-发震。"大同窗"必是异常区,其震前地震视应变演化模式有:增强-维持-消失-发震、增强-减弱-发震、增强-维持-减弱-发震。异常区多形成于震前3年,随着时间的推移,有扩散或向特定方向(震源方向)迁移的特征。中强地震多发生在视应变高值异常区、视应变高值异常迁移区、视应变高值异常区迁移的方向。     

由多地震活动参数分析晋冀蒙交界地区长期地震危险性

根据晋冀蒙交界近33年的区域台网地震资料,运用最大似然法,分别计算并绘制晋冀蒙交界1980年、1990年、2000年以来 b 值空间扫描图像,结果显示,低 b 值异常区主要分布在大同、张北、代县一带。依据区域地质构造条件、b 值空间分布图像、历史强震和现代地震活动特征,将晋冀蒙交界分成张北段、延庆段、大同段和代县段4个段落,采用最佳效果拟合法＋最大似然法,对各段落进行 b 值时间扫描,并且利用断裂带分段的多地震活动参数值组合分析方法,分析4个段落的现今活动习性,综合判定处于相对高应力和闭锁状态的断裂段。研究结果表明,张北段处于高应力背景下的相对闭锁状态,但会受到1998年、1999年张北 M 6．2、M 5．6强余震影响。综合分析认为,需注意张北段和延庆段发生中强地震的长期地震危险。