唐山及周边地区中小地震重定位及其构造特征

采用双差定位法对唐山及周边地区2009年1月至2015年10月发生的4 115个中小地震进行了重新定位,改进了初始定位精度,得到了更加准确的3 466个地震事件的震源位置信息,并对比分析了重定位后的地震与活动断裂的关系。结果显示:(1)研究区内地震主要集中在华北平原北部,并且以研究区东部的唐山震源区最为集中,从水平方向来看,小震事件更加集中于断裂带附近,呈现出较好的条带状分布特征,从地震震源深度来看,地震主要集中分布在5~15km深度范围内,且不同地震带区的小震震源深度分布特征存在差异;(2)张渤地震带小震主要发生在中上地壳,而渤海海域地震带的小震发震层为上地壳;(3)张渤地震带的小震震源深度由西向东呈现出逐渐变浅的趋势,且唐山断裂带东侧存在一个NE走向、倾角较陡的小震活动带。     

岱海断陷带地区地震重新定位研究

采用双差定位,对岱海断陷带及周边地区2008—2013年地震事件进行重新定位及震源深度研究。重新定位后地震在空间分布上更加集中,部分地震有向构造带趋近的变化,较多地震呈簇集状出现于多条断裂的交汇部位,西南段地震较活跃,不同部位地震数目有明显差异,构造活动存在分段特征,震源密集地区的分布走向明显,可以推测,岱海断陷带西南端存在东西走向和东南走向的发震构造。震源深度结果表明,地震震源深度集中在5—15km,均值为7km。岱海断陷带西南段地震震源深度大于东北段,反映地壳厚度不均匀。     

京津冀地区地震重新定位及其与活动断裂的关系

地震重新定位为地震活动和活动构造等研究提供了相对精确的地震参数。本文采用双差地震定位法对京津冀及周边地区2007年12月~2016年3月底的地震进行重新定位,并结合区内的活动断裂资料,探讨重定位后地震的空间分布特征、震源深度分布特征及其与已知活动断裂的关系,并根据重定位后地震空间线性条带的走向揭示隐伏断裂。研究结果表明,重定位后,地震主要集中在唐山、邢台、张渤带西段和文安地区,震中在空间上的分布比由常规地震确定的初始震中更为集中,沿断裂走向更加收敛;震源深度分布更加合理,主要集中在1~20km的中上地壳层;定位结果显示唐山断裂、卢龙断裂为北西倾高角断层,新河断裂为北西向低倾角断层,张北震区、延矾盆地和怀涿盆地断裂、黄庄—高丽营断裂、夏垫断裂等地区的地震活动剖面呈近直立分布;另外,根据重定位后地震的线性分布还刻划出唐山断裂北段的南侧、文安北部两条近NNE方向的隐伏断裂。本文的研究结果对京津冀地区的地震活动、断层构造以及地震孕育发生环境具有重要意义。     

华北地区地震活动与地壳热结构关系研究

本文应用双差定位法对2009—2015年华北地区发生的地震进行了重新定位, 共得到6225次地震的精确定位结果. 结果显示, 重定位后的小震更加集中分布于断裂附近, 震源深度多为5—15 km. 利用基于三维分形磁化模型的中心点法获得了华北地区的居里点深度并计算了磁性层的平均地温梯度, 进而利用随温度变化的热导率一维稳态热传导方程获得了华北地区的地壳温度结构． 结果显示: ① 除张渤地震带中东部地区以外, 大多数地震均发生在地温梯度较小的地方; ② 1966年邢台M_S7.2地震和1976年唐山M_S7.8地震均发生在地温梯度较小的地方, 二者发生的温度约为200℃—300℃; ③ 大多数M≥2.0地震发生的温度为100℃—500℃, M≥4.0地震发生的温度多为200℃—400℃． 这些温度与实验室地壳岩石脆-塑性变形过渡区的温度测量值相当, 表明华北地区的地震多发生在地壳脆-塑性变形过渡区．      

岱海断陷带地区地震重新定位研究

采用双差定位,对岱海断陷带及周边地区2008-2013年地震事件进行重新定位及震源深度研究。重新定位后地震在空间分布上更加集中,部分地震有向构造带趋近的变化,较多地震呈簇集状出现于多条断裂的交汇部位,西南段地震较活跃,不同部位地震数目有明显差异,构造活动存在分段特征,震源密集地区的分布走向明显,可以推测,岱海断陷带西南端存在东西走向和东南走向的发震构造。震源深度结果表明,地震震源深度集中在5-15 km,均值为7 km。岱海断陷带西南段地震震源深度大于东北段,反映地壳厚度不均匀。     

瀑布沟水库区域地震的重新定位

利用双差定位方法对瀑布沟水库区域内2006-10-13~2013-07-31之间发生的3 784个地震进行了重新定位,获得了3 601个地震的重新定位结果,到时残差平均为0.12 s,E-W、N-S和U-D三个方向上平均定位误差分别为0.15 km、0.17 km和1.10 km。重新定位结果显示,在研究区域内的西南方向和水库流域,地震分布密集,这个区域处于鲜水河断裂中南段、安宁河断裂北段和大凉山断裂北段的位置,此区域内地震震源深度主要分布在5~30km间,表明该区域的地震主要是构造活动引起的,而水库库区内地震震源深度主要分布在0~5 km区间,分布比较集中,该地区的地震为水库诱发和人工爆破引起的地震。     

京西北地区地震重定位分析

利用双差地震定位方法,针对京西北地区(39.5°—41.5°N,113.5°—116.5°E)2008—2016年记录的地震进行重新定位,最终得到1819次地震精定位结果。分析表明:地震密集区域多集中分布在NE和NW向断裂交汇区域,成条带的地震走向更加清晰,成簇性地震分布更加收敛,体现了断裂对震中分布具有较强的控制作用;震源深度优势分布主要集中在4—14 km范围,表明京西北地区地震主要发生在的中上地壳;震源深度剖面显示,在不同的地震密集区,孕震深度有一定差别,揭示了断裂的深部展布特征,反映了一些地区深部发震构造的复杂性。     

甘东南地区地震重新定位研究

将双差地震定位法与遗传算法相结合,对2001～2007年甘东南地区的地震进行了重新定位。结果显示:重新定位后地震在空间分布上更加集中,部分地区的地震有向构造带趋近的变化。地震震源平均深度为14.6km,5～20km深度为该区多震层深度范围。3次5级以上中强地震的震中均处于主干活动断裂边缘。震源深度分布与断裂构造的关系刻画出剖面沿线不同断裂的深部展布特征,部分断裂延伸到中、下地壳。     

京西北地区地震重定位及构造特征

采用双差定位法对京西北地区（39.5°—41.5° N,113°—117° E）2013年1月1日至2017年12月31日6 223次有效地震进行精确定位,得到该区震源分布的精细图像和震源深度剖面图。结果显示,重新定位后地震的水平分布更集中,沿断裂带分布特征更加明显,震中在断裂带呈更明显的条带状、簇状分布,地震与线状的深浅断裂构造的关系密切;大部分地震发生在中上地壳,震源分布为典型震源密集区的空间形态,呈纵深约15 km、直径20—40 km的近圆形“厚饼状”。     

京西北地区地震重定位及构造特征

采用双差定位法对京西北地区(39.5°—41.5°N,113°—117°E)2013年1月1日至2017年12月31日6223次有效地震进行精确定位,得到该区震源分布的精细图像和震源深度剖面图.结果显示,重新定位后地震的水平分布更集中,沿断裂带分布特征更加明显,震中在断裂带呈更明显的条带状、簇状分布,地震与线状的深浅断裂构造的关系密切;大部分地震发生在中上地壳,震源分布为典型震源密集区的空间形态,呈纵深约15 km、直径20—40 km的近圆形"厚饼状".     

张家口-渤海地震带与山西地震带交汇区的地壳剪切波分裂

张家口—渤海地震带(简称张渤地震带)与山西地震带交汇区域(113°E～117°E,39°N～42°N)是华北地区北部三个构造单元华北沉降、燕山隆起和太行山隆起的交界处.本文采用张渤带西端的流动地震台网和华北地区北部的区域数字地震台网的地震波形数据,使用SAM方法对该区域地壳介质剪切波分裂参数进行研究.结果表明,北部的燕...     

缅甸山弧地区Benioff带的形态及其应力状态

研究了缅甸山弧附近的中源地震分布,发现h>70km的地震主要分布在20°N-27°N之间,形成明显的条带分布,24°N以南走向近南北,24°N以北走向逐渐接近NE;通过垂直剖面的研究,发现缅甸山弧下的Benioff带形态是变化的,在南北两端倾角较小,且较为平直,延伸深度浅,小于100km;在地震带的中间部分,Benioff带的倾角逐渐加大,且倾角随深度加深而增大,延伸深度可达180km。在一些剖面上出现双地震层,一般出现在45-100km的深度范围内,两层间的距离从10-25km不等;在同一剖面上,两层间在浅部间距大,在深部间距小。研究了沉降带上的应力状态,发现沉降带上P轴的优势方向位于NE-SW,T轴分布较分散;P、T轴随深度没有明显变化;在上地震层中,T轴明显接近于Benioff带的倾向;通过地壳内及沉降带上地震机制解的对比,发现前者的优势方向相对于后者逆时针旋转了一定角度。     

帕米尔-兴都库什地区地震空间分布特征及应力场特征

本文研究了兴都库什及帕米尔地区地震的空间分布.发现h<70km的地震分布广泛,h≥100km的地震形成-S形的倾斜中源地震带.在71.5°E以西,中源地震带倾向接近正北,倾角随深度变化,在深部接近垂直,且倾角自西向东逐渐变陡,在71.5°E以东,倾向逐渐由东南变为正南. 分析了121个m_b≥5.0地震的机制解.浅源地震机制解的P轴大多位于NS和NNW-SSE方向,且多近水平,反映此区受到NS或NNW-SSE方向挤压.各剖面应力轴分布规律性强,在150km以下,总的趋势是机制解的T轴接近于倾斜的中源地震带的下倾方向,而P轴倾角较小且垂直于倾斜的中源地震带的走向.     

1927年古浪8级大震及其周边地区三维地壳P波速度结构特征

本文联合利用甘肃及周边测震台网记录的古浪及周边地区4592次地震的P波绝对到时资料和相对到时资料,采用双差地震层析成像方法反演了古浪震源区高分辨率的三维P波速度精细结构.结果显示,浅部P波速度分布与地表地质之间具有很好的对应关系.皇城—双塔断裂带在6 km以上深度表现为高速异常带,而在6~15 km逐渐转换为明显的低速特征,之后再次转换为高速体.震区下部在10~20 km深度有一个尺度约200 km²的低速异常体,地震发生时破裂首先在该低速体发生,与主震空间位置非常吻合.主震区的岩石结构主要由奥陶纪变质砂岩、石英岩和加里东期的花岗岩等坚硬岩体组成.这种坚硬岩体对应的P波速度结构为高速体,有利于能量积累.武威盆地在20 km以上深度表现为明显的低速异常,在25 km深度之下,整体显示为高速体,表现出稳定块体的特征.表明武威盆地中下地壳和上地幔顶部已插入到冷龙岭隆起带之下.震区小震重新定位发现,皇城—双塔断裂带东、西两段表现出不同的力学运动性质,西段以逆冲运动为主,地震主要发生在断裂的下盘.而东段地震却主要发生在上盘,断层活动以局部拉张为主.我们还首次发现在皇城—双塔断裂带的中段与主破裂呈垂直方向存在有在主震发生时新产生的一条共轭断层,基于小震的断层面参数反演显示该断裂是一高倾角运动性质以右旋为主兼具正断的断裂.     

海南岛现今三维地壳运动与断裂活动性研究

海南岛曾发生1605年琼山7.5级大震,现今小震多分布在东北缘的南北向地震条带及九所—陵水断裂中东段,马鞍岭—雷虎岭火山群具有潜在喷发危险.新构造运动包括垂直与水平运动.本文采用2009—2014年多期GNSS观测资料及1970 s、1990 s、2013年精密水准资料揭示现今地壳运动特征及断裂活动性,结果表明水平运动以SEE向为主,与华南地块运动一致;南北向小震条带附近以左旋拉张为主,基线变化表明运动具间歇性.岛北部垂直运动在1970 s表现为以海口—屯昌为界的东升西降,以王五—文教断裂为界的南北两侧分段性差异运动.1970 s—1990 s年环岛水准资料揭示相对秀英港水准基点,点位以上升运动为主,且西南相对东北上升,地壳以继承性运动为主.其中琼北垂直运动与1970 s相反.1990 s—2013年资料揭示点位运动趋势与上一时段相反,主要为文昌—琼海—万宁一带上升和其他测点的相对下沉.由形变及地球物理等研究结果推测东北缘小震由铺前—博鳌断裂活动引起.马袅—铺前断裂以北盘下降为主;九所—陵水断裂东段活动大于西段.地震、形变等资料表明现今火山活动平静.     

华北平原沧县隆起边界断裂的第四纪活动性及深部构造特征

沧东断裂是渤海湾裂谷盆地西侧规模最大的正断层,也是沧县隆起与黄骅坳陷的分界断裂,其活动和发展直接控制了沧县隆起和黄骅坳陷的发育与演化。采用近三十年来横跨沧东断裂不同段落获取的5条浅层地震勘探成果资料,并结合测线附近的钻孔资料,深入研究沧东断裂的第四纪活动性及深部构造特征。浅层地震勘探结果发现,沧东断裂上断点埋深从南至北由深变浅,但集中在埋深118～300 m范围,错断的最新地层为中更新统,推断其最新活动时代为中更新世,而且断裂的活动时代未发现具有分段性特征。进一步综合深地震反射、大地电磁测深、沧州地区小地震分布与中强地震震源机制等资料,对沧东断裂的深部构造特征分析后发现,沧东断裂具有典型的铲状正断层特点,在深度10 km左右转为了近水平延伸,沧东断裂并非区域上主要控震断裂,或者只是低风险活动断裂,未来发生中强地震的风险可能相对较低。     

川滇菱形块体东边界地震精定位

选用四川及云南地震台站资料,采用多阶段地震定位法(Hypo2000+Velest+HypoDD),对四川境内川滇菱形块体东边界的道孚南至巧家段2010年1月1日~2014年12月31日7787次地震进行了精定位。精定位后,震源位置精度明显提高,震中分布与地震断裂带线性展布较一致。定位结果显示,鲜水河断裂带东南段地震分布相对密集,鲜水河南段与安宁河断裂带、小金河断裂带及以东的大凉山断裂带交叉区域相对密集。深度剖面图沿活动断裂带地震活动分段活动特征明显,横跨鲜水河、安宁河和大凉山等断裂的剖面呈现出石棉附近多断裂交汇处的断层间复杂的相互作用,地震明显分为深、浅两丛。15~20km深度范围地震非常稀少,这与朱艾斓提出的14~19km塑性流变的层厚和位置较一致。     

Geodetic deformation vs. seismic strain deduced by historical earthquakes across the Alborz Mountains

Historical seismicity is used in order to map spatial distribution of seismic moment released by past earthquakes and to compare strain rate deduced from seismicity to those measured by geodetic GPS survey. Spatial analyses are performed on the seismicity of northern boundary of Central Iranian Block which coincides with the Alborz Mountains. This belt has been responsible for several catastrophic earthquakes in the past. In this study, the records of historical and instrumental earthquakes in the Alborz Mountains are used to calculate and plot geographical distribution of seismic moment released in time. A two-dimensional distribution function is proposed and used here to spread seismic moment along causative tectonic features. Using accumulated seismic moment, average slip rates across active faults are estimated for 32 sub-zones along the Alborz Mountains and western Kopet Dag. Seismic moment released by historical and recent earthquakes on this belt accounts for slip rate of 3–5 mm/year which is in good agreement with the geodetic vectors recently deduced from GPS survey in this region. The study also reveals geographical variations of slip rates along some 900 km length of this zone based on seismic history. The results are compared against finding from similar study in this region. Portions of Central and Eastern Alborz show lower seismic strain rate which could imply aseismic motion or overdue earthquakes. Completeness of historical earthquake catalogue and its reliability with regard to earthquake magnitudes, locations, and rupturing systems are among many plausible factors controlling the credibility of such results. Therefore, any conclusions derived from these results remain as reliable as the data and assumptions used for the analyses.     

日本信浓川地震带超压热水系的喷溢作用与地震活动

信浓川地震带位于日本大地沟北部,地壳运动十分强烈,区内地震主要沿信浓川流域发生,并密集成带,大地构造上处于日本海板块向本州板块俯冲的边界线上。该地震带大多数地震为中强震,且均为浅源地震,地震发生伴随着明显的地下水前兆异常,震中区有强烈的超压热水系的喷溢活动。震中区地下水的温度、电导率以及主要地球化学成分呈线性异常分布,并与地震强弱或地震断裂规模有关,地震断层的规模控制了超压热水系喷溢活动的强度和规模。地震发生与超压热水系喷溢活动有着密切的成生关系,超压热水系喷溢活动使断层发生活动所需应力条件降低,诱发地震发生,同时断层活动为超压热水系向上喷溢提供通道。     

尼泊尔M_W7.8地震InSAR同震形变场及断层滑动分布

采用DInSAR技术和欧空局2014年新发射的Sentinel-1A/IW数据,获取了2015年4月25日尼泊尔M_W7.8地震的InSAR同震形变场.所用InSAR数据扫描范围东西长约500 km,南北宽约250 km,覆盖了整个变形区域,揭示了形变场的全貌及其空间连续变化形态.此次地震造成的地表形变场总体呈现为中部宽两端窄的纺锤形,从震中向东偏南约20°方向延伸,主要形变区东西长约160 km,南北宽约110 km,由规模较大的南部隆升区和规模较小的北部沉降区组成,南部最大LOS向隆升量达1.1 m,北部最大LOS向沉降量约在0.55 m.在隆升和沉降区之间干涉纹图连续变化,没有出现由于形变梯度过大或地表破裂而导致的失相干现象,表明地震断层未破裂到地表.基于InSAR形变场和部分GPS观测数据,利用弹性半空间低倾角单一断层面模型进行了滑动分布单独反演和联合反演,三种反演结果均显示出一个明显的位于主震震中以东的滑动分布集中区,向外围衰减很快,主要滑动发生于地下7~23 km的深度范围内.InSAR单独反演的破裂范围,特别是东西向破裂长度大于GPS单独反演的破裂长度,而InSAR单独反演的最大滑动量则低于GPS单独反演的滑动量.因此认为联合反演结果更为可靠.联合反演的破裂面长约150 km,沿断层倾向宽约70 km,最大滑移量达到4.39 m,矩震级为M_W7.84,与之前用地震波数据和GPS数据反演的结果一致.