恒流桥式高精度温度测量系统及其在热测应力中的意义

热测应力为观测地壳应力的动态变化提供了一个新视角,但它的深入应用强烈依赖于高精度温度测量技术的进步。文中基于低温漂定值电阻与测温电阻组成的平衡桥式四线制温度传感器,考虑了恒流换向驱动和深度Kalman数字滤波等一系列技术改进后,研发了新一版高精度温度测量系统,设计的温度分辨率为0.003mK。经过实际检验:温度测量精度已达0.03mK,且通过野外观测证实了其测温方案具有可行性。据此,可较大幅度提高热测应力的可观测范围,技术上可获得0.01MPa量级的动态应力变化,达到了同震库仑应力变化测量的量级。这意味着新的观测系统可明显地拓展热测应力的应用范围。     

红河断裂的GPS监测与现代构造应力场

中德合作于１９８８年和１９９１年两次用ＧＰＳ监测滇西地震预报实验场场区现代构造运动及红河断裂的地壳形变,两期观测的数据处理结果表明,滇西ＧＰＳ观测基线相对定位精度接近１０＾－７。利用两期观测资料得到的基线变化,并结合构造应力场应变模型,估算得到场区近期构造应力场的应力特性参数,结果表明：该地区应力状态以挤压为主,兼有拉张和右旋剪切,其主压应力方位为Ｎ１７°±１２°Ｅ;由于印度板块在场区西侧的侧向挤     

新疆天山地区壳幔S波速度结构特征及变形分析

天山地区地质构造复杂,地震活动频繁,其壳幔变形和深部结构一直受到学者们的高度关注.然而,由于天山地区地震台站资料较少,致使壳幔变形研究结果与解释存在诸多争议.本研究利用在天山地区（40°N-46°N,78°E-92°E）新布设的11个流动宽频带地震台站和该地区39个固定台站的观测资料,采用接收函数与面波联合反演方法,获得了研究区地壳厚度及壳幔S波速度结构.反演结果显示天山地区（41.5°N-44°N,78°E-88°E）平均地壳厚度为56 km,塔里木盆地（40°N-41.5°N,79°E-90°E）、准噶尔盆地（44°N-46°N,82°E-90°E）和吐鲁番盆地（42°N-43°N,88°E-90°E）具有较厚的沉积层,地壳平均厚度为43 km、53 km和46 km,整体表现为天山厚、盆地相对较薄的特征;在研究区南天山的最高峰（42°N,80.5°E）及北天山的最高峰（43.5°N,86°E）附近,中下地壳存在较厚的低速层,我们认为在强烈挤压作用下低速、低强度的中下地壳强烈变形可能是导致该区域快速隆升的主要原因.在研究区中部,位于塔里木盆地与准噶尔盆地之间的天山地区,中下地壳及上地幔均存在低速层,且盆地莫霍面向天山倾斜明显.结合前人的研究成果推测,在南北向构造挤压应力作用下,塔里木盆地与准噶尔盆地发生了向天山造山带方向的双向壳幔层间插入俯冲.在研究区东部,塔里木盆地东北缘与天山东部接触带的地壳内没有明显的低速层,推测应处在早期挤压变形状态,该区域的壳幔边界为缓变的速度梯度带,可能与上地幔热物质侵入或渗透有关.     

内蒙古阿巴嘎地区地壳方位各向异性研究

本文利用架设在内蒙古阿巴嘎地区38个宽频带地震台站记录到的远震数据,通过拟合P波接收函数径向Pms转换波到时和叠加不同方位切向分量,确定了地壳各向异性参数.结果表明,大部分台站Pms延迟时间在0.35 s左右;而少数台站时差较大,推测可能受到索伦缝合带附近地壳残留倾斜界面影响.各向异性快波方向变化范围在N95°E到N180°E之间,平均为N130.6°E±19.1°,推测中下地壳矿物在ENE-WSW向区域主压应力作用下发生晶格定向排列可能是导致地壳各向异性的主要成因.研究区壳幔变形特征和机制不同,属于解耦变形.     

利用背景噪声成像研究合肥-金华剖面地壳速度结构及径向各向异性的东西差异

背景噪声成像能够为地壳内部结构提供地震波速的观测证据,能够增进对地壳结构与物性的认识.本文利用背景噪声成像方法对合肥-金华流动地震台阵55个台站数据进行了分析反演,获得了华北克拉通与华南块体东部构造边界附近区域的地壳S波速度与径向各向异性结构.成像结果表明,以东经118°-118.5°附近为界,西北部表现为地壳低速异常和中下地壳正的径向各向异性,东南部表现为地壳高速异常,下部地壳存在负的径向各向异性.由此,本文推测地震波速结构差异反映了地壳内部物质与温度的差异,这种差异与两个地区自中生代晚期以来经历了截然不同的岩浆活动相关.     

砂岩变形方式和变形机制的实验研究

在温度为200°—700℃,围压为200—700MPa,恒定应变速率(1×10~(-4)/s)条件下,笔者对长石砂岩和石英砂岩完整的和带预切口的试样进行了变形实验。应力-应变曲线表明,完整砂岩发生了脆性的、脆延性过渡状态的和延性的变形;而带预切口的砂岩在整个实验条件下都发生了稳定摩擦滑动。显微观测表明,岩石变形的主要机制是晶内和穿晶微裂隙的产生和发展。根据实验结果笔者推测,砂岩组成的地壳在地下10km左右的深度有最大破坏强度和摩擦强度;而发育在岩石中的断层的活动一般以稳定摩擦滑动为主。     

用震源机制解确定东北地区地壳应力场

利用中、强震震源机制资料和区域小震平均解给出了中国东北地区地壳应力场的分布。由多个震源机制的平均结果得到,东北南部地区(42°30’以南)主压应力方向为NE70°。东北中部地区(吉林省和黑龙江省东南部)主压应力方向近似NE100°,它与深源地震震源机制解P轴一致,可能该区应力场分布受深源地震影响,东北北部地区(黑龙江省和内蒙北部)主压应力方向为NE58°。东北地区浅源地震震源机制解P轴仰角大多数小于30°,表明该区以水平应力为主。由震源机制结果也讨论了中国东北地区地震断层活动状况。     

北京及其晋冀交界地区现代构造活动和形变场特征

综合近期垂直形变、部分地区水平形变以及跨断裂的测量资料,说明北京及其晋冀交界地区区域应力场以北西—北北西为主张应力和北东—北东东为主压应力方向,并有深部构造的上拱作用,在几种力的联合作用下,燕山折断带山区继续抬升,断陷盆地和北京平原相对下降,区内大部分北东向断裂表现为张扭性,北西向具有反扭特征。短基线资料表明近期水平形变大于垂直形变,张应变大于压应变。上述地区大致位于北纬39°40′—40°50′、东经176°50′—113°10′,包括北京及其西北部分的一系列盆地,直至晋冀交界地区。这个地区从1969年以来,被有些单位列为可能发生强震的危险区,其中地壳形变手段即是划分该危险区的依据之一。     

利用小震与强震震源机制解反演首都圈现今构造应力场

由于首都圈地区近年来布设了较为密集的地震台网,使得较小地震震源机制的求解成为可能。本文收集了首都圈地区近５０年来大震震源机制以及2002—2004年中小震震源机制解,采用对不同震级地震进行加权处理的网格搜索法将强震与小震结合对首都圈地区的现今地壳应力场进行反演。得到了较为精确的首都圈地区各区域的构造应力场。结果表明：北京张家口区,主压应力轴 Ｎ（４３°～８６°）Ｅ向;唐山及邻区,主压应力轴 Ｎ（３８°～８６°）Ｅ向;邢台区,主压应力轴 Ｎ（７９°～８１°）Ｅ向;本文反演结果与前人结果相似,表明了研究方法的正确性,并 揭 示 了现今首都圈地区应力场的整体一致性和分区差异,对解释首都圈地区的发震背景和地球动力学研究有一定的参考意义。     

由精确震源机制推断的日本海岸地震带的局部应力集中:板内地震断层应力积累过程的意义

在日本西南的板内地区发现了最大主应力轴（σ1）方位角的空间变化。根据大量精确震源机制进行应力反演推测,沿日本海岸地震带的口。轴方位角取向为N110°E～N130°E,而在周边地区几乎为东西方向,即N90°E～N100°E。沿南海海沟内陆板块的地壳浅部广泛观测到东西方向的最大水平压应力。然而,在该地震带上仅观测到WNW-ESE方向的最大水平应力。用该地震带之下下地壳中的无震断层或延性断层带的形变解释了该地震带内及其周围应力场的这种空间变化。     

祝贺<地震地磁观测与研究>创刊20周年

地震学和地磁学都是观测的科学.在近代历史上,地震学和地磁学的每一项重要的发现,每一步重大的进展,无一不是与缜密的观测和深入的研究直接或间接联系的--从1906年地核的确认到1936年地球内核的发现,一直到最近(1996年)宋晓东和Richards发现地球内核自转比地幔、地壳自转快(约快1.1°/年);从地球磁场的发现到地球非偶极子磁场"西向漂移"(约0.2°/年)的确认,直到古地磁磁极在地球表面上的迁移为大陆漂移提供了令人信服的证据;无一例外.     

青藏高原东部上地幔各向异性及相关的壳幔耦合型式

对国家数字地震台网和云南、四川、甘肃、青海区域数字地震台网, 以及布设在川、滇、藏地区的宽频带流动地震台网共116个台站所记录的远震SKS波形资料作偏振分析, 采用叠加分析方法求得每一个台站的SKS快波偏振方向和快慢波的时间延迟, 获得青藏高原东部及其邻近地区的上地幔各向异性图像. 将该地区全球定位系统(GPS)的观测结果与上地幔各向异性分布相结合作地壳-地幔耦合变形的分析, 研究表明青藏高原内部和高原外部的云南地区具有不同的壳幔变形特征, 在高原的东缘地区(大致位于川滇西部的26°~27°N之间)存在一个壳幔变形的横向过渡带. 过渡带以南地区的快波偏振方向从滇西南的S60°~70°E逐渐转变到滇东南的近东西向, 以北的滇西北部和川西南部, 快波偏振方向为近似的南北向. 高原内部表现为强壳幔耦合型, 高原外部则属于壳幔解耦型. 这一横向过渡带与地表的断裂走向不一致, 但在地壳和上地幔, 其地球物理场(如: 地壳厚度, 布格重力异常和构造应力方向等)都具有横向过渡的特征. 该横向过渡带邻近东喜马拉雅构造结, 在板块边界动力学上有着重要的意义.     

珊溪水库地震小震震源机制解特征研究

利用P波初动和直达P、S波最大速度振幅比联合求解小震震源机制的方法求出珊溪水库ML2.0以上地震的震源机制,得到了珊溪水库震源机制各参数时空特征如下:主压应力为SN向,主张应力为EW向,应力主要为水平应力,发震断层倾角较大且多为走滑断层。在个别4级左右地震前P轴方位都有偏离再恢复的现象。在北纬27.65°～27.69°间,P轴方位集中在0°±30°或者180°±30°,节面走向集中在45°±15°或者135°±15°。震源深度大于4km的地震倾角多集中在70°～90°度之间。     

据地壳速度结构推测1668 年山东郯城8½级大地震震中

分析了1668 年山东郯城8?级大震区附近地壳深部结构特点,以天然地震走时层析成像得到的三维地壳速度结构,主要以中地壳低速层和莫霍面深度为依据,对34°～36°N,118°～119°E区间按经、纬度和斜向扫描,得到相应地壳速度剖面。对比结果,获得与该地震深部结构特点一致的区域,推测震中范围位于34.8°～35.2°N,118.2°～118.7°E,较合理的震中位于35.1°N,118.6°E,震源深度约20km。     

和硕5.0级地震临震预报

１　台站基本情况乌鲁木齐钻孔应变台位于乌鲁木齐市东郊（φＮ４３°４９′２６″,λＥ８７°４１′）,１９９０年建台,１９９２年投入正式观测。台基岩石为钙质砂岩,孔深１０７．４ｍ,观测仪器为ＲＺＢ－１型多路压容应变仪。４个受力元件的方向分别为ＮＳ、Ｎ４５°Ｅ、Ｎ４５°Ｗ及ＥＷ。全自动记录,采样间隔为１分钟,可以记录到固体潮。构造部位在博格达反射弧西翼,断裂呈北东向展布,是比较理想的应变应力观测场所。２　预报实况及效果图１　台站位置、预报区域图Ｆｉｇ．１　Ｍａｐｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｓｔａｔｉｏｎｌｏｃ…     

首都圈地区跨断层形变观测与地壳应力场

通过首都圈地区11个跨断层测点的形变观测资料,将断层两盘作为不变形的刚体来分析断面相对滑动与地表两盘点位相对位移的定量关系,并以唐山地震及其余震为时间界限,将所得的断层滑动矢量分为2大时段,拟合区域2个不同时段的现今地壳上部应力状态,发现首都圈地区依据跨断层形变观测资料反演的地壳上部应力状态在唐山地震前后存在着较为明显的变化特征:1)第1时段(唐山地震及其余震期间),地壳应力状态以NNE-SSW向挤压,NWW-SEE向拉张为主要特征,反映该区构造应力场在NNE-SSW向的构造应力作用是逐渐增强的;在NWW-SEE向,其构造应力作用相对于NNE-SSW向有所减弱,表现为相对松弛状态.2)第2时段,在唐山地震及其余震之后的3个次级时段内,地壳上部应力状态以NNW-SSE向拉张为主要特征,表明在唐山地震及其余震之后,研究区的构造应力作用一直处于近SN向的松弛状态.     

华北卫片的线性破裂同地壳厚度及构造应力场的关系

在华北(东经104°～122°,北纬34°～41°)136万平方公里面积内,使用123张1:100万陆地卫星(LANDSAT～1、2、3)的黑白多光谱扫描照片镶嵌,解译出了各类线性破裂4737条1),发现它们同地壳厚度之间存在某种比例关系,并与某些岩石破裂实验结果相对应;在大范围量测和统计两组破裂的夹角时,又发现其锐角指向可能反映大区应力场的主压应力轴向,同其他方法得到的结果符合较好。本文是卫片地质解译同地壳构造和大区应力场关系的一次探讨。     

腾冲地区构造地貌特征与火山活动的关系

通过对腾冲地区 (2 4°4 0′～ 2 5°30′N ,98°15′～ 98°4 5′E)构造地貌的分析 ,认为上新世以来本区存在的局部张应力环境是火山活动产生的重要因素。在对盆地发育过程和全新世火山活动分期对比研究基础上 ,探讨了该区新生代地壳活动的发展阶段 ,认为全新世以来 ,腾冲地区仍处于强烈活动阶段。     

内蒙古赤峰市金厂沟梁镇中学水温上升变化的调查分析

井水温度观测是一项重要的地震前兆观测手段,旨在捕捉地震孕育过程中的应力-应变信息。井水温度的同震响应就是很好的例子,因此水温作为地壳应力-应变信息的真实反应和地震前兆判断依据,具有重要的研究意义。通过内蒙古赤峰市金厂沟梁镇中学水温升高事件调查与研究,简单分析该事件与地壳应力变化的关系。     

宁夏及其邻区地震活动带与小区域构造应力场

本文利用宁夏及其邻区地震台网记录的18099个初动符号,以单个地震震源机制解和小震综合解的平均解,求得7个小区的区域构造应力场。全区主压应力场的平均方位为39°左右。各小区的平均主压应力方位为:西(吉)、海(原)、固(原)地区60°;银川平原及石咀山地区42°;石咀山以北、以西地区26°;(中)卫、(中)宁地区17°。各区均以来自西南方向的压应力为主。并认为当弱震活动带走向与主压应力方位成25°—30°夹角时,未来在这些条带上发生中强地震的可能性较大