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.     

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.     

北京地区小震精定位结果初步探讨

利用双差重定位方法对北京地区(39.2°N～41.2°N,115.2°E～117.6°E)2008年10月至2020年3月期间共6463个地震事件进行重新定位,得到4776个高质量地震事件的空间位置分布。定位结果均方根走时残差显著降低,震源间的相对位置精度明显提高,地震活动的成丛性与活动断层之间的关系更加密切。根据重定位结果探讨了小震活动与活动断裂及深浅构造的关系,得到以下结论:夏垫断裂小震活动强烈,重定位后震中分布明显向断裂靠拢,呈现沿断裂走向延伸的NE向线状分布。结合人工剖面探测结果推测,该区域深度剖面上小震集中带10km深度附近较宽的丛集区主要是浅部铲形断裂活动所致,14～22km深度附近相对较窄近直立的小震丛集为深部断裂活动产生。怀—涿次级盆地北缘断裂现今小震活动活跃,该区域小震深度剖面揭示该断裂为倾向南东、上陡下缓的铲形断层。结合人工剖面探测结果,分析认为该区域深浅断裂共存和非均匀的地壳结构为中强地震发生的深部构造背景。平原区内部小震分布与第四纪断陷盆地和地层厚度分布存在较强的相关性,研究区域内部昌平—海淀小震集中区、顺义小震集中区、夏垫小震丛集区和廊坊小震丛集区分别位于马池口—沙河断陷盆地、顺义断陷盆地、大厂断陷盆地和固安—廊坊—永清断陷盆地。根据小震空间密集成带分布特征来推测未知断裂,推测怀柔南部山区小震集中区下方存在隐伏断层,宝坻至夏垫断裂段之间NW向的小震集中分布区下方存在一条走向NW或者NWW的隐伏断层。     

江苏及其周边地区断裂活动性与地震关系的分析

江苏及其周边地区的断裂带按其展布方向可以分为北东向、北西向、北北东向和近东西向4组,其中北西向、北北东向及东西向的断裂带发育时代新、活动性强,并多处切割了北东向断裂带,是该区重要的控震、发震断裂构造。通过分析现有资料认为,江苏及其周边地区具备发生Ms≥6．0级中强地震的地质构造条件。     

唐山地区近十年地震的重定位研究

分别运用双差定位法、结合波形互相关的双差定位法和结合波形互相关的双差层析成像法,对唐山地区2010年1月至2020年7月河北地震台网记录的4 874个地震事件进行重定位。结果表明:结合波形互相关的双差层析成像法的定位精度高于其它两种方法,地震走时均方根残差由初始的0.71降至0.27;重定位后的震中分布更加集中,线性分布更明显,优势分布方向为NE向,与该区域断层走向基本一致;重定位后震源深度主要集中在5—15 km,分布形态更接近于正态分布,结果更加合理。从重定位后的震中空间分布可见在唐山—古冶断裂东侧有一个NNE向的高倾角小震密集带,近年来小震活动频繁,分析认为该区域的局部应力较高,构造活动较强,推测在唐山—古冶断裂东端点可能存在隐伏断层,该区域地震的发生与其深部活动有关。      

2011年腾冲中强地震序列震源机制和发震构造研究

2011年腾冲地区连续发生了3次中强地震,本文运用全波形模拟的方法研究了这3次中强地震序列的震源机制解,并对地震序列进行了重定位。笔者结合由震源机制解及重定位结果对其发震构造进行了分析,认为3次中强地震及序列均位于同一发震构造,呈北西走向,破裂面倾角陡直,在近水平的北北东向压应力作用下作右旋水平走滑错动,断层较浅仅限于上地壳,活动过程有向深部发展的趋势;震源区附近无明显已知构造与发震构造相对应,发震构造可能为未知隐伏构造。     

涿鹿地震前区域形变特征

正2014年9月6日,河北省张家口市涿鹿县(40.3°N,115.4°E)发生MS4.3地震,震源深度10 km,发震构造位于延庆—矾山盆地北缘断裂。涿鹿地区位于首都圈西北部的延怀盆地。在研究区域内有北北东向唐山—磁县地震构造带和北西向张家口—渤海隐伏构造带。历史上曾发生过三河—平谷MS8地震(1679年9月2日)和唐山MS7.8地震(1976年7月28日),因此,本区是     

2021年5月21日云南漾濞6.4级地震序列重定位及震源机制研究

2021年5月21日 21 时,云南省大理州漾濞县先后发生MS5.6 和MS6.4 地震,两次地震震中位置相距约7 km,均位于滇西地区,该地区地处青藏高原东南缘、南北地震带南段,地质构造复杂.地震序列跟踪结果显示漾濞MS6.4地震类型为前震-主震-余震型,MS5.6 地震为MS6.4地震的前震.本文基于云南地震台网的震相报告,采用双差定位方法对漾濞MS6.4地震早期序列(2021年5月18日至 25日,ML0.0 以上)进行重定位,同时,利用 Cut-And-Paste(CAP)震源机制波形反演方法,获得了序列中截止至 5月25日 31 次MS≥3.0 地震的震源机制解和矩心深度,对该序列的发震构造进行了初步分析.结果显示:(1)重定位后获得的 2159 个地震事件呈 NW-SE向展布,长约 25 km,宽约 5～10 km.MS 6.4主震的震源深度为 8.9 km,序列震源深度主要集中在 4～10 km,深度均值约7.5 km.(2)前震序列具有从中间开始破裂,然后向北西向破裂,继而向东南向破裂的特征,漾濞MS 6.4 主震位于余震区的北西端,最大余震MS 5.2 地震位于余震区的东南端.(3)CAP波形反演获得的 31 次MS≥3.0地震的震源矩心深度在4～11 km范围,深度均值约 6.5 km,与重定位结果接近,仅相差 1.0 km,说明重定位的震源深度分布是合理可靠的.(4)震源机制多为右旋走滑型,部分地震具有较为明显的正断分量,反演的区域应力场与目前已知的构造应力场水平主压应力方向一致,反映区域内构造活动主要受区域构造应力场控制.根据重定位后的序列空间分布、震源机制解及震源区构造特征,综合分析认为,此次漾濞地震序列的发震构造可能是维西—乔后—巍山断裂中段附近的次级断层.     

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.     

云南遮放-宾川和孟连-马龙宽角地震剖面的层析成像研究

依据有限差分反演和射线反演的方法,利用走时、振幅比和重力布格异常数据对云南地区遮放—宾川和孟连—马龙宽角地震剖面的地壳上地幔结构进行层析成像研究. 遮放—宾川测线地壳厚度为35～46km,孟连—马龙测线地壳厚度33～44.5km. 局部位置上地幔顶部P波速度值偏低,速度值变化范围大,反映出云南地区是典型的构造活动区的特点. 地壳上地幔结构存在一定程度的深浅构造一致性,意味着浅部物质活动存在深部背景. 遮放—宾川剖面速度结构显示地表怒江断裂东侧存在贯穿地壳的大规模低速异常,可能与深部物质上涌活动有关. 遮放—宾川线和孟连—马龙线速度结构显示作为一级构造单元分界线的红河断裂是超壳断裂,怒江断裂深及上地幔. 而昌宁—双江断裂显示为低角度铲式断层,意味着该断裂切割并不深. 云南地区强震的发生往往与延伸到上地幔的深大断裂有关,且一些浅源地震经常位于中上地壳深大断裂与其他断裂的交汇部位、高速块体与低速块体接触带上速度等值线弯曲的位置. 推测这样的位置有利于能量和区域应力的积累.     

2013年三台MS4.7地震震源机制及发震构造研究

2013年2月19日四川省绵阳市三台县发生M_S4.7地震,震中位于四川盆地中部基底断裂绵阳—三台—大足断裂与蒲江—三台—巴中断裂的交会区域。基于地震目录、震相报告和波形等资料,对地震序列进行重定位,采用近远震联合波形反演求解主震震源机制,结合野外地质调查对该地震的发震构造进行分析。余震序列重定位的空间展布方向为NW-SE向,与节面Ⅰ走向吻合,认为此次地震发震断裂走向为NW?SE,倾向为NE,且破裂面近于直立,发震断层在近NS向的近水平挤压应力作用下作右旋走滑错动。实地调查中未见地表破裂及地表断层行迹,认为发震构造为一隐伏断裂。重定位及通过近远震联合反演所得震源深度分别为21.6和19 km,震源深度反映震源区位于上地壳底部的低速层内。此次地震可能是汶川地震造成的区域构造应力场改变与调整过程中,四川盆地川中地块内隐伏于前震旦纪结晶基底中的高角度断裂重新活动的结果。      

山西断陷带地震活动的新构造背景

鄂尔多斯块体东缘的山西断陷带,是块体周缘形成最晚、地震活动强度最大,频度最高的断陷带.地震活动与控制断陷盆地的主干断裂、盆地的沉降中心、盆地的发育历史、盆地新构造的复杂程度、盆地的北北东走向段等密切相关.盆地间与盆地内的北西向断裂对地震活动也有一定的控制作用.文章还讨论了断陷盆地是一种地震构造类型及晋陕断陷带等问题.     

1969年渤海7．4级地震区地质构造和发震构造的初步研究

根据石油地质勘探资料和地震学等研究的成果,对1969年渤海7.4级地震的构造条件作了具体而较深入的分析,填补了华北渤海大震区地震构造研究的空白.震区位于渤海湾新生代裂陷盆地的东部,地处北北东向营潍断裂带与北西向北京-蓬莱断裂带交汇的地区.早第三纪断陷阶段,该区于地壳上部主要发育北北东、北西和东西向3组断裂,呈铲状和平面状形态,正断性质,多属断陷主断裂.晚第三纪以来的拗陷阶段,先存断裂有不同程度的活动;同时还新发育一条北东向黄河口-庙西北断裂带.7.4级地震的震源断层走向为北东45°,倾向南东,近于直立,呈右旋走滑性质,埋藏于15～34km的深度范围.大震的发震断裂不是营潍断裂带,而是黄河口-庙西北新生断裂带.     

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。     

腾冲火山及周边地区双差层析成像

利用云南腾冲火山地区15个固定台站记录到的7923次地震的P波到时资料,采用双差层析成像方法,反演得到腾冲火山及周边地区地壳及上地幔顶部三维P波速度结构和地震重定位结果.研究发现,腾冲火山区域地壳内存在明显的地震波低速区,P波速度低于整个区域地壳速度平均值超过15%,上地幔顶部存在规模较大的低速异常区.推测腾冲火山地区存在较大规模的地幔热物质上涌以及向地壳的侵入,热物质在地壳内以岩浆囊形式存储,并且壳内岩浆囊之间可能存在岩浆通道.通过联合反演获得的地震重定位结果显示,丛集地震位置更加集中,其展布特征与断裂构造具有显著的对应关系,表明研究区域断裂构造比较活跃.获得的高分辨率三维P波层析成像结果,为进一步认识火山地区岩浆存储特征以及地震分布与区域构造之间的关系提供了新的地震学依据.     

2005年新疆克孜尔震群的重新定位

用双差地震定位法对2005年9月23日克孜尔震群进行重新定位。 从平面上, 重新定位地震集中分布在一个长约14.5 km, 宽约 9.0 km的长方形内, 其长轴为N30°W向, 与克孜尔断裂近乎垂直。 从震源深度来看, 重新定位地震的震源深度全部分布在21 km以内, 集中分布在10~19 km, 平均深度为13.6 km; 震群中绝大部分小震发生在沉积层内, 而震级较大地震基本发生在结晶地壳的上地壳内。 其剖面图显示, 这次震群是从结晶地壳开始沿着N30°W方向向上破裂至沉积层。 根据震区附近断裂性质和该区历史小震震中分布分析认为, 克孜尔水库库区附近可能存在两条共轭断裂, 右翼断裂可能是这次震群的发震构造。     

山西忻定盆地活动断裂几何学、运动学特征及地震活动性研究

忻定盆地主要受北东和北北东向两组断裂控制,盆地内部还发育一组北西向次级隐伏断裂。研究表明,北东向断裂为张性正断层,其活动主要表现为沿断裂两侧的差异升降运动;北北东向断裂除了表现出沿断裂两侧差异升降运动外,兼有右旋走滑运动。第四纪以来,北西向区域引张应力场对该区断裂的活动有重要影响,使得盆地南东一侧断裂活动加强,北西一侧断裂活动减弱,盆地由北西向南东发生掀斜。此外,在断裂活动程度方面,北东向断裂沿走向具有明显的分段性。区内M≥7级地震的产生主要与盆地南东一侧断裂的强烈活动有关。     

泉州盆地及其邻区地壳深部结构的探测与研究

泉州盆地及其邻区地处我国大陆东南沿海地震带北段。通过对泉州盆地进行深地震反射探测，获得了该地区近地表至Moho面的精细几何结构及其深浅构造关系图像。这是该区第一条深地震反射探测剖面。分析结果表明，泉州盆地及其邻区地壳厚度变化在29．5～31．0km，由上地壳和下地壳组成。上地壳和下地壳又可以各分为2层。泉州盆地及其邻区近地表至浅部断裂发育，这些断裂向地壳深部最大延伸深度为6-12km，断裂的倾角随深度增加而逐渐变小，呈铲形正断层终止于上地壳上部反射界面C1，以上。在永安-晋江断裂带之下的上地壳下部和下地壳中，存在着切割上、下地壳分界面和Moho面的高倾角深断裂，尽管深浅部断裂构造不相连接，但由于深部存在深断裂，具有发生中强以上地震的深部构造环境。这一深地震反射探测成果的获得，使得泉州盆地及其邻区深部资料解释的可靠性和探测精度比以往显著提高；深浅部构造组合取得了统一的解释结果；地壳的分层和结构特征更为确切和精细；首次发现了上地壳的拉张性构造及铲式正断层组合特征。不仅有助于泉州及其邻区地震危险性的综合判定，而且对深化东南沿海地震带及台湾海峡深部动力学过程的认识具有重要意义。     

福建沿海地区断裂近期活动性与地震

福建沿海地区断裂构造发育,有北北东—北东向,北西向、东西向、南北向及环状或弧形断裂等构造系。近期以北北东—北东向压扭性断裂和北西向张扭性断裂活动性最强。它们控制着本区海岸地貌的发育以及地震的发生和分布。本文拟根据地壳垂直形变及海平面变化的资料,讨论本区有强震产生的活动断裂与地震活动。     

对台湾海峡中北部地震活动的几点认识

本文以1978年8月10日在台湾海峡中北部发生的5.3级地震为典型震例,讨论该区地震构造,认为该区处于北东—北北东、北西、近东西向等多组活动断裂复合交汇的地区,且与台湾陆壳同属一个地质块体。以此为基础进而分析了该区地震活动的时间、空间和强度特征,并和台湾省以东海域强震活动作了对比,认为两区域的地震活动存在一定程度的相关性。