2021年青海玛多MS7.4地震前地下流体异常特征分析

地震地下流体在地震预测研究与震情跟踪方面发挥着重要作用,本文对2021年5月22日青海玛多MS7.4地震前震中附近地下流体观测资料及异常特征进行系统分析,并结合震前预测过程进行了回顾性总结。结果表明,玛多MS7.4地震震中距500km范围内存在5项异常,其中4项为短期异常,主要出现在震前2～3个月。异常在空间上分布不均匀,主要位于玛多MS7.4地震震中的东北部和西南部,整体呈现出由外围向震中收缩的迁移特征,且玛多MS7.4地震和2010年青海玉树MS7.1地震在异常特征和应力加载作用方面具有较好的相似性。研究结果为地震监测能力较低地区积累了震例资料,对于提升强震地下流体前兆异常认识及未来震情趋势判定水平具有一定的参考意义。     

地震作用下大型地下洞室群应力传播特征研究

选用攀枝花-会理地震波,通过基线校正和高频滤波,作为实际地震动输入,利用FLAC3D软件对某水电站大型地下洞室群进行了地震作用下应力传播特性的研究。数值分析结果表明,洞室群周围应力时程的变化趋势与输入加速度时程的变化趋势相似,但由于地震波的传播需要一定的时间,因此存在一定的滞后效应。洞室边墙出现了一定面积的拉应力区,随着输入加速度的增大,拉应力区的范围有所扩展,但是扩展的范围不大。所得结果对大型地下洞室群地震动传播特征问题的研究具有一定的参考意义。     

沂沭断裂带构造区光弹实验与地震危险区判定研究

在对沂沭断裂带的地质构造环境、断裂带分布特征进行详细分析的基础上,采用聚碳酸酯材料制成沂沭断裂带构造区域的地质模型,分别运用集中、2点和均布等加载方式,使用光弹实验方法模拟特定构造框架下应力、应变场的变化特征。通过对光弹实验数据的分析,在对比不同加载方式下应力积累区域和地震危险区的基础上判定沂沭断裂带构造区中的地震危险区域。     

利用电磁波CT技术进行岩溶区透视成像

利用井间电磁波CT技术可以对地下岩溶、破碎带等问题进行精细探查。本文通过构建岩溶区域模型,利用数值模拟手段对岩溶区进行电磁波CT透视模拟,讨论电磁波在岩溶发育区的衰减及响应特征。结合杭州某地实施孔间电磁波透视成像,对岩溶发育区进行解释,并与钻孔实际揭露地质资料相对比,结果表明电磁波CT对探测岩溶发育区效果良好。      

2018年安徽无为ML4.1地震地下流体前兆异常特征

对2018年4月6日无为M_L4.1地震前的地下流体前兆异常特征以及该地震的震源机制解进行了分析, 结果表明, 无为地震前的异常分布在距震中64~233 km范围内, 这些异常在时间进程上, 可分为中期趋势背景异常和短临异常, 主要以中期趋势背景异常为主。 这些中期趋势背景异常均表现为水位的破年变变化。 从空间演化上看, 2018年安徽无为M_L4.1地震前出现的中期趋势背景异常沿着长江破碎带有序分布。 这种比较明显的异常群体性特征为地震预测提供了较好的依据。 震源机制解结果显示, 节面I的走向为NE向, 节面Ⅱ的走向NW向。 反演的震源机制的P轴(主压轴)方向为NE向(70°), 倾角近水平(7°)。 无为地震震源机制解所得主压应力作用方向与无为地震前异常展布方向相同。 这说明地震孕育过程中区域应力加载作用和流体前兆响应具有密切关系。     

采空区上地震时间剖面的特征分析

采空区在煤矿生产和地面施工勘探中危害严重.在煤矿生产和施工前探测采空区,圈定出采空区的范围,已成为当前三维地震的一项十分总要的研究课题.本文分析了采空区形成的原因,划分了不同的采空区类型.通过应用Tesseral-2D全波场地震模拟软件包对采空区进行正演模拟,建立不同类型采空区的地质模型,在这些地质模型上模拟激发,对所得到的时间剖面的地震特征进行分析.     

滇东北地区地震弱活动前兆异常特征研究

以鲁甸M_S6.5地震震中附近的鲁甸大坪子泉水氡、 水质观测资料为基础, 通过对其地震前后的异常特征进行差异性对比, 分析认为震前地震活动丛集, 水氡、 水质异常持续时间较长, 幅度较大, 表现为破年变异常现象; 震后为小震群弱活动, 水氡、 水质异常幅度相对较小, 持续时间较短, 多次出现同步转折, 表现为介质弱化区的前兆异常特征。 从水样测试结果, GNSS位移观测资料、 GPS时间序列曲线及地震活动性等方面分析了鲁甸水氡、 水质的异常机理, 认为鲁甸的水质离子组分群体异常, 与区域的变形活动有关, 局部应力的不断积累, 加剧了地下深部物质活动及构造活动; 近期的同步转折现象属于介质弱化区应力调整状态下的前兆异常。     

地铁列车荷载作用下黏弹性地基动应力特征分析

基于Kelvin空间半无限体黏弹性解,以单个轮轴荷载为例,研究地铁列车荷载下地基土动应力状态、应力路径及主应力轴旋转等应力变化规律,并与相应弹性解下的各动应力特征进行对比分析,探讨更适用于工程实际的地基附加动应力特征解。结果表明:弹性地基与黏弹性地基中的各应力状态变化总体趋势、主应力轴旋转变化趋势相同,但极限应力状态各应力分量大小及应力路径形状有明显差别,考虑黏弹性解更符合软土区地铁长期变形实际工况;并对单轮荷载下动应力特征的黏弹性解进行参数分析,发现特征系数对应力分量影响具有不同特性。     

2022年1月8日门源M6.9地震前青海地区逸出气氡异常特征分析

2022年1月8日青海省海北州门源县发生M6.9地震,震前青海地区出现两项逸出气氡异常(西宁、乐都)。以此为研究对象,利用流体地球化学方法,进行异常特征分析研究。TDS范围：西宁采样点为9 084.3～11 316 mg/L;乐都采样点为897.01～989.26 mg/L。水化学类型为Na-SO₄、Na-Cl,均显示水-岩反应程度较弱。SO₄^2-、HCO~-₃浓度发生较明显变化,指示异常出现前及异常持续过程中有地下水循环径流途径较短的低矿化水混入,计算热储温度与循环深度,显示出深部水体交换不明显的特征。地震孕育时,区域应力加载导致周围岩石产生裂隙及孔隙,从而导致地球物理场的氡值变化,同一时段的水岩反应加剧,使得水化学离子组分浓度亦发生相应变化,结合氡值异常机理及历史震例研究,分析认为该异常是可信的地震前兆异常,对祁连带6级以上地震有较好的指示意义。     

地面微倾斜可液化场地中地铁地下车站结构的地震反应研究

砂土液化造成了大量建筑物的破坏,但目前对砂土液化地基中地铁地下结构的地震反应研究相对较少,尤其对微倾斜液化地基中地铁地下结构地震反应的研究更为缺乏。基于有限单元法,采用已开发的砂土液化大变形动力本构模型模拟液化土层的剪切大变形,采用基于ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)算法的有限单元网格动态自适应调整技术解决土体液化大变形发生后有限单元的畸变问题,建立了地面微倾斜液化地基中土体-地下结构非线性动力相互作用的数值分析模型,分析了地面倾角变化对地铁车站周围地基液化分布特征、车站结构周围土层侧移变形特征、地下结构上浮和应力反应的影响规律,揭示了微倾斜液化地基中地铁地下车站结构的地震反应特征。     

高密度电法在水库坝址区勘察中的应用

近年来高密度电法被广泛应用于重大水利工程场地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等诸多工程勘察领域。本文利用高密度电法对某水库大坝坝址区的覆盖层厚度、隐伏断层等地质结构进行探测,并在结合钻探资料和区域地质资料综合分析的基础上,取得了理想的勘察结果。查明水库区存在隐伏的断层和覆盖层厚度,为水库坝址选择提供重要的地球物理依据。      

汶川地震灾后重建的岩土工程问题探讨

在对5·12汶川地震灾区大量次生地质灾害实地考察调查的基础上,总结了次生地质灾害发育分布的特点,探讨了灾后重建的岩土工程问题。此次地震引发的次生地质灾害主要有崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等;次生地质灾害的发育分布与地震烈度相一致,与断裂带密切相关,并形成崩塌、滑坡→泥石流或崩塌、滑坡→堰塞湖→泥石流灾害链。灾后重建必须注重建设场地工程地质条件的研究、科学规划选址,合理避让地质灾害高风险地段;对重点高陡边坡灾害须进行必要的岩土工程加固,山区建筑地基基础设计应符合相关要求,要尽量减少对地质环境的扰动,预防工程诱发灾害。研究结果可为灾区岩土工程减灾防灾以及灾后重建提供参考。     

太行山山前断裂西南段地壳介质各向异性特征浅析

根据太行山山前断裂西南端, 包括石家庄及其周边地区的位于太行隆起与华北盆地两大地质构造单元交汇处的构造环境复杂情况。 该文应用SAM分析方法与首都圈近4年(2002年1月至2005年8月)的观测数据, 分析该区地壳介质各向异性特征。 研究结果表明, 太行山山前断裂西南端快剪切波平均偏振方向与华北区域最大主压应力场方向一致, 是区域应力环境的较好描述。 该区慢剪切波平均时间延迟比较首都圈西北部和东南部均较小。 区内台站的快剪切偏振方向既受到区域构造背景应力环境的作用, 又受到局部的NNE向构造带的制约, 是两者共同作用的结果。 井径(JNX)台站的剪切波分裂参数与紧邻台站有明显不同, 其原因有待更多数据加以补充并做细致讨论。     

光弹实验构造渤海强震区应力场及地震危险区判定研究

本文在对渤海强震区地质构造环境、断裂带分布特征进行详细分析的基础上,采用机械加工聚碳酸酯材料制成渤海强震区域的地质模型,分别运用集中、二点和均布加载方式,用光弹实验方法模拟特定构造框架下应力、应变场的变化特征。通过对光弹实验数据的分析与处理,在对比不同加载方式下应力积累区域和地震危险点的基础上,判定渤海强震构造区中的地震危险区域。     

长偏移距瞬变电磁测深法在碳酸盐岩覆盖区落实局部构造的应用效果

详述了长偏移距瞬变电磁测深法 (LoTEM )在碳酸盐岩地区进行局部构造落实的试验与效果。选择了面积约 2 0 0km2 的湖南桑植 -石门复向斜中的四望山构造区作为试验区。工区地形复杂 ,地表地质条件以高陡构造为主 ;表层为灰岩覆盖 ,电阻率一般大于 50 0Ω·m ,目标层为志留系泥岩 ,电阻率在 10Ω·m左右 ,埋深一般为 1～ 2km。试验布设场源 2个 ,测线 8条 ,共完成物理点 2 12个。测网基本均匀 ,线距 2km ,点距 50 0m。尽管测区内文化干扰十分严重 ,由于LoTEM法具有较强的抗干扰能力 ,资料质量的优良率达到了 80 %以上 ,单点电动势曲线 1s以前可靠 ,确保了资料解释质量。通过资料处理与反演 ,获得了该区各测线的电阻率深度剖面图 ,与工区内地震剖面对比的一致性较好 ,表明该方法能在如此复杂的地区进行局部构造落实     

辽宁金州断裂断层土壤气地球化学调查

对辽宁南部地区重点活动断裂的8条剖面进行跨断层土壤气Rn、CO₂和H₂浓度测量。测量结果表明,各测量剖面土壤气Rn、CO₂和H₂的浓度平均值变化范围分别为10.65~39.50kBq/m³、0.59%~3.37%和9.74~306.28ppm。研究区土壤气Rn、CO₂和H₂浓度异常主要集中在海城老震区和盖州震群地区,土壤气空间变化特征显示Rn、CO₂和H₂浓度从南至北有逐渐增高变化趋势,这与辽南地区地震活动分布、地下低速层分布、地质特征及地壳垂直变形速率等变化相对应,表明辽南地区金州断裂土壤气地球化学特征主要受控于辽南地区地震活动、地下介质结构和地壳垂直形变速率的影响,同时也受到测量场地地质特征的影响。     

地球物理场中煤岩瓦斯渗流研究现状及展望

煤层瓦斯渗流是煤与瓦斯突出研究中的一个重要方面,由于煤层处于复杂的地质环境中,煤层瓦斯渗流必然受到地球物理场的影响.本文基于国内外煤层瓦斯渗流研究现状,综合论述了地应力场、地温场、地电场对煤层瓦斯渗流的影响,以及多场耦合作用下的煤层瓦斯渗流,并从实验研究、理论分析、工程实践论证相结合的角度,展望了该研究领域中需要深入研究的方向和有关的发展趋势.     

Seismo-Geochemical Variations in SW Taiwan: Multi-Parameter Automatic Gas Monitoring Results

Gas variations of many mud volcanoes and hot springs distributed along the tectonic sutures in southwestern Taiwan are considered to be sensitive to the earthquake activity. Therefore, a multi-parameter automatic gas station was built on the bank of one of the largest mud-pools at an active fault zone of southwestern Taiwan, for continuous monitoring of CO₂, CH₄, N₂ and H₂O, the major constituents of its bubbling gases. During the year round monitoring from October 2001 to October 2002, the gas composition, especially, CH₄ and CO₂, of the mud pool showed significant variations. Taking the CO₂/CH₄ ratio as the main indicator, anomalous variations can be recognized from a few days to a few weeks before earthquakes and correlated well with those with a local magnitude >4.0 and local intensities >2. It is concluded that the gas composition in the area is sensitive to the local crustal stress/strain and is worthy to conduct real-time monitoring for the seismo-geochemical precursors.     

青海共和盆地地应力状态与断层稳定性分析

青海共和盆地地质构造条件复杂,断层十分发育,区域内既有地热、太阳能、矿产等资源丰富,存在龙羊峡水库诱发地震环境背景。因此,分析青海共和盆地地应力特征与地质结构易滑性对于青海东部地区防震减灾具有重要意义。对盆地及附近区域内19个钻孔、65条水压致裂数据和44条应力解除实测数据进行统计分析,并基于断层摩擦强度理论、Byerlee-Anderson理论等断层力学相关理论讨论了研究区域断层易滑性与地震危险性。研究结果表明:研究区域内应力状态在深度350 m左右由逆冲型转换为走滑型,与区域内分布北北西右旋高角度逆断层相吻合;区域内最大水平主应力优势方位为N45°～E60°;地应力场初步结果反演表明研究区域应力场以逆冲型为主,局部地区兼走滑特征,与震源机制解反演结果一致;区域内断层平均摩擦系数为0.41,断层处于稳定状态,即断层易滑性较低,侧压力系数与应力积累指标插值分析结果同样表明断层整体易滑性较低,局部浅部断层带应力积累水平较高,综合分析推测断层易沿NW-SE向滑动。     

南海含天然气水合物地层地震反射特征及可能分布研究

天然气水合物是当前能源与环境领域的研究热点之一,南中国海是天然气水合物赋存的有利区域。天然气水合物的存在改变了沉积地层的声学特征,这一性质使多道地震勘探成为发现海洋天然气水合物的主要手段。本文首先根据地震成像结果定性分析南海可能含天然气水合物沉积地层的地震反射特征,初步确定天然气水合物存在的可能性并指出地震成像关键技术。在无井条件下,构建虚拟井进行波阻抗反演得到定量的地层速度参数进一步证实这一可能性,最后将反演获得的速度场与ODP184 航次在此区域获得的地球物理、地球化学信息综合分析,可以确定此区域天然气水合物的存在及其空间展布。