断层之间的相互作用及其地震地质意义

从断层间相互作用产生的同震库仑应力改变入手,提出了断层间相互作用的触震与缓震效应,探讨了断层间的相互作用对断层活动性、断层未来地震潜势及余震活动分布图像的影响.从断层间相互作用的角度分析了大陆强震准周期丛集复发行为的可能的物理机制.认为断层间的相互作用具有重大的地震地质意义,在进行断层活动习性和断层地震危险性定量评价及余震分布图像预测时,应该充分考虑断层间相互作用的影响.     

断层间相互作用的触震与缓震效应定量评价

本文提出了同震库仑应力改变的基本概念,应用Navier-Coulomb破裂准则,探讨了其求解方法,从同震库仑应力改变思想出发,结合活动断层地震危险性概率预测方法,分析了断层间相互作用导致的触震与缓震效应及其定量表达方法,并以鲜水河断裂带为例进行了应用研究,检验和评价了断层间相互作用触震与缓震效应的重要性。     

活动断层研究

地震发生在活动断层上，而断层活动并非都一定发震，为进行地震危险性分析，确定未来可能发生地震的地段和强度，因此把活动断层分成地震破裂段进行研究，分析断层活动在时间上、空间上的不均匀性是十分重要的。     

应用化探方法研究断层活动性及发震构造

应用与断层活动有关的断层气资料研究断层的活动性，首先是要确定测区的背景值和异常下限，进而研究断层的活动性和分段特征，查找隐伏断裂及其产状，比较不同强震区断层气的异常值及峰值，判断潜在震源区的未来危险地段。重复测定活动断层的活动段以了解断层的动态变化，为预测断层的活动趋势与孕震关系提供依据。     

大陆边缘震积岩序列──以金沙江中段震积岩为例

通过对金沙江中段震积岩的研究，建立了大陆边缘震积岩序列。该序列包括递交断裂层、震碎角砾岩、震褶岩及层内断层、滑塌巨角砾岩、震积角砾岩及震浊积单元，它具有原地相的地震扰动层和异地相的滑来震积层双层结构，两层之间被震积不整合面所分隔。该序列反映了一次地震事件的全过程，将为地质学家识别大陆边缘地震事件提供对比标准。     

再论震积岩及震积不整合——以川西-滇西地区为例

震积岩是“灾变事件岩”的典型代表,震积岩一般由原地相的地震扰动层与上覆的滑来震积层组成,无论后者是否发育,震积不整合都是存在的。伸展构造环境下形成的区域性震积不整合,属于伸不整合,地震扰动层可以进一步分为软沉积及液化变形段,半固结变形的微褶皱和微断层段、脆性变形的震碎角砾岩段及韵律断层段等序列;群震型（多震旋回）剖面也可划分出出前震、主震、后震等序列。地震扰动序列对识别震积岩很关键,群震型剖面及化     

滇西南阿墨江断裂带与2018年墨江M5.9地震

野外调查表明,阿墨江断裂Ⅲ级夷平面和T4阶地上发育断层垭口,其下地貌面则无断层地貌显示;断层构造岩胶结紧密或呈半固结状,少有断层泥发育;SEM测年显示早更新世活动,断层泥ESR年龄为549±54ka,断层上覆中—上更新统残坡积土未被切穿或发生构造变形;说明该断裂带最新活动时代为早—中更新世。2018年墨江M5.9地震等震线长轴呈与断裂带走向一致的NW方向,指示此次地震的发震构造为阿墨江断裂带西支。受青藏高原物质向东南挤出的影响,震中所在的思茅块体作S向运动。虽然阿墨江断裂带晚第四纪无明显的地表活动迹象,但因该断裂带本身构成了宽阔的构造软弱带,在近SN向挤压应力场作用下,局部地区的应力集中仍可能导致新的破裂并触发类似墨江M5.9地震的中-强地震活动。从区域上看,云南还存在构造条件与之相似的断裂带,如滇东地区的弥勒-师宗断裂带,历史上沿该断裂带曾发生11次5级以上中-强地震。因此,在区域地震危险性评价中,还应该关注第四纪活动迹象不明显,但仍有潜在发震危险性的区域性大断裂。     

孕震构造块体与相应地震区划分方法

可靠地划分地震区可奠定地震预测与地震危险性评价的地质基础,具有十分重要的意义。笔者等通过研究分析指出板内孕震构造块体侧向边界可由区域性大断层或由区域性大断层与板块边界界定,底边界为康拉德面或低速高导层;板间孕震构造块体为俯冲板块,可由区域性大断层和（或）板块边界约束;在同一个孕震构造块体和同一轮地震周期的地震具有内在联系。因此,地震区可定义为代表相应孕震构造块体地震活动的区域,其可表征该块体内源自锁固段破裂的地震活动。基于笔者等提出的孕震构造块体和相应地震区边界确定原则,把全球两大地震带（环太平洋地震带和欧亚地震带）划分为62个地震区;每个地震区的分区方案均通过了多锁固段脆性破裂理论的检验,这说明方案可靠。进而,笔者等归纳总结了地震区划分方法。     

孕震构造块体与相应地震区划分方法

可靠地划分地震区可奠定地震预测与地震危险性评价的地质基础,具有十分重要的意义。笔者等通过研究分析指出板内孕震构造块体侧向边界可由区域性大断层或由区域性大断层与板块边界界定,底边界为康拉德面或低速高导层;板间孕震构造块体为俯冲板块,可由区域性大断层和(或)板块边界约束;在同一个孕震构造块体和同一轮地震周期的地震具有内在联系。因此,地震区可定义为代表相应孕震构造块体地震活动的区域,其可表征该块体内源自锁固段破裂的地震活动。基于笔者等提出的孕震构造块体和相应地震区边界确定原则,把全球两大地震带(环太平洋地震带和欧亚地震带)划分为62个地震区;每个地震区的分区方案均通过了多锁固段脆性破裂理论的检验,这说明方案可靠。进而,笔者等归纳总结了地震区划分方法。     

四川泸定MS6.8级地震区湾东河流域泥石流活动性预测

2022年9月5日四川泸定县发生M_S 6.8级地震, 地震诱发大量同震崩滑体, 并导致湾东河断流。基于现场调查、影像解译和区域地质资料分析, 采用空间统计和水文计算的方法, 对湾东河流域同震崩滑体分布特征和潜在泥石流危险性进行了研究。结果表明: 湾东河流域内同震崩滑体主要分布在地震烈度Ⅸ度区, 规模以中小型为主, 主要沿沟道两侧展布, 尤其是单薄山脊两侧临空面发育密度较大, 距断层距离和坡度对其分布具有明显的控灾效应; 未来湾东河流域暴发溃决型泥石流的冲出量可能为同等触发条件下震前泥石流的约两倍。依此提出了加强流域内溃决型泥石流风险防范, 尽快通过综合监测预警获取泥石流发生的临界雨量值, 在泥石流防治工程设计中应充分考虑泥石流规模放大系数等防灾减灾建议, 为泸定地震后泥石流灾害防灾减灾提供科学参考。      

基于形变观测分析中国台湾东部花东纵谷断层运动特征

花东纵谷断层是中国台湾动力作用和地壳运动变形最强烈的断层之一,其断层运动特征和强震危险程度一直备受学者的关注。文中分别以同震地表位移、1992-1999年震间形变数据为约束,反演2003年成功MW 6.8地震同震位错分布和花东纵谷断层震间运动特征。结果表明：花东纵谷断层北段处于强闭锁状态（闭锁率高达0.9）,闭锁深度深（约27 km）;南段闭锁程度较弱（闭锁率约0.5）,闭锁深度较浅（约12 km）;中段闭锁程度与闭锁深度介于南北段之间。另一方面,2003年成功MW 6.8地震微观震中位于震间无震滑移区与闭锁区的过渡带附近。依据同震位错、震间断层运动反演结果,以及历史强震破裂分布特征,分析认为,花东纵谷断层南北段运动方式存在差异性,北段主要以强震形式运动,南段以蠕滑和地震两种形式运动。自1951年花莲-台东ML 7.3地震序列后,花东纵谷断层南段、中段和北段至2016年所累积的矩能量分别等价MW 6.4、MW 7.0、MW 7.4地震;若发生级联破裂,整个断层至2016年所累积的矩能量等价MW 7.5地震。     

试论震积岩及震积不整合——以川西、滇西地区为例

震积岩不仅指那些厚度和体积巨大的震巨浊积岩和震浊积岩,而且还包括一些受地震活动产生的一些规模较小,但具有特殊结构构造的沉积层。震积岩一般由两个特性不同的岩层组成,下层是原地的地震扰动层,上层为滑移震积层。前者对识别震积岩十分重要,后者是震积岩的主体。两层之间为规模不等的震积不整合面。本文重点论述了木里西秋的震巨浊积岩,也叙述了一些规模较小的地震扰动层和滑移震积层。文中将那种因地震作用在海底之下沿某一剥离断层面发生滑移并刨蚀剥离断层下盘地层而产生的震积不整合称为剥离不整合。     

苏北盆地码头庄油田阜宁组震积岩特征及形成模式

通过岩芯观察,码头庄油田阜宁组发育了大量的同生小断层、液化岩脉、泥火山、震动液化扭曲变形、震动液化卷曲变形、自碎角砾岩等震积岩沉积构造,该类沉积构造属于软沉积变形构造,具有典型的震积岩沉积特征。首次在同期震积岩中发现同生微型正/逆断层发育,2种不同类型断层的发现,说明区内震积岩存在不同的应力环境,在滑塌体上部易形成微正断层,在滑塌体下部易形成微逆断层。认为前人对震积岩微同沉积断裂层、微褶皱变形层、碎块层、液化均一层4段分层的完整垂向序列可能过于理论化,并提出水平液化变形段、拉张段、滑脱段、沉积段、水平沉积变形段5段式震积岩立体发育模式。     

惠民凹陷的震积作用及低电阻率油层

惠民凹陷沙河街组中存在古地震作用形成的原地扰动层、震浊积岩和震风暴岩,尤以原地扰动层和震浊积岩发育。可见微断层、层内阶梯状断层、震球枕构造、震碎角砾及各种变形构造等震积岩的识别标志。惠民凹陷中央隆起带基山砂体中,震积作用及震积岩分布与火山作用、火成岩分布具有同时间性与同空间性。震积岩,特别是震裂岩和震碎角砾岩中的孔、缝形成早,改善储集层渗透性,可成为一种非均质性很强的储层。该储层具有裂缝-孔隙双重孔隙网络,常形成相对低电阻率油层。      

岷江断裂全新世古地震参数及模型

全新世以来岷江断裂带古地震参数是地震潜势评价的重要基础.通过对比漳腊盆地黑斯沟沟口T2阶地前缘的大型探槽剖面的沉积层,将沉积序列分为两套地层.下部为青灰色河流相冲洪积砾岩层,上部为浅黄色至灰白色滨湖相粉细砂层、冲洪积相砾石层夹泥炭层.通过对比地层的错动、坎前堆积、地层产状变化等要素识别出3次古地震事件,同震垂直落差约1.5m.依据地震震级、同震位移、同震破裂尺度之间的关系,可推测岷江断裂带古地震震级约7.1.初步判定复发周期在2 557~3 410a.考虑目前断层陡坎的埋藏形态接近震前形态,离逝时间亦较长,汶川地震后,该区地震危险性应引起重视.     

古地震学的发展和未来

古地震学是适应重大工程建设中地震危险性评价的需要而发展起来的,它以鉴定和研究史前地震为主要内容。在与历史地震类似地质效应对比的基础上,古地震学研究已经提供了大量的不同构造环境下史前地震的证据,并已试图建立了多种断层习性模式。未来的研究重点应集中在检验和发展新的测年技术、系统调查历史地震事件以及阐述长期和短期的断层习性特征等方面。     

白兰高速公路沿线黄土场地震陷区判定与评价

采用DSD 160型电磁式振动三轴试验系统,通过对甘肃白银—兰州高速公路(国道109线)沿线黄土的震陷试验,探讨了该场地黄土在动荷载作用下的震陷特性。利用黄土震陷灾害预测方法和该地区黄土场地地震危险性分析结果,对该公路沿线黄土场地的震陷区进行了判定和评价。这些研究结果可作为该高速公路工程进行抗震设计和地震变形分析的基本依据,对黄土地区其它工程也有一定的参考价值。     

5.12汶川地震断层的同震位移构造意义与运动学模型

5.12汶川8.0级地震断层的同震位移方式、大小和空间变化为检验断层几何学、运动学与动力学分析理论与方法提供了一个现实范例。本文通过对汶川8.0级地震断层同震位移的几何学、运动学特征和可能的深部过程分析,并考虑到地震动力作用的影响,探讨了断层同震位移的地质意义和断层运动学模型问题,继而讨论了汶川8.0级地震过程中所呈现出的断层构造变形的现象对断裂构造分析的有关理论和方法的启示。提出了如下初步认识:(1)根据地震破裂面两侧地表高程差确定的断层垂直同震位移,并不完全是深部震源破裂的构造位移扩展到地表所致,而是包含了地震动力作用对断层破裂面两侧深部岩体的结构损伤破坏(膨胀)强烈程度差异所形成的非构造位移;(2)汶川地震的发震断层走滑-逆冲位移大小和方式的空间变化,可以用区域稳态构造应力和地震动力的联合作用给予合理解释,即断层的逆冲位移成分可以归因于为垂直断层的南东向的区域构造挤压应力作用之结果,而水平走滑位移则与震源体破坏过程形成的地震动力作用方向与不同区段断层的交角变化所致,即震源体上方映秀-北川断层南段和彭灌-江油断层,无论是区域构造应力,还是地震动力,都与断层走向近于直交,因此,断层以逆冲为主;而映秀-北川断...     

基于BP神经网络的九寨沟地区地震滑坡危险性预测研究

BP神经网络因具有良好的精度和拟合能力,被广泛地运用在区域性滑坡危险性预测中。本文建立了基于BP神经网络的地震滑坡危险性评价模型并应用于四川九寨沟地区,以2017年8月8日的九寨沟M_S7.0地震引发的4834个历史滑坡为例,将其随机划分为70%的训练样本集用于九寨沟地区地震滑坡危险性预测,以及30%的验证样本集对预测结果的精度进行评估。选取高程、坡度、坡向、平行发震断层距离、垂直发震断层距离、震中距离、距道路距离、地面峰值加速度(PGA)以及岩性共9个影响因子,分析发震断层对地震滑坡的控制作用,并总结九寨沟地区地震滑坡空间分布规律特征,其中发震断层、岩性和坡度对九寨沟地区地震滑坡分布产生重要影响。利用模型得到九寨沟地震滑坡危险性预测图,结果显示73.19%的滑坡位于极高和高危险区域,与实际地震滑坡分布基本相符。通过30%的验证样本集来绘制预测成功率曲线,结果表明模型预测成功率(AUC值)为0.90,证实了BP神经网络在九寨沟地区地震滑坡危险性预测中具有良好的精度和拟合能力,评价结果为后续地震滑坡灾害预测和防震减灾工作提供了科学的参考。     

陕西富平黄土震陷特性及震陷小区划

典型黄土由于其特殊的大孔隙架空结构特征,在强震作用下具有强烈的震陷性。陕西富平县地处渭河盆地和鄂尔多斯地台的连接带,区内地震构造背景复杂,黄土分布广泛,黄土场地的震陷危险性较高。文章以富平县城市总体规划建设用地和富阎新区规划范围为研究区,通过资料收集、野外调研、室内试验和理论分析等方法,确定研究区的地震工程地质条件,采用地震危险性概率分析方法确定研究区不同超越概率水平的地震动参数,基于大量黄土动三轴试验确定区内不同地貌单元及不同地层黄土的震陷特性。在此基础上,对富平县强震作用下黄土场地的震陷进行评价,50年超越概率10%条件下,研究区内轻微、中等震陷区分布于浮塬和渭河二级阶地。50年超越概率2%条件下,研究区内轻微及中等黄土震陷区主要分布在石川河三—四级阶地、浮塬和渭河二级阶地。严重震陷区主要分布在渭河二级阶地、石川河三—四级阶地和浮塬。根据震陷等级给出了研究区50年超越概率10%和2%水平下的黄土震陷小区划。研究结果可为富平县的防震减灾工作提供科学依据。