丽江M_S7.0地震余震深度揭示出的中地壳脆塑性转化特征

1996年丽江MS7.0地震的余震深度分布明显具有时间依赖性,主震发生后短时间内余震震源深度较深,随着时间的延续,余震震源深度变得越来越浅。余震的这种深度分布受地壳脆塑性转化带深度控制,而脆塑性转化带的深度变化与地震前后断层的应变速率有关。由震后GPS地表变形数据得到的地表变形模型表明,震后地表变形主要来自地壳深部,震后滑动与地壳深部弹性松弛有关。根据鲜水河断层地表的滑动数据和按Marone's(1991)给出的方程确定的震后滑动模型,估计的应变速率显示,主震发生后应变速率较高,随时间延续,应变速率逐渐下降。基于地壳P波速度结构和利用热流数据估计的丽江地区地壳温度,采用含水石英的塑性流变参数,估计了中地壳脆塑性转化带深度随震后应变速率的变化。结果表明,主震震源深度与余震深度分布下限与中地壳脆塑性转化带的深度随时间变化趋势一致。由于断层的震后快速滑动致使断层带深部具有很高的应变速率,高应变速率引起断层脆塑性转化带深度下移,主震之后短时间内发生了较深的余震;随着震后时间的延续,断层逐渐进入蠕变阶段,断层滑动速率逐渐减小,地壳应变速率逐渐降低,断层脆塑性转化带也逐渐恢复到间震期的深度,相应余震深度随之变化。因此,余震分布的深度变化是中地壳流变结构和脆塑性转化带深度变化的直接反映。     

闽台地区最大震源深度与地表热流的关系

岩石圈热状态是制约岩石圈深部物质的力学强度及其流变学特征的一个重要因素。Brace等(1970)研究了圣安德烈斯断裂带震源深度分布后,将该断裂带内最大震源深度小于12～15km归因于较高的热流值。由此提出这样的假设:震源区较低的温度是地震活动发生的基本条件。Molnar等(1979)在研究了板块俯冲带中最大震源深度分布后,也得出了类似的结论。通常,地震只能发生在岩石圈内的脆性部分,因此,最大震源深度与岩石圈内脆-韧性过渡层的深度和区域地表热流之间可能存在相关关系(Eaton,1982)。大量板内     

滇西地区中强地震的余震衰减

研究了滇西地区8次中强地震余震序列的衰减特征，得出了余震序列频度衰减符合修正的大森定律：（n）t=k/(t c)^p关系；余震衰减的快慢与大地热流值成正相关关系；强余震前中、小余震活动会出现平静或增强现象，即频度残差小于（平静）或大于（增强）其二倍方差，且持续一段时间，其后发生强余震的可能性较大。     

2017年九寨沟7.0级地震断层破裂尺度初步研究

本文利用2017年九寨沟7.0级地震的余震序列数据,结合震源机制解确定的地震断层面,研究了地震断层的破裂尺度。基于余震序列在断层面上的投影,分析直接余震和间接余震以及不同起始震级条件下余震区的长度和震源深度分布,估算了地震断层破裂面的破裂长度和破裂深度,并探讨了地震断层破裂对地震烈度分布的影响。研究结果显示,九寨沟7.0级地震断层的破裂长度约33—35km,破裂深度约23—26km;地震断层破裂对Ⅷ度区分布有明显的控制作用,地震断层破裂长度接近Ⅷ度区的长度。     

时钟不准情形地震精确定位研究——以2011年1月19日安庆地震序列为例

通过余震序列的精确定位可以较为准确地刻画主震破裂区的时空变化规律.为了减小仪器时钟误差对地震定位精度的影响,本文基于2011年1月19日安庆地震流动台站的S-P到时差,通过主事件和双差地震定位法得到较为准确的主震位置和余震序列时空分布,并评估了仪器时钟误差;又通过对sPL近震深度震相的分析,得到了余震序列较为可靠的深度分布.结果表明,安庆地震发生在宿松-枞阳断裂带附近,余震序列大体近水平分布在5 km深度,呈长1.5 km、宽1 km、高0.3km的薄板状展布;从时空分布来看,随着时间的推移余震序列似乎有往北东方向扩展的趋势.研究表明,基于S-P到时差的定位方法可以有效消除时钟不准确带来的影响,为中小地震和余震序列活动性的研究提供可靠的定位结果.     

时钟不准情形地震精确定位研究 以2011年1月19日安庆地震序列为例

通过余震序列的精确定位可以较为准确地刻画主震破裂区的时空变化规律. 为了减小仪器时钟误差对地震定位精度的影响, 本文基于2011年1月19日安庆地震流动台站的S-P到时差, 通过主事件和双差地震定位法得到较为准确的主震位置和余震序列时空分布, 并评估了仪器时钟误差; 又通过对sPL近震深度震相的分析, 得到了余震序列较为可靠的深度分布. 结果表明, 安庆地震发生在宿松—枞阳断裂带附近, 余震序列大体近水平分布在5 km深度, 呈长1.5 km、 宽1 km、 高0.3 km的薄板状展布; 从时空分布来看, 随着时间的推移余震序列似乎有往北东方向扩展的趋势. 研究表明, 基于S-P到时差的定位方法可以有效消除时钟不准确带来的影响, 为中小地震和余震序列活动性的研究提供可靠的定位结果.      

海城地震余震活动演化中的混沌行为

通过海城地震余震活动序列资料，根据相空间中余震活动的演化特征，余震活动的功率谱和非线性地震活动演化方程的迭代解详细地研究了余震活动的基本特征．结果显示，余震活动除了通常熟悉的平均的衰减和周期性行为之外，还存在同样显著的混沌行为．     

一些强余震前余震活动的前兆性平静和恢复

定量地分析了日本若干Ｍ≥７的浅源强震后的余震活动的时间特征。这些强震后都伴有强余震的发生，而且这些强余震又都触发了自身的余震活动。本研究的目的在考察这种强余震发生前的余震活动的任何异常变化，在强余震发生之疹，余震活动明显代于由修订的大森公式所得的期望值。     

2009年姚安地震序列定位及震源区三维P波速度结构研究

利用2009年7月9日姚安Ms6.0地震序列的到时数据,应用双差层析成像方法,对地震进行了重定位,并反演了震源区的三维速度结构.经过资料选取,共有873次余震事件参加了反演.重定位结果显示,姚安地震余震序列呈WNW向条带状分布,大部分地震的震源深度集中在3-12 km之间.从余震的深度分布随时间的变化推测,姚安Ms6....     

云南地震活动与岩石圈热结构的关系

利用云南及邻区的大地热流测值和估算值资料仿制了云南大地热流等值线图。大地热流与强震（８８６～１９９８年）震中、地温分布与精度较高的震源深度资料（１９８３～１９９７年）的对比研究表明：云南强震主要发生于热应力集中的地热梯级带;震源一般位于１００～６００℃等温度线间,相当于３～２５ｋｍ深度,并密集分布于２００～４５０℃等温线间,即５～２０ｋｍ深处,震源深度分布范围可能与地温所引起的地壳脆韧性转变有关。     

The effect of erosion on palaeoclimatic and topographic corrections to heat flow

The increase of surface temperature following a recent period of glaciation lowers the heat flow at shallow depths. At greater depths, increase of heat flow above the steady-state value might be expected, reflecting lowered surface temperature during the glacial period itself. Thus a plot of the climatic perturbation to heat flow against depth should have a sigmate form. The fact that measurable negative and positive deviation in heat flow (measurable amplitude of the sigmate variation) has not been observed in some deep boreholes may be explained by taking into account the erosion which accompanies ice ages. Quite small amounts of erosion during the period of lowered surface temperature result in perturbations to heat flow which are nearly constant, or decrease smoothly with depth, damping the sigmate variation and rendering it undetectable. Measured heat flow in this situation is not strongly dependent on depth but is nevertheless significantly different from the steady-state value.Ignoring the effect of erosion on topographic corrections in regions which have been subjected to valley glaciation may result in large errors in heat flow estimates, particularly for shallow measurements, such as in lakes.     

四川泸定地区三维速度结构与精定位研究

基于四川数字地震台网记录到的该研究区域(27.5°～31.5°N,100°～104°E)103 990个地震的震相数据,运用双差层析成像方法对泸定M_S6.8地震震源区及周边地区执行地震层析成像和精定位。结果表明：(1)余震序列主要分布于鲜水河断裂西南侧,长度约60 km,整体沿鲜水河断裂呈北西向展布,震源深度多集中在5～15 km,呈现出由北向南逐渐加深的迹象。根据余震序列空间分布特征及主震位置,提出鲜水河断裂东南段为发震断层,并且发现余震序列南北两端或许存在分支断层。根据背景地震的空间分布特征,推断其或许为泸定主震的前震。(2)主震的西北侧存在高速异常体,其或许阻挡了泸定地震向西北向破裂,结合鲜水河断裂东南段力学性质较弱,其滑动方向为首选的传播方向,推断泸定地震为单侧破裂,方向为东南。(3)泸定地震震源区下方30 km深度处存在弱S波低速层和高波速比,已有结果得知研究区中下地壳存在明显的高导层和低阻层,泸定主震位于热流值为65 mW·m²的大地热流等值线附近,综合推断震源区下方30 km或许存在地壳流体。同时,泸定地震发生在应力易积累,同时...     

The early thermal and magnetic state of the cratered highlands of Mars

Surface heat flows are calculated from elastic lithosphere thicknesses for the heavy cratered highlands of Mars, in terms of the fraction of the surface heat flow derived from crustal heat sources. Previous heat flow estimations for Mars used linear thermal gradients, which is equivalent to ignoring the existence of heat sources within the crust. We compute surface heat flows following a methodology that relates effective thickness and curvature of an elastic plate with the strength envelope of the lithosphere, and assuming crustal heat sources homogeneously distributed in a radioactive element-rich layer 20 or 60 km thick. The obtained results show that the surface heat flow increases with the proportion of heat sources within the crust, and with the decrease of both radioactive element-rich layer thickness and surface temperature. Also, the results permit us to calculate representative temperatures for the crust base, rock strength for the upper mantle, and lower and upper limits to the crustal magnetization depth and intensity, respectively. For Terra Cimmeria, an effective elastic thickness of 12 km implies between 30% and 80% of heat sources located within the crust. In this case the uppermost mantle would be weak at the time of loading, and temperatures in the lower crust cold enough to favor unrelaxed crustal thickness variations and to permit deep Curie depths in the highlands, as suggested by the observational evidence.     

Diversion of heat by Archean cratons: a model for southern Africa

The surface heat flow in the interior of Archean cratons is typically about 40 mW m⁻² while that in Proterozoic and younger terrains surrounding them is generally considerably higher. The eighty-four heat flow observations from southern Africa provide an excellent example of this contrast in surface heat flow, showing a difference of some 25 mW m⁻² between the Archean craton and younger peripheral units. We investigate two possible contributions to this contrast: (1) a shallow mechanism, essentially geochemical, comprising a difference in crustal heat production between the two terrains, and (2) a deeper mechanism, essentially geodynamical, arising from the existence of a lithospheric root beneath the Archean craton which diverts heat away from the craton into the thinner surrounding lithosphere. A finite element numerical model which explores the interplay between these two mechanisms suggests that a range of combinations of differences in crustal heat production and lithospheric thickness can lead to the contrast in surface heat flow observed in southern Africa. Additional constraints derived from seismological observations of cratonic roots, the correlation of surface heat flow and surface heat production, petrological estimates of the mean heat production in continental crust and constraints on upper mantle temperatures help narrow the range of acceptable models. Successful models suggest that a cratonic root beneath southern Africa extends to depths of 200–400 km. A root in this thickness range can divert enough heat to account for 50–100% of the observed contrast in surface heat flow, the remainder being due to a difference in crustal heat production between the craton and the surrounding mobile belts in the range of zero to 0.35 μW m⁻³.     

2016年运城4.4级地震序列精定位及发震构造分析

根据2016年运城4.4级地震序列资料,进行余震精定位、主震震源机制和发震构造等研究。地震震中分布结果显示,本次地震的发生构造与以往该地区震群型地震发震构造不同,构造单元相对简单,发生在盐湖北岸断裂附近。余震双差精定位结果显示,余震优势分布呈NNE向,NW向也有零星活动。精定位后震源深度集中分布在15-24 km,平均深度20.2 km,断层剖面深度集中分布在18-23 km,倾向NW,与盆地地形构造吻合。采用Snoke与CAP方法得到的震源机制解基本一致,此次序列的主震错断方式为走滑兼逆冲,节面B参数与中条山山前断裂东段走向和倾向接近。综合认为,本次运城地震序列的余震呈NNE向优势分布,精定位结合地震震源机制结果,推断此次地震序列发震断裂为中条山山前断裂的NNE向隐伏断裂。     

塔里木盆地巴楚隆起区构造-热演化历史研究

巴楚隆起是塔里木盆地重要勘探地区之一,其构造-热演化史制约着该区烃的生成、运移及聚集.本文在恢复巴楚地区4条地震解释剖面沉积埋藏史的基础上,通过求解热传导方程,计算了它们的构造-热演化历史.计算过程中首先利用"回剥"法,确定莫霍面处的热流值,再利用地壳重力均衡原理,求得各时期的莫霍面埋深,最终确定盆地基底热流和地表热流.结果表明,该地区构造-热演化可以划分为7个阶段,其中三叠纪热演化阶段地温梯度及地表热流达到最高值,分别为32 ℃/km和73.6 mW/m²,而现今地温梯度及地表热流值最低,分别为20 ℃/km和46.4 mW/m².计算得出的现今地表热流密度值略大于实测值,分析认为主要由于中新世以来,巴楚隆起区侧向热扩散加快了地表热流的衰减所致.最后在模拟基础上,探讨了生热率、热导率对盆地热演化的影响.     

华北地区上地幔温度及岩石圈厚度分布研究

上地幔温度是控制地幔流变性和动力学过程的关键参数之一.本文利用高分辨率S波地震层析成像速度结果,基于岩石温度与地震波速度的关系,研究了华北地区上地幔50~300 km深度范围内的温度分布和"热"岩石圈厚度.为了验证结果的可靠性,本文用计算的上地幔60 km深度处的温度作为底面约束,得到了相应的地表热流.计算地表热流与观测地表热流之间符合程度较好,相对误差大部分都在地表热流观测误差范围之内.通过对上地幔的温度分布进行分析,我们研究发现:(1)在上地幔浅部,温度与地表构造之间有很好的对应关系.在小于170 km的深度上,温度呈现东高西低的分布态势.温度较高的区域集中在东部的河淮盆地、渤海湾盆地、华北平原和中部陆块的交界处、西部鄂尔多斯高原北缘的银川―河套地堑以及阴山地区,同时,这些地区的岩石圈厚度也相应较薄,大约为80~100 km;(2)西部的鄂尔多斯高原是整个华北地区岩石圈地幔温度最低的地区,比东部地区低200~400 ℃,岩石圈厚度相应最厚,平均岩石圈厚度达到140~150 km,最厚处超过160 km.(3)在170 km以下的软流圈地幔部分,温度分布发生反转,西部温度高于东部,表明东、西部陆块在地质历史时期经历了不同的深部地幔动力学过程.     

由初至P震相重新定位2017年九寨沟地震序列的主震与ML≥3.0余震并分析发震构造

综合利用区域台站和流动台站(近台)的记录,基于初至P震相重新测定了2017年九寨沟序列M_S7.0主震和M_L≥3.0余震的震源位置,并利用较高精度的定位结果分析余震分布与地震构造的关系,解释发震断裂带的结构.获得的新认识有:(1)九寨沟主震震源深度为16km,位于余震带中段的南缘;余震主要分布深度为4～17km.(2)沿余震带的走向,余震分布与主震同震位错大小的分布明显相关.余震带中段8～16km深度存在的余震稀疏区与同震位错的高值区相吻合,应是发震断裂带主凹凸体的部位,也是主震时应变释放较充分的部位;余震带南东段10～18km深度的余震密集区对应了同震位错的亏损区之一,三次M_L≥5.0余震都发生于此;余震带西北段在5～10km之下既缺少余震,又属同震位错的亏损区,可能与那里多条断裂的交汇或合并造成的构造复杂性有关;余震带中-北西段3～5km深度的也缺少余震,也对应了浅部的同震位错亏损区.(3)证实了九寨沟地震的发震构造为虎牙断裂带北段,同时新揭示出发震断裂带表现为由主断裂和分支断裂构成的、向上分叉的花状结构,尺度约为4.5km宽(最大)、35km长,主断裂朝SW陡倾.这些反映主震破裂可能不只受控于单一的断裂,而有可能是沿主断裂发生主破裂,而沿分支断裂发生次要破裂.另外,本文对发震断裂带结构的分段解释,是遵循构造地质学原理去综合震源排列、震源机制解、地表断层已知位置、相邻剖面断层解释结果等信息的分析结果,而不仅仅依据余震的密集分布进行推断.     

An attempt to define Curie point depths in Greece from aeromagnetic and heat flow data

The objective of this study is to understand the nature and extent of the regional geothermal system at depth beneath the area of Greece by constructing the Curie isotherms.Spectral analysis of aeromagnetic data in conjunction with heat flow information revealed an almost inverse linear relation between heat flow and Curie depths and was used to construct the Curie isotherms from the existing heat flow data.The results showed that Curie depths in the area range from about 20 km in western Greece, up to 1 km beneath the Hellenic volcanic arc. These results are consistent with the existing geothermal and geotectonic regime in the area.