长乐—南澳断裂带两侧地壳结构差异的地震-重力联合反演

长乐一南澳断裂带出露于福建沿海地区,由于海陆过渡带的特殊性,地球物理探测受到许多限制,难以获得由陆到海的清晰而准确的深部构造形态.2014年福建省地震局采集了横跨长乐一南澳断裂带的广角反射/折射剖面(HX-6),由于观测系统的缺陷和原始资料信噪比等问题,单纯使用地震数据反演长乐一南澳断裂带的深部地壳结构有很强的不确定性,无法解答断裂带两侧地壳结构存在何种差异,影响了对断裂带构造属性和区域构造演化的正确认识.基于岩石波速和密度有良好的对应关系,地震-重力联合反演可以有效降低多解性.本文采用地震走时拟合和重力异常拟合同步进行的方法,利用最新采集的高质量P波地震走时数据与高精度实测重力数据,反演得到了连城一厦门一金门外海剖面的二维地壳波速-密度结构模型.联合反演结果显示:长乐一南澳断裂带两侧地壳厚度差约3 km,壳内分层结构和上地幔顶部波速-密度无显著变化,推断长乐一南澳断裂带是华南地块正常陆壳和台湾海峡减薄陆壳的分界,本研究结果为进一步研究该区深部构造环境和长乐一南澳断裂带的地球动力学意义提供了新的地球物理学证据.     

内蒙满都拉—广西凭祥超长剖面地壳介质密度分布及深部结构特征探榷

通过对跨越内蒙构造带、阴山造山带、华北克拉通、秦岭造山带、扬子克拉通和华南陆内造山区等几大地质构造单元即北起内蒙满都拉、向南经陕西、越秦岭、过重庆、穿贵州、直抵南端广西凭祥全长2280km超长重力探测剖面的数据进行处理分析和解释,构建了沿剖面的二维地壳密度结构模型,并详细分析了沿剖面壳内各界面与Moho界面展布的深部结构和构造特征,构划出了沿剖面主要深部断裂分布,研究分析了剖面辖区跨越的克拉通、造山带、盆山耦合带等各个不同构造单元的重力异常场、地壳密度结构、界面起伏及断裂构造分布的特征与差异.着重探讨了各构造单元之间的相互关系、相互作用等整体的系统关连性.以期能对深化认识该剖面跨越地区的特异地壳结构、各构造单元的界域与关连、以及全剖面的大陆动力学研究等,提供相关重力场的依据.     

鄂尔多斯—中秦岭—四川东部的重力异常场与深部地壳结构

本文基于在跨越鄂尔多斯盆地、中秦岭造山带与渭河盆地、四川盆地东部长达1010km的综合地球物理探测剖面,实地采集的最新高精度重力位场数据,分析了不同构造单元的重力位场特征,构建了该剖面区域的地壳密度结构模型.进而通过分析地壳内部不同密度界面的横向差异特征及分区,确定了该剖面区域内的断裂分布,提出了鄂尔多斯盆地—中秦岭造山带—四川盆地的"盆-山-盆"型构造体系的新认识.     

青藏高原东北缘岩石圈三维密度结构

综合重力观测资料和地震波走时资料反演了青藏高原东北缘岩石圈三维密度结构,并对该区岩石圈结构及动力学特征进行了讨论.首先利用收集到的P波近震和远震走时数据进行地震层析成像,得到研究区岩石圈三维P波速度结构.然后利用速度-密度经验关系式,将速度扰动转化为密度扰动建立研究区三维初始密度模型.最后利用分离的布格重力异常反演得到了岩石圈三维密度结构.反演结果表明:青藏高原东北缘地壳密度结构特征有利于地震孕育发生和地壳物质侧向流动;地壳内,密度异常等值线走向与地表断裂走向基本一致,进入地幔后,密度异常等值线走向发生了顺时针旋转,这表明青藏高原东北缘地壳和地幔具有不同的构造运动模式,暗示该区可能发生了壳幔解耦;80~100 km深度上,P波速度异常较密度异常明显偏低,推测该区可能发生了部分熔融或者岩石含水量的增加;印度板块俯冲和周围坚硬块体阻挡联合作用,使得青藏高原东北缘形成了强大的区域构造应力场,并导致深部软流圈热物质上涌,为该区壳幔解耦、部分熔融和P波速度降低创造了条件.     

陕渝黔桂1800km超长探测剖面重力异常场特征及深部地壳结构探榷

通过对跨越华北克拉通、秦岭造山带、扬子克拉通几大地质构造单元的,北起陕西榆林经秦岭过重庆鱼泉、贵州贵阳并向南到广西凭祥全长1810km超长重力探测剖面的数据进行处理分析和解释,构建了沿剖面的二维地壳密度结构模型,并详细分析了沿剖面壳内各界面与Moho界面展布的深部结构和构造特征、构划出了该剖面的深部断裂分布,探讨了剖面辖区跨越的克拉通、造山带、接触带或耦合带等一系列的区域构造的差异,同时对其可能的地质构造含义进行初步了解释,以期能对深化认识该剖面跨越地区的地壳结构、构造单元划分及动力学等研究,提供相关重力场的依据.     

阴山造山带和鄂尔多斯盆地北部磁异常场与结晶基底特征研究

阴山造山带与鄂尔多斯盆地跨越不同的构造单元,是典型的盆、山耦合地带,且是构造活动强、弱的变异地域,了解该区结晶基底分布特征对于深化认识盆山耦合的深部要素和深层动力学过程具有十分重要的意义.本文在最新的高精度的地磁观测剖面和数据采集基础上,与航磁异常场在该区域上的展布进行集成研究.通过磁场特征分析以研究盆地和造山带地域的...     

川滇地区重力场与深部结构特征

川滇地区地处青藏高原东缘强烈变形区,区内的龙门山断裂带、安宁河断裂带与鲜水河断裂带构成了华南块体、川滇块体与松潘-甘孜块体的重要分界.为研究川滇地区深部地壳结构特征,本文利用布格重力数据,并应用小波多尺度分析方法对重力场进行了分离,进而对该区地壳介质密度结构进行了分析.研究结果表明:川滇块体与松潘-甘孜块体中上地壳密度...     

南海东北部及邻区深部结构的综合地球物理研究

南海东北部及邻区,特别是洋陆转换带地区的复杂地壳结构特征一直是南海岩石层结构研究的热点.本文在Pn波地震层析成像结果和深部地震探测剖面的约束下,利用重力数据建立该区两条剖面的密度模型.两条重力剖面二度半密度正反演的拟合结果支持琼粤隆起至吕宋岛弧区一带的地壳结构中存在下地壳高速层的观点,同时认为台西南盆地的拟合结果表明南部凹陷区仍属于过渡型地壳.本文认为剖面AA′和剖面BB′的构造属性虽然均总体倾向于火山岩型,但二者的地质结构并不完全一致,表明了北部陆缘深部结构的横向差异与构造属性的复杂.     

长江三峡地区三维重力反演研究

本文根据最新获得的长江三峡工程坝区及外围1/50万完全布格重力异常图和人工地震测深结果,利用Parker-Oldenburg快速位场反演方法研究了该区地壳深部结构.在计算过程中,通过采用模型分解、正则化及自下而上逐层反演等方法,首次获得了该区上、中、下地壳分界面的展布图象,并围绕着该区地壳深部构造的几个共同关心的问题讨论了它们的地质构造意义.     

三维复杂地壳结构非线性走时反演

中国大陆中西部乃至全球造山带普遍具有复杂地壳结构.随着矿产资源勘探和深部探测研究的深入,探测造山带及盆山耦合区下方地壳精细结构正逐渐成为当前面临的巨大挑战.人工源深地震测深方法正越来越清晰地揭示出不同构造域地壳速度结构的基本特征,然而传统的层状结构模型参数化方法难以准确描述复杂地质模型,通常情况下多忽略速度结构的精细间断面且采用层边界平滑处理,难以满足地壳精细结构成像的发展要求.针对上述困难,本文采用最近发展的块状结构建模方案构建三维复杂地壳模型,基于逐段迭代射线追踪正演走时计算方法,推导了走时对三角形界面深度以及网格速度的偏导数,开展了非线性共轭梯度走时反演方法研究.发展了利用直达波和反射波等多震相走时数据对界面深度和网格速度的多参数联合反演方法,并引人不同种类震相数据的权系数和不同类型参数偏导数归一化的方法.数值算例表明,基于块状结构的非线性共轭梯度走时反演方法适用于复杂地壳结构模型,在利用人工源走时数据反演复杂地壳精细结构领域具有良好的应用前景.     

Some space gravity formulas and the dimensions and the mass of the Earth

Summary Adopting thePizzetti-Somigliana method and using elliptic integrals we have obtained closed formulas for the space gravity field in which one of the equipotential surfaces is a triaxial ellipsoid. The same formulas are also obtained in first approximation of the equatorial flattening avoiding the use of the elliptic integrals. Using data from satellites and Earth gravity data the gravitational and geometric bulge of the Earth's equator are computed. On the basis of these results and on the basis of recent gravity data taken around the equator between the longitudes 50° to 100° E, 155° to 180° E, and 145° to 180° W, we question the advantage of using a triaxial gravity formula and a triaxial ellipsoid in geodesy. Closed formulas for the space field in which a biaxial ellipsoid is an equipotential surface are also derived in polar coordinates and its parameters are specialized to give the international gravity formula values on the international ellipsoid. The possibility to compute the Earth's dimensions from the present Earth gravity data is the discussed and the value ofMG=(3.98603×10²⁰ cm³ sec^–2) (M mass of the Earth,G gravitational constant) is computed. The agreement of this value with others computed from the mean distance Earth-Moon is discussed. The Legendre polinomials series expansion of the gravitational potential is also added. In this series the coefficients of the polinomials are closed formulas in terms of the flattening andMG.Publication Number 327, and Istituto di Geodesia e Geofisica of Università di Trieste.     

浙江省北部及邻区中强地震前地倾斜异常特征及其预测意义

解释并讨论了湖州和宁波台１９９３年以来的地倾斜资料,总结了震前有异常显示的６次地震。发现：①异常在现场记录资料中均有显示,异常形态的识别对预报地震有重要的意义;②能观测到异常全过程的倾斜仪与震中的距离基本符合式ｌｇＤｊ＝０．３０３（ＭＳ＋１．６）给出的监测能力半径,大于这个半径的台有时也能观测到异常,但多为短临异常。如果震前记录到异常的全过程,则利用单台资料可能对地震三要素进行预测。     

Crustal and upper mantle structure and the deep seismogenic environment in the source regions of the Lushan earthquake and the Wenchuan earthquake

Following the M w 7.9 Wenchuan earthquake, the M w 6.6 Lushan earthquake is another devastating earthquake that struck the Longmenshan Fault Zone (LFZ) and caused severe damages. In this study, we collected continuous broadband ambient noise seismic data and earthquake event data from Chinese provincial digital seismic network, and then utilized ambient noise tomography method and receiver function method to obtain high resolution shear wave velocity structure, crustal thickness, and Poisson ratio in the earthquake source region and its surroundings. Based on the tomography images and the receiver function results, we further analyzed the deep seismogenic environment of the LFZ and its neighborhood. We reveal three main findings: (1) There is big contrast of the shear wave velocities across the LFZ. (2) Both the Lushan earthquake and the Wenchuan earthquake occurred in the regions where crustal shear wave velocity and crustal thickness change dramatically. The rupture faults and the aftershock zones are also concentrated in the areas where the lateral gradients of crustal seismic wave speed and crustal thickness change significantly, and the focal depths of the earthquakes are concentrated in the transitional depths where shear wave velocities change dramatically from laterally uniform to laterally non-uniform. (3) The Wenchuan earthquake and its aftershocks occurred in low Poisson ratio region, while the Lushan earthquake sequences are located in high Poisson ratio zone. We proposed that the effect of the dramatic lateral variation of shear wave velocity, and the gravity potential energy differences caused by the big contrast in the topography and the crustal thickness across the LFZ may constitute the seismogenic environment for the strong earthquakes in the LFZ, and the Poisson ratio difference between the rocks in the south and north segments of the Longmenshan Fault zone may explain the 5 years delay of the occurrence of the Lushan earthquake than the Wenchuan earthquake.     

喜马拉雅地区与天山地区地壳强地震的孕震因素探讨

利用哈佛大学GCMT数据中心和前人积累的历史地震资料(1962~2016年M W>4.0地震)以及Crust2.0地壳结构统计分析了喜马拉雅地区、天山地区的地壳区域构造与地震活动间的相关性。此外,利用GFZ地学研究中心提供的静态卫星重力模型GGM03S/EGM2008和地形模型Topo计算了2个地区的各类重力异常场,同时还模拟了不同地壳弹性参数下的重力异常场,结果表明喜马拉雅地区重力异常场在水平、垂直方向的梯度特征远大于天山地区的异常特征,且喜马拉雅地区的有效弹性板厚度Te(6~15km)小于天山地区的有效弹性板厚度Te(20~30km)。最后,利用喜马拉雅地区与天山地区的GPS震间三维形变场约束了断层运动模型,结果显示两者主前缘断裂的断层闭锁深度及应力积累状态存在较大的差异。因此认为,造成青藏高原及邻区的边界地壳区域地震活动性差异的动力学因素,与地壳有效弹性板厚度、孕震断层参数及区域应力积累状态等密切相关。     

Pore water testing and analysis: the good,the bad,and the ugly

The increasingly common practice of collecting and assessing sediment pore water as a primary measure of sediment quality is reviewed. Good features of this practice include: pore water is a key exposure route for some organisms associated with sediments; pore water testing eliminates particle size effects; pore water analyses and tests can provide useful information regarding contamination and pollution. Bad features include: pore water is not the only exposure route; pore water tests lack chemical or biological realism: their "sensitivity" relative to other tests may be meaningless due to manipulation and laboratory artifacts; many sediment and surface dwelling organisms are not directly influenced by pore water. Bad features can become ugly if: other exposure pathways are not considered (for toxicity or bioaccumulation); manipulation techniques are not appropriate; pore water tests are inappropriately linked to population-level effects. Pore water testing and analyses can be effective tools provided their limitations are well understood by researchers and managers.     

地震活动性与日月引潮力相关性统计分析

基于ISC地震记录,利用天体动力学中二体问题的轨道方程和摄动理论,确定发震时刻太阳在地面的投影点位置,并进一步计算出太阳相对震中的地心天顶距,将地震按天顶距的大小进行统计,得到地震的太阳天顶距地震频度分布。同样的方法,可得地震的月球天顶距地震频度分布。统计发现:地震的太阳天顶距地震频度和月球天顶距地震频度分布表现出一致的规律性,且较大地震和小地震的活动规律不同,较大地震丛集发生在太阳(月球)天顶距0°和180°附近,与地面引潮力的绝对值分布有较好的一致性;而小地震多丛集在太阳(月球)天顶距60°和120°附近。在此基础上,我们对地震的日月天顶距同时进行统计,建立了日月天顶距地震概率密度分布,结果表明,日月投影点及其对蹠点周围,较大地震发生的概率较高。     

Correlation of the Radial and Meridional Components of IMF and the Solar Wind Velocity: Dependence on the Time and the Fluctuation Frequency

Geomagnetism and Aeronomy - The behavior of the correlation between the radial BR and normal BN components of the interplanetary magnetic field (IMF) in the dependence on the time, the flow type of...