基于断层活动资料的鄂尔多斯块体周缘未来30年大地震危险性研究

鄂尔多斯块体周缘历史上多次发生大地震,同时该地区人口稠密,城市群集中,有必要分析该地区未来30年的大地震危险性,为该地区的应急备灾工作提供参考.本文利用块体周缘活动断层的滑动速率、历史地震古地震等资料,建立了考虑大地震发生率的时间非平稳性质和大地震危险性近断层分布特征的地震危险性模型.计算了块体周缘未来30年Ⅷ度地震动的超越概率分布图,并同《中国地震动参数区划图》的地震危险性模型进行了比较.本文研究认为,由断层滑动速率估算的断层地震活动性与基于地震目录统计的地震活动性总体差别不大,但断层源的地震危险性在沿断层破裂面地区增大明显.结果认为,鄂尔多斯块体周缘未来30年地震危险性最高的地区在块体西南缘,六盘山东麓断裂和会宁—义岗断裂及周边地区是未来30年地震危险性较高的地区.     

鄂尔多斯地块周缘近期地震活动趋势分析

依据青藏块体东北缘与鄂尔多斯地块相互作用的“轮闸模型”的有关结论,结合鄂尔多斯地块周缘近年来中强地震活动特征和震源机制解以及青藏块体的地震活动特征,研究了鄂尔多斯地块的现今运动状态.结果表明,鄂尔多斯地块目前继续受青藏块体东北缘强烈左旋压扭作用的控制,其自身构造运动仍处于被完全抑制状态,致使其周缘自1815 年以来的地震活动格局基本未变,而维持着原有的活动水平.     

应用综合震源机制解法推断鄂尔多斯块体周缘现今地壳应力场的初步结果

利用2007年8月1日至2013年7月21日发生在鄂尔多斯块体周缘的8499个地震的49844个P波初动符号资料,应用综合震源机制解法获得了鄂尔多斯块体周缘0.25°×0.25°的精细地壳应力场,所得应力场结果基本上覆盖了整个鄂尔多斯周缘地区.研究结果表明鄂尔多斯周缘地壳应力场具有以下特征:(1)在环绕鄂尔多斯周缘的银川—吉兰泰断陷带、河套断陷带、岱海断陷带、山西断陷带和渭河断陷带内,综合震源机制解结果以正断层型为主,且综合震源机制解节面走向大体与控制断陷带边界的主要断裂走向相一致,与鄂尔多斯周缘断陷带现今的拉张状态相一致.(2)在鄂尔多斯西南缘,综合震源机制解类型主要为逆冲、逆冲走滑和走滑型,反映了鄂尔多斯块体在西南缘受到青藏高原北东向挤压作用.鄂尔多斯西南缘的应力场的主压应力方向在远处为东向,源自于青藏高原向东北挤压作用,靠近鄂尔多斯块体表现为北东—南西向.(3)P轴方位在局部地区变化较大,但总体呈现规律性变化.P轴方位在鄂尔多斯块体西缘,从南向北,主压应力轴方位更加偏北;在其北缘,由西向东,主压应力轴方位更加偏东.在其南缘和东缘,主压应力轴方位变化不大,大体上平行于控制各断陷带主要断裂走向.P轴倾角在西南缘为近水平,在其周缘各盆地内P轴倾角近直立.(4)T轴方位总体表现为北西—南东向;在鄂尔多斯周缘各断陷带内,T轴走向大体与控制断陷带主要断裂走向以及断陷盆地走向相垂直.(5)鄂尔多斯块体在其西南角受到来自青藏高原的北东向挤压和其东北角深部物质上涌形成的北西—南东向拉张力联合作用,上述作用使得鄂尔多斯块体周缘地区除西南区为挤压区外,其余区域均为剪切拉张区,与先前研究认为鄂尔多斯周缘地区处于引张应力场作用相符合,较好地解释了环鄂尔多斯周缘的断陷盆地构造,亦符合鄂尔多斯块体东西两侧的右旋剪切拉张带以及南北两侧的左旋剪切拉张带的认识.     

基于双差定位法的鄂尔多斯块体西北缘地震精定位研究

针对鄂尔多斯块体西北缘地震活动的复杂性及目前台网定位方法存在偏差的问题,采用双差定位法对2009—2019年发生在鄂尔多斯块体西北缘的地震事件进行重新定位。经研究表明,双差定位之后地震分布更集中,鄂尔多斯块体西缘的地震沿银川吉兰泰断陷带分布,北缘的地震沿河套断陷带分布,地震定位精度明显提高,这与块体周缘复杂的地质构造背景和动力学过程密切相关。定位结果可为进一步研究该区域的地震活动性等提供参考。     

基于应变积累释放模型研究鄂尔多斯块体地震活动特征

利用1970年以来积累的仪器记录地震目录资料,基于G-R关系的应变积累释放模型,研究了鄂尔多斯块体周缘的应变积累释放分期特征及其所处的应变状态。结果表明,块体周缘的应变积累释放具有明显的两阶段分期特征,其周缘整体的应变释放和积累的分界线大致在公元2000年左右。块体周缘以及块体北缘、东缘、西缘目前均处于应变积累状态,应变积累时间均超过10年,未来将进入应变释放阶段,应变释放强度最大的为块体北缘、其次是块体的东缘和西缘;释放的应变量分别相当于6.5级和6.0级左右地震强度。南缘仍处于应变积累释放的起伏阶段。     

鄂尔多斯块体周缘强震活动时空特征及地震危险性分析

采用公元 4 0 0～ 2 0 0 0年MS ≥ 6 .0地震资料 ,研究鄂尔多斯块体周缘 ( 34°～ 4 2°N ,1 0 4 .5°～ 1 1 4 .5°E)强震活动时空特征 .结果表明 ,鄂尔多斯周缘强震活动具有时间分期性、时空迁移有序性、填空性与重复性、大地震等间隔分布特点 .地震危险性分析表明下一个 7级地震可能发生在北部边缘的阴山地震带两端 .     

汾渭断陷带现今垂直形变与近期地震活动性

本文针对2008年汶川地震后鄂尔多斯块体周缘出现的小震活跃现象, 利用分布于汾渭断陷带不同部位的跨断裂水准资料, 分析了其近期的垂直形变演化过程。 结果表明: ① 各水准剖面的垂直差异运动幅度基本稳定在±20 mm之间, 且在小震活动期间未出现明显的形变异常; ② 鄂尔多斯块体周缘近期小震活跃可能是缘于汶川地震后, 青藏块体挤压应力减弱, 华北块体对其推挤作用相对增强而造成鄂尔多斯块体的水平挤压应力场的“暂态失稳”所致。     

华北平原块体地壳应力场与强震震源断层参数的研究

历史上华北平原块体周缘及内部强震活跃,本论文从地壳应力场和震源断层两个方面出发对这一地区开展详细的研究,希望能为地震预测提供有益的背景资料。本文的主要研究内容包括以下3方面:一是在不同构造分区的最优一维速度模型下,对华北平原块体的中小地震进行重新绝对定位;二是基于重定位结果和最优一维速度模型,由大量P波初动极性应用综合震源机制解法,计算华北平原块体的地壳应力场;三是在重定位结果和地壳应力场的基础上,对1679年三河–平谷地震、1830年河北磁县地震和1303年山西洪洞地震的震源断层的几何参数和运动方式进行研究,详述如下:首先,本论文使用虚拟台网技术整合华北平原块体2001年1月1日至2013年12月31日11个省级台网和"地震科学台阵探测流动观测实验场"的震相到时资料,采用Hypo2000定位方法进行初步绝对定位。挑选出重定位后定位精度A、B类的6 504个地震事件,采用VELEST程序获得了华北平原块体8个不同构造单元的最优一维P波速度模型。在此基础上再次使用Hypo2000方法进行华北平原块体多速度模型下地震绝对定位。基于新的重定位结果,我们得到以下认识:(1)重新定位后震中水平位置变化不大,地震丛集性和条带性更加明显。(2)重定位后地震沿垂向展布在0~30 km之间,山西断陷带震源深度由南向北逐渐变浅绝大多数地震沿断陷盆地主控边界断裂线性展布,震源深度剖面较清晰地勾画出山西断陷带各盆地的发震断层下界。(3)重定位后震源深度剖面揭示了一些比较有意义的现象,如郯城震源区下方地震直立分布,霍山地区倾向北东的地震条带,邢台震源区向北西方向倾斜的地震密集带等。其次,在绝对定位和最优一维速度模型的基础上,对华北平原块体22 069次地震的116 571个P波初动极性,采用综合震源机制解法获得华北平原块体0.5°×0.5°×20 km的精细地壳应力场图像。华北平原块体地壳应力场具有以下特征:(1)综合震源机制解类型以走滑和正断层类型为主,综合震源机制解的一个节面走向大体与所在区域的主要断裂走向相一致,符合华北平原块体周缘及内部现今的剪切拉张状态。(2)P轴方位自西向东呈现NE-NEE-近EW的偏转图像,T轴方位在山西断陷带内与断陷盆地的主控边界断裂走向垂直,自西向东呈现NW-NNW-近NS向的逆时针旋转,T轴方位的一致性要好于P轴方位,预示华北平原块体目前主要受NW-NNW向主张应力控制。(3)山西断陷带的应力状态以正断层为主,在临汾盆地北部和忻定盆地出现走滑应力状态的局部特征;张渤带从西向东应力状态分为正断层型、走滑型和正断层型,P轴方位呈NENEE-EW向顺时针旋转;郯庐断裂带应力结构以走滑和正断层为主,主压应力方向由北向南表现为NEE-EW-SEE向偏转,以郯庐断裂带为界,主压应力方向从西往东由ENE方向逐渐偏转为近EW方向。(4)秦岭–大别山构造带受华北平原块体应力场的控制减弱,逐渐向华南地块的应力场转向。华北平原块体的应力场主要受到来自太平洋板块俯冲和青藏高原挤压作用的控制,太平洋板块的北西西向的俯冲作用强于青藏高原的挤压碰撞对华北平原块体的影响。最后,基于大震震源区余震长期活动及余震发生在发震断层面上及其附近区域的假设,由现今精确定位的震源位置和区域应力场确定了1679年三河–平谷地震、1830年河北磁县地震和1303年山西洪洞8级地震的震源断层几何参数和运动方式。1679年三河–平谷地震的震源断层走向为38°,倾向南东,倾角为82°,滑动角为-156°,断层错动类型为右旋走滑兼具正断分量;1830年河北磁县地震的震源断层走向为283°,倾向北北东,倾角为74°,滑动角为-26°,断层错动类型为左旋走滑兼具正断分量;1303年山西洪洞8级地震的震源断层走向为19°,倾角为88°,滑动角为-179°,滑动性质为右旋走滑型。     

鄂尔多斯周缘地震活动震源机制与地震形变

本文叙述了鄂尔多斯周缘地震活动震源机制与地震形变的基本特征,讨论了在区域构造应力场作用下,块体周缘断陷带与断裂带组成的共轭剪切破裂上的现代地震断错力学性质和强震活动构造背景.     

鄂尔多斯块体-华北地区地壳上地幔P波三维速度结构

本文利用华北地震科学台阵、鄂尔多斯及周缘地震台网和区域地震台网记录的62736个远震P波走时数据,获得了鄂尔多斯块体中部与华北地区之间400km深度范围内的P波三维速度结构.考虑到研究区的复杂地质结构,本文采用FMM算法和子空间反演算法进行地震层析成像.成像结果表明:1)研究区的地壳速度分布与地质构造格局的相关性显著,随着深度的增加相关性减弱;断裂带多为高速异常区和低速异常区的分界线.2)研究区东部的速度结构与鄂尔多斯块体相比存在明显的不均一性,上地幔高速异常具有南北不均匀性.表明华北克拉通破坏时东、西部的岩石圈可能经历了不同的构造变形过程,东部岩石圈受到大规模破坏,破坏后的上地幔物质呈南北向不均匀分布,西部鄂尔多斯块体岩石圈保持着相对稳定的克拉通特征,不存在大规模破坏的证据.3)华北克拉通的岩石圈厚度由东向西整体逐渐增加.东部在100km深度附近出现大范围的低速异常,表明在该深度已进入软流圈,西部鄂尔多斯块体的岩石圈厚度约为250km.4)鄂尔多斯块体的东边界在黄河以东的离石断裂带.     

鄂尔多斯周缘地震活动性和近期地震趋势分析

利用历史地震资料，分析了鄂尔多斯周缘地区地震活动的时空分布特征、地壳应力特征、7级以上强震前的地震活动图象和强震活动和活动构造的关系。利用灰色预测理论预测了块体周缘未来5a内的发震时间。     

鄂尔多斯地块周缘三维地壳速度结构研究

正鄂尔多斯地块及周缘位于青藏高原与华北地块之间,其内部无大断裂分布,而周缘却由活跃的地震带——活动断陷带和弧形断裂带包围。因此,鄂尔多斯地块内部无6级以上大地震分布,而周缘地震活动则频度高、强度大(图1),历史上发生多次破坏性大地震,如:1654年天水南8.0级、1879年武都南8.0级、1920年宁夏海原81/2级地震等。因此,研究鄂尔多斯周缘地壳速度结构,对于研究该区地下介质结构和地震活动的关系具有重要意义。     

鄂尔多斯块体及周缘瑞利面波相速度和方位各向异性研究

<正>鄂尔多斯块体被认为是华北克拉通自中生代破坏后残留的稳定地块,内部矿产资源丰富,活动微弱,而周缘地区新生代受到强烈改造,构造运动强烈,地震频发。由于鄂尔多斯块体处于中国东西部过渡区域,受到中国东西部双重动力作用的影响,其深部动力学问题一直是地球科学家研究的热点。     

鄂尔多斯块体周缘中强地震序列类型及其活动特征

系统分析了鄂尔多斯块体周缘1970—2002年发生的27次5级左右地震序列的震级结构,这些地震序列可分为孤立型、主震型、震群型三种。结果表明,该区27次中强地震序列中,有22％为孤立型,14．8％为震群型,其余为主震型。在已选取的地震序列中,无前震以及有1次前震的比例为18．5％,有2次或2次以上的占81．5％。同时在鄂尔多斯块体西南边缘地震以孤立型为主,在鄂尔多斯块体北东东向的主压应力轴线上发生的地露名为需群珏!f。以卜结果可作为鄂尔多斯块体地区震后趋势判断的依据。     

鄂尔多斯地块周缘及陕西地区地震活动的灰色预测

本文应用灰色系统理论GM(1,1)模型研究了鄂尔多斯地块周缘及陕西地区地震的集发现象,分别建立了地震集发段的灰色预测模型,得出鄂尔多斯地块周缘Ms≥5.5级地震的下一集发段为1987年至1994年,陕西地区Ms≥4.0级地震的下一集发段为1990年至1995年。经内测检验,所建模型具有较高的预测精度。     

宝鸡市地震局建成穴居动物实验站

1982年6月30日至7月1日陕西周至县境内发生了76次小震群。这一现象是在鄂尔多斯块体周缘中强地震活动增强的背景上发生的,为此,咸阳地区地震办公室邀请了陕西省地震     

鄂尔多斯周缘地区中强震发生前地震矩加速释放时空特征

为研究鄂尔多斯周缘地区中强地震发生前地震矩加速释放时空特征,选取去丛集后的地震目录,基于地震矩释放程度m值,对1981年以来鄂尔多斯周缘地区10例MS≥5.5中强地震进行二维时空扫描,提取与地震矩加速释放特征相关的时空尺度作为矩释放程度时空扫描模型参数,以3个月为扫描步长,对震前12个月m值及累积Benioff应变释放进行拟合计算。结果显示,震前破裂成核点附近存在显著的AMR现象,7次震例存在累积Benioff应变加速释放特征,说明鄂尔多斯周缘地区MS≥5.5地震发生前AMR现象存在一定普遍性,应用矩加速时空扫描方法具有一定优势,但仍需结合其他方法进行综合分析。     

鄂尔多斯块体及其周缘上地幔各向异性分析研究

对布设在鄂尔多斯块体及其周缘的固定宽频带地震台网90个台站记录作远震SKS波形资料偏振分析,采用最小切向能量法求得每个台站的SKS快波偏振方向和快慢波时差,获得块体及其周缘上地幔各向异性图像,并结合1999～2007年相对鄂尔多斯块体的GPS水平地壳运动速度场,分析块体及其周缘的各向异性特征和壳幔耦合特征并重新认识块体...     

鄂尔多斯北缘强震背景分析及未来地震趋势判断

基于鄂尔多斯块体的地质构造演变过程及历史强震活动规律,阐述南北地震带和龙门山断裂带强震时空分布规律对鄂尔多斯北缘的可能影响,对比分析鄂尔多斯其他3缘与北缘的地震活动。结果表明,青藏块体强震对鄂尔多斯北缘中强地震具有一定的触发作用;南北地震带中强以上地震的空间迁移特征表明,鄂尔多斯北缘将是未来中强以上地震的有利发震区域。2005年以来中小地震活动特征表明,鄂尔多斯北缘兼有M_S≥4.0地震平静和西北缘M_L≥3.0地震活跃两种异常特征。综合地震地质背景和近期地震活动研究结果分析认为,今后一段时间鄂尔多斯北缘有可能发生中强以上地震。     

鄂尔多斯北缘强震背景分析及未来地震趋势判断

基于鄂尔多斯块体的地质构造演变过程及历史强震活动规律,阐述南北地震带和龙门山断裂带强震时空分布规律对鄂尔多斯北缘的可能影响,对比分析鄂尔多斯其他3缘与北缘的地震活动.结果表明,青藏块体强震对鄂尔多斯北缘中强地震具有一定的触发作用;南北地震带中强以上地震的空间迁移特征表明,鄂尔多斯北缘将是未来中强以上地震的有利发震区域.2005年以来中小地震活动特征表明,鄂尔多斯北缘兼有Ms≥4.0地震平静和西北缘ML≥3.0地震活跃两种异常特征.综合地震地质背景和近期地震活动研究结果分析认为,今后一段时间鄂尔多斯北缘有可能发生中强以上地震.