白龙江流域新构造断裂带岩层物性综合研究

白龙江流域属于青藏高原东北部新构造活动区,发生过甘肃舟曲2010年8.8泥石流灾害和甘肃岷县2013年7.22的6.6级地震,新构造常沿原大断裂带重新活动,断裂带结构复杂,宽度较大,并在岩层电阻率和地震波速度等物性上与围岩有差异,采用高密度电法和地震折射层析成像等综合方法,探测结果表现为破碎带上伏第四系厚度增大,破碎带由于裂隙发育,张性裂隙充填地下水后呈现低电阻率特征,但是岩层地震波速度与围岩变化不大.对于老断裂带在较长时间演化历史下裂隙带沉积充填胶结物,愈合断裂带电阻率和地震波速度与围岩差异不明显,采用综合物探方法是研究新构造断裂带有效手段.     

利用主动震源监测地下介质衰减特性变化

监测地下介质物性动态变化对于研究地震的孕育发生过程具有重要意义. 汶川地震发生后, 在汶川地震主断裂带东北端的陕西省宁强县, 建立了一套主动震源观测系统,利用电动落锤作震源对断裂带开展了近一个月的连续监测实验. 利用主动震源激发波形的高度可重复性, 用谱比法计算了浅层地下介质衰减参数t*随时间的变化, 并与波速和大气压变化进行了对比分析. 结果显示, 由未固结的沉积层和破碎岩石组成的断裂带地震波衰减强,品质因子为10左右;衰减参数t*与大气压的变化有很好的相关性, 并与波速随大气压的变化趋势一致, 可能是由于大气压变化导致浅层介质的裂隙密度变化引起的;强余震引起显著的t*的同震变化及震后各接收台站的不同变化趋势. 野外实验表明, 主动震源是一种监测地下介质物性变化的有效方法.      

断裂带首波研究进展

断裂带首波是沿着存在物性差异界面传播的一种地震折射波,在传播过程中携带了断裂带的重要信息,对分析和研究断裂带以及附近区域的精细结构提供了一种新的分析方法。本文主要阐述断裂带首波的产生原理、波形特征、识别及分析方法等,介绍目前国际上识别及利用断裂带首波开展断裂带特征方面的研究现状,并针对地震危险区域存在物性差异的断裂带,提出可结合密集台阵观测技术,利用断裂带首波进行断裂带精细结构探测及其变化监测研究,提高潜在孕震环境及发生机理的认识水平。     

由精密控制人工震源观测到的绵竹5.6级地震前后波速变化

地震危险区断层的应力状态变化及其精确测量一直是地球物理学关注的热点问题之一,主动震源探测技术的发展为解决上述问题带来了可能.汶川大地震后,结合汶川地震断裂带科学钻探,在四川省绵竹市九龙镇--跨越龙门山断裂带前山断裂,利用10 t精密控制人工震源进行了连续监测试验,在试验观测期间的2009年6月30日凌晨2时3分,当地发生了M_s5.6级地震,地震前后观测数据的对比分析表明,该地震发生前后,穿过断裂带的直达S波走时发生了时延为5~9 ms的微弱变化,射线路径上的平均波速相对下降了约0.3%,该时延主要是由地震同震效应引起的断裂带内应力调整和物性变化造成的.所使用的精密控制人工震源性能稳定,适于开展断层监测.这一结果对于发展断裂带主动震源动态监测技术具有重要意义.     

利用接收函数探讨新疆几次中强地震的孕震位置

正地震发生前后孕震区的应力状态和介质属性会发生变化,监测地球内部介质变化,为研究地震的发生过程并发现地震前的异常变化提供了可能。由于难以直接深入地球内部进行测量,只能通过地震波分析来研究地球内部介质的变化,而地震波速变化能直接反映地下介质的应力状态和物质组成等物性参数。远震P波接收函数是,用远震P波波形的垂直分量,对径向分量或切向分量作反褶积得到时间序列,主要由直达波、     

郯庐断裂带鲁苏沂沭段对汶川地震波的隔震效应

郯庐断裂带鲁苏沂沭段由几务平行的深大断裂构成。地震波传播通过郯庐断裂带会产生多次的反射与折射,适当的条件下会产生断层隔震效应。本文报告了江苏地区在汶川地震中的人员反应,根据弹性波传播理论分析了江苏境内的汶川地震记录。分析结果表明,郯庐断裂带在嘉山以北为郯庐断裂带鲁苏沂沭段,几条平行的深大断裂有隔震效应,汶川与嘉山南侧的连线形成一条地震动屏蔽线。在此线以北,郯庐断裂带鲁苏沂沭段阻碍了地震波的传播,其东侧,紧邻郯庐断裂带并为郯庐断裂带屏蔽的强震观测台如宿迁台、新沂台和淮安台都没有触发,这表明了郯庐断裂带对地震波的隔震作用。     

利用断层首波分析2010年玉树M_W6.9地震断裂带的速度差异特征

<正>断层首波是在断裂带两侧介质的地震波速度存在差异,在地震波速度较慢一侧的台站可记录到比直达体波优先到达的初至波。目前,断层首波主要在板块边界附近的断裂带观测到,但没有得到很好的应用。但由于断层首波的存在,对地震初至波识别、地震定位、震源机制解及震源破裂过程的分析研究带来了更大的误差。另外,断裂带两侧介质存在速度差异会影响地震的震源特征,例如,地震破裂的优势方向。对     

近地震波速异常与地震预报

利用较大地震前后的地震波特性变化探索地震预报的途径,是当前地震战线上的一个重要研究课题。地震波的运动学特性及动力学特性在较大地震前后均可能发生一定的变化,本文主要探索地震波运动学特性的变化--波速异常。     

鲜水河断裂带形变累积率及其效能评价

对沿鲜水河断裂带布设的跨断层形变测点水平形变和垂直形变累积率进行了计算,根据结果分析了该断裂带及其附近区域发生中强地震前的变化特征并对其进行效能评价.其结果表明：在鲜水河断裂带上每次地震前震源体附近断层都有一个形变累积率绝对值减小过程;沿鲜水河断裂带如果形变累积率出现低值异常,则未来1～1.5年左右的时间内其附近区域100～300 km范围内将有5.0级以上地震发生的可能;且垂直形变累积率预报效能优于水平形变。     

2019年长宁M6.0和2018年兴文M5.7地震引起的井水位同震响应对比分析

2019年长宁M6.0地震和2018年兴文M5.7地震引起了华蓥山断裂及其附近区域8口观测井水位不同程度的响应变化。 本文对比分析各观测井水位的同震响应特征, 从地震波能量密度、 同震破裂体应变、 含水层渗透性参数变化以及断裂带控制作用几个方面探讨了其同震响应机理。 结果显示, 井水位同震响应的幅度与地震波能量密度有一定关系; 2019年长宁M6.0地震引起的井水位同震响应形态符合同震破裂体应变四象限空间分布特征, 但2018年兴文M5.7地震则不符合; 两次地震引起的含水层渗透性参数变化存在空间上的不一致性和单点各向异性, 并且断裂带自身的水文条件对井水位同震响应形态和幅度有一定的控制作用。 综合分析认为, 目前已有的几种机理无法完全解释两次地震引起的井水位同震响应现象。     

西昌市某高层剪力墙结构隔震设计与分析

针对西昌市某高层钢筋混凝土剪力墙结构进行了橡胶支座隔震设计和抗震性能分析。西昌市抗震设防烈度为9度,历史上曾发生过7.5级地震。该工程场址地质构造较复杂,东侧区域有一条隐伏断层,属则木河断裂带次生断层。则木河断裂带是川西主要发震断裂带之一,至今仍是一条活动较强烈的大断裂。按照《建筑抗震设计规范》(2016版)要求,取近场影响系数1.5,以提高结构的安全度;选取Ⅱ类场地5条天然地震波和2条人工模拟地震波,共计七条符合规范要求的地震波;基于SAP2000软件对结构进行了隔震设计,中震作用下结构层间剪力和倾覆弯矩减震系数最大值为0.24,比非隔震结构地震响应减小显著,罕遇地震下隔震支座的面压、水平位移能够满足规范要求。采用ABAQUS对结构进行了罕遇地震动力弹塑性时程分析,结果表明结构能够满足"大震不倒"的抗震设防目标。     

青海省河南M_S5.1和玛沁M_S5.0地震后库玛断裂带的地震活动趋势研究

根据地震活动特征、大武地震台尾波持续时间及长宁、湟源和西宁 3个台水氡异常变化 ,讨论了 1 999年河南MS5 .1和玛沁MS5 .0地震发生后库玛断裂带的地震活动趋势 .结果表明 ,河南—玛沁地区的中强地震活动与库玛断裂带上的强震活动有明显的对应关系 ;在库玛断裂带中东段存在一个由ML ≥ 3.0地震围成的空区 ;上述2次地震发生后大武地震台尾波持续时间异常依然存在 ,长宁、湟源和西宁台水氡趋势异常仍然持续 .据此认为库玛断裂带存在发生强震的背景     

三峡库区巫山—巴东段地壳S波衰减成像研究

正地震波衰减是地球介质的基本特性之一。地震波Q值的衰减与岩石的岩性、构造带的破碎程度以及流体的饱和度等都有较大关系。因此,研究地壳Q值的变化,有助于我们更深入地探索地壳介质的物性及其动力学特征。本次选取重庆区域地震台网、湖北区域地震台网以及部分流动台记录的2003—2015年巫山—巴东库段的地震波形数据和观测报告资料。首先运用双差精定位方法对巫山—巴东库区段地震进行精定位研究,较好地确定了本区域内发生地震的震源     

芦山与汶川地震震区地壳上地幔结构及深部孕震环境

雅安芦山Mw6.6级地震,是汶川7.9级地震之后龙门山地区的又一次强震,给当地的社会经济发展和生态环境带来了巨大的破坏.本文借助全国地震台网连续波形数据,使用背景噪声层析成像方法和远震接收函数分析方法,获得了震区及其周边地区精细的S波速度结构和地壳厚度、泊松比分布情况,进而分析了龙门山断裂带及邻区深部孕震环境.研究结果发现:(1)龙门山断裂带两侧剪切波速度和地壳厚度有非常显著的差异;(2)芦山和汶川地震均位于地壳厚度和波速结构变化剧烈之处,断层的破裂面和余震的分布均处于地震波横向速度梯度和地壳厚度的横向梯度跳变的地区;地震深度处于从均匀波速结构向非均匀波速结构过渡区域;(3)汶川地震及其余震发生在泊松比较低的地区,而芦山地震及其余震发生在高泊松比的地区.我们推测,横向的显著速度变化,以及地壳厚度和地形高度的巨大差异所产生的重力势能等作用可能在一定程度上构造成了龙门山断裂系上大地震的孕震环境,而龙门山断裂带南北段岩石泊松比的差别,可能是导致汶川地震余震空间分布和芦山地震延后5年发生的原因.     

红河断裂带库仑应力演化及未来地震危险性估计

现今地震活动性显示红河断裂带强震主要发生在断裂带的北段,中段长期存在地震空区.为了更好地理解红河断裂带不同段落地震活动性差异和评估未来潜在地震危险性,本研究基于分层半无限空间黏弹性地球模型计算了自1833年嵩明M8.0地震以来,红河断裂带上及其周边共25次强震由于同震应力阶变、震后黏滞松弛和震间构造应力加载的综合作用,红河断裂带上库仑应力变化的演化过程.结果表明,在近180年红河断裂带南北两段得到加载,中段始终位于应力影区,这可能部分解释红河断裂带南北段地震相对活跃、中段长期存在的地震平静现象.假设未来三十余年该地区不再发生大震,考虑震后和震间作用,红河断裂带中段应力影区仍然存在,但范围在缩小;洱源附近、大理至大斗门以北地区、元江以南地区应力增加超过0.1 MPa,可能仍是地震潜在危险区段.     

邯郸市周边断裂带的活动特征分析

断裂活动和地震活动具有互为因果的关系,而不同于一般做法,文中用地震的活动性来分析断裂带的活动特征.为了解邯郸市周边存在的断裂带的活动特征,基于邯郸市附近地震台网监测的地震数据,利用地震纵波速度和震源位置联合反演方法,得到了邯郸市周边主要断裂带上地震波速度及震中在空间和时间上的分布特征,确定了地下壳质的纵波速度结构特征.综合分析表明:邯郸市周边小震的活动主要由磁县断裂和林州-武安断裂引起,太行山山前断裂带南端(邯郸-磁县段)几乎没有活动;地震活动集中在6 ～ 10km的范围内;活动时间特征是,从开始的2条断裂带同时活动逐渐演变为以磁县断裂活动为主.     

断层分布及几何形态对川西及邻区应变分配的影响

川西及邻区分布着中国大陆数条重要的活动断裂带,这些断裂带上的滑动速率与地震活动有很大差异,如鲜水河断裂带的滑动速率在10mm/a以上,该断裂带上大地震频繁发生;而龙门山断裂带的滑动速率很小,虽然该断裂带上地震活动不频繁,但也发生了2008年5月12日汶川Ms8.0级大地震.利用弹黏塑性三维有限元模型,研究川西地区断裂带的几何形态及走向变化对断层滑动速率及区域应变分配影响.结果表明:鲜水河-小江断裂带的滑动速率随着断裂带几何分布及其走向呈现分段特征.结构简单,走向平直的分段滑动速率大;结构复杂,走向变化大的分段滑动速率低,区域应变主要集中在断裂带走向发生急剧变化的分段附近.鲜水河-小江断裂带中段的应变分配受到安宁河-则木河断裂带与大凉山断裂带相互作用的影响.龙门山断裂带的走向与青藏高原的挤出方向近乎垂直,断层活动以逆冲为主,滑动速率较低.     

福建政和-海丰断裂带地震活动特征分析

通过对1971年以来福建政和-海丰断裂带地震活动特征分析后认为：北东向的政和-海丰断裂带和次一级北西向的永安-晋江断裂带相互交汇,形成了4～5级中强地震反复发生的潜在震源区：在该断裂带主干上所发生的地震活动基本上具有前-主-余-震型和震群型的特点：在该断裂带主干上的M≥3．0以上的中等地震主要发生在北西向永安-晋江断裂的以南地区;该断裂带的地震活动在空间分布上是中段地震活动性强,北段地震活动性弱。     

巴颜喀拉块体东-南边界强震序列库仑应力触发过程

计算和研究了1973—2014年发生在巴颜喀拉块体东-南边界断裂带上的、由9次M_S≥6.3地震组成的强震序列引起的库仑静应力变化图像,分析序列中先发地震破裂对后发地震的应力触发作用。结果表明:(1)1973—1976年在巴颜喀拉块体东边界的虎牙断裂带上发生的4次强震存在着显著的应力触发关系,同时改变了龙门山断裂带中南段及周围区域的应力状态,相继触发了汶川M_S8.0地震和芦山M_S7.0地震;(2)南边界鲜水河断裂带自1973年以来发生的3次强震同样存在应力触发关系,2014年康定M_S6.3地震是巴颜喀拉块体东、南边界强震活动导致的库仑应力变化共同触发的结果;(3)序列中9次地震共同产生的库仑应力变化图像显示:龙门山断裂带南段的汶川地震至芦山地震破裂段之间的空区,鲜水河断裂带南段的道孚地震至康定地震破裂段之间的空区以及鲜水河断裂带、安宁河断裂带、龙门山断裂带交汇的三岔口地区均在库仑应力增加区的覆盖范围之内,需要重点关注。     

澜沧江断裂带环境剪应力场与地震活动分析

利用地震波资料,测算了1990~2003年沿澜沧江断裂带上中小地震震源处的相对剪应力强度值,分析了该断裂带环境剪应力场的空间分布及其与地震活动的关系。结果表明,澜沧江断裂带总体上处于环境剪应力场的相对低值分布区,但在断裂带局部段落及其附近出现一定时段的高剪应力值分布,这主要是受断裂带附近区域高剪应力状态的影响。沿澜沧江断裂带地震活动性较弱,这与沿断裂带环境剪应力场的低值状态基本一致。