辽东地区和海城地震区的地热观测

1980年至1984年间,在辽东地区和海城地震区,我们利用地质、冶金和化工部门的一批勘探钻孔,观测了这些井孔不同深度的温度,由此获得它们沿深度方向的温度梯度.同时,从这些观测孔取得岩样,在实验室中测定它们的热导率,从而得到每个钻孔的热流值.我们一共得到23口钻孔的热流数据,其中包括海城地震区的两个热流观测孔.这些热流值可粗略地给出海城地震区和辽东地区的热结构.结果表明,平行郯庐断裂的辽阳——熊岳北东条带具有相对高的热流值,平均热流为8.2910-2J/m2s(2.0cal/cm2s).这个条带恰好是下辽河盆地和辽东山地的交界,它与重力异常梯度带显示的北东向上地幔隆起带一致.海城地震区的平均热流值达9.2210-2J/m2s(2.2 cal/cm2s),又是高热流值条带上热流最高的区域.比较海城地震区已知的其它地球物理资料后,给出了该地区地球物理资料的综合解释剖面.我们推测,海城地震区下,地壳中的低速层是由于上地幔物质的大规模侵入产生的.高温和低速意味着该层具有塑性力学性质.海城地震震源区恰好位于这样一个塑性状态的介质层上部.这个结果对于研究海城地震和其它板内地震的形成过程无疑是有意义的.我们试图强调,对于地震研究而言,热流观测是地球物理观测中不可缺少的组成部分.地热资料      

辽南地区地壳与上地幔介质温度结构特征与地震

本文应用辽南地区大地热流值观测和闾阳—海城—东沟综合地球物理剖面成果,计算和研究了辽南地区地壳与上地幔介质的温度结构特征,发现海城地震区具有以下主要特点:壳内低速—高导层具有较高的温度值;震区岩石圈温度值最高:震区高热流异常值基本上是由壳内的低速—高导层提供的等。这些重要发现,为解释海城地震的力源及高热流异常从温度结构方面提供了重要依据。     

海城地震区地壳深部似三维空间结构特征与地震

本文根据对海城地震区三条深地震测深剖面资料的综合解释,获得了该震区似三维空间内的地壳与上地幔分层构造与速度分布特征.特别有意义的是:确定了壳内低速层及局部上地幔隆起的似三维分布形态,进而探讨了它们与地震的相关性.     

华北地区地震和深部构造关系及其破裂机制探讨

华北地区的地震活动格外活跃, 其地壳深部构造的独特性决定了其地震活动性。 多条地学断面和地震剖面等地球物理研究表明, 华北地区的地震带(即活动构造带)一般均存在低速体或上地幔上隆; 华北强震区的地球物理详细勘测发现, 强震区也都存在低速体或上地幔上隆。 应用应力摩尔圆和库伦破裂准则, 利用上涌模型和地壳减薄模型研究地壳岩石破裂机制, 结果表明, 存在上地幔上隆和低速体的地区的地壳岩石比其它地区更易于发生破裂。 华北地区的地壳深部构造决定了地震的空间分布格局。     

闾阳—海城—东沟剖面地壳与上地幔速度结构特征与地震

通过对闾阳——海城——东沟深地震测深剖面二维非均匀地壳速度结构的计算与研究,获得了该剖面地壳与上地幔速度结构纵横向不均匀性分布特征,发现横向不均匀性最明显的部位位于海城地震区一带,在此还发现了壳内低速层,这些重要地球物理现象对研究海城7.3级地震发生的力源过程提供了重要依据。     

胶辽渤海地区地壳上地幔结构特征与介质的横向非均匀性

根据地球物理资料的综合研究和地壳上地幔速度地震层析成象结果,系统地阐述了胶辽渤海地区基底厚度、地壳厚度、岩石层厚度和壳－幔结构比Ｒ值分布特征及地壳上地幔介质的横向非均匀性。研究结果表明：胶辽渤海地区是一个以渤海湾为中心的上地幔隆起区、软流层隆起区和壳－幔结构比Ｒ高值分布区;该区地壳上地幔介质在不同深度均存在显著的横向非均匀性,并在海域周围的海城、唐山、朝阳、东沟等陆地地区存在明显的壳内低速逆反层。     

海城地震区钻孔温度连续观测和前兆性热异常的讨论

本文是辽东地区和海城地震区地热观测和研究工作中关于前兆性热异常现象的初步研究成果.在海城地震区,对固定钻孔进行了实验性的温度连续观测,并对这些资料作了分析研究.在此基础上,结合海城地震和唐山地震震前的各种前兆性热异常资料,我们讨论了引起前兆性热异常的可能原因.我们倾向于这样一种认识:地震区在大地震前出现的显著的大气增温异常与通常被猜测的地壳中某种地热过程无关.     

山西断陷带地热特征与地震活动性

山西断陷带是我国著名的地震活动带之一,其地震活动频繁,强度大,震源浅,破坏性严重。山西断陷带地热场特征:各断陷盆地内部大地热流值或地温梯度值都比较高,吕梁山隆起区和太岳山丘陵区则比较低。提出清徐、临汾、蒲县、柳林四个地区的地壳、上地幔热结构,分别计算沉积岩层、花岗岩质层和玄武岩质层底部的温度和热流值。采用逐步逼近法计算浮山—临汾—蒲县剖面二维岩石圈地温结构。并用断陷盆地内的临汾、吕梁山隆起区的柳林、太岳山隆起区的沁源地区的大地热流值推导其岩石圈厚度和底部温度。地热异常影响着地震的孕育和发生,重点探讨了地球内热与地震孕育和发生的内在联系。     

内蒙古东乌珠穆沁旗-辽宁东沟地学断面

内蒙古东乌珠穆沁旗-辽宁东沟地学断面位于中国东北地区,全长960 km.从东至西横穿中朝地台的辽东台隆、下辽河断陷、燕山台褶带、内蒙地轴和内蒙古-大兴安岭褶皱系的西拉木伦河加里东褶皱带、贺根山华力西褶皱带和东乌珠穆沁旗加里东褶皱带等构造单元.在断面东南部还穿过海城地震区. 沿断面进行了综合地球物理深部探测、地质调查及综合研究,揭示了该断面地壳与上地幔结构明显地具有纵向分层、横向分区的特点.反映了中朝地台与内蒙古-大兴安岭褶皱系不同的地质构造演化历史、板缘和板内构造及其动力学特征.本文还阐述了海城强震区、朝阳-义县及西拉木伦河地震较活跃地区特殊的深部构造环境.     

辽宁省中上地壳双差层析成像及海城地震(Ms 7.3)发震构造解释（英文）

1975年2月4日辽宁省海城市发生Ms 7.3级地震,波及六个城市共9200km~2,人口密度1000p/km~2,但是及时准确的震前预报使死亡率低至0.02%。此次破坏性地震的发生是由于该区域地质构造复杂,断裂发育,因此本文利用辽宁省地震台网记录到的P波和S波到时资料,结合双差层析成像方法,反演得到震源坐标和三维P波和S波速度结构。双差层析成像结果显示近地表辽东速度偏高,下辽河平原速度偏低,沉积厚度超过10 km。重定位结果显示辽宁省地震震中主要成带状分布在海城河-大洋河断裂和金州断裂两侧,结合地质资料,认为金州大断裂北段由三个断裂构成,并与海城河-大洋河断裂依次相交。海城震区地壳结构与其他地区不同,在金州断裂地下15-20 km处存在明显低速层。根据海城震区波速比结构,认为上地壳低波速和低波速比对应含水地层,中地壳低波速和低波速比认为是高温导致的岩石脱水。与前人研究结果相比,本次研究所获得的震源分布与构造之间关系更加紧密,速度结构精度更高,并对低速体进行了更合理的解释,最终认为海城附近地震频发是断裂交汇与低速体共同作用导致。     

京津唐渤和周围地区地壳上地幔电性结构及其与地震活动性的关系

京津唐渤及其周围地区是我国的强烈地震活动区之一。自1976年以来,我们在该区开展大地电磁测深工作,完成了近30个测点。所得结果表明,本区壳内存在高导层,与地震方法确定的壳内低速层一致。平原内上地幔高导层埋深50-80公里,山区大于100公里,与地震方法确定的上地幔低速层基本一致,同时与大地热流测量、居里等温面计算和对新生代玄武岩地球化学研究结果基本吻合。本区绝大多数地震位于壳内高导层之上,强烈地震主要发生在上地幔高导层隆起的边缘。最后讨论了本区强震活动与壳内和上地幔高导层的关系。     

内蒙古东乌珠穆沁旗至辽宁东沟地学断面综合地球物理特征

综合地球物理探测与研究是地学断面的重要内容和基本依据,本断面的综合地球物理研究表明:这里的地壳可分为上、中、下三层,在某些部位中层地壳可进一步分为两层,其上层在断面东南端的辽河断陷东侧及燕山台褶带的义县、朝阳地区呈现为低速层;地壳厚度在断面东南端薄,为31—35km,而在西北端厚,达38—40km;辽河裂谷东侧存在壳内高导层,整个断面上地幔高导层发育,在辽河断陷及朝阳、义县地区反映为上地幔隆起区,在西拉木伦河一带出现落差达50km左右的台阶;确认析木断裂、郯—庐断裂北段、朝阳—北票断裂、赤峰—开原断裂和西拉木伦河等断裂为壳幔深断裂;发现海城地区、朝阳—北票地区及西拉木伦河地区为地壳与上地幔结构异常区,这里也正是地震较活跃的地区。     

华县8(1/4)级大地震的深部地球介质背景

从渭河断陷盆地的地壳速度场、介质品质因子等地球物理场的分布探讨了华县大地震的深部地球介质背景。结果表明,华县8(1/4)级大地震震中位于高Q值区和低Q值区的过渡带上,其孕震区是地壳内的高Q值低速区,该地震的孕育与地壳内的低速高导层、地幔上隆、孕震区内的断层及微裂隙中流体的存在与作用是密切相关的。     

华北地热场研究

本文阐述了地热场在冀中—下辽河拗陷和临清拗陷及东邻地区呈现为高值,汾谓断陷带也较高,在渤中拗陷和郯庐断裂带更高;在燕山—太行山隆起区却呈现为低值,周口拗陷和鲁西隆起区也较低;燕山山前地带介于二者之间;华北大地热流划分8个区域取平均值为1.55HFU。提出华北四个区域的地壳、上地幔热结构,分区计算沉积岩层、花岗岩质层和玄武岩质层底部的温度和热流值;并用四个地区的平均热流值推导出该区的岩石圈厚度和底部温度。分析了地热场与地质及其它地球物理场的关系;重点探讨了地球内热与地震孕育和发生的内在联系。     

中国辽南地区地壳与上地幔介质的横向不均匀性与海城7.3级地震s

近几年来,在辽南地区开展深部地球物理探测的基础上,通过对深地震测深、大地电磁测深、重力、航磁、大地热流等综合地球物理资料对辽南地区地壳与上地幔介质进行不同物性的正、反演计算与研究,获得了辽南地区地壳与上地幔介质的速度结构、电性结构、密度结构和温度结构,揭示了该区介质的横向不均匀性及其重要特征.发现在海城地震区一带,存在壳内低速、高导、低密度、高热流等一系列重大地球物理异常,在空间上与震源区存在相当好的一致关系,对分析大震的震源物理过程提供了重要实际依据.      

中国辽南地区地壳与上地幔介质的横向不均匀性与海城7.3级地震

近几年来,在辽南地区开展深部地球物理探测的基础上,通过对深地震测深、大地电磁测深、重力、航磁、大地热流等综合地球物理资料对辽南地区地壳与上地幔介质进行不同物性的正、反演计算与研究,获得了辽南地区地壳与上地幔介质的速度结构、电性结构、密度结构和温度结构,揭示了该区介质的横向不均匀性及其重要特征.发现在海城地震区一带,存在壳内低速、高导、低密度、高热流等一系列重大地球物理异常,在空间上与震源区存在相当好的一致关系,对分析大震的震源物理过程提供了重要实际依据.     

甘肃东南地区的P_n波速度

用甘肃及邻近省区的地震台网记录的周围中强地震资料研究了本区上地幔顶部Pn波速度的分布情况。结果表明:甘肃东南部Pn波速度分布的非均匀性和各向异性都较为明显,以东经130°为界,其以东地区平均Pn波速度为8.00±0.26公里/秒;以西地区平均为8.42±0.19公里/秒。似乎平行于南北地震带几个历史强震分布条带及沿河西走廊强震分布带均显示出Pn波速度明显的低速条带。     

辽河裂谷的深部构造与裂谷活动的侧向迁移

对横穿辽河裂谷的闾阳－海城－东沟剖面的深部地震探测、重力测量、大地电磁测深、大地热流测量资料做了进一步分析,发现辽河裂谷地带壳幔间具有多个薄层过渡的特征,与东西两侧的辽东台隆和燕山台褶带明显不同。壳幔过渡带的薄层结构、速度结构、温度结构以及壳内低速层和软流圈顶面构造特点表明辽河裂谷的构造演化过程自西向东侧向迁移,当前上地幔物质运动的前锋不在裂谷之下,而是向东移至金州地震带附近的析木一带,深部物质运动是辽河裂谷形成及其活动性侧向迁移的主要动力学因素     

华北地区上地幔顶部Pn波速度结构及其构造含义

利用20301条全国及区域地震台网的Pn波射线的走时资料,采用地震层析成像方法反演了华北地区上地幔顶部Pn波速度结构。结果表明,华北地区Pn波平均速度为7.92km/s,横向速度变化量从-0.21～+0.29km/s,Pn波高、低速异常区沿NNE向相间排列,从西向东有鄂尔多斯地块中部高速区、山西地堑低速区、冀中坳陷高速区、鲁西隆起及渤海湾低速区、郯庐断裂带以东高速区,华北地块商界除秦岭一带里高速异常外其余为低速异常。大同附近新生代火山区呈现较大的波速各向异性,快波方向呈NNE-SSW向;渤海湾周围也显示出显著的各向异性,并呈旋转趋势,反映了该区地幔流动变形的迹象。华北地区Pn波速度与大地热流之间具有负相关关系,Pn波低速异常区,对应着高热流值,如:山西地堑、渤海湾;而在Pn波高速异常区,对应着低热流值,如:冀中坳陷。这表明本区Pn波速度变化主要是上地幔顶部存在温度差异的结果。强震主要发生在低速异常区以及高、低速异常区的交界带上面的地壳内,在低速异常区发生的地震,其震源深度较浅;在高、低速异常区的交界带发生的地震,其震源深度较深。     

地震转换波法探测海城震区地壳上地幔结构

为了研究地震转换波法的探测效果,增加海城震区地壳深部及上地幔结构的信息,在辽南海城震区沿深地震测深剖面布设了两条转换波测深剖面.资料解释结果表明:海城震区地壳深部为层状结构,Moho界面的埋深为南浅(32-33km)、北深(36-38km),在辽南上地幔隆起的位置及其埋深、测区的深大断裂等重要地质构造的探测效果与深地震测深方法基本一致,并获得了上地幔结构的一些信息.