新疆南天山地区地壳三维速度结构：来自近震层析成像的结果

利用新疆测震台网在南天山地区架设的固定和流动台站记录的近8 a的观测资料,通过近震走时层析成像技术获得地壳三维速度结构,并利用三维速度结构对该区域的近震事件进行重定位。重定位后走时残差均方根由1.29 s减小为0.64 s,震源位置的不确定性约为0.1 km。三维速度结构显示,区域内速度结构表现出明显的横向和纵向不均匀性,5 km深度处,阿图什背斜和柯坪断裂以北表现为高速异常,以南表现为低速异常,波速比整体上以高值为主;15 km和20 km深度处,研究区P波速度主要以高速异常为主;25~30 km深度处,研究区内P波高速异常转变为以近NE向低速异常为主,波速比也以近NE向低值异常为主。区域内地震活动性与地壳速度结构具有较强的对应性,震源主要集中在P波高低速交界处的高速区域,同时波速比也偏向高波速比一侧。震源位置集中区的下方存在低速条带,该条带可为应变能的积累和释放提供有利的环境基础。     

滇西北三江并流地区地壳S波速度结构北大核心CSCD

对滇西北三江并流地区36个台站记录的远震波形数据进行处理,提取径向P波接收函数,基于中国地震科学实验场地区地壳剪切波速模型获取不同区域的初始模型,采用时间域线性反演方法和bootstrap重采样技术,反演各台站下方的S波速度结构。结果表明:1)研究区地壳S波速度结构整体以澜沧江断裂带和27.5°N为界,表现出明显的区域差异。在上地壳,S波速度在0~25 km深度范围内存在由地表向壳内延伸的低速层,但不同区域低速层厚度存在较大差异,27.5°N以北低速层较为发育,厚度在20~25 km之间;27.5°N以南,澜沧江断裂带东西两侧低速层厚度差异明显,断裂带以西在10~25 km之间,断裂带以东约4 km。2)在下地壳,S波速度在横向上以澜沧江断裂带和27.5°N为界,表现出NE与SW区域以相对低速为主,NW和SE区域以相对高速为主的分布特征;垂向上,怒江断裂带中南部和金沙江-红河断裂带北端附近局部区域25~45 km深度范围内存在低速体,与上地壳低速层相连。3)澜沧江断裂带为地壳厚度和S波速度变化的重要分界面,对滇西北三江并流地区的构造演化过程具有控制作用。     

临汾盆地及周边地区双差层析成像研究

使用固定台网与喜马拉雅三期台阵数据,采用双差层析成像方法对临汾盆地及周边地区的地震位置和速度结构进行联合反演,最终获得研究区地震精定位和精细速度结构。地震重定位结果表明,临汾盆地地震具有2个优势地震地层,分别为5～9 km和18～25 km,且下层地震多于上层;地震具有明显的丛集性,发震层下界清晰;洪洞凹陷和辛置凸起下方地震成簇,震源深度最深的小震全部集中在该区域。速度结构研究表明,研究区浅层速度梯度与出露地质构造高度吻合,说明反演结果具有可靠性,12 km以下速度结构与浅部构造特征不同,说明该区域地壳总体呈现深浅构造不一致的特征;灵石隆起先期存在连通临汾、太原盆地的古河道,后期发生断块式穹状隆起,本研究可为其提供地球物理佐证,并推测古河道位于灵石隆起西侧;地震条带处于灵石隆起西侧的原因为西侧较东侧具有低速构造,在鄂尔多斯块体逆时针转动作用力下西侧易于破碎;临汾盆地下方至18 km处整体呈现低速低密度特征,这与构造含水有关;临汾1695年M7地震发生在速度转换带上,洪洞1303年M8地震发生在高速构造区,这说明两次地震的发震构造及机理有所不同。     

鄂尔多斯块体北缘Pn波层析成像研究

基于鄂尔多斯块体北缘2008～2018年台网数字化波形记录,利用Pn波层析成像技术获得研究区高精度的上地幔速度结构与各向异性。结果表明,研究区上地幔顶部Pn波速度存在明显的横向不均匀性,且与研究区构造活动及地震分布密切相关;河套断陷带各向异性快波方向呈近EW向。研究区多数历史强震发生在低速异常区或高低速异常过渡带上,该结果为理解研究区地震发生的相关性提供了新的地震学依据。     

鄂尔多斯块体北缘Pg、Sg波层析成像研究

基于内蒙古测震台网2010~2020年记录的测震数据波形,从24个固定台站筛选出391个地震的3 010条Pg波和3 410条Sg波数据,采用双差层析成像反演鄂尔多斯块体北缘地壳Pg、Sg波的三维速度结构,同时对该区域所有地震进行重定位。结果显示,在5~15 km深度,研究区东部存在面积较大的连续高速体,西南部则表现为相对低速的分布特征,且大部分地震集中在高、低速区过渡带,反映了研究区地壳介质脆弱;在20~30 km深度,随着深度的增加,高速区向西蔓延,与呼包盆地的高速区连成一片,预示着有一个构造体横穿呼包地壳。     

张渤地震构造带中西段及邻区深部构造探测

利用穿过张渤地震构造带中西段及邻区的多条地震测深资料．详细研究了张渤地震构造带中西段及邻区的地壳深部速度结构与构造。结果表明,该区地壳深部速度结构与构造在纵向和横向上具有明显的不均一性。在三河-平谷8级震区、延庆-怀来盆地及张家口附近地区莫霍面埋深分别为35、39和42km,其地壳厚度由东至西逐渐增加。该区基底断裂发育。在其深部,根据地震波动力学及运动学特征和二维速度结构中的地震界面与速度等值线起伏变化推测,在大兴、延庆、涿鹿等地均存在深部断裂带,在深部断裂带一侧或两侧的上地壳存在6．0km／s左右的低速层（体）。     

2012年新源和静6.6级地震前后P波速度结构的演化

基于新疆区域地震台网记录的地震观测报告,采用有限差分层析成像方法反演新疆天山中东段地区的地壳P波速度结构,获得了2012年新源和静6.6级地震前后该区域12 km和24 km深度处半年尺度的P波速度结构的时间演化过程。结果表明,12 km深度处震前震源区及附近区域P波速度差在空间上形成NNE向变化剧烈的高值异常区,异常幅度达0.3 km/s。这种明显的速度差异表明,将半年尺度不同时间段相同深度的P波速度进行差分析,能较好地反映一定区域内地壳介质特性的变化。     

山东长岛海域震群精细速度结构成像研究

2017-02-14山东长岛地区出现比较集中的震群活动,后期在南侧海域又出现一系列的小震分布。本文通过双差层析成像方法重建长岛及附近海域地区的P波速度结构模型,揭示了长岛海域地震集中区及其周边区域的地壳构造特征。结果表明,南侧震群主要集中在大竹山岛-威海北断裂,与断层的走向一致;北侧震群也可能是NW向的隐伏断裂或者分支断裂。长岛南北震群附近海域的速度结构存在比较明显的速度差异,P波的速度结构横向差异比较明显,断裂带两侧介质的速度也具有明显的横向不均匀性,这也反映了高低速异常区断裂介质比较脆弱,属于应力集中释放的区域。     

沂沭断裂带及邻区双差层析成像

利用双差层析成像方法,选取2008-10～2017-12山东及周边区域182个地震台站记录的1190个近震观测资料,对沂沭断裂带及邻区的震源位置和三维速度结构进行联合反演.结果表明,沂沭断裂带内部介质速度结构具有明显的不均匀性,并呈现分段特性;在郯城和莒县中上地壳内存在明显的低速结构;胶南地块总体速度低于鲁西地块;鲁西...     

若尔盖地区地壳三维体波速度结构研究

利用双差层析成像方法反演若尔盖地区三维速度结构,得到该地区的精细三维速度结构和高精度震源位置参数。反演结果显示,研究区速度结构整体呈低速状态,反映出青藏高原内部具有部分熔融物质特性;在青藏高原东北缘地区,强烈的构造变形特征以及低速区蔓延方向印证了青藏高原内部物质向东南方向流溢的科学推测;低速青藏高原板块与相对较硬的若尔盖地块相互挤压导致应力累积,因而在两者的高低速过渡带区域内发生了若尔盖系列地震。     

从波速比变化看汶川与芦山地震的孕震过程

为研究汶川和芦山地震的孕育过程,利用单台单震法,将地震丛发区内发生的地震粗略视为“广义重复地震”,系统分析龙门山断裂带及附近区域1990～2015年波速比时空变化过程。结果发现,波速比在汶川地震前降低,芦山地震后明显恢复。对于龙门山断裂带北段的地震丛发区,大部分台站波速比的同步时间变化过程可分为两个阶段：一是在汶川地震前,2000年～2008-05波速比出现异常降低-回返-发震过程,低值异常持续时间约8 a。汶川地震后,波速比快速回升。二是2010年开始再次显现波速比持续性稳定下降,在2013-04降至最低点,发生芦山地震,震后波速比再次快速回升到正常值。对于龙门山断裂带南段及附近的地震丛发区,大部分台站波速比的同步时间变化从2000年～2013-04波速比维持长时间的异常低值状态,低值持续时间约13 a,直至2013-04芦山地震后波速比快速回升。不论是龙门山南段还是北段,均可看到波速比基本一致的变化,2000～2013年的异常降低-恢复过程,显示了汶川8级地震与芦山7级地震的整体性和差异性,孕震过程长达14 a。由此可见,汶川地震和芦山地震很可能是同一动力学过程孕育的两次先后发生的强震。     

仙女山-九畹溪断裂带附近地区地震活动性与静态库仑应力变化研究

基于仙女山-九畹溪断裂带附近地区地质构造,讨论三峡水库蓄水前后该断裂带附近地区的地震活动特征,同时分析该区域2014-03 M4.5与M4.7地震间的触发关系及2次地震对后续小震的影响。结果表明：1）M4.7地震可能由M4.5地震与库水渗流产生的较大孔隙压力共同触发。2）M4.5与M4.7两次地震的应力扰动导致研究区内地震活动增加,后续地震中约66.9%的地震发生于库仑应力增强区。3）2次地震产生的静态库仑应力变化导致仙女山断裂带附近地区地震活动增加,后续地震活动水平将处于背景地震活动水平之上;九畹溪断裂带活动性相对较弱,略小于背景地震活动水平,且处于应力积累阶段。     

利用双差层析成像方法研究辽宁海城-岫岩地区的精细速度结构

利用区域尺度的双差层析成像方法对2008-10～2020-04辽宁海城-岫岩地区地震事件进行震源位置和速度结构的联合反演.对剔除离散走时后的5028个地震事件进行重新定位,得到的震相走时均方根残差平均值由定位前的0.507 s降为0.279 s.重新定位后的结果显示:1)大部分地震发生于地下5～15 km,海城-岫岩地...     

郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”断层活动特征与地震关联性研究

利用郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”区域的跨断层水准测量资料，运用断层形变累积率及年滑动速率比方法计算各测线近20 a的观测数据，研究区域内断层活动及能量积累的整体空间演化特征，梳理各测点所跨断裂带的断层形变特征及变化过程，从空间分布和时间演化的角度探讨断层活动特征与安徽及邻近地区中强地震的关联性。结果显示：1）郯庐断裂带安徽段断层形变累积率总体高于“霍山窗”区域，震前存在高值聚集、区域分界、高密度低值梯度带等特征，显示震前的应力积累背景；2）安徽地区断层活动明显受郯庐断裂带整体活动的影响，区域性差异和阶段性变化显著；3）断层形变的年滑动速率比异常对地震活动的判断具有一定的指示作用，主要表现为震前2个月~1 a的高值异常及多个测点的群体性异常等特征，随着震级的增大，异常分布范围和变化幅度均有所增大。     

山西地区地壳S波速度结构

利用山西及周边共44个宽频地震台2014-01~07地震噪声数据,反演瑞利波群速度和相速度频散,得到研究区域的三维剪切波速度。上地壳中,山西断陷带表现为较低的速度异常,而两侧的隆起区则显示高速异常;中下地壳主要表现为以北纬38.5°左右为界的南高北低的速度特征。大同盆地从浅部到中下地壳整体呈现为低速特征,与该地区广泛存在的火山群有关。     

太康MS4.6级地震与重力场演化特征探讨

通过精细处理华北南部2009~2012年流动重力观测数据,结合地震测深剖面,分析太康两次地震前后的重力场演化特征及其与断裂活动、地震构造的关系。结果表明,太康地震前,在重力场差分动态图像上表现出四象限特征,是许昌-太康断裂走滑型发震的前兆,重力场的正负异常区对应震源机制解的压缩区和拉张区。段差和点值时序变化图表明,应变累积主要集中在许昌-太康断裂的西段和震中附近,断裂又位于地壳内低速体的上方,两者为太康地震的孕育和发震提供了条件。     

Seismotectonics of the Taiwan Shoal region in the northeastern South China Sea: Insights from the crustal structure

A cluster of earthquakes occurred in the Taiwan Shoal region on the outer rise of the Manila Trench. Although most were of small to medium magnitudes, one strong earthquake occurred on September 16, 1994. Several previous studies have provided important information to progress our understanding of this single earthquake. However, little is currently known about the earthquake cluster, and it is necessary to investigate the deep crustal structure of the Taiwan Shoal region to understand the mechanisms involved in controlling and generating it. This study presents a two-dimensional seismic tomographic image of the crustal structure along the OBS2012 profile based on ocean-bottom seismograph (OBS) data, which exhibits a high-velocity anomaly flanked by low-velocity anomalies in the upper crust beneath the Taiwan Shoal. In this study, 765 earthquakes (Richter magnitude M_L > 1.5) occurring between 1991 and 2015 were studied and analyses of earthquake epicenters, regional faults, and the crustal structure provides an improved understanding of the nature of active tectonics in this region. Results of analyses indicate firstly that the high-velocity area represents major asperities that correspond to the location of the earthquake cluster and where stress is concentrated. It is also depicted that the earthquake cluster was influenced by fault interactions. However, the September 1994 earthquake occurred independently of these seismic activities and was associated with reactivation of a preexisting fault. It is also determined that slab pull is resisted by the exposed precollision accretionary prism, and the resistive force is causing accumulation of inplane compressive-stress. This may trigger a future damaging earthquake in the Taiwan Shoal region.     

南北地震带现今应变特征及地震危险性分析

基于1999～2007期、2009～2013期及2013～2016期GPS速度场数据,利用最小二乘配置方法解算南北地震带附近区域应变率参数,对比应变率变化并分析变化原因。结合研究时段内M_W6.0以上地震的震中分布,分析应变率参数与地震分布的相关关系;再结合地震地质,分析研究区内主要断层的地震危险性。结果显示,青藏高原近期存在加速扩展特征,其东北缘存在明显的介质性质横向不均匀特征,M_W6.0以上地震与应变率的大小存在相关关系;研究区内的地震危险区分别为祁连山中段危险区、玛沁-玛曲危险区、安宁河-小江断裂系危险区及红河断裂带中南段危险区。