盆地构造地震地面运动速度和加速度分布特征的数值模拟

本文用错格实数傅里叶变换的拟谱法的数值模拟方法分析了地震波在冲积扇、盆地等不均匀地震构造体区域的传播过程和地面运动分布. 结果表明, 地震波由岩石区进入盆地结构后,在盆地内上下多次反射振荡,对地面建筑物可能形成多次连续的振动和破坏,仅有极少量地震波能量返回岩石区域中,这是防灾研究中值得注意的地面运动特征;地震波在盆地边界地质构造条件下,形成的地震波体波与次生面波动的叠加干涉形成了大振幅的地面运动,它可能导致建筑物的极大破坏;破坏峰值的空间位置可能远离岩石和盆地沉积层的边界或者地震断层的位置.     

高精度人工地震波层析成像技术勘探地下构造

应用人工爆破地震波层析成像方法勘探地下速度结构。在海域、山地多种地质条件下进行了地震波层析成像方法定量勘探研究。依勘探目标体而异,通过设计震源频率、震源和观测仪器布局,提高观测分辨率,实现定量高精度速度结构勘探研究。勘探最大深度可达Moho界面;山地最高分辨率可达3 m。结果显示了该方法在近海区域和山区不同地质条件的适用性及不同勘探深度与勘探精度的实用性。在日本九州近海地域勘测中,同时使用了反射与折射2种走时资料,可以同时改善水平及垂向的分辨率。成像图显示了地下结构详细特征,如任意斜向的凹凸形状,或高角度逆冲错断构造,分辨率达到10 m。同时显示出这些复杂几何体的埋藏深度。结果表明,诸如地下断层形状,资源矿藏储舱结构异常体的复杂几何形状,都可期望在层析成像技术的勘探分辨能力之内。它对于地下结构研究,矿产资源勘探,工程环境地质研究都有重要意义。结果也显示了成像方法的运算收敛速度和计算稳定性在结构勘探中是适用的。     

河西堡台传递函数的时间变化及其与地震的关系

本文分析了河西堡地磁台1980年至1984年期间的传递函数随时间变化与邻区250公里内,4.0级以上地震活动性之间的关系。结果表明,河西堡地磁台在无震时的传递函数A一般为0.18左右,B一般为0.01左右,而在地震之前,A一般呈现出减小变化,变化幅度约为0.05左右,异常持续时间约为7个月至一年。而震前B的变化呈增大变化,变化幅度约为0.1左右。同时本文指出,河西堡地磁台的传递函数A、B因子均有季节变化,A值夏季小于冬季,B值夏季大于冬季。在扣除季节变化后,以上所述地震前的传递函数A、B的异常幅度较未扣除季节变化的地震前的异常更加明显。     

兰州地磁台的太阳周地磁变化

本文用最大熵谱方法分析了兰州地磁台1964年到1981年的年均值资料,结果表明兰州地磁台三分量Z,H和D有一个近11年周期的共同谱峰,其周期分别为11.1年,12.1年,和11.8年。这种现象是太阳活动效应所引起的。     

中国岩石圈应力场与构造运动区域特征

笔者系统分析了1918—2005年间中国大陆及其周缘发生的3130个中、强地震的震源机制解,根据其特征进行了岩石圈应力场构造分区,首次得到区域应力场的压应力轴和张应力轴空间分布的统计数字结果。在此基础上研究了应力场的区域特征、探讨了其动力学来源以及构造运动特征。总体结果表明,中国大陆及其周缘岩石圈应力场和构造运动可以归结为印度洋板块、太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚板块之间相对运动,以及大陆板内区域块体之间的相互作用的结果。印度洋板块向欧亚板块的碰撞挤压运动所产生的强烈的挤压应力,控制了喜马拉雅、青藏高原、中国西部乃至延伸到天山及其以北的广大地区。在青藏高原周缘地区和中国西部的大范围内,压应力P轴水平分量方位位于20～40°,形成了近NE方向的挤压应力场。大量逆断层型强震集中发生在青藏高原的南、北和西部周缘地区,以及天山等地区。而多数正断层型地震集中发生在青藏高原中部高海拔的地区,断层位错的水平分量位于近东西方向。表明青藏高原周缘区域发生南北向强烈挤压短缩的同时,中部高海拔地区存在着明显的近东西向的扩张运动。中国东部的华北地区受到太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压的同时,又受到从贝加尔湖经过大华北直到琉球海沟的广阔地域里存在着的统一的、方位为170°的引张应力场的控制。华北地区大地震的震源机制解均反映出该区地震的发生大体为NEE向挤压应力和NNW向张应力的共同作用结果。台湾纵谷断层是菲律宾海板块与欧亚板块之间碰撞挤压边界。来自北西向运动的菲律宾海板块构造应力控制了从台湾纵谷、华南块体,直到中国南北地震带南段东部地域的应力场。地震的震源机制结果还表明,将中国大陆分成东、西两部分的中国南北地震带是印度洋板块、菲律宾海板块与太平洋板块在中国大陆内部影响控制范围的分界线。     

中国大陆科学钻探孔区反射地震剖面的数值模拟与分析

本初步分析了苏鲁超高压变质带大陆科学钻探孔区的地震波速度结构，在此基础上对在东海孔区三维反射地震勘探过井孔的NNW-SSE主剖面和该周围地区的DH99二维反射地震剖面进行了数值模拟分析。结果表明，数值理论模拟结果与三维反射主剖面地震波到时吻合良好，模拟法能实现有效的时深转换，也表明数值模拟中采用的速度结构是合理的。东海钻井孔区实施反射地震勘测，所得地震记录剖面图是单一P波记录，在超高压变质岩区反射地震记录图中S波的影响甚微。DH99二维反射地震剖面的模拟结果表明东海孔区2000米深度以上的密度，波速结构不随深度加大而变化；而且苏鲁超高压变质岩区地表浅层的地震波速和密度较高，是高速高密地区。岩心结果反映的反射地震阻抗差大的地段，数值模拟的理论剖面上强反射面与孔区反射地震剖面图中的强反射体基本吻合．它意味着在非沉积层的结晶岩区，反射地震勘测手段是研究地下复杂结构的有效方法。数值模拟方法可以进一步提取地震反射记录信息，是利用地震反射方法研究地球构造的一种有效的方法。     

非均匀介质中多重反射波动传播特征数值模拟及意义

地震波动数值模拟方法研究非均匀介质中地震波传波问题不仅是十分重要的理论课题,而且应用也极为广泛. 本文用错格实数傅立叶变换微分(SGRFFTD)拟谱法的数值模拟求解波动方程,分析了地震波在冲积扇,盆地域中等多种不均匀地震构造体的地球表层区域的传播过程和地面运动分布.     

江苏东海5000米深井地球物理长期观测的最新进展

深井地震与地球物理观测(Borehole Seismology)是21世纪的一项崭新的高科技项目.为了排除地面干扰,取得高信噪比、高分辨率、高精度的地球物理资料,从上世纪70年代起,国外地球物理学界开始从地面观测向地下深井发展,建设了众多的深井观测台站,并组建了区域深井观测台网.     

西天山哈尔嘎嘎林恩铜金矿床地质特征及综合找矿模型

哈尔嘎嘎林恩铜金矿床位于西天山阿吾拉勒铁-铜-金多金属成矿带东段,矿区下石炭统艾肯达坂组地层大面积出露,海西晚期闪长岩类分布广泛,NNW向及NW向断裂构造发育。目前已发现的6个铜及铜金矿体均产于艾肯达坂组火山碎屑岩中,主要矿石矿物为黄铜矿、斑铜矿及辉钼矿。钾化、黄铁绢英岩化、青磐岩化等蚀变发育,具斑岩型矿床围岩蚀变典型分带特征。1∶1 000地质-化探剖面测量结果表明,Cu、Au、Mo、Ag等元素含量变化趋势一致且与矿(化)体及钾化蚀变吻合较好;瞬变电磁及磁法测量结果均指示Ⅱ、Ⅲ号矿体SE端深部可能存在隐伏岩体。根据矿床地质、地球化学和地球物理特征,构建了综合找矿模型,并对区内下一步找矿方向进行了预测,认为区内寻找斑岩型多金属矿床的潜力巨大,勘探重点为瞬变电磁高阻异常、正磁异常及化探组合异常叠加区域3 000m标高以下地段。      

中国大陆地壳应力场与构造运动区域特征研究

系统研究了1918～2006年间中国大陆及其周缘发生的3115个M4.6以上中、强地震的震源机制解,得到中国大陆地壳区域应力场的压应力轴和张应力轴空间分布的统计结果.探讨了大陆应力场的结构,以及周围板块运动对中国大陆应力场影响作用范围及其界线.结果表明,中国东部的华北地区受到太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压的同时,又受到从贝加尔湖经过大华北直至琉球海沟的广阔范围内存在的方位为170°引张应力场的控制.华北地区大地震的震源机制解反映出,该区地震发生为NEE向挤压应力和NNW向张应力的共同作用结果.印度洋板块向欧亚板块的碰撞挤压运动所产生的强烈的挤压应力,控制了喜马拉雅、青藏高原、乃至延伸到天山及其以北的广大地区.在青藏高原周缘地区和中国西部的大范围内,压应力P轴水平分量位于20°~40°,形成了近北东方向的挤压应力场,大量逆断层型强震集中发生在青藏高原的南、北和西部周缘地区以及天山等地区. 本文结果表明,正断层型地震集中发生在青藏高原中部高海拔的地区.证明了青藏高原周缘区域发生南北向强烈挤压短缩的同时,中部高海拔地区存在着明显的近东西向的扩张运动.根据本文最新结果,得到了华北、华南块体之间地壳区域应力场的控制边界线,发现该分界线与大地构造、岩石圈板块构造图等有较大差异,特别是在大别及其以东地区, 该分界线向东南偏转,在沿海的温州附近转向东,最终穿过东海直至琉球海沟.台湾纵谷断层是菲律宾海板块与欧亚板块之间碰撞挤压边界,来自北西西向运动的菲律宾海板块构造应力控制了从台湾纵谷、华南块体,直到中国南北地震带南段东部地域的应力场. 地震震源机制结果还表明,南北地震带南段西侧其P轴大约为NNE方向,与青藏高原的P轴方位一致.南北地震带南段东侧其P轴大约为NWW方向,与华南块体的P轴方位一致.因此,将中〖JP2〗国大陆分成东、西两部分的南北地震带南段是印度洋板块与菲律宾海板块在中国大陆内部影响控制范围的分界线.