沧东断裂第四纪活动性探测结果

根据人工地震探测结果,分别在天津东丽区山岭子村北、大港区中塘村和宁河县北淮淀村布设了三条钻孔剖面,对沧东断裂开展了钻孔勘探工作。经微体古生物鉴定和地层年代测试,确定了各钻孔第一、第二、第三和第四海相层的位置。通过以海相层为标志层的地层对比并结合中塘村BZ1孔古地磁测试结果,对沧东断裂的活动性进行了分析研究。结果表明,沧东断裂晚更新世以来没有发现活动的迹象,其最新活动年代可能在中更新世。如果以海河断裂为界,从位于沧东断裂北部的北淮淀钻孔剖面和位于南部的中塘钻孔剖面的地层对比发现,沧东断裂北段、南段活动性差异不大。同时,已有的一些研究表明,海相层的观测可能对地震信息反映较好。除沧东断裂探测外,天津南、北断裂、海河断裂对21口钻孔进行了海相层鉴定,目前开展的蓟运河断裂探测也将对海相层位置进行确定,这些结果,对利用咸水层观测地震信息的层位选择有很大帮助。     

土壤氡对郯庐断裂宿迁段F5断裂探测和活动性的研究

郯庐断裂带宿迁段多年来一直被列为江苏地震重点关注区域。在该区域展开了多期活断层探测和工程地震安全性评价工作,地震监测已经建成了测震、形变、电磁、流体等多种手段。用气体地球化学方法开展相关研究,探索活动断层运动和地震发生之间的相互关系,是对该地区地震科学研究的一种补充,其有着十分重要的意义。沿郯庐断裂带宿迁段F₅断裂布设土壤氡测线并获得相关数据,结合地质勘察、浅层人工地震等资料进行综合分析,结果表明该区域内土壤氡探测结果对断裂带的位置、断层类型和特征、断层活动性具有较好的指示性。土壤氡探测展示F₅断裂两条分支断裂F_5-1、F_5-2的位置,氡浓度异常形态与断层特征存在一定的对应关系,并利用土壤氡浓度强度为指标,初步判断郯庐断裂带宿迁段F₅断裂2条分支断裂的相对活动性。     

地震断层对管道压溃压力的影响

利用有限元软件ABAQUS,结合用户自定义Python程序,开展地震断层作用下深海管道局部变形和压溃过程的数值模拟。分析均质土体和随机分布土体模型的地震断层位移大小对管道局部变形的影响,并分析断层诱发的局部挤压变形对管道压溃压力的影响。研究表明:相比于断层走向与管道轴线方向垂直的走滑断层,断层走向与管道轴线方向夹角为45°的走滑断层作用下管道的压溃压力较小,且当断层走向为管道轴线方向逆时针旋转45°时,左旋走滑断层作用下管道的压溃压力低于右旋走滑断层作用下的管道压溃压力。断层位移相同时,管道径厚比越大,压溃压力越小。考虑土壤随机性时,由于APIX65钢制管道刚性较大,且管道两侧土体内聚力和摩擦角分散于均质土壤土体参数均值两侧,因此断层作用过程中管道受到的土压力在均质土壤模型中的土压力数值处上下波动。     

大灰厂断层形变测量结果的地质解译

对大灰厂断层形变测点的36年基线、水准观测资料进行了系统研究，将观测值的变化转换为断层的水平和垂直活动量，并从断层活动方式与所受压应力方向的关系研究了华北地区邢台一唐山地震时段和大同一张北地震时段，以及在八宝山断裂(大灰厂段)上显示的地震前后断层异常活动特征及相应的应力状态。认为对跨断层形变测量资料的分析研究不仅要通过一定的数学处理和统计学分析，更应当从断层活动方式及应力状态进行地质解译，以探索孕震过程中的断层活动信息。     

重庆荣昌及邻区中强震前后构造应力场变化特征

分布于某一区域内的多个地震的P波初动方向记录的总和包含着该区域的构造应力场的状态和地壳介质的某些信息,通过多个地震的P波初动方向求小震综合断层面解可以了解当地构造应力场的状况.本文依据2000年1月—2017年4月共69个地震台站记录的数字地震波形资料,选取具有清晰的P波初动的记录,利用格点尝试法计算重庆荣昌及邻区中强震前后不同时间段的小震综合断层面解,通过大量的不同时段的综合断层面解寻找在时间上稳定的空间规律性,由此推断出该区构造应力场的方向特征,从而分析其局部构造应力场特征.研究结果表明:研究区域内中强震孕震过程中的孕震应力场有增强趋势,利用P轴转向可以得到孕震信息.此外,地震后一段时间内求解得到的小震综合断层面解中的P轴方向一旦背离背景构造应力场,在这个应力场调整过程中会发生多次3～4级地震,但不会有4级以上的地震发生,而4级以上地震的发生要在应力场调整到与背景构造应力场方向一致以后才会重新开始孕育,这一规律能够为今后重庆地区中强地震的发生提取有用的地震前兆信息,在中强地震预测方面具有一定的参考价值.     

基于区域水准和跨断层资料分析云南地区地壳形变

为了获取云南地区现今地壳形变和断层活动特征,收集了云南地区1992—2016年的2期精密水准观测资料,采用基于GNSS连续站垂直形变资料约束的平差方法,对区域整体地壳垂直形变特征进行了分析,结果显示滇西北区域地壳整体表现为隆升,垂向速率为2—3mm/a,滇南区域显示地壳沉降速率为-1—-2mm/a,并在下关—永胜和思茅—景谷一带存在地壳形变高梯度带。收集了该地区30多年的跨断层场地观测资料,计算了所跨断层的三维活动量,得出了断层现今活动状态和异常特征,认为滇西北和滇中南地区的场地多数表现出异常活动的现象,其中楚雄、剑川和永胜的监测断层现今表现出与地质背景相反的走滑和拉张特征,峨山、建水和通海场地所处断层在张压性质上与地质背景相反。结合区域水准和跨断层观测分析结果,从“面”和“线”上得出滇西北和滇中南地区存在地壳形变和断层活动异常,构造应力积累较高的结果,加之缺震背景显著,认为应关注该区域中强地震的危险性。     

SH波水平入射穿越垂直断层隧道动力响应分析

结合黏弹性人工边界的时域波动输入方法和显式有限元法,设计了含垂直断层三维场地的SH波输入方法。基于建立的输入方法,研究了垂直断层对隧道地震响应的影响,并通过自由场算例验证了该方法具有较好精度。数值模拟结果表明:对于断层迎波侧的隧道结构,断层会对其地震动响应产生显著的放大作用,对于断层逆波侧的隧道结构,断层会对其产生隔离地震动的作用;相对周围围岩,断层介质的剪切波速越小,其产生的放大效应和隔震效果也会越显著;断层宽度越小,其对隧道地震动响应的影响范围也就越小,但是断层宽度的变化对于断层两侧隧道的地震动响应的影响并不明显。     

利用灰岩断层面形貌特征识别罗云山山前断裂古地震信息

以山西地堑系罗云山山前断裂的基岩断层面为例,用陆基Li DAR扫描获取了断层面形貌学数据,采用各向同性变差函数法计算了断层面形貌的分维值。结果显示,断层面形貌在高度上具有显著的分带性,每个分带的特征分维值随断层面高度的增加呈阶跃式变化。分析认为这种形貌特征可能反映了断层面与多次地震相关的间歇式出露方式。分带高度指示了约3m和1m的2组同震倾滑位移量,各分带之间的分维值过渡带是断层面缓慢剥露的结果。与片麻岩区的断层面形貌学研究结果相比,灰岩断层面形貌学分维值随着暴露时间的增加而减小,2种岩性区的断层面分维值D与断层面高度H呈现类似镜像的关系,在气候构造条件大致相同的情况下,考虑为岩性差异的影响。     

基于随机抽样一致性-网格搜索方法反演断层面倾角

采用小地震的丛集性活动资料定量地研究地下断层的三维几何信息对地震危险性评估具有至关重要的意义。若所使用的资料存在高比率的离群值,将会使断层几何参数的估值产生较大偏差。为了提高断层几何参数估值的稳健性,本文将随机抽样一致性（RANSAC）与网格搜索（GS）相结合,给出了随机抽样一致性-网格搜索（RANSAC-GS）估算方法。在数值模拟试验中,对模拟观测值加入1%,5%,10%和20%的离群值,分别采用GS和RANSAC-GS两种方法估算了断层面倾角,并从反演参数的残差、反演模型计算值与观测值的密合度、目标函数及相关度等方面证明了RANSAC-GS方法即使在高比率离群值的情况下,依然能够给出稳健的参数估值。最后,利用2008年1月至2012年12月鄂尔多斯地区小震重定位结果,以震源点到断层面距离最小为准则,采用RANSAC-GS方法反演获得太谷断裂的断层面倾角为52.5°,与前人的结果有较好的一致性,在此基础上对大地测量形变观测给出合理的阐释,从而证明了本文方法的有效性。