地震震源与灾害评估分析:中国四川2008年5月12日Ms 8.0汶川地震

汶川5月12日8.0级地震在构造上起因于印度板块与欧亚板块以每年约5 cm的速度聚敛,并因此而引起青藏高原的地壳物质向四川盆地及中国东南大陆运移.主震震源及余震活动集中于以龙门山为中轴的一条长约350 km、宽约100 km的地震活动带.震源深度一般分布丁地壳脆性-韧性转换边界以上约10～20 km区间的地壳震源层之中,属浅源构造地震.主要震源机制与龙门山构造运动方式密切相关,以其地壳厚度向西急剧加厚、重力梯度带、高波速比(Vp/Vs～2.2)等深部异常及逆冲断层兼具走滑性质的地质构造为特征.在震源辐射、路径传播和场地效应研究的基础上,分别计算并比较了岩石和土壤条件下的地震响应谱,特别强调了土壤条件下的场地放大效应;同时对与地震安全性有关的一些问题如地质灾害、地震频谱设计、地震早期预警系统及中、长期至短期地震预报等进行了探讨;特别提供了一个由加权平均计算、以岩石条件下震波衰减模式为基础的地震频谱设计参考实例.地震构造与动力学研究可融人工程地质与环境工程等学科发展.经历汶川地震考验的一些新近设计和建设的工程项目可为今后改进工程建筑规范与标准提供重要而有益的参考.地震预报是当今一大难题,但需探索研究,不可懈怠.地震减灾与预防足目前比较切合实际的安全举措.     

对构造物理学中壳-幔细结构的某些探讨

壳-幔细结构与地壳运动、构造变形、地震活动及其成因机制、岩浆活动、变质作用与成矿作用、地球的温度变化及演化等基本地学问题密切相关。本文以我国苏、浙、皖区和东海大陆架地壳细结构研究为例,结合国内外深部地质资料,探讨了异常地幔的三种可能成因;指出了苏南-东海大陆架有滑脱构造的某些地壳细结构特征;认为Moho面之下的M_0面可作为Air?模式的均衡补偿面。最后,文中给出了苏、浙、皖区均衡模式。     

地震动力学:震源分布与岩石圈流变特性(英文)

地震震源分布强烈依赖于构造环境的温度和压力条件。震源机制可使大陆地壳脆性-韧性转换带(下部稳定性过渡边界)的温压条件复杂化。该过渡边界伴随速度弱化作用(有震活动)向速度强化作用(无震活动)的转化。在岩石圈流变和壳幔动力学的基础上研究了与板块边界有关的地震活动,包括板缘地震和俯冲板片地震。俯冲带板缘地震的深度分布受约于脆性摩擦动力机制,而摩擦剪切机制不能满意地解释深震活动,包括俯冲板片地震。这是因为深震震源机制可能与高压、高温条件下的固一固相变有关,而用脆性破裂或摩擦作用来解释就不近合理。以理论与实验研究为依据,本文对与震源物理和震源分布有关的岩石圈流变特性进行了较为深入的论述。     

地球内部物理和演化的几个核心论题：I.地球内部结构和物理性质

本文综述研究地球内部结构和物理特性的几种常见规方法和主要研究结果,并首重讨论地球物理状态方程,地震成象,综合反演,高温高压实验和有关对比研究方法,均匀各向同性球对球模型仍不失其参考意义,但最新研究结果表明,地球内部状态是非均匀和各向异性的,横向不均匀对称地球模型仍不其参考意义,但最新研究结果表明,地球内部状态是非均匀和各向异性的,横向不均匀性主要表现在上地幔部分,下地幔和液态外核似乎比较均匀,但核－幔边界过渡带(D″)可能代表一个内含非均匀化学边界的热边界层,其形态起伏和横向变化影响地球模壁的球对称性。3-D地震成象实质上反映地震波建与温度异常的关系．而温度变化又会引起密度异常,因而密度变化是控制地幔对流的关键参数之一。     

下扬子-南黄海地区地壳结构与地震成因动力分析

本文分析了地震构造特征及其与地壳结构的关系,用有限元法计算了岩石圈内的应力-应变状态,讨论了地震活动的动因问题.下扬子——南黄海中-弱地震区为杭州湾——秦岭、郯庐和长江口——济州岛三条一级断裂带所控制.壳内5——20km 深度区间是一优势震源层.在5——15km 深度范围的主体震源层内,地震频度达70%以上.其中10——15km 区间地震频度最高.该震源层与中地壳低密层和地壳磁性层相叠置.有限元计算表明,震源层内地壳水平位移最大;伴随异常地幔侧翼断裂或破碎带的垂向震源带是最大主应力和应变状态转换的梯度带.从而认为,岩石圈由陆向海的裂离蠕散和地壳层滑是该区地震活动的主要动因.      

地球内部物理和演化的几个核心论题:Ⅰ.地球内部结构和物理性质

本文综述研究地球内部结构和物理特性的几种常规方法和主要研究结果，并首重讨论地球物理状态方程、地震成象、综合反演、高温高压实验和有关对比研究方法。均匀各向同性球对称地球模型仍不失其参考意义，但最新研究结果表明，地球内部状态是非均匀和各向异性的。横向不均匀性主要表现在上地幔部分，下地幔和液态外核似乎比较均匀，但核幔边界过渡带（Ｄ″）可能代表一个内含非均匀化学边界的热边界层，其形态起伏和横向变化影响地球模型的球对称性。３Ｄ地震成象实质上反映地震波速与温度异常的关系，而温度变化又会引起密度异常，因而密度变化是控制地幔对流的关键参数之一。     

下扬子中新生代裂谷带的地球物理—地质特征

本文通过地质、地球物理综合研究,阐明下扬子拗陷是在海西-印支前陆盆地基底上形成的中新生代裂谷带。它有东西分段、南北差异的特点。裂谷平面组合类型有平行状、三叉状和分裂状。苏北-南黄海代表拗陷中心渐趋东移的“漂移型”裂谷盆地。从地壳细结构观点探讨了裂谷盆地的形成机理和动力演化,给出了地质、地球物理论据和力源分析结果。     

用多层变密度直接反演法研究下扬子地区的岩石圈构造

本文用多层变密度直接反演方法研究下扬子地区的岩石圈结构,并讨论其大地构造涵义及演化问题。文中给出了三次样条密度-深度函数的重力正演公式,采用非线性最小二乘优化算法,得到岩石圈内G_5、G_6、G_7三个主要密度界面,它们分别相应于中地壳低密度层底面、Moho面和上地幔顶部低密度层上界面。通过岩石圈结构分析,得到以下结果:杭州湾—海盐—嘉兴—长兴—高淳—芜湖隐伏深断裂是一条北西向的一级构造边界,它对下扬子区的大地构造发展和地壳演化有重要影响。     

论震源辐射问题

地震震源辐射过程是现代地震学中一个复杂而关键的课题,而震源谱的研究则是认识震源辐射的重要一环。地震波由震源传播至地球表面,经历了一系列诸如路径衰减、地壳表层放大和场地效应等物理作用。其中震波衰减效应包括几何扩散、非弹性衰减(YQ(f))和近地表高频衰减。地壳放大作用主要发生于表层或浅层波阻抗梯度带。为了更确切地描述和理解震源辐射谱,必须从观测到的地面运动记录中把地震源谱分离出来,从而消除传播路径和地表场地效应。强震运动记录是研究震源谱的基本资料。采用频率域方法,以傅里叶变换为工具,可使时间域的卷积问题简化为频率域的乘积运算。研究区域含日本、墨西哥、土尔其、加利福尼亚、加拿大西部(British Columbia)和北美东部(ENA)等典型构造区。结果表明,在适当消除路径和场地效应之后,震源谱的基本特征只随震级变化,而与研究地区无直接关系,亦即震源谱基本独立于构造区域、震源距和震源深度。这对于未来强震运动预测和地震灾害评估具有十分重要的理论和实际意义。与此同时,高频衰减因子(Kappa)与构造环境有关：低Kappa工资值相应于较稳定的板内构造环境下的硬岩场地(如北美东部),而相对较高的Kappa值则相应于比较活跃的构造环境下的场地条件,如日本、墨西哥、加拿大西海岸、美国西部的加利福尼亚和土耳其的转换构造带。强震运动水平与垂直分量的频谱比RH/V(f)作为频率的函数可近似描述为地壳放大和场地高频衰减的综合效应：即RH/V(f)=A(f)^-πkf。其中,A(f)是地壳表层放大函数,k是Kappa因子。通过震源谱的对比研究。提供了一个新的震级转换公式。