华北地区大地震的长余震序列

作为活化的古老克拉通,华北地区的地震活动非常频繁。上世纪60年代以来,华北地区曾经发生了1966年邢台M7.2,1975年海城M7.3和1976年唐山M7.8等地震。2012年5月28日,在唐山地震震源区又发生了M4.8地震,引起了国内外地学界的广泛关注和争议。争议的焦点在于此次地震是1976年唐山地震的余震,还是唐山地区乃至整个华北地区新一轮地震活动开始的预兆。本文利用华北地区过去40多年的地震活动资料,研究了邢台、海城和唐山地区的地震活动。研究结果显示,邢台、海城和唐山地区过去30多年的小震活动明显高于这些地区大震前的地震活动及华北地区的背景地震活动,应是余震。同时由GPS资料计算的邢台、海城和唐山地区的地壳水平应变率也明显高于华北地区的背景值。这些小震活动和地壳水平应变率同时表明邢台、海城和唐山强震区的余震数十年后仍在持续。震后粘性松弛可能是华北地区长时间余震持续的主要原因。     

由空间大地测量得到的太平洋板块现今构造运动与板内形变应变场

推导了板块的弹性运动方程.根据太平洋板块(PCFC)上空间大地测量的观测结果,建立了PCFC的弹性运动模型,该模型与板块实际运动状态的符合程度明显地优于刚体运动模型.研究表明：PCFC现今旋转的角速度比过去3Ma的平均值大0037°/Ma;在PCFC内部存在明显的水平形变,在15°S以北和2045°E以西地区存在一致的向西形变,北西与南西方向的形变速率分别为08～35 mm/a与10～34 mm/a;在板块的东南区存在一致的向东形变,北东与南东方向的形变速率分别为15～18 mm/a与28～91 mm/a.PCFC内部水平应变场的空间变化是有规律的,在PCFC的西北部,主压应变轴为NW-SE方向,主压应变率大于主张应变率;在PCFC的东南部,主压应变轴为NE-SW方向,主张应变率大于主压应变率;PCFC的东南边界是扩张边界,边界附近的主张应变率最大（平均为151×10-9/a）,主张应变轴基本上与洋中脊的扩张方向一致;PCFC的西北边界是俯冲边界,边界附近的主压应变率最大（平均为075×10-9/a）,主压应变轴基本上与太平洋板块的俯冲方向一致.     

汶川Ms8．0地震孕育发生的机制与动力学问题

2008年5月12日四川省汶川县发生了Ms8.0强烈地震.发震断层是龙门山断裂带的映秀-北川断裂.分析震前的GPS速度场发现,从巴颜喀拉块体西部到龙门山断裂带沿大约N103°E方向的缩短速率为13.0 mm/a,龙门山断裂带的右旋走滑速率1.1 mm/a,断裂带处于闭锁状态.四川盆地沿大约N103°E方向有少量的压缩变形,而沿SW方向有少量的拉张变形.同震位移场显示,这次地震可能是巴颜喀拉块体SE向逆冲与四川盆地NW向俯冲同时发生的.应变场分析发现,震前震中区的主压与主张应变率分别为-30.840×10-9/a与13.956×10-9/a,主压应变轴N105.4°E与震源机制解得到的主压应力轴的方向N103°E一致.由本文提出的应力-应变机制得到的断层滑动方向和走向与地表破裂调查和震源机制解得到的结果一致.印度、太平洋和菲律宾海板块与欧洲板块的相互作用足龙门山断裂带积累弹性应变能和孕育汶川地震的长期作用力.苏门达腊大地震使青藏高原和华南块体的相互作用加强,促进了汶川地震的发生.     

汶川MS8.0地震孕育发生的机制与动力学问题

2008年5月12日四川省汶川县发生了MS8.0强烈地震.发震断层是龙门山断裂带的映秀—北川断裂.分析震前的GPS速度场发现,从巴颜喀拉块体西部到龙门山断裂带沿大约N103°E方向的缩短速率为13.0 mm/a,龙门山断裂带的右旋走滑速率1.1 mm/a,断裂带处于闭锁状态.四川盆地沿大约N103°E方向有少量的压缩变形,而沿SW方向有少量的拉张变形.同震位移场显示,这次地震可能是巴颜喀拉块体SE向逆冲与四川盆地NW向俯冲同时发生的.应变场分析发现,震前震中区的主压与主张应变率分别为-30.840×10^-9/a与13.956×10^-9/a,主压应变轴N105.4°E与震源机制解得到的主压应力轴的方向N103°E一致.由本文提出的应力-应变机制得到的断层滑动方向和走向与地表破裂调查和震源机制解得到的结果一致.印度、太平洋和菲律宾海板块与欧洲板块的相互作用是龙门山断裂带积累弹性应变能和孕育汶川地震的长期作用力.苏门达腊大地震使青藏高原和华南块体的相互作用加强,促进了汶川地震的发生.     

利用空间大地测量资料研究临汾盆地及边界断裂形变场演化特征

基于临汾盆地及其周缘的GPS和In SAR观测资料,通过计算最大主应变、最小主应变、面应变等水平形变特征量以及罗云山断裂(南段)上盘雷达视线向形变速率,综合研究汶川M 8.0地震前后临汾盆地及边界断裂现今地壳形变特征。结果显示:汶川M 8.0地震的发生引起临汾盆地及周缘形变场的动态调整,罗云山断裂南段至峨嵋台地北缘断裂应变率场由弱张性活动转为较强的压性活动状态,最大面应变率由1.5×10-8/a变为-3.1×10-8/a,SBAS-In SAR结果同时显示,罗云山断裂(南段)上盘于2009年起由下降转为隆起,在形变场动态调整过程中发生河津M 4.8地震,之后该区域应变率场恢复背景状态;汶川M 8.0地震有利于在山西断陷带南段北东东向断裂间形成压性应变积累,对河津地M 4.8地震的发生可能具有促进作用。     

云南中北部地区水平形变应变场研究

根据云南地区1999－2001年的GPS观测求得的水平变场和应变场，研究了云南北部地区的形变和应变特征。研究表明，研究区的中部地壳位移量较小，比较稳定，西部和东部位移量较大，活动性较强，应变场揭示出，本区地壳及其各次一级断块的主压应变轴方向都为NW－SE方向，主张应变轴方向为NE－SW向研究区北部以张应变为主导，中部和南部压变变占主导地位，剪应变等值线的展布方向与活动断裂走向基本一致。断层活动的应变应力场与各个断裂带所处的构造位置有关，活动性质不尽相同。     

利用GPS数据分析四川“Y”型构造区地壳运动状态

四川地区地质构造复杂,地壳活动剧烈,为了深入揭示该区“Y”型构造区地壳1999年以来近20年的动态演化规律,基于1999—2017年7期GPS数据,解算各周期网格速度场、应变率场,研究地壳应变场演化过程。结果表明：①2008年以前的3期GPS速度场相对稳定,汶川地震后,速度场变化最大的龙门山断裂带由4.0—5.0 mm/a增至8.0—10.0 mm/a;②汶川震后,“Y”型构造区最大剪应变高值区出现在汶川以东,由2.0×10^-8/a增到22.0×10^-8/a;龙门山断裂带以SE或SEE向主压应变为主,变化速率约5.0×10^-8/a—12.0×10^-8/a,鲜水河断裂由震前NS向主拉应变转为震后EW向主压应变,安宁河断裂东侧由震前SE向主压应变6.0×10^-8/a减至震后的2.0×10^-8/a;面膨胀结果显示,由震前低密度梯度带瞬间变为平行于龙门山断裂带走向的高密度变化区,且存在以金川至都江堰、北川至青川为条带的2个正负交替过渡区;③汶川地震发生压应力释放后,该区SEE向压性特征又逐渐增强,且持续至2017年,释放了龙门山断裂带地壳内部SEE向压应力多年累积能量,但汶川地震对鲜水河断裂与安宁河断裂的整体运动状态则无明显触发作用。     

GPS观测揭示的芦山M_S7.0地震前龙门山断裂带南段变形演化特征

横跨龙门山断裂带南段的连续GPS测网记录到了2013年4月20日芦山MS7.0地震孕育过程相关的地壳变形信息,为研究此次地震前孕震区地壳变形动态演化过程提供重要的基础资料.研究表明,汶川地震的发生导致茂县-汶川断裂南段及以东地区挤压应变和左旋剪切应变加载.GPS跨单条断裂的基线平均缩短速率约为1~2 mm/a,跨越整个断裂带的基线平均缩短速率约为8~10 mm/a,且均表现出随芦山地震临近年均缩短速率逐渐减小的特征;多站组合的应变参数时序结果显示,龙门山断裂带南段主压应变率自西向东逐渐减小,主压应变方向为N30°~45°W近似垂直于断裂带;北川-映秀断裂以东地区以挤压变形为主兼有明显的左旋剪切变形,且面应变和第一剪应变随着芦山地震的临近应变率逐渐减小;北川-映秀断裂以西则表现为在时间进程上逐渐增强的右旋剪切变形.区域GPS变形场结果显示汶川震后龙门山断裂带南段挤压应变积累速率显著大于震前,且茂县-汶川断裂以东地区表现出左旋剪切应变积累特征.综合分析认为,汶川地震后巴颜喀拉块体东向运动加速,运动速度自西向东递减,致使在汶川地震中未破裂的龙门山断裂带南段的挤压应变积累水平进一步增强.     

菲律宾海板块的整体旋转线性应变模型与板内形变-应变场

用菲律宾海板块上7个站ITRF2000的速度建立了菲律宾海板块的整体旋转线性应变模型. 结果认为菲律宾海板块的现今运动是顺时针方向旋转,与NNR_NUVEL_1A估计的旋转方向一致,但与NNR_NUVE_1A估计的旋转极位置和旋转角速度有较大差别. 本文模型与Sella等建立的刚体运动模型相比能更精确地描述菲律宾海板块的现今构造运动与板内形变. 菲律宾海板块内部存在强烈的形变-应变场. 在板块上存在一致的向东形变,形变速率在中央构造线附近小,东、西边界附近大,南、北两端小,中部大,在Mariana弧上向东的形变速率达到484 mm/a. 板块上南北方向的形变,东、西部存在明显差别,东部的南北向形变速率很小,西部在Manila海沟附近南北向形变速率较大,北端向北的形变速率为113 mm/a,南端向南的形变速率为293 mm/a. 板块的中央构造线把板块的主应变场分为东、西两个区. 东区存在非常强烈的张应变,压应变则很弱. 主张应变为近东西方向,从中央构造线向东主张与主压应变率逐渐增加,板块东南边界附近（148°E,15°N）主张应变率最大为858×10-8/a. 在西区,存在很强的主压应变而主张应变则较弱,主压应变为NW-SE方向,主压与主张应变率呈现从中央构造向西逐渐增加的特征,在板块西北边界（122°E,23°N）附近,主压应变率最大为571×10-8/a. 菲律宾海板块主应变场的空间变化与板块内部及周围的构造背景密切相关,是构造应力场的反映.     

2015年9月14日昌黎M_L 4.7地震分析

2015年9月14日河北昌黎发生M_L 4.7地震,是唐山老震区的一次有感余震活动。从地质背景、序列情况、震源机制解及发震背景等进行分析,并由唐山老震区2000年以来M_L 4地震的成对发生探讨M_L 4地震活动规律,认为此次地震:主压应力方向为NE向,与华北构造应力场一致;与震前出现的唐山老震区M_L 2地震平静、缺震、b值、波速比等测震学参数异常有很好对应;打破了2004年以来唐山老震区M_L 4地震的2年发震韵律,值得进一步研究。     

水库蓄水引起的附加应力场,孔压场和形变场

针对５种模拟库区：库心存在正断层；库心存在逆断层；库边存在正断层，水库蓄水在上盘；库边存在正断层，水库蓄水在下盘；库心存在带内由胶结程度更好的介质所填充的正断层，分别计算了水库蓄水引起的附加应力场、孔压场和形变场，并对它们的分布特征作了综合分析。     

The Vertical Deformation and Horizontal Displacement Fields,Movement, and Seismicity of the Island Arc Tectonics

In this work,the vertical deformation,horizontal displacement,and stress fields of arcuate tectonics are theoretically derived from the horizontal tectonic stress; then the characteristics of tectonic movement,seismicity,and focal mechanism of arcuate tectonics of the entire world are explained.It is pointed out that the island arc and other arcuate tectonics are gradually developed under the displacement and stress fields of the arcuate tectonics and that the under-thrusting action of the ocean plate is secondary.The distance formulas between the volcanic arc and the trench are suggested and also that theoretical results are consistent with actual data.     

New Understanding of Variation Characteristics of Well Water Level in Majiagou Mine, Tangshan City, Hebei, China

Based on the well water level data in Majiagou Mine in Tangshan City since 2000, it is suggested that the water level rise from 2008-2014 is possibly associated with reduced infiltration caused by less precipitation, together with the effect of less groundwater exploitation. However, the water level rise from 1992-1998 cannot be interpreted properly if we extend the data source back to 1991. After comparing the data with long-term water level data of five wells with different hydro-geological units in Tangshan and Qinhuangdao, the study indicates that the long-term water level variation cannot be only attributed to the effect of less precipitation and the control of groundwater exploitation, but also with the influence of regional stress field change. With the support of regional geological and tectonic information, combined with the comprehensive analysis of CBM data obtained from the coal field, new understandings of the dynamic characteristics of annual variation are obtained.     

岛弧构造的垂直形变场与水平位移场及其构造运动和地震活动特征

本文根据水平构造应力作用，推导了弧形构造的理论垂直形变场、水平位移场和应力场，进而对全球性的岛弧构造带在构造运动、地震活动和震源机制等方面的特征给出了新的解释；提出岛弧等弧形构造主要是在弧形构造位移场、应力场作用下逐渐形成的，而大洋板块的俯冲作用是次要的。     

甘肃嘉峪关地震台大地电场观测数据干扰分析

文章对甘肃嘉峪关地震台2001年至2009年以来大地电场分钟值资料做了全面的分析和整理。对造成观测资料相关性低的电暴（磁暴）、人类活动、雷电、降水、观测系统本身变化（包括更换电极）、电阻率测量、公用接地网等干扰因素进行分析,并做出相关的解释。这将对分析和运用地电场资料进行地震预报有一定的意义。     

庐山星子温泉及其地热田的基本特征

庐山星子温泉,位于庐山南麓的星子县温泉村,泉水水温最高达72℃。热矿水类型为氟水、硅水、硫化氢水和氡水,适宜休闲、旅游、度假、理疗开发利用。在温泉出露处以西约1km南山公路的南侧,钻孔揭露见地热水,水温63℃。两地地热水的特征有其相似性,其形成与分布都受控于EW、NNE、NWW向断裂,但二者又有各自相对独立的热储结构。     

The palaeogeomagnetic field strength,variations in reversal frequency,and geomagnetic dynamo models

Abstract

The geomagnetic field and its frequent polarity reversals are generally attributed to magnetohydrodynamic (MHD) processes in the Earth's metallic and fluid core. But it is difficult to identify convincingly any MHD timescales with that over which the reversals occur. Moreover, the geological record indicates that the intervals between the consecutive reversals have varied widely. In addition, there have been superchrons when the reversals have been frequent, and at least two, and perhaps three, 35-70 Myr long superchrons when they were almost totally absent. The evaluation of these long-term variations in the palaeogeophysical record can provide crucial constraints on theories of geomagnetism, but it has generally been limited to only the directional or polarity data. It is shown here that the correlation of the palaeogeomagnetic field strength with the field's protracted stability during a fixed polarity superchron provides such a constraint. In terms of a strong field dynamo model it leads to the speculation that the magnetic Reynolds number, and the toroidal field, increase substantially during a superchron of frequent reversals.     

2011-2014年康定周边地形变场变化与芦山7.0级地震及康定两次中强地震的关系研究

收集康定地震区及周边（99.6°~105.2°E,27.8°~33.0°N范围内）连续GPS观测站的资料求解站速度场,采用刚性-线弹性运动方程计算方法,拟合计算得到研究区域规格网格点（0.4°×0.4°）的速度值和主应变率值。基于该结果分析研究区内的运动特征和应变场变化情况,并讨论其与地震孕育发生的关系。分析结果表明,芦山7.0级地震发生前研究区呈现应变能量积累态势,而地震之后研究区呈应变能量释放调整态势,2014年康定地震的发生就是该区构造运动调整下的产物。     

山西临汾中心地震台地电场观测数据质量分析评价

简要介绍了山西临汾中心地震台大地电场观测系统,并对2009年以来更换电极后,观测数据质量进行了分析评价,表明,临汾台大地电场观测数据能够反映出地电场强度的时空变化,数据质量符合规范要求,可以为地震前兆研究提供相应信息。     

济阳坳陷地温场分布特征

在整理和分析了703口钻井测温资料的基础上，编制了济阳坳陷现今地温梯度分布图、4～6km深度的地温分布图和下第三系沙四段顶界面地温分布图. 研究表明：济阳坳陷的现今地温梯度平均为35.5℃/km，其中沾化、东营、车镇和惠民等4个主要凹陷地温梯度平均值分别为36.1℃/km、35.5℃/km、35.4℃/km和34.6℃/km，外围的潍北凹陷为35.0℃/km. 地温和地温梯度分布主要受凸凹相间的构造格局控制，与基底埋深有关，表现为凸起区高、凹陷区低的特征. 另外，济阳坳陷一些地温梯度相对较高的地区与新生代的火山岩分布基本吻合. 盆地基底埋深，即盆内凸起凹陷的分布，受盆地形成过程中岩石圈伸展控制，火山岩的分布也与岩石圈伸展作用有关，所以，济阳坳陷的地温场分布特征是由构造演化决定的. 研究结果还表明，济阳坳陷大部分地区沙四段目前还处在油气液态窗内.