从地震折射和反射剖面结果讨论唐山地震成因

通过唐山震中的地震测深以及深反射剖面,揭示了唐山震源区的浅部及深部构造图象,它与以往的推测很不相同。 唐山东面的开平向斜属中生代构造,探测的结果表明,向斜轴是一近于直立的地壳断裂。唐山地震时的水平地形变主要是由开平地壳断裂的位移引起的,它是北北东-南南西向右旋走滑断裂。开平地壳断裂西面的陡河断层是一自地表向南东方向下插的正断层,断层倾角为26°,延伸至5km深处。陡河正断层刚好插到唐山市震中区的正下方。唐山地震时的垂直地形变主要是由陡河正断层的滑动引起的。 野鸡坨-丰台断层通过震源区的西部边缘,断层以西的第四纪沉积层,在过去一百万年间曾经沿北北东方向水平滑移15km,表明它也是一个右旋的走滑断层。但是它在近代数百年间并无地震活动,唐山地震时该断层的滑动亦不明显。 开平地壳断裂和陡河正断层在唐山地震时同时滑动,说明地震的作用力除区域水平构造力外,地壳上方还存在一个附加的引张力。在开平断裂处,上部地壳的反射面倾角杂乱,而且在它的正下方,莫霍界面明显错断,因此,地幔顶部的热物质可能自开平地壳断裂中上升。热物质产生的热应力在地壳上方可表现为张应力,而在地壳下方却表现为压应力,这与反射地震剖面图的现象相符合。开平地壳断裂中热物质的上升对地震的产生有     

从地震折射和反射剖面结果讨论唐山地震成因

通过唐山震中的地震测深以及深反射剖面,揭示了唐山震源区的浅部及深部构造图象,它与以往的推测很不相同。 唐山东面的开平向斜属中生代构造,探测的结果表明,向斜轴是一近于直立的地壳断裂。唐山地震时的水平地形变主要是由开平地壳断裂的位移引起的,它是北北东—南南西向右旋走滑断裂。开平地壳断裂西面的陡河断层是一自地表向南东方向下插的正断层,断层倾角为26°,延伸至5km深处。陡河正断层刚好插到唐山市震中区的正下方。唐山地震时的垂直地形变主要是由陡河正断层的滑动引起的。 野鸡坨—丰台断层通过震源区的西部边缘,断层以西的第四纪沉积层,在过去一百万年间曾经沿北北东方向水平滑移15km,表明它也是一个右旋的走滑断层。但是它在近代数百年间并无地震活动,唐山地震时该断层的滑动亦不明显。 开平地壳断裂和陡河正断层在唐山地震时同时滑动,说明地震的作用力除区域水平构造力外,地壳上方还存在一个附加的引张力。在开平断裂处,上部地壳的反射面倾角杂乱,而且在它的正下方,莫霍界面明显错断,因此,地幔顶部的热物质可能自开平地壳断裂中上升。热物质产生的热应力在地壳上方可表现为张应力,而在地壳下方却表现为压应力,这与反射地震剖面图的现象相符合。开平地壳断裂中热物质的上升对地震的产生有     

由西菲律宾盆地长线地震折射实验测定和模拟可能的地幔组分

在西菲律宾海进行了长达500km的长线地震折射实验。经过地壳偏移校正的折射数据用来估计上岩石层的速度结构。地震结构可以用简单的叠加公式转换成速度与压力的关系。把西菲律宾海的速度-压力数据与可能的地幔成分作比较。成分模型表明:在未作温度校正前,速度结构介于榴辉岩和榴辉岩-纯橄榄岩岩相之间(见Christensen,1971)。但针对盆地稳态温度下的地慢组分对速度数据进行校正结果表明:西菲律宾海上地漫的地震梯度远高于预测的任何单相成分的地馒的梯度。     

西北太平洋盆地白垩纪海洋岩石圈的地震折射研究

西北太平洋盆地古岩石圈(约110百万年)的地震折射研究,对地壳和上地幔地震结构及岩石圈的老化过程施加了一些限制。应用强有力的振幅模拟技术发现,除了地幔速度的方位各向异性外,地幔结构没有明显的横向变化。而所观测到的各向异性和预测的情况相反,这说明了这一地区的构造背景比原来想象的要复杂。古洋壳的上地壳速度普遍大于年轻洋壳的上地壳速度,这一点支持了目前认为的地壳孔隙度随年龄而降低的理论。然而,没有迹象表明洋壳随年龄有明显地变厚及下地壳层的速度比层3的高或低,纵波和横波速度排除了地幔主要由蛇纹岩化物质组成的这一可能性。唯一表明橄榄石辉长岩地壳底层迹象的是1.5km厚的莫霍(Mobo)转换带。在速度较慢的各向异性那个方向上,莫霍面以下15km的地幔速度从8.0km/s增加到8.35km/s。该速度增加与均匀的上地幔模型是不一致的,并说明了莫霍面附近的组分发生不均匀变化或相变。     

洛杉矶盆地中的地震波形模拟

最近发生的几次地震与洛杉矶盆地邻近,这为提取盆地对地震波传播的影响提供了机会。1987年10月4日发生的惠蒂尔峡谷地震序列中的一次余震(M_L=5.3)和1991年4月28日发生的谢拉马德雷主震(M_L=5.8)在盆地最深处各台站所构成的方位角相近。盆地各台站所得到10月4日余震记录有一显著特点,即S,SS等多重反射波振幅很大。切向分量上其振幅高达直达S波振幅的2倍。在小于25km的这样一个小范围内,需要一个水平方向的地震波速度梯度,使地震射线足够快地发生弯曲,以形成这些多重反射波。本文采用了一种正演模拟方法,用有限差分数字技术得到双力偶点源震源机制。以洛杉矶盆地东端一个近代地质横断面为依据的模型生成的震相比在地震记录中所看到的震相要多。而以顶部几层中低剪切速度的倾斜分层为依据的较简单的模型,与资料拟合得更好。为了符合直达P波、直达S波和第一个多重S波之间的到时差,要改变地震速度、深度、层的倾斜等输入参数。尽管第一个多重波的相位与资料不符,但直达S波和第一个多重S波初动脉冲的到时、振幅模拟得很好。除了在邻近盆地边缘的距离内,盆地模型中加进陡峭的西部边界,对合成波形没有多大影响。在盆地最深部分SS波的振幅是最大的,比直达S波大2倍。从东北到西南,尾波持续时间从8s增加到20多秒。谢拉马德雷主震发生在惠蒂尔峡谷地震序列的东北部25km左右。惠蒂尔峡谷的模型被扩展到这一距离范围,在惠蒂尔地震和谢拉马德里地震震中之间设置一浅盆地,以模拟圣加布里埃尔沉积盆地。虽然由深盆地边缘产生的震相仍然控制着合成波形,但该模型产生了一个长的尾波。这一研究表明:穿过深沉积盆地,频率达1Hz的若干特定震相可以用二维地震波速度模型来解释。     

天津—北京高分辨地震折射剖面初至波走时成像

利用走时成像中的正则化反演方法对天津—北京的高分辨地震折射剖面获得的初至波资料进行成像.分析了不同的初始模型和参数变化对反演结果的影响,并采用检测板方法对最终模型的分辨进行评估,得到了天津—北京剖面的上地壳精细速度结构,给出了该地区的隐伏断层.结果显示,最终模型分辨达到5 km×1 km,部分地区更加细致;研究区域坳陷区与隆起区相间,大坳陷内部有小坳陷;结晶基底的深度变化约2～8 km,其起伏形态符合地质构造情况;断裂活动和第三系以来的壳内运动对速度结构影响较大.     

通过岩石物理模拟改进北黄海盆地中生界致密砂岩储层的地震刻画

北黄海地区多年来受困于储层预测精度欠佳,分析实测纵波、横波和密度曲线不能很好的反映储层岩性和物性.本次研究通过采用岩石物理模拟方法,以Xu White模型和岩心分析数据为基础,模拟出实际地层条件下的弹性测井响应,并以此分析研究储层岩性、物性、含油气性对弹性参数的影响,结合对井眼环境和泥浆侵入对弹性测井曲线的影响进行校正,获得了高质量的弹性测井曲线,在此基础上运用实际测量的纵波阻抗曲线和岩石物理模拟的纵横波速度比曲线,建立了储层和有利储层的弹性解释框架,指导地震叠前反演结果的量化解释,与已知钻井结果对比解释精度较高.参考本次储层的预测结果部署了新的钻井,后钻井实钻结果在储层、有利储层方面都与预测结果保持一致,说明了岩石物理方法对改进的储层解释模板的重要性.     

地震速度资料在北黄海盆地中的应用

概述了北黄海盆地的区域地质背景和速度分析的原理,通过对北黄海盆地速度谱的解释和计算,得到了层速度、平均速度、砂岩百分含量等信息,利用这些速度资料识别多次波、辨别坳陷区和隆起区,进行时深转换、构造分析以及岩性分析,为北黄海盆地地震资料解释、沉积相分析以及资源量计算提供可靠的依据。     

青藏高原东北缘基底结构研究——玛多-共和-雅布赖剖面上地壳地震折射探测

利用青藏高原东北缘玛多-共和-雅布赖人工地震测深剖面的沉积盖层及上地壳折射波Psed、Pg走时,使用正则化方法反演该剖面基底速度结构,并通过射线数分布、分辨率分析等手段分析反演结果的可靠程度,得到了沿剖面850 km近地表沉积盖层及结晶基底结构性质及构造变化特征,揭示了巴颜喀拉块体中段、东昆仑-西秦岭褶皱带、祁连褶皱带东侧及阿拉善块体等四个一级地质构造单元以及各块体内部若干次级构造沉积盖层介质岩性及厚度,结晶基底性质及被改造特征,在此基础上分析了（沿测线）青藏高原东北缘与外围阿拉善块体、高原内部块体间上部地壳构造耦合以及与地表构造形态关系.     

龙门山断裂带中段深地震宽角反射/折射剖面研究

射线追踪方法是研究地震波在横向非均匀地壳介质中传播的重要方法.本文推导了理论走时对网格化节点速度的偏导数公式,提出了针对深地震宽角反射/折射剖面数据反演的联合迭代法,并使用该方法对横跨龙门山断裂带中段的一条深地震宽角反射/折射剖面进行了反演和解释.首先,对每一炮的观测数据进行一维反演,在此基础上插值出一个粗略的二维速度模型;然后,使用射线追踪方法计算理论走时,再根据理论走时与观测走时的拟合程度对二维模型进行调整,以获得更加接近实际的二维速度模型;最后,利用联合迭代法对观测走时进行反演,经反复迭代使所有接收点理论走时与实测走时的残差平方和最小,最终获取该剖面的二维地壳速度结构.反演结果表明:测线东段的沉积盖层明显厚于中段褶皱带和西部高原,中部褶皱带部分地区出现基岩裸露;构造转换带两侧的地层分界面近于水平层状分布,其西侧的中、下地壳内各存在一个层间速度间断面;构造转换带内存在薄厚不等的低速层,自西向东有增厚趋势.此外,龙门山断裂带的3条主断裂向下深切结晶基底,这是由于西部松潘—甘孜地块自西向东运动,受到刚性扬子地块的阻挡,沿铲式断裂向上爬升所致;而在断层上盘距地表约15 km深处出现的最大剪应力极值区,正是发生汶川M_S8.0地震的震源位置.      

三江地区地壳结构及动力学意义:云南遮放-宾川地震反射/折射剖面的启示

位于中国云南省的三江地区的断裂主要包括金沙江-红河断裂、澜沧江断裂和怒江断裂(三江断裂带). 通过解释跨过滇西构造域中腾冲与保山地块的遮放-宾川宽角反射/折射地震剖面, 文中以地震波旅行时层析成像方法获得了地壳纵波速度结构, 以地震散射成像方法获得地壳反射结构, 从而重建了研究地区的地壳、上地幔反射结构. 给出的研究区地震P波速度和反射结构图像表明:该剖面的地壳结构可以划分为3个块体, 各块体间地壳速度与反射图像具有明显差异, 保山段地壳速度较东西两段为低, 莫霍界面反射强. 该地区地壳厚度为40 km左右, 并具有从西向东增厚的趋势. 腾冲南, 即剖面上80~115 km地段, 在8~10 km深处存在一组亮点形式的强反射带, 莫霍界面反射波场在横向变化明显. 对三江断裂地带地壳增厚的方式, 地震孕育的构造环境及腾冲、保山地块、潞西海槽之间的接触关系等问题进行了讨论.     

临汾盆地地壳精细结构和构造——地震反射剖面结果

采用深、浅地震反射相结合的探测方法,对临汾盆地的地壳结构和隐伏活动断裂进行了研究.结果表明,研究区地壳具有清晰的上、中、下地壳结构特征,其地壳厚度约为38~42 km.临汾盆地为典型的半地堑沉积盆地,盆地沉积层最深处约为5~6 km.莫霍面在临汾盆地下方出现约3 km的上隆,其展布形态与盆地基底呈“镜像”对应关系,显示出临汾盆地为拉张作用下的纯剪切盆地模式.深地震反射剖面揭示的一系列铲状或面状正断层在剖面上表现为“负花状”构造特征,其中,罗云山山前断裂和浮山断裂为临汾盆地的东、西边界控制断裂,具有规模大、切割深度深和多期活动的特点,对临汾盆地的形成、地层沉积和褶皱以及地震活动都有重要的控制作用.研究结果为深入理解该区的深部动力学过程、分析研究深浅构造关系、评价断裂的活动性提供了依据.     

土耳其中部西Tuz Glü盆地的地震折射研究

1970年,土耳其石油公司在土耳其中部的Tuz G(?)lü(盐湖)盆地进行了一项地震折射试验研究。利用时间序列分析和射线追踪的方法,给出了两条测线之一的地震解释结果。这个结果证实沉积层厚度由剖面西南端的3km变化到沿测线分布的某两点处的10km。地表低速层之下,P波速度为4.0—4.2km/s,这意味着沉积层主要是由蒸发岩组成。在模型的最底层P波速度为6.15km/s,这与位于白垩系变质基底或安山岩类的熔岩之上的沉积层是一致的。数据网的大面积覆盖可建立一个详细的、能展示地层复杂形态的2一D模型。著者识别出影响基底和上覆地层的两个主断层。从这些形态特征和有关的层位移来推测:这些或许是与控制着Tuz??盆地发育的Aksaray-Sereflikochisar和Karapmar-Cibanbeyli-Hay-mana的枢纽构造相关的生长断层。     

兰州盆地最大潜在地震变形数值模拟

在分析兰州盆地及周边地震构造环境、深部地球物理特征及盆地结构构造特征的基础上,建立了马衔山北缘断层西段发震的三维地震构造模型.采用三维有限元方法计算了该断层段未来发生MS7.0地震在兰州盆地的变形影响.计算结果表明:地震产生的变形及地震应力在兰州盆地区内已有很大程度的衰减,在量值上从盆地西侧到盆地东侧总位移值从1.25 m降至0.3 m;盆地内部最大地震应力则基本保持在0.02 MPa左右,只在盆地边缘及高阶地前缘局部点达到0.2 MPa.地震应变在东、西盆地有明显的分异,但量值总体保持在10-5,只在局部异常点达到10-4,不会在盆地区内形成地表裂缝等破坏,对建筑结构的永久变形影响也较小.但应注意盆地边缘地貌单元分界处与断层附近的局部异常影响及其可能触发的次生灾害.     

联合利用地震深反射与折射资料研究延怀盆地壳-幔过渡带的性质s

根据1992年延怀盆地的深地震反射共中心点(CDP)叠加剖面图,提出了延怀盆地的壳-幔过渡带初始模型．对于1993年通过延怀盆地的北京——怀来——丰镇剖面的宽角反射与折射剖面资料,进行震相分析．在一维模型基础上进行走时反演和二维射线追踪．最后,采用反射率法对延怀盆地壳——幔过渡带的上下界面的反射波PM和PM进行了波形拟合,证明了其存在;同时明确了延怀盆地莫霍不连续面是高低速相间的薄层组成的过渡带性质．这一结构与邢台地震区壳-幔过渡带结构相似．这一特征说明由于延怀盆地莫霍面附近存在深大断裂,有可能从地幔中贯入熔体或流体的透镜体,从而形成低速层多层结构．      

银川盆地岩石圈结构——长观测距宽角反射与折射剖面结果

利用2014年完成的穿过银川盆地人工源宽角反射与折射剖面的3炮长观测距资料,采用基于地震波走时反演方法的Rayinvr算法得到了研究区地壳和上地幔的速度结构.结果表明:研究区地壳厚度为42—48 km,莫霍面沿剖面展布形态呈现出东西两侧浅、中部较深的特征,莫霍面最深的区段位于贺兰山下方. P波速度沿剖面随着深度的增加呈正梯度增大,然而在深度约为90—103 km的岩石圈地幔中,识别出两组较明显的反射界面,两组界面之间并未发现P波速度随深度而显著增加,表明研究区下方存在与地球平均模型中速度随深度增加而增大不相符的速度结构,推测银川盆地下方岩石圈与软流圈之间可能存在速度过渡带.      

利用宽角反射/折射地震剖面揭示芦山M_S7.0地震震区深部孕震环境

2013年4月芦山地震发生后,中国地震局迅速成立了芦山地震科学考察指挥部,要求查明芦山地震的深部构造环境和孕震背景.为此,中国地震局地球物理勘探中心于2013年9月至11月在芦山震源区布设了一条长约410km的人工地震高分辨宽角反射/折射探测剖面,获得了信噪比较高的人工地震探测数据,采用地震射线走时正演拟合构建了该区的地壳及上地幔二维P波速度结构模型,结果显示:扬子块体和松潘—甘孜块体显示出迥异的速度结构特征,地壳厚度由南向北逐渐加厚.沉积盖层在四川盆地厚达7.8km,而进入松潘—甘孜块体沉积层最薄处只有几百米厚,几乎出露地表;在中上地壳,扬子块体平均速度比松潘—甘孜块体高0.2km·s-1,在盆地与高原耦合部位(构造转换带)以北深度大约20km左右有一厚度为8.0km的软弱层(低速层),该层内的速度为5.80km·s-1,明显低于周围介质的平均速度6.00~6.10km·s-1;构造转换带内,震相显示紊乱、不清晰、不能连续对比,由地表至上地幔顶部壳内界面不连续、速度结构异常紊乱且呈现低速异常特征;在中下地壳,沿剖面速度呈现正梯度垂向增大变化;壳内界面在扬子块体内部起伏变化不大,但在构造转换带以北呈现急速加深的趋势,特别是Moho界面起伏变化较为明显,界面深度在距离50km范围内由扬子块体的36.2km迅速变化至松潘—甘孜块体下方的45.8km,形成一陡变带.芦山MS7.0级地震震源位置位于二维速度结构异常紊乱和界面起伏变化的地带,研究表明,壳内界面及速度结构差异、起伏变化的特征与该区域的地震活动性关系密切.     

模拟磁带记录地震仪在人工地震大折射中的应用

本文围绕着模拟磁带记录地震仪，如何应用于工程地震领域中，进行基底勘查这个问题，从地震仪的改制原理、模拟磁带记录数据的采集处理，及其实际应用效果三方面进行了论述。     

民乐盆地和邻近地区MT剖面研究及其与地震活动的关系

讨论了民乐盆地及邻近地区的历史和现今强震活动的分布、大地电磁测深重复观测与现今强震发生的关系．结果表明，视电阻率曲线的系统变化与周围地区强震的发生有一定的对应关系，视电阻率曲线不同频带的系统变化与不同强度地震的发生密切相关