地震危险性分析中确定潜在震源的反思

在区域稳定性评价中,其主要内容之一就是地震稳定性评价。近年来,国内外多采用地震危险性分析的概率方法作为区域地震稳定性评价的主要方法。 在地震危险性分析中,首要问题是确定区域潜在震源,但至今尚缺乏完整、科学的理论和实践。作者认为有必要从地震地质角度进行一次深刻的地质反思。 本文从构造变形的动力源、区域及局部应力场、地震断裂活动带的地震重复周期,地震断裂的活动特征及区域地震强度衰减规律等几个方面提出了若干看法,作为地震危险性分析的基础地震地质工作加以考虑。至于常见的非发震断裂在区域地震稳定性评为中所起的作用,则需对这些断裂的地质特征与周围地质体的介质特征进行具体的对比分析,才能判定其对地震波传播的影响,不能一概而论。     

深井开采地质灾害及矿山地震研究

矿山地震，又称为“矿震”，是深井开采中的地质灾害。它具有震源浅，震级小，烈度大，破坏性强等特点。文章基于地球动力区划的理论和方法，以北票台吉矿的实际研究资料为例，对地质动力引起的矿山灾害及矿震的发生规律进行了研究。认为“矿震”的发生是受区域构造应力场的影响，与地下采矿活动密切相关的一种地质动力突变现象，一般发生在地质构造比较复杂、断裂新活动比较显著的地区。文中还讨论了矿山地质动力的作用特征、井下活动断裂的变形与错动规律和对岩层与地表移动的影响。研究了“矿震”的震源机制、断裂错动及其与构造应力场和区域地方震之间的关系。     

北淮阳及其邻接区地壳稳定性研究

运用多学科、多技术相结合的研究方法,从现今构造应力场特征、现代地壳形变特征、主干断裂构造以及区域断裂活动性分析、新构造运动、地震活动、数值模拟等方面入手,对北淮阳及其邻接区地壳稳定性进行了全面而系统的研究,指出本区地震活动受走滑活动断裂控制,中、强地震集中于区内东南部和西北部NW向与NE向断裂交汇处;第四纪无大规模差异升降运动;数值模拟等综合分析表明,信阳地区的区域构造稳定性高,现代地壳形变量小,应力平缓,地震活动少且弱。     

鄂中胡集-沙洋断裂活动性及钟祥地震发震构造

为了调查该研究区的断裂活动性和发震构造, 采用现场地质、地貌调查、断层物质及阶地年龄测试等方法进行研究.调查结果显示: 胡集-沙洋断裂以正断层活动为主, 最新活动时期在第四纪早更新世晚期, 约1 136 ka.在此基础上, 进一步分析了区域构造应力场和微小地震活动与断层的关系.同时勾绘出了钟祥4次地震的有感范围, 其规模、形态与胡集-沙洋断裂的走向和活动性质基本吻合.在钟祥一带的第四纪中更新世网纹红土中, 发现疑似地震形成的破裂及喷砂喷砾现象, 表明钟祥地区在第四纪中更新世发生过M≥6.0的中强地震.基于此认识, 讨论了钟祥1407年、1469年、1603年M5.0~5.5地震的发震构造.研究表明: 该发震构造为控制汉水地堑的胡集-沙洋断裂, 也证实了在中国东部非活动断裂具有发生中强地震的构造潜力.      

北京地区区域应力场及地壳稳定性研究

作者根据北京地区的地震、地质构造、挽近地壳活动等特征,建立了数学模拟模型,并从研究现代地震活动的构造力学条件入手,计算了北京地区现今构造应力场及区内断裂活动性增加时现今构造应力场的调整值,在此基础上建立综合调整影响场。最后根据综合调整影响场分析和比较了北京地区区域地壳的相对稳定程度和北京市地壳的相对稳定程度,指出南口—孙河断裂活动性增加对北京市的地壳稳定性具有较大的影响。     

青藏高原东北缘推覆体构造稳定性定量化评价——以龙门山推覆体为例

2008年5月12日汶川特大地震震害调查及分析表明,目前以活动断裂和历史地震调查为重点的工程区域构造稳定性评价方法存在漏判与误判特大地震问题,从而为工程安全埋下重大安全隐患。以龙门山活动推覆体为例,在已有研究成果基础上,利用岩体结构控制论、拜尔利定律等普适性原理对龙门山地壳岩体结构力学特征、控震结构面的抗剪强度与地震震级的线性相关性、地震震级与抗震设防烈度的关系进行了定量研究,对评价区域构造稳定性的关键问题进行了探讨。结果表明,推覆体型活动地块边界带中的滑脱层是对推覆体区域构造稳定性起主要控制作用的构造结构面--控震结构面,地震震级与滑脱层的埋深、抗剪切强度存在显著相关性：8级地震的震源深度接近20 km、7级地震的震源深度接近14 km、6级地震的震源深度接近10 km,据此对研究区及邻近的古地震进行了深度核定,圈定了龙门山活动推覆体-岷山地块的6级以上强震可能发生的范围、对应Ⅶ－Ⅺ度的抗震设防烈度范围。此研究成果弥补了以往根据活动断裂-发震断裂-历史最大震级与对应地震烈度评价工程区域构造稳定性,因历史地震资料疏漏不全、活动断裂带研究平面与深度范围局限以及忽视区域构造稳定性的岩体力学实质而导致评价结果常常出现误判与漏判的诸多缺陷。     

玉树地震震前甘孜—玉树断裂局部应力场时空偏转特征的离散元模拟研究

区域地质构造活动会改变地壳的应力状态, 构造地震是区域地质构造活动的极端方式, 了解震前发震断裂局部应力场的变化规律对断裂活动性的表征具有重要意义。为此, 利用颗粒离散元软件PFC2D, 以玉树地震台站YRY-4钻孔应变仪的监测数据为依据, 模拟2010年4月14日玉树MS 7.1级地震发震断裂, 甘孜—玉树走滑断裂, 震前局部应力场最大主应力方向的时空偏转特征。研究表明, 震前玉树台站位置的模拟最大水平主应力SH方向出现逆时针偏转, 在积累了一定应变能后偏转逐步恢复, 模拟局部应力方向的变化趋势与现场实际观测结果基本一致。断裂处不同位置SH变化规律不同, 距离断裂构造越近, 局部应力受到的扰动越明显; 位于拉应力集中区的SHT和压应力集中区的SHP同时向两者所在区域的分界方向旋转, 且偏转角随时步的增加逐步增大; 不同区域的应力积累程度不同, 且随着加载时间的推移而增强, 并在不同时刻发生破裂, 具有明显的时空异步效应。     

滇西南2014年景谷中-强震群的地质构造成因——茶房-普文断裂带贯通过程的构造响应

2014年10—12月期间,云南景谷接连发生了Ms6.6、Ms5.8、Ms5.9三次中-强地震。为确定地震的地质构造成因,在地表调查的基础上,综合该区的地质构造情况、烈度与余震分布、震源机制解等资料,确定此次震群活动的宏观震中位于永平盆地东南侧山地,发震断层为地质与地貌表现不显著的NW向右旋走滑断层。此次震群活动及余震迁移过程指示,由于断层斜接部位岩桥的临时阻碍,Ms6.6地震破裂在向南东扩展过程中发生短暂停滞,突破障碍后进一步引发了Ms5.8和Ms5.9地震,这符合震源破裂沿NW向发震断裂分段破裂的行为。区域活动断裂的遥感解译结果发现,发震断层位置恰好处于NW向右旋走滑的茶房断裂与普文断裂之间,区域上属于该断裂带的不连贯部位,指示此次中-强震群活动应该是茶房-普文断裂带贯通过程的构造活动表现。结合思茅地块的历史地震资料发现,思茅地块地震活动多以小于等于6.8级为主,发震构造多为NW向断裂。指示在现今构造应力场作用下,该区NW向断裂的活动性相对NE向断裂更加显著,属于该区主要控震构造,应在今后的地震地质工作中给予更多关注。     

汶川地震前后龙门山地区区域构造应力场演化的数值模拟

以龙门山地区为研究对象,采用数值模拟方法,通过模拟强震发生前后以及发生时的构造应力场特征,得到了龙门山地区构造应力场变化规律。结果表明,龙门山地区在汶川地震到地震时到地震后的最大主应力和剪应力的数值和方向均发生了改变,最大主应力方向整体上由NEE变为SEE,但在不同地区这种变化表现有所差异。剪应力在震前和震时均有局部区域出现了集中,特别是在映秀附近; 但在地震后,区域内剪应力相对均匀分布,而且与地震前相比,剪应力在龙门山前山断裂和龙门山中央断裂分布的值明显减小,在后山断裂附近分布的剪应力数值增大。同时地震后剪应力在龙门山中央断裂上集中的区域逐渐向东北方向移动。应力场变化规律与地震时的地表形变规律和震后余震的分布规律一致。     

吉林省地震活动的基本特征

我省自19—1978年间区内共发生248次浅震和10次深震。这些地震活动明显地受挽近期活动断裂构造控制,地震震中的分布显示带状及线状的规律性,据此划分了不同方向的地震带。本文分三个方面对地震活动的基本特征做了初步探讨。一、构造体系概况区内不同地质历史时期,经过不同构造运动形成的构造体系(带)有:纬向构造体系、经向构造体系、华夏构造体系、新华夏构造体系、华夏式构造体系、山字型构造体系、旋扭构造体系、弧形构造带、北西向构造带。其中纬向构造体系和新华夏构造体系是我省主要的构造体系,它们互相交切,组成了我省的基本构造格架。这些构造体系在     

2017年九寨沟7.0级地震序列震源机制解和构造应力场特征

九寨沟余震序列的震源机制和构造应力场有助于认识本次地震的发震构造和孕震机理。本文基于四川区域地震台网的波形资料, 采用波形拟合(CAP)方法和P波初动+振幅比(HASH)方法反演得到2017年8月8日九寨沟7.0级地震序列中59次ML≥3.0地震的震源机制解, 并基于该结果采用阻尼线性逆推法(DRSSI), 计算研究区域的平均构造应力场, 给出该区域的应力场特征。结果显示, 利用CAP方法反演得到的本次主震的最佳双力偶机制解节面I: 走向248°/倾角86°/滑动角–169°, 节面II: 走向157°/倾角79°/滑动角–4°, 矩震级为Mw6.31, 矩心深度5 km, 属走滑型地震事件; 大部分余震的震源机制解错动类型与主震一致, 矩心深度集中在3~10 km; 应力场反演结果显示, 该区域周边的应力性质为走滑型, 最大主应力方向呈NWW–SEE向, 与该区域的应力场方向一致, 表明本次地震主要受区域应力的控制。结合该区域的地震地质构造等已有研究成果, 分析认为此次地震的发震断层为走向NW–SE、倾向SW的左旋走滑断裂——树正断裂, 巴颜喀拉块体向E-SE向的水平运动受到华南块体的强烈阻挡导致此次地震的发生, 汶川地震的发生对本次地震具有一定的促进作用。     

1976年天津宁河MS6.9地震发震构造的研究及其意义

1976年宁河M_S6.9地震,是天津地区有历史记载以来的最大地震,也是唐山地震的第二大余震,对当地造成了较大的人员伤亡和经济损失。虽已过去40多年,但是宁河地震发震构造的研究基础还比较薄弱,尚未形成清晰统一的认识。华北地区人口稠密,经济发达,对宁河地震的发震构造展开研究,对该地区的中长期地震预测、重要工程的抗震设防及唐山地震的破裂机理研究等具有重要的实用价值和科学意义。通过地质地貌调查、小地震精定位及钻孔联合探测等并结合前人的烈度调查结果,获得以下主要认识：1)1976年宁河6.9级地震的发震构造不大可能是NW向的蓟运河断裂,而更可能是NE向的构造,即付庄-高庄断裂。宁河地震NE向的发震构造与华北的区域地震构造环境相统一,即绝大多数强震发生在NE-NNE向断裂上;2)付庄-高庄断裂与唐山断裂组成了一个右旋左阶式的“挤压型阶区”,可以很好地解释唐山主震时断裂西南部逆冲子事件的出现;3)付庄-高庄断裂是天津地区已知的唯一出露于地表的全新世活动断裂,其作为一个潜在的、具有7级左右发震能力的危险源,对滨海新区的经济建设具有十分重要的意义,建议对该断裂开展进一步的研究。     

芦山Mw6.6地震序列的震源机制及震源区应力场

为研究2013年4月20日芦山M_w6.6地震的发震构造及孕震机理, 基于4月20日—6月1日地震序列中114次M≥3.0余震震源机制解, 深入分析了余震震源机制及震源区应力场的时空分布特征, 获得的主要认识如下: (1)芦山M≥3.0余震以逆冲型为主, 走滑型次之, 正断型最少, 震源机制P轴方位一致性较好, 以近NWW-SEE为优势方向, 倾角分布在0~30°, 表明余震活动主要受龙门山断裂所在的区域应力场控制; (2)芦山余震区压应力S1方位存在明显的局部空间分区差异, 以主震震中为界, 余震区南边S1方向总体呈NWW方向, 而余震区北边S1方向表现出由NW经EW向NE的逆时针旋转, 可能反映了余震区北边发震断层错动以逆冲为主兼有一定的走滑分量; (3)压应力S1方位随时间的变化不明显, 呈近NWW方向, 但其倾角逐渐变水平, 应力张量方差逐渐变大, 震源机制错动类型始终以逆冲为主, 随时间变的相对紊乱, 反映了震源区应力场随时间的调整变化特性; (4)深度剖面结果显示压应力方位与发震断层走向的夹角在80°~120°, 即近乎垂直, 震源断层面向NW倾斜, 芦山余震活动受控于近垂直发震断裂的挤压作用, 属于典型的逆冲断层.      

2017年四川九寨沟Ms7.0地震InSAR同震形变场及发震构造探讨

2017年8月8日四川省九寨沟县发生M_s7.0级地震,构造部位处于青藏高原东缘的巴颜喀拉地块东北角,震中位置是岷江断裂、塔藏断裂、虎牙断裂和雪山梁子断裂围闭的空震区。哪条断裂发震,如何界定其与周边活动断裂的关系,与青藏高原东缘近年来发生的大地震是否有成因联系等问题对于理解该区域现今构造活动模式、预判地震发展趋势和部署地震地质灾害防控等工作具有重要意义。利用地震前后两期Sentinel-1合成孔径雷达数据对地表同震形变场进行了InSAR测量,获取了极震区约2000 km²范围内的雷达视线向变形（-13~28 cm）和运动方向,呈现为主动盘单侧走滑兼逆冲的变形模式,结合震源机制、断裂展布、构造背景和近年地震迁移的分析,揭示了控震构造是巴颜喀拉地块北缘边界断裂弧形旋转体系的尾端构造,发震断层是该断裂系中塔藏断裂的南段,并有与虎牙断裂贯通的趋势,因此,应重视本次地震与虎牙断裂之间的空震区未来的强震危险性问题;从区域上看,此次九寨沟地震可能与汶川地震具有一定的时空成因联系,因在巴颜喀拉地块南北边界断裂破裂基本贯通的条件下,2008年汶川地震诱发的东缘中部锁固破裂导致块体加速向东挤出,2013年鲁甸地震又释放了东缘南段挤压构造应力,从而进一步加剧了东北角的应力集中,促使九寨沟地震的发生。     

中国活动构造与地震活动

文中研究了中国活动构造与地震活动的关系 ,包括活动断裂、活动褶皱、活动盆地和活动块体与地震活动的关系。全部 8级、绝大部分 7～ 7.9级地震均发生在活动块体边界活动构造带内 ;但对内部有次级活动构造的块体而言 ,少数 7～ 7.9级地震和部分 6～ 6 .9级地震也可能发生在块体内部的活动构造带上。大地震与活动断裂、活动褶皱和活动盆地的关系十分紧密 ,70多次 7级以上地震的同震破裂带及其位移参数与活动构造完全一致 ,7～ 8级地震均发生在活动断裂、活动褶皱和活动盆地带内 ,仅个别地震由于发生在高原和高山区 ,情况不明 ,6～ 6 .9级地震则大约有 5 %～ 15 %发生在活动构造带外或者情况不明。由于中国各断块区应力环境的差别 ,各区活动构造变形和地震发震构造类型也有所不同 ,文中对不同构造区走滑型 ,逆断裂褶皱型和正断裂拉张型活动构造和地震发震构造模型作了讨论。     

天津城市建设工程地质稳定性综合分析

本文根据天津市多年来取得的活动断裂及地壳稳定性调查资料,以构造稳定性研究为主,配合城市建设岩土体稳定性和地面稳定性的研究,采用GIS的分层分析方法,对天津城市建设工程地质稳定性进行了综合评价。以现今构造应力场新构造运动特点和地壳垂直变形和水平形变资料为依据,综合分析讨论了现今构造活动和地震活动规律。结合本区介质稳定性和地面稳定性,将宁河、汉沽地区及宝坻西部至武清河西务地区划为较不稳定区;将蓟县北部山区和大港南部划为较稳定区;其余地区为过渡区,划为次较稳定区。根据建筑抗震设计规范的有关规定,本区在城市建设规划时可不考虑区内断裂活动性对建筑物的影响。     

上海及邻区新构造应力场初步探讨

本文从活动断裂、水系分布方向、地震震源机制解三个方面,对上海及邻区新构造应力场进行了探讨。从新构造期活动断裂的力学性质分析,本区主压应力场方向为北东东至近东西;从水系河谷分布的优势方向推论出的主压应力场方向为96°左右;用本区56个地震震源机制解的 P轴赤平极射投影的极点统计分析法,确定主压应力方向约为80°;三者大体一致,说明它们是同一构造应力场的产物,其主压应力场方向为近东—西向。     

青藏高原东缘区域地壳稳定性评价

青藏高原东缘新构造运动复杂而强烈,地震与地质灾害多发,区域地壳稳定性评价工作意义重大。基于地质力学和大陆动力学相互补充的区域地壳稳定性评价理论,选择深部地球物理场、区域构造变形、地震活动、区域构造应力场作为内动力因素,地形地貌、降雨量、河流冲蚀组合计算所产生的地质灾害条件作为外动力因素,地层岩性和活动断裂影响带作为介质因素,进行了区域地壳稳定性评价。结果表明,采用地质要素梯度来反映内动力作用和通过地质环境要素综合分析表现外动力作用是提高评价准确性的有效手段;青藏高原东缘可分为8个构造特征差异显著的一级分区,75个综合因素差别较大的二级分区,653个外动力条件有一定差别的三级分区;总体而言,龙门山断裂、鲜水河断裂和安宁河断裂带构成的Y字型构造格架断裂带附近的地壳稳定性最差,西部次之,东部最好,北部区块较完整,南部复杂破碎。     

泛长三角地区主要活动断裂及地震活动基本特征

在系统收集整理前人成果资料基础上,结合基础地质和遥感解译,对泛长三角地区的主要活动断裂及其活动性进行了全面梳理和分析,并根据区域主要断裂的活动性与历史地震活动特征,进一步分析指出了该区需要特别关注的潜在震源区和地壳稳定性相对较差的区域。研究结果表明,该区主要发育38条活动性相对显著的活动断裂带,并以北东和北西走向两组活动断裂为主,前者以右旋走滑活动为主,后者以左旋走滑活动为主;其次为近东西走向,活动性较弱。进一步结合历史地震活动信息分析发现,其中的北东/北北东向断裂是区域上主要的控震构造和发震断层,其次是北西向断裂,这两组不同走向断裂带的交汇部位常常是地震发生部位,其中最显著的控震断裂是北东向的郯庐断裂与北西向的无锡-宿迁断裂。      

信阳市燃气混气站断裂活动性和场地稳定性系统研究

运用多学科、多手段相结合的方法，从区域构造稳定性、构造岩研究、构造裂隙统计分析、红外相位法位移监测，高密度电阻率法、钻探验证、年代学研究、新构造运动分析、遥感图像解译、地震安全性评价、数值模拟、工程地质条件分析等方面入手，对信阳市燃气混气站的断裂活动性和场地稳定性进行了全面而系统的论证；指出场区断裂规模小，第四纪无大规模差异升降运动，无活动断裂通过，邻区地震活动小且弱，区域构造稳定性高，应力平缓，工程地质条件良好，是一个稳定的“岛区”，井指出系统而全面的综合研究方法是研究工程稳定性项目行之有效的手段。