小波变换在地震宽角反折射资料处理中的应用

小波分析方法用于地震宽角反折射资料处理 ,它可将地震信号的分辨率由传统的1 /2- 1 /4λ（波长 ）提高到优于 1 /6λ .利用小波分析方法对沙雅-布尔津地震宽角反折射剖面资料进行处理 ,发现天山造山带的壳幔过渡带由 7- 8个高低速相间的薄层构成 ,平均速度较低 ,总厚度约 2 0km .而塔里木盆地北缘与准噶尔盆地的壳幔过渡带不具有这一特点 ,壳幔间主要以一级间断面实现过渡 .天山造山带与准噶尔盆地壳幔过渡带详细结构及其二者之间的差异特征为天山造山带地球动力学“层间插入消减模型”的建立提供了重要依据     

第14章地震过程破坏后果预测的科学原理和方法

14．1关于地震后果 哈萨克斯坦地区广阔,它包括西哈萨克斯坦、克孜勒奥尔达、南哈萨克斯坦、江布尔、阿拉木图和东哈萨克斯坦（州）,这些地区都属于地震危险区域。地震最活动地区是天山、准噶尔阿拉套、塔尔巴哈台和阿尔泰造山作用地区。在19世纪末和20世纪初,仅天山地区就发生了数次破坏性地震,其中韦尔诺耶、奇利克和克明地震列入世界灾难性地震。这些地震的烈度为8—11度,地震导致人员死亡,建筑物破坏。     

天山造山带的深部结构

天山造山带是中亚最令人瞩目的一条由陆陆汇聚而形成的陆内造山带,从古生代以来经历了长期的构造演化,尤其是新生代以来的再次活化,导致了本区复杂的构造特征,因此在全球范围内具有独特性和活动性,是全球公认的研究大陆动力学的天然实验室.从1980年以来,针对天山及周缘的深部结构特征开展了大量的深地震探测研究工作,揭示了天山造山带...     

中国境内天山地壳上地幔结构的地震层析成像

根据横跨中国境内天山的库车—奎屯宽频带流动地震台阵和区域地震台网记录的近震和远震P波走时数据,利用地震层析成像方法重建了沿该地震台阵剖面下方400 km深度范围内地壳上地幔的P波速度结构.结果表明：沿新疆库车—奎屯剖面,天山地壳具有明显的横向分块结构,且南、北天山地壳显示了较为强烈的横向变形特征,表明塔里木地块对天山地壳具有强烈的侧向挤压作用;在塔里木和准噶尔地块上地幔顶部有厚度约60～90 km的高速异常体,塔里木—南天山下方的高速异常体产生了较为明显的弯曲变形,而准噶尔—北天山下方的高速异常体向南一直俯冲到中天山南侧边界下方300 km的深度,两者形成了不对称对冲构造;在塔里木和准噶尔地块下方150～400 km深度存在上地幔低速体,其中塔里木地块一侧的上地幔低速物质上涌到南天山地块的下方;在塔里木—南天山200～300 km深度范围的上地幔存在高速异常体,它可能是地幔热物质向上迁移过程融断的塔里木岩石圈的拆离体. 上述结果表明,塔里木地块的俯冲可能涉及整个岩石圈深度,但其前缘仅限于南天山的北缘;青藏高原隆升的远程效应可能不但驱动塔里木岩石圈向北俯冲,同时还造成天山造山带南侧上地幔物质的涌入;天山造山带上地幔广泛存在的低速异常有助于其上地幔的变形,而上地幔物质的强烈非均匀性应有助于推动天山造山带上地幔小尺度地幔对流的形成;根据研究区地壳上地幔速度结构特征推断,新近纪以来天山快速隆升的主要力源来自青藏高原快速隆升的远程效应,相对软弱的上地幔为加速天山造山带的变形和隆升创造了必要条件.     

地壳和上地幔地震活动性的地球动力学和地球物理标志

无论地壳还是地幔都发育着地震过程,地震与地球内部过程关系的理念早就成为地质学原理。下面以天山地震成因带和毗邻地区为例,分析研究可以识别孕震带的最佳标志。4.1地球动力学标志通过对天山造山带地壳的地质发展、构造体制、巨大构造带和地震活动性的比较分析,查明了地震活动性的地球物理的共同和特殊标志,共同标志有:——构造运动的总方向和特征改变,最新发展阶段的构造图式重新调整;——最新构造运动具有强度和差异性特征。在这方面,天山新构造不均匀性是最佳的地震活动标志。天山造山带最新地球动力学的重要特性归纳如下:中生代发生地…     

新疆天山中段地壳和上地幔顶部P波速度结构研究

天山造山带一直以来是研究盆山耦合作用的理想场所,深入理解这一地区的壳幔结构对认识天山造山带深部动力学过程具有重要意义.本研究基于2009—2020年新疆区域数字地震台网固定台站、震后架设应急流动台站以及部分宽频带流动地震台站记录到的M_S≥1.5地震到时资料,采用双差地震层析成像方法反演获得了新疆天山中段精细的地壳和上地幔顶部三维P波速度结构和地震震源参数.结果显示：新疆天山中段具有复杂的深浅构造关系,地壳浅部及上地壳P波速度结构与地表地质构造密切相关,高速异常区对应于天山造山带,低速异常区对应于沉积盆地.研究区中东段中地壳和下地壳存在较大范围低速区,与两侧准噶尔盆地和塔里木盆地上地壳和中地壳低速区相连,且准噶尔盆地和塔里木盆地下地壳及上地幔顶部双向均向新疆天山中段下方倾斜.结合前人诸多研究成果推测,在南北向构造挤压作用下,塔里木盆地与准噶尔盆地双向向天山造山带壳幔岩石圈发生“层间插入与俯冲削减”.重定位后地震分布显示,地震震源深度优势范围为0～25 km,主要沿断裂带、盆山结合部以及不同块体接触部位分布,且与壳内低速体有较好的相关性.这些结果可能为研究新疆天山中段...     

哈萨克斯坦东南部地台后的远程碰撞造山运动和地震活动

认识造山带及其构造的成因本质对研究地震分布规律非常重要。列出了国内外研究者的造山带分类。作者综合地槽说和板块构造说，提出了造山带分类类型。认为，哈萨克斯坦东南部地震活动造山带系属地台后的远程碰撞型，中亚造山带是在切向应力作用下形成的。阐述了哈萨克斯坦东南部的地貌构造和地震活动。不对称山脉是该区造山带构造的重要特征。地台后的远程碰撞造山带的最新构造特征，既可解释地震构造反常现象，又可确定地震活动规律，这些规律可用于判断孕震带和评定地震潜在区。     

天山各构造分区地震破裂方式和地震序列类型的研究

天山作为全球新构造运动和地震活动最为强烈的板内造山带,一直是中外地震学家密切关注的区域之一。本文从天山地区应力场及构造运动特征入手,对天山不同构造分区地震的破裂和地震序列类型分布特征进行研究,结果显示对于天山全区而言,地震破裂类型主要为逆断-走滑型,地震序列类型以主-余型为主,同时试图通过强震发震构造力学性质和地震学参数等方面的对比,揭示构造带内部差异性运动对强震孕育发生的影响,以期为天山地区地震活动性研究与地震预测提供基础性研究支持。     

北天山山前地带垂直形变特征及其与地震的关系

根据垂直形变资料分析，北天山山前地带的垂直形变具有继承性运动特征，天山山体继续上升，盆地继续下降，在空间上具有统一性，在时间上具有同步性。１９８０年天山北缘石河子南５．８级地震，震前的正向加速形变转为反向形变，为预报北天山地震带的强震提供了时间依据，反向形变异常最大的地段，是未来发生强震的可能地点。     

天山造山带地壳结构与构造──乌鲁木齐─库尔勒地震转换波测深剖面

沿乌鲁木齐－库尔勒３５０余公里长的测线上完成了穿越天山的地震转换波野外观测，得出天山造山带的深部构造剖面图和壳内Ｐ，Ｓ波速度结构模型．天山的结晶地壳可分为４层，各层的速度分别是：Ｖｐ值为５．９，６．３，６．６，６．９ｋｍ／ｓ；Ｖｓ值为３．２，３．５，３．７，３．９ｋｍ／ｓ。上地幔顶部的波速：Ｖｐ值为８．１０ｋｍ／ｓ。Ｖｓ值为４．６ｋｍ／ｓ。天山地区的地壳厚度为４２－５６ｋｍ，中天山最厚，达到５０－５６ｋｍ。地壳中部存在低速透镜体。探测结果表明，天山大地构造可分为北天山、中天山和南天山３个区，其地壳深部构造特征各不相同。用颤动构造理论来解释天山造山带的形成机制和演化较板块构造理论更为合理。     

天山造山带地壳结构与构造──乌鲁木齐─库尔勒地震转换波测深剖面

沿乌鲁木齐－库尔勒３５０余公里长的测线上完成了穿越天山的地震转换波野外观测，得出天山造山带的深部构造剖面图和壳内Ｐ，Ｓ波速度结构模型．天山的结晶地壳可分为４层，各层的速度分别是：Ｖｐ值为５．９，６．３，６．６，６．９ｋｍ／ｓ；Ｖｓ值为３．２，３．５，３．７，３．９ｋｍ／ｓ。上地幔顶部的波速：Ｖｐ值为８．１０ｋｍ／ｓ。Ｖｓ值为４．６ｋｍ／ｓ。天山地区的地壳厚度为４２－５６ｋｍ，中天山最厚，达到５０－５６ｋｍ。地壳中部存在低速透镜体。探测结果表明，天山大地构造可分为北天山、中天山和南天山３个区，其地壳深部构造特征各不相同。用颤动构造理论来解释天山造山带的形成机制和演化较板块构造理论更为合理。     

天山地区地震韵律的初步探讨

根据新疆及苏联天山地区的地震目录和古地震研究成果,将整个天山地区的地震韵律划分为地震世、地震亚世、地震期、地震幕、地震阶五级,探讨了各级韵律的特征。估计了我国天山地区未来地震活动趋势。     

天山造山带岩石圈密度与磁性结构研究及其动力学分析

库尔勒—吉木萨尔剖面横跨塔里木盆地北缘、天山造山带和准噶尔盆地南缘.沿剖面完成了重磁联合反演,获得了岩石圈二维密度结构与二维磁性结构.结果发现,塔里木盆地与准噶尔盆地向天山造山带对冲.在地壳范围内,塔里木盆地北缘与准噶尔盆地南缘的平均密度较高,天山造山带的地壳平均密度较低.天山造山带具有较高的磁化强度,尤其表现在准噶尔盆地南缘至天山造山带中部的整个地壳范围内,预示着天山南北可能具有不同的构造演化历史、构造运动方式以及构造运动强度.在塔里木盆地与天山造山带以及准噶尔盆地与天山造山带的接触部位的上地幔顶部分别发现了低密度体,推测在塔里木盆地由南而北向天山造山带“层间插入与俯冲消减”,以及准噶尔盆地由北而南向天山造山带俯冲的过程中塔里木盆地北缘和准噶尔盆地南缘下地壳物质被带进天山造山带上地幔顶部.库尔勒—吉木萨尔剖面岩石圈二维密度结构与磁性结构为天山造山带的构造分段提供了岩石圈尺度的依据.     

基于噪声面波直接反演法研究天山中段地壳S波速度结构

天山造山带是新生代以来复活隆升的陆内造山带,强烈的地震活动性使得理解和认识天山造山带深部结构及盆山耦合关系尤为重要。文章中使用天山造山带及邻区(40°～49°N,79°～93°E)85个台站2017—2019年的背景噪声资料,结合背景噪声互相关方法获得了6～52 s瑞利波相速度频散曲线,利用基于射线追踪的面波直接反演法对天山中段地壳三维S波速度结构及盆山耦合关系进行研究。结果显示：地壳浅层S波速度分布与构造单元中沉积层厚度相关,塔里木盆地北缘、准噶尔盆地南缘表现为低速,天山造山带表现为高速;到了中下地壳,天山造山带下方存在被高速异常包裹的低速体;莫霍面附近,天山造山带表现出相对低速;准噶尔盆地南缘和天山造山带的地壳厚度分别在45～50 km、50～62 km之间,沿南北向,天山造山带莫霍面呈现较为宽缓的形态;在82°～86.5°E之间,塔里木盆地和准噶尔盆地向天山下方双向俯冲,86.5°～88°E之间,准噶尔盆地向天山南向俯冲,由西向东,不同盆山耦合关系揭示了新生代以来天山中段不同区域构造运动差异,为进一步探讨造山动力过程提供参考。     

天山造山带深部探测及地球动力学研究进展

为了研究天山造山带的地球动力学,自1970年代以来,国内外在天山造山带开展了大量的深部探测工作,并取得了丰富的成果,本文对这些工作和成果进行了梳理和综述.已有研究结果表明:天山造山带的地壳厚度较大,但并无明显山根;地壳结构具有垂向分层和横向分块特征;壳幔界面不清晰,莫霍面在盆山接合部下方发生错断;壳内普遍发育低速异常体,地壳泊松比较高,暗示了地壳力学上的弱化作用;上地幔也存在波速异常体,低速异常可能与地幔热物质上涌有关,高速体可能是古老板块的岩石圈拆离碎片;莫霍面错断、Q值结构和波速异常特征可以用天山南北侧稳定地质块体往天山造山带之下俯冲来解释,这也得到高分辨率层析成像结果的支持;剪切波分裂结果暗示有相当厚的上地幔卷入了造山过程.上述资料表明天山造山带的变形和隆升是其南北侧稳定地质块体的构造挤压与壳—幔复杂耦合作用的共同结果.     

试论小区地震活动的时间规律

为了探讨小区域内地震活动的时间规律。本文在中国大陆选择了11个地点分析其从远古至公元1990年间的破坏性地震（M≥4 3／4）的活动性。因而发现小区的地震活动规律主要表现于以大震为代表的地震活动分期上，破坏性地震的频率、集中程度与阶段性变化上，以及与所在地震区地震活动期的关系上，不同小区的地震活动特征有共性，有类型区别，更有各自的特殊性。     

库尔勒-吉木萨尔剖面Q值结构及其动力学意义

介绍了二维横向非均匀介质Q值结构反演方法, 利用横跨天山造山带的库尔勒-吉木萨尔剖面人工地震宽角反射/折射资料实现了二维Q值结构反演, 获得了库尔勒-吉木萨尔剖面岩石圈二维Q值结构. 结果表明, 库尔勒-吉木萨尔剖面的岩石圈二维Q值结构具纵向分层、横向分区的特点. 纵向上可分为上、中、下地壳, Q值分布有规律地递增; 横向上, 剖面大体可分为塔里木盆地北缘、天山造山带和准噶尔盆地南缘. 在塔里木盆地北缘, Q值由南向北逐渐增加, 意味着塔里木盆地在向天山造山带的深部俯冲; 天山造山带内部Q值在库米什附近发生跳跃, 形成台阶状系统差异; 准噶尔盆地南缘的Q值分布给出了准噶尔盆地向博格达山下俯冲的图像. 库尔勒-吉木萨尔剖面所揭示的塔里木盆地与准噶尔盆地向天山造山带的对冲与沙雅-布尔津剖面所揭示的塔里木盆地向天山造山带"层间插入与俯冲消减"、准噶尔盆地与天山造山带主要以走滑接触形成明显的差异, 为东西天山的分段提供了岩石圈尺度的动力学依据.     

试论全天山地震活动的韵律性

对全天山地震带总体活动特征的科学认识是中亚各国正确认识本国局部天山地震活动规律的重要前提。在收集了较完整的全天山地震目录资料的基础上,研究分析了全天山地震活动的韵律特征,发现全天山存在100年左右的大震活动准周期和50年左右的地震活动幕;对天山年折合震级时间序列的AR谱分析和周期参数精估计证实了上述分析,并表明还可能存在与太阳黑子活动相关的周期。根据上述分析认为,天山在2000±12年期间处于新一轮百年尺度大震活跃年份,同时在2007年前处在50年尺度地震活动幕中的7级以上地震活跃时段;2007年前天山仍可能发生多次7级以上大震,最大可达7.5级以上。     

2003年2月24日新疆伽师Ms6.5级地震震源破裂过程研究

利用中国数字地震台网和IncorporatedResearchInstitutionsforSeismology (IRIS)提供的远场宽频带P波垂向记录,基于有限地震断层方法,反演了2 0 0 3年2月2 4日新疆伽师6 5级地震震源破裂过程.结果表明,本次地震为北倾低角度稍具左移分量的逆冲破裂事件,断层面走向30 0°,倾角2 8°,震源深度7 5km .其震源机制与1997～1998年伽师强震群有明显区别,而与1996年阿图什地震相似.推断该地震是由塔里木盆地向北挤压,在天山造山带引发逆冲断层活动造成的.     

天山南北地块构造演化与地幔对流耦合动力机制

天山造山带南北分别于塔里木盆地和准噶尔盆地相接,经历古生代时期超级大陆裂解、南北天山洋裂开、洋盆持续扩张、洋壳俯冲消减、陆陆碰撞缝合过程及中新生代陆内再造山构造调整,是现今世界上较为活跃的陆内造山带,成为国内外大陆动力学研究的热点地带.在综合分析地质学、地球物理(地震剖面、重力异常、地震层析)、地球化学、岩石学及天文学...