青藏高原的地震构造与地震活动

根据地震地热说原理和中国西部的大地构造资料,讨论了青藏高原的地震构造活动模式及地震活动特征,认为兴都库什地震柱和缅甸地震柱是控制青藏高原构造运动和地震活动的主因,青藏高原深达70km的巨厚地壳是内陆地区壳内强震频发的有利构造条件,利用35km以下青藏高原的下地壳地震和周边地区的壳下地震活动动态,参考历史震例,可以为研究区内的壳内强震活动与火山活动提供可能的活动强度、活动地点及大致活动时段等前兆性指标,并取得了初步成效。利用地震柱概念对青藏高原地震构造活动模式的解释似乎更加贴近青藏高原的地震活动特征,可以更加合理地解释壳内强震或者火山发生的成因,也可以预测未来几年内地震柱及其影响区的活动趋势。     

青藏高原地震活动特征及当前地震活动形势

青藏高原是我国现代构造活动和地震活动最强烈的地区,自有地震记录以来,在高原内记录到多达18次8级以上巨大地震和100余次7~7.9级地震,它们均发生在喜马拉雅板块边界构造带和板内断块区及其次级断块的边界活动构造带上.自1900年有地震仪器记录以来,青藏高原曾经历了3次地震活动丛集高潮,即1920-1937年,1947-1976年和1995-现在.在每次地震活动丛集期都形成以8级地震为核心的7级以上地震活动系列,它们分别是20世纪20-30年代的海原-古浪地震系列、50-70年代察隅-当雄地震系列和20世纪末期以来昆仑-汶川地震系列.每一个地震系列都有自己的主体活动区,最新的昆仑-汶川地震系列的主体活动区为巴颜喀喇断块.青藏高原地震活动高潮与全球Mw≥8.0巨大地震活动高潮紧密相关,昆仑-汶川地震系列与自2001年至今的全球最新地震活动高潮相对应,它们反映了两者的动力学联系.经过详细对比研究认为,它们至今均仍在延续之中,全球板块边界构造带8~9级地震和板内大陆断块区的7~8级地震都仍在连续发生.研究了全球和区域地震活动的相关关系及青藏高原地震活动的时空分布特征,指出了该区当前地震活动的总体形势,评价了其近期地震危险性,提出了加强地震监测的建议.     

青藏高原北部地震活动形势及其与中国大陆地区地震活动的关系研究

简要回顾了中国学者对地震大形势的主要研究结果 .指出地震活动时空强分布的不均匀性是地震活跃期和平静期的外在表现 .系统地分析了青藏高原北部地区的地震活动形势 ,指出 2 0世纪以来 ,该区MS ≥ 6 .0地震经历了 6个活跃期和 6个平静期 ,与中国大陆地区的地震活动不同步 .2 0 0 0年 6月甘肃景泰 5.9级地震和同年 9月青海兴海 6 .6级地震的发生意味着该区进入了一个新的地震活跃期     

尼泊尔8.1级地震后青藏高原NE向地震活动条带的形成及其意义

针对2015年4月25日发生于印度板块北边界中段的尼泊尔8.1级地震后,青藏高原中强以上地震活动呈现NE向条带分布的现象,本文将区域地质构造动力环境和以GPS水平位移为约束的数值模拟相结合,初步分析研究了这一地震活动条带的基本特征和形成机理;进而将其与1996年前后出现在青藏高原及东北部邻区的"西藏榭通门-内蒙古包头"NE向地震活动条带、以及该条带形成后强震活动由东向西的迁移状况进行比较,探讨了目前的NE向地震活动条带对未来强震活动趋势的预示意义。结果认为:尼泊尔8.1级地震后青藏高原NE向中强以上地震活动条带,是在印度板块北推挤压动力持续作用下,因青藏高原NE向构造应力加强引起的构造活动响应,并与尼泊尔大地震低角度逆冲错动和地壳介质能量传递影响有关;而未来地震趋势可能使该条带附近强震活动"填空",进而使该条带东、西两侧较大范围强震活动性增强。     

青藏高原块体运动模型与地震活动主体地区讨论:鲁甸和景谷地震的启示

利用现有的活动断层资料和GPS监测数据等,按照活动块体的基本定义,假定块体的运动近似于刚性块体模型,对青藏高原的活动块体进行了一、二级划分,给出了具有运动学属性的块体运动学模型,通过对10多年来青藏高原系列地震,包括2014年鲁甸和景谷地震与块体运动之间关系的分析,讨论了未来地表破裂型地震活动的主体地区,指出巴颜喀拉和羌塘等块体的主控边界断裂是青藏高原最新1期地震活动的2个主体地区,鲜水河断裂东南段、安宁河断裂、大凉山断裂、小江断裂南段和红河断裂中南段,以及东昆仑断裂玛沁—玛曲段是最新活跃期内可能再次发生7级左右地表破裂型地震的地点;对地表破裂型地震的异常监测应关注块体边界不同构造部位的应变状态差异及其相关物理量的变化特征。     

人工地震目录的评估及其在青藏高原东北缘的应用

如何使用古地震序列数据评估数值模拟得到的长期人工地震目录的准确度是地震数值预报研究所面临的重要问题.为探讨上述问题,本文开发了计算人工地震目录与古地震序列匹配度的平均绝对误差法和余弦相似度法,并将其应用于青藏高原东北缘地区,获得了与该地区古地震序列数据匹配较好的人工地震目录.基于匹配较好的目录,本文还计算了海原断裂及香山天景山断裂发生大地震后,大地震在区域四条主要断裂的迁移概率.研究结果表明：（1）以上两种方法均可用于评估人工地震目录与古地震序列的匹配度;（2）与未进行匹配的人工地震目录的迁移概率计算结果比较,通过古地震数据匹配的人工地震目录的计算结果更优,即更接近于基于古地震数据计算的地震迁移概率;（3）当大地震在海原断裂上发生后,海原断裂再次发生大地震的概率最大,约为47%,其次是香山天景山断裂,约为23%~27%.本文对评估基于动力学数值模型产生的长期人工合成地震目录的准确度做出了调查与探索,为区域地震数值预报研究提供了参考.

     

青藏高原周缘三次强地震伴生的卫星高光谱遥感地球化学异常

利用卫星遥感高光谱AIRS数据, 获取了发生在青藏高原周缘三个不同构造单元的2017年8月九寨沟M_S7.0地震、 2019年4月西藏墨脱M_S6.3地震和2020年6月新疆于田M_S6.4地震伴生的CH₄气体地球化学异常。 用Matlab编程处理AIRS数据的结果表明, CH₄柱含量在三次地震前一周到半个月出现高值异常, 异常沿着断裂带分布, 其中断裂带的交会部位异常幅度较大。 由于地震所处的构造环境、 发震类型、 震级大小差异, 三个构造单元地震引起的CH₄气体浓度异常出现时间、 持续时间、 异常强度等方面存在一定差异。 三次地震前后遥感信息异常与地震活动对应较好, 这归因于在孕震应力场作用下地下气体沿着裂隙及裂缝的逸散作用。 研究结果对利用卫星高光谱分辨率遥感技术监测地震及其在大地震短临预测中的应用具有重要意义。     

青藏高原中强地震前的地电场变异及构成解析

青藏高原及邻区的地电场常态波形存在场地的选择性现象,场地的岩石结构、裂隙及裂隙水、构造活动等因素影响地电场的常态波形,较大湖泊有助于附近出现TGF-A波形,在第四纪沉积层较厚、岩石含水度高和透水性强的地区多出现TGF-B波形,而构造活动剧烈的基岩山区易出现无日变形态的地电场.该地区中强地震前,地电场的短临异常存在时间上或同步或有十余天差的丛集现象,而在空间上可分布于该区多个断层附近,表现出离散现象,这种时间上丛集、空间上离散的现象是该区域地电场短临前兆特征.引入Σ-Δ求和方法从地电场观测数据中解析出自然电场通常的稳定性,说明了中强地震之前部分地电场的背景值跃变是一种自然电场变化现象;建立潮汐谐波振幅比TA值的概念及计算方法,从定量角度说明了青藏高原地区TGF-A、TGF-B和无日变波形的潮汐影响在逐次降低;使用一阶差分ΔE方法,解析出地电场分钟数量级的高频电磁成分,通常这种高频突跳表现出一定程度的随机性、有限性.三种不同的分析方法,从地电场的构成中解析出自然电场、大地电场和高频电磁成分的特征,为地电场的物理解析提供了理论和方法上的基础.     

青藏高原及邻区未来地震活动性趋势数值分析

区域中长期地震危险性数值分析研究,需要对其初始构造应力场有所了解,但目前以及未来一段时期内仍无法直接观测到深部孕震层区域的应力场状况.本文首先基于岩石库仑-摩尔破裂准则,利用青藏高原及邻区百年历史范围内的强震信息,来反演估算该区域的初始应力场.然后,考虑区域构造应力加载及强震造成的应力扰动共同作用,重现了历史强震的发展过程.然而对于初始应力场的反演估算,本文仅能给出区域其上下限的极限值,并不能唯一确定.因此,采用Monte Carlo随机法,进行大量独立的随机试验计算,生成数千种有差异的区域初始应力场模型,且保证每种模型都能令历史强震有序发生,但未来应力场演化过程不尽相同.最后,将数千种模型在未来时间段内的危险性预测结果集成为数理统计结果,据此给出了区域未来的地震危险性概率分布图.初步结果显示未来强震危险性概率较高地区集中在巴颜喀拉块体边界及鲜水河断裂带地区.

     

2010年青海玉树地震及震后青藏高原强震趋势分析

2010年4月14日青海玉树发生7.1级地震,这是该区历史上发生的最为强烈的地震。该地震属走滑型,地处青藏高原巴颜喀拉地块南边界,发震断裂为甘孜—玉树—风火山左旋走滑断裂,地震破裂主要向震中东南方向。该地震是巴颜喀拉地块与羌塘地块以不同速率向东运动,地块间的差异运动使其边界应力积累到一定程度引发破裂的结果。根据地震定标律估算的主震断层破裂参数和应力参数为:地震矩M0=1.78×1019N.m,矩震级MW=6.8,断层破裂面积S=468km2,断层错距D=1.4m,断层破裂长度L=37km,断层破裂宽度W=12.6km,剪应力τ0=16.8MPa,应力降Δσ=7.03MPa。历史地震分析表明,玉树7.1级地震是在世界8级以上地震、中国西部大三角7.8级以上地震、南北地震带7级以上地震和巴颜喀拉块体7级以上地震处于强烈活动背景下发生的。玉树地震后,青藏高原巴颜喀拉地块、羌塘地块及川滇菱形块体未来发生7级以上地震的危险性较大。     

青藏高原东缘重力观测及对芦山M7.0地震的反映

介绍了青藏高原东缘地区相对重力与绝对重力的观测情况,系统分析了该区域2010以来的区域重力场变化及其与2013年4月20日四川芦山7.0级地震发生的关系。结果表明:(1)芦山7.0级地震前青藏高原东缘重力变化剧烈,芦山地震发生在沿龙门山断裂带南段的重力变化高梯度带的转弯部位;(2)芦山地震距2008年汶川地震不到100km,芦山震中及汶川地震震中均处于重力变化四象限中心,表明汶川地震震后恢复调整变化对芦山地震具有促进作用;(3)基于流动重力异常变化在芦山7.0级地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点预测。     

青藏高原北缘三危山断裂东北段的古地震事件

三危山断裂位于青藏高原北缘,为阿尔金断裂带的一条重要分支,研究其晚更新世以来的活动特征,可为全面地把握青藏高原北缘的地震活动规律提供基础资料。在对三危山断裂东北段(十工口子西-双塔)进行遥感资料解译、野外地质地貌调查和探槽开挖,并分析探槽内揭露的断层、地层和楔状堆积三者之间关系的基础上,结合相关堆积物的光释光断代研究,最终利用逐次限定法分析了古地震事件发生的年代。研究发现该断裂段上晚更新世以来发生了3次古地震事件:距今最远的一次事件E1发生在约5.3万年前,接近5.3万年;第二次事件E2发生于距今约4万年之前,5.3万年之后,更接近4万年;最近的一次事件E3发生于距今7.42—2.47ka。由于晚更新世以来探槽开挖地点地层沉积的不连续,或地层沉积之后发生的侵蚀作用,导致探槽内揭露出的古地震事件存在严重缺失。但可以确定的是,在晚更新世中晚期和全新世,三危山断裂东北段上确有破裂地表的古地震事件发生。     

青藏高原南缘中强地震震源机制的研究

利用全球数字化地震台网（ＧＳＮ）长周期数字地震波形资料,对发生在喜马拉雅碰撞带的３ 次中强地震事件, 根据广义射线理论, 就其震源物理过程进行了反演。结果表明, 印度洋板块向欧亚板块内部的俯冲作用过程仍在继续进行。     

贵州地震应急救援中存在的问题及建议

历史上,贵州地震几乎都存在小震大灾的共同特点。笔者参与了近十多年来贵州各类地震的应急处置工作,根据历史地震的灾害情况,结合工作经验,总结贵州地震应急救援工作中的特殊性及存在的问题,并提出相应的对策及建议。     

青藏高原东南缘热流估算及与地震活动相关性分析

青藏高原东南缘地区内部构造运动强烈,是地热资源发育与地震事件频发的活动地区.大地热流记录了发生在地球深部各种作用过程的热学信息,可以作为地质构造活动和地震活动研究的有效约束,但是大范围的热流数据测量很难实现,因此,本文根据居里面深度结合放射性元素分布等计算了青藏高原东南缘的大地热流分布.首先,通过地表放射性元素的分布计算出地表产热量的分布,然后,利用相关地热参数之间的关系迭代计算出该地区地壳上下层的热导率分布,最终估算出地表热流及地下不同深度处热流值的分布.本文结果表明：（1）青藏高原东南缘的大地热流位于44~108 mW·m^-2之间,平均75 mW·m^-2,符合研究地区西南高、东北低的背景趋势,地壳内部热流值随深度的增加而降低.大部分地区地表热流异常与实际地热带分布相吻合,如川西、藏东南与滇西地区等地为地热高值区,川东和楚雄等地为热流低值区.（2）结合其他地球物理探测结果,总结了地壳内部热流与地震事件的联系：在地热梯度带地区,当两侧地层在一定深度范围内存在明显物性差异时,地震事件高发.

     

青藏高原东北缘2次地震热红外亮温异常分析

应用静止气象卫星FY-2G的TBB产品为基础数据,针对2017年9月30日四川青川5.4级和2017年10月31日甘肃临潭4.3级地震前后出现在震中区附近的显著热红外异常,运用小波变换和相对功率谱法进行异常提取和资料分析。结果表明:青川地震热红外异常范围主要分布在震中东南区域,震前4个月左右出现功率谱增强现象,持续2个月左右。临潭地震热红外异常范围主要分布在震中的西南方向,震前20 d左右出现异常增强现象,随时间推移,异常范围逐渐向西南扩大,震前14 d异常开始收缩并减弱,异常持续30 d左右。通过对比2次震例,发现热异常特征有许多共同点,其中相同的特征周期可为中强地震前兆特征的归纳提供重要参考信息。     

浅谈地震科技档案的归档

地震科技档案以其独有的专业性、多样性、成套性和现实性为特征,它凝结着科技人员的心血和智慧,具有极珍贵的保存和开发利用价值,对指导地震科学研究起着举足轻重的作用.地震科学所表现出的探索性,地震观测项目的多样性,防震减灾涉及社会领域的广泛性,尤其以高科技为先导,地震科技现代化不断发展的新形势,决定了做好地震科技档案工作的重要意义.     

青藏高原东北缘地震时空迁移的有限元数值模拟

地震在大陆内部断层系统中的时空迁移和丛集的基本力学机制一直是地球科学家关注的重要问题.青藏高原东北缘地震活动频繁,其地震时空迁移和地震丛集现象显著,是研究这个问题的重要区域.我们建立了一个三维黏弹塑性有限元模型,模拟了青藏高原东北缘主要活动断层系统的地震循环和地震时空迁移;计算了断层系统的应力演化;并探讨了断层之间的相互作用及地震时空迁移和地震丛集的原因.模拟结果显示断层之间的相互作用通过增加或降低断层上的库仑应力,加速或延缓了地震发生,使得区域地震可以在短时间内集中发生,从而形成地震丛集;另外,区域经过多个地震循环的长期演化,一些孕震断层上的应力状态恰好都达到屈服的临界状态附近,从而也可以导致这些断层上的地震在短期内集中发生,因此产生地震丛集和地震迁移.我们发现当区域经历地震丛集之后,该区域的应力大大释放,区域进入地震平静期;随着构造加载的持续,区域应力逐渐恢复,为下一次地震丛集或地震序列累积应力和能量;上述过程可以重复发生.因此地震丛集期与平静期交替出现.我们还统计了各个断层的大地震相互迁移的模拟结果,结果显示青藏高原东北缘下一次大地震有很大的概率会发生在海原断层上.

     

粤港澳地区地震科技合作与交流的回顾及展望

粤港澳地区地理人文环境相同，三地在经济，科技和文化等方面联系密切，地震临测和地震科技方面的协作和交流也日益频繁，取得了可喜成果，回顾了近20年来三地震科技合作的历程，并展望了未来的合作前景。