地震方法在断层活动性评价中的应用研究

地震方法是评价断层活动性的主要手段之一．调查活动断层所使用的地震方法有反射纵波和剪切波分裂法．在对基岩断层的活动性评价中,反射纵波法根据基岩断层是否向上延伸到第四系Q3地层内,而剪切波分裂法则根据由剪切波分裂所确定的Q3地层内的各向异性．当基岩断层向第四系延伸幅度较大,即第四系地层内断层落差较大时,可采用反射纵波法;当基岩断层活动引起的第四系地层内的断层落差较小,反射纵波法不能对其分辨时,可采用剪切波分裂法．      

无破碎带断层场地对SH波的散射

在层状半空间精确动力刚度矩阵和斜线荷载动力格林函数的基础上建立间接边界元方法,在频域内求解无破碎带断层场地对入射平面SH波的散射。为方便求解,将总波场分解为自由波场和散射波场,自由波场由直接刚度法求得,断层两侧的散射波场通过在断层面上分别对两侧施加均布斜线荷载产生的动力响应来模拟,虚拟荷载的密度可通过引入断层表面的边界条件确定,最后叠加自由波场和散射波场求得总波场。以有落差断层和无落差断层模型为例进行数值计算,分析断层落差、断层倾角以及断层两侧介质的刚度比对散射效应的影响。研究表明,断层落差与波长相当时,断层对SH波的放大作用最大;地表位移幅值随着断层倾角的增大逐渐增大;若断层无落差且其两侧刚度不同时,一般刚度较小一侧地表位移幅值较大且振荡更为剧烈,波从刚度较小一侧入射时位移幅值放大尤为显著。     

谱分解和C3相干联合识别煤层小断层研究

C3相干具有较好的煤层小断层识别能力,但其易受随机噪声的影响,在信噪比较低的情况下容易产生假异常.另一方面,基于S变换的谱分解可以提高地震资料的时频分辨率,并对随机噪声具有一定的压制作用.为提高煤矿采区煤层小断层解释精度,结合谱分解技术与C3相干技术,以提高煤层小断层的解释精度和可靠性.本文分别利用正演剖面和实际三维地震数据,对所提出的方法进行了验证.首先建立了含不同落差的单一煤层模型,利用正演模拟方法获得了其正演剖面和含白噪声剖面.对于这两类剖面,利用S变换获得了其对应于不同频率的谱分解剖面.通过沿煤层反射波提取C3相干属性,获得了不同剖面所对应的C3相干值.对于无噪声地震剖面来说,文中所述方法能明显提高小断层的识别率;对于含白噪声的地震剖面来说,文中所述方法能显著提高所有落差断层的识别率,并基本克服了C3相干算法在低信噪比低情况下容易产生假异常的缺点.将文中所述方法应用到济宁二号煤矿15301工作面的实际三维地震数据中,发现较高频段的谱分解剖面所计算的C3相干同样比常规剖面所计算的C3相干有更好的小断层识别能力.对于煤系地层地质构造较简单的采区来说,利用较高频段谱分解剖面计算的C3相干对落差小于3m的小断层有明显反映.经过井巷工程的实际验证,所解释小断层的可靠性和精度都较高.但当煤系地层地质构造较复杂时,识别落差小于3m小断层的难度较大,还需进一步研究.总之,将谱分解技术和C3相干技术相结合,利用较高频段谱分解剖面计算C3相干,能够明显压制低信噪比所产生的假相干异常,提高煤层小断层的识别精度和可靠性.     

断层泥与断层滑动方式

国内外学者的研究表明断层泥对断层滑动方式有着重要影响。断层的滑动方式又与地震的孕育和发生过程紧密联系。研究断层泥与断层滑动方式的关系是很有意义的。一、非粘土断层泥的研究 Shimamoto和Logan(1981)[1]在缩短率为2×10~(-4)cm/s,围压可高至300Mpa,室温干燥条件下的三轴装置中,研究了不同种类非粘土断层泥对砂岩模拟断层滑动方式的     

大地切片——一种新的活动断层探测技术

如何减轻突发性直下型地震造成的城市地震灾害 ,其中一个关键的问题就是如何准确查明城市地区的活动断层分布 ,并在今后的城市建设中避开这些活动断层。由于城市用地等的限制 ,现在被广泛应用的一些活动断层调查和探测技术 ,往往难以适用于城市地区。文中介绍了一种在日本发展较成熟的活动断层探测技术———大地切片调查法。该技术的应用不仅仅限于活动断层研究 ,而且被广泛地应用于第四纪研究、滑坡、海岸工程等领域。文中列举的 3个实例展示了该技术在活动断层、砂土液化和海滨堆积构造调查中的应用。最后 ,对大地切片调查法的优缺点作了简单的总结     

论古地震断层和能动断层最新活动年代的测定

概述了古地震断层和能动断层活动年代测定研究的现状和进展。提出了应用多种测年方法对古地震断层和能动断层的最新活动年代的测定进行综合研究。指出了当前在断层活动年代的测定工作中存在的关键问题,同时也初步提出了今后改进的意见。     

基于小波分析的断层检测

断层在地震数据中显示出奇异性,经过小波变换可以得到断层位置处地震数据的奇异性属性.对包含断层的地震数据进行小波分析处理,能够得到断层的垂直和水平位置.在实际地震资料中将地震信号表示成不同尺度和不同位置的基本单元,然后对变换系数进行极值提取,检测出不同尺度下的地震信号突变特征,从而进行断层检测.对实际地震资料进行地震信号奇异性检测时,首先将地震剖面划分成层,然后在每一层内将尺度参数进行离散化,计算地震记录的小波变换系数,对于某一个尺度求取每一道小波变换系数的最大值,将每一道地震记录小波变换系数的最大值根据原地震道的位置进行排列,得到奇异性曲线.对于某一尺度,断层所在的水平位置对应着奇异性曲线的最值位置,最后绘出整个剖面的极值点检测结果.     

断层面高精度形貌学定量研究

地震时大部分形变发生在断层带内的主滑动面上,断层表面形貌是断层活动的产物并随断层滑动距离而演化。断层面形貌已成为研究破裂成核作用及应力的非均匀分布、断层面凸体磨损、断层泥生成、滑润作用、抗剪强度与临界滑动距离的相关内容,因此断层面形貌研究对地震和断层力学具有重要意义。任何一个野外天然断层面露头,     

措勤地区活动断层构造特征

青藏高原自然环境恶劣,地震台网分布稀疏,基于ETM数据,对措勤地区活动断层构造进行了解泽,并建立了活动断层构造框架。通过分析活动断层与地震活动性的关系,指出措勤地区活动断层的活动性对青藏高原地震研究有着重要的意义。     

地震断层滑动对地质形变的测绘研究

传统断层自主剖分技术进行地震断层滑动对地质形变的测绘研究时,未考虑走滑位移量、倾滑位移量和张开位移量对地质形变测绘研究的影响,无法对差异断层转动角下的地质形变情况实施有效测绘,提出基于矩形位错模型的地质形变的测绘研究方法,采用矩形断层位错模型通过点源位错公式,获取地震断层滑动时地质形变的走滑位移量、倾滑位移量和张开位移量;基于地震矩形断层三维滑动对地表产生的位移进行测绘时,获取各位移量同地面形成的三维位移场,采用二维高斯-勒让德求积计算断层三维位移场转动形成的地表位移,实现地质形变的测绘研究。实验结果表明,所提方法可对不同矩形断层转动角下的地质变形情况进行准确测绘,实际应用价值高。     

隐伏和出露地表断层近断层地表运动特征的研究进展

本文介绍了在强震地震学研究方面国内外目前所关注的重要问题：隐伏断层和出露地表断层在地震发生时近断层地表运动特征存在着明显的差异。根据近几十年全球发生的中强地震的地表运动参数的统计分析所得的结果表明,由隐伏断层所造成的近断层地表运动强度（速度、加速度）大于出露地表断层所产生的地表运动强度,虽然发生在出露地表断层的地震往往可造成较大的近断层地表位移,但是当地震矩震级（MW）达到 7.5 级以上的时候,近断层地表加速度和速度在近源区却出现了饱和现象。对该问题的深入研究有着十分重要的科学意义和工程应用价值。本文着重介绍了当前国际上对该问题的研究现状,并且建议在此基础上利用三维有限差分断层动力学模型,模拟断层的动态破裂过程以及近断层地表运动的特征。     

活动断裂带断层泥的纳微米构造研究方法

断层泥是研究活动断裂带运动性质和活动习性的重要介质。以往,对断层泥的研究主要借助偏光显微镜和低真空扫描电镜进行,观察到的现象有限。借助高真空扫描电镜从纳微米尺度对断层泥进行更精细化的研究,其方法是对野外断层泥进行定向原状样品采集,通过室内样品自然风干、微样制作、表面镀金和扫描电镜观察,从纳微米尺度研究a-b组构面和a-c组构面的各种变形现象。此方法可以帮助确定断层的运动性质、断层滑动面的新老关系,并可鉴别粘滑过程与蠕滑过程;同时,还可以对工程场地中发现的黏土滑动面进行鉴别,区分地震断层和非地震断层。     

断层识别技术及其在MB油气田的应用

结合MB凸起油气勘查项目,总结断层解释方法:既要依据地震时间剖面特征来分析判断,更要了解盆地范围内应力场、变形机理以及工区范围内的构造样式.针对微小断层识别困难这一问题,采取多种技术手段,包括:(1)叠后目标处理提高地震资料对小断层的分辨能力;(2)正演模型分析指导小断层的解释;(3)相干数据体水平切片和近反射道几何特征分析识别微小断层;(4)三维数据体任意线剖面检验微小断层,识别了常规地震剖面难以确定的小断层,达到了断层精细解释的目的.     

北天山地区中强地震前跨断层形变强度异常特征分析

对新疆北天山地区跨断层流动水准观测资料进行整理,利用断层垂直活动速率求解断层形变异常强度值。基于其变化特征与北天山地区中强地震的对比研究发现,研究区域断层活动整体处于断层形变强度趋势增强的背景下,局部断层形变异常强度值超过指标阈值0.6时,可作为北天山地区中强地震的预测依据。     

断层泥的分形研究

介绍了利用光学显微镜和电子显微镜对采自西秦岭北缘活动断裂带的天然断层泥进行分形研究的程序和结果，得到该断裂断层泥的分维数D=2.5940.122(二维截面D=1.5940.122)，并测得该断裂带断层泥分维上限平均粒径为9.6～19.2 mm．研究结果表明，该断裂带断层泥具有分形特征，断层面的粘滑摩擦特征位移参数可由分维上限确定．文中还讨论了断层泥分形研究对地震断层的研究意义．      

断层岩磁学研究及其意义

断层岩的物理、化学及结构特征是直接了解断层活动特性、形变环境、破裂摩擦机制等地震学特性,评价地震危险性与认识地震物理化学行为的最基本证据.本文对断层岩磁学研究这一岩石磁学与地震学交叉新领域的研究现状进行了总结论述.已有研究表明,断层岩的磁学研究能够为断层区域应力环境及应变历史、断层带温度状态、热事件及热历史、断层活动历...     

断层几何对1999年集集（台湾）地震的影响

1999年9月20日集集（台湾）M7.6级地震产生了足够的近源地震数据。这些证实了许多理论预测的断层几何对地震物理过程的影响。这些影响包括上盘运动的增加（在断层迹上最大），在断层北段存在一个从逆冲到显著左旋滑动的过渡以及近场和远场对断层类型，能量和视应力的估计存在不一致性，通过这次地震的严格的三维动力学模型。可看出这些特征与三维非对称断层几何及其与自由表面之间的夹角密切相关。研究结果显示，由于倾滑断层与地表交错，地震的许多重要特征是由断层几何控制的，原则上说是可能提前预测的。     

新发现的唐山地震大断层

在对唐山地面塌陷的研究中发现了一条与唐山地震相关的大断层,该断层至少长90km,地面垂直错距3m,明显具有铲形正断层特点。该断层倾向NW,可分为南、北2段。南段的确定主要依据震后地面形变野外调查、水准形变资料、航片解译和石油地球物理勘探资料;北段的存在则有强烈线状喷沙冒水分布以及地震反射测深资料作为证据。唐山地震主震的余震大致分布在该断层地表出露迹线的NW侧,这种位置关系显示了新发现的断层对唐山地震的控制性     

断层气体的动态变化与地震

本文介绍了1986年以来在一些活断层上进行断层气体定点观测研究的有关情况及结果。1987年以来发生在甘肃西部的5次4.5级以土地震前均观测到了断层气体的动态异常变化。地震前断层气体的动态异常表现出变化幅度大,临震异常突出,多种气体组份同步变化等特点。一个五级左右地震的前兆反映范围可达500多公里。作者认为该方法适宜于在地震危险区进行临震监测。     

基于断层运动和应力演化分析断层强震危险程度的研究进展

震间断层强震危险性研究是地震中长期预测中的基础科学问题, 其中断层运动及应力演化的研究对认识地震的孕育发生、 破裂过程具有重要意义, 为地震危险性分析提供科学依据。 本文首先回顾了震间断层运动模型的理论研究进展; 其次, 简略地回顾了断层不均匀性和断层摩擦定律的研究历程, 论述了确定摩擦参数、 圈定凹凸体的发展趋势与研究动态, 并阐述了基于断层不均匀性和断层摩擦定律的强震过程数值模拟的应用; 最后, 论述了基于断层运动和应力演化分析断层中长期强震危险程度的应用, 并叙述了与地震短期、 临震预测密切相关的断层运动成核过程。