岷县漳县6.6级地震典型滑坡特征及其诱发机制

地震和降雨是滑坡产生的两大诱因。一般认为二者的耦合作用概率小,在现实中也较少发现有此种实例。岷县漳县6.6级地震中黄土地震滑坡广泛发生,本文通过现场调查,在相关降雨量数据、航空影像空间分析的基础上研究了两个地点(永光村滑坡和堡子村滑坡)的典型地震黄土滑坡的空间展布特征和发生、发展过程,分析了诱发机制。结果发现:(1)地震滑坡呈带状分布与地震发震构造走向一致;(2)位于极震区范围的永光村黄土滑坡具有泥流特征,土体含水量可达塑限以上,是由于过量降水和强地震动耦合作用下发生;(3)堡子村黄土地震滑坡则主要为强地震动所诱发,滑距较短,并具滞后发生特性。本结果对未来地震中滑坡的预防与防治具有借鉴意义。     

Cobb Mountain极性事件在黄土中的记录

对渭南黄土剖面L1 0至S1 3进行了详细的岩石磁学和古地磁学研究 ,获得了CobbMountain极性事件转换过程中地球磁场变化特征 .结果表明 :(ⅰ )CobbMountain极性事件与地球磁场方向变化相联系的持续时间约 2 2ka ;(ⅱ )从统计意义上讲 ,VGPs主要沿两个经度带移动 ;(ⅲ )CobbMountain极性事件期间地球磁场强度明显减弱     

含水量对黄土震陷性定量影响研究

含水量是影响黄土震陷性非常重要的参数。本文以洮河三级阶地上典型的Q3黄土为研究对象,对其震陷性特征进行了全面、系统的研究。通过在20 m深探井中依次取得4 m、8 m、12 m、16 m、20 m处黄土原状试样进行室内试验,得到以下结果:(1)天然黄土存在震陷性随深度增加而逐渐减弱的规律;(2)通过增湿、减湿获得5%,10%,15%和20%四种不同含水量黄土试样,同一深度黄土随着含水量增加其震陷性增长的规律明显;(3)通过实验数据分析得到了含水量对黄土震陷性定量影响规律,并根据其规律给出了不同动应力作用下的黄土震陷临界含水量。     

兰州黄土场地地震动参数量化研究

为了进一步了解土体性质(Q3和Q4黄土)和土层厚度对黄土场地地震动效应的定量影响规律,利用等效线性化波动分析方法,在总结了兰州地区不同年代黄土波速值随土层变化的基础上,结合具体的黄土动力学参数及现场波速测试成果,开展黄土场地在不同性质黄土覆盖条件下地表峰值加速度PGA和黄土场地特征周期Ts等指标变化特征的场地地震反应计算。本文在考虑50年超越概率分别为63%,10%,2%的兰州人造地震波荷载作用下,探讨了不同性质黄土覆盖层的影响,并进一步建立了不同条件下黄土场地地震动反应谱特征周期计算公式。研究结果表明:黄土的性质和厚度对地表放大系数影响较大,随着土层厚度的增加,地表峰值加速度放大系数具有非线性的特点,整体上随土层厚度的增大而增大。在两种性质黄土覆盖条件下,反应谱特征周期变化规律相同,呈对数变化特点。随着土层厚度增大,反应谱特征周期不断增大,增长速率逐渐减小。     

中新世黄土-古土壤序列的粒度特征及其对成因的指示意义

对甘肃秦安QA-I中新世黄土剖面进行了系统的粒度分析, 并与第四纪黄土、古土壤及代表性河湖相沉积样品的粒度特征进行了对比. 结果表明, 中新世和第四纪黄土、古土壤样品具有相似的粒度分布特征, 而与河湖相沉积有较大区别. 中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古土壤序列一样, 黄土层粒度较粗, 而古土壤层粒度较细, 反映了气候的冷暖、干湿变化. 从长尺度上看, 中新世黄土-古土壤序列的中值粒径与沉积速率的变化大致同步, 与北太平洋深海风尘沉积通量变化也具有较好的一致性. 上述结果不仅进一步证实研究序列的风成成因, 而且说明中新世黄土-古土壤序列的粒度变化与源区的干旱化程度有密切关系.     

汶川地震远震区黄土场地地震反应特征分析

在实际场地钻孔资料的基础上,选取和构造45个有代表性的典型场地剖面,利用一维等效线性化波动方法,计算各个场地在三种不同强度地震动输入下的地表加速度反应。结果表明:(1)在远场地震动作用下,黄土场地PGA较大,反应谱平台范围较宽,集中在0.2~0.6s;(2)随着黄土覆盖厚度的增加,PGA减小,但对于自振周期大于一定范围的结构物震害加重;(3)对于无地形影响的厚层黄土地区,当黄土厚度在20~100 m时,随厚度的增加,反应谱下降段谱值增大1.1~1.4倍,特征周期放大1.1~1.25倍。     

黄土湿陷系数与其物性指标的定量关系分析

湿陷性是黄土特殊且重要的工程性质。以黄土微观角度探讨湿陷性与物性指标之间的关系,再依据《中原城市群环境地质调查》统计得到的洛阳地区湿陷性黄土土性参数,运用MATLAB定量分析黄土湿陷性与其物性指标的相关性,得到如下结果：(1)在众多与湿陷性相关的物性参数中,洛阳地区黄土湿陷系数与孔隙比、干密度、塑性指数等物性指标关系密切,且相关性程度依次为孔隙比、干密度和塑性指数;(2)运用MATLAB分析湿陷系数与物性指标的定量关系,得到了该地区湿陷系数与物性指标之间函数关系的拟合公式;(3)通过实测值与预测值的比较,结合黄土的湿陷机理,论证拟合公式的合理性。研究方法对其他地区黄土湿陷系数的预测也具有启发意义。     

含水量和含盐量对粉质黏土热导率影响的试验研究

土壤传热性能作为地热资源开发的基础研究课题,近年来已经成为能源、工程、地球科学和地质学等领域的研究热点.然而有关盐渍黄土的热导率研究却很少被发表.针对关中地区地热资源开发的迫切需要,本研究借助瞬态平面热源法对黄土的热导率做了测量,得到了不同含水量(8％,10％,12％,14％,16％,18％)和不同含盐量(0％,2％,4％,6％)的黄土热导率数据.结合导热路径理论,双电层理论和"絮凝"现象对含水量和含盐量影响下的黄土热导率进行了讨论.获得了如下结论:(1)含水量的变化会引起黄土内部热量传导路径的变化,同时引起"液桥"现象对热量传递产生影响;(2) NaCl盐分对热导率的影响主要体现在对黄土颗粒周围双电层的改变,同时引起的"絮凝"作用会对导热路径产生不利影响进而降低黄土热导率;(3)总的来说,固-固传导,固-液传导和液-液传导作为三种典型的热量传导路径与黄土的含水量和舍盐量密切相关.     

安徽省前兆数据异常跟踪深入分析研究

通过梳理安徽省内2014—2017年观测系统、人为干扰等6类数据异常事件,形成背景值数据库,借此深入剖析事件的变化特征,综合研究得出:(1)时间变化显示,安徽省内各类异常事件条目大体呈逐年增多的趋势;(2)学科特征显示,地电、地磁、形变、流体观测异常事件均以某类事件为主,具有一定的学科特征;(3)空间分布显示,各类异常事件呈随机性分布,不具有明显的区域特征;(4)各类事件均形成以影响因素、变化形态为主要指标的特征库,已作为安徽省内跟踪分析工作的重要判定依据。这些研究成果不仅为安徽地区的前兆异常判定和趋势预测提供一定的科学依据,也为安徽前兆仪器运维工作提供了方法指导。     

永登5.8级地震极震区黄土微结构孔隙性的定量研究

通过电镜扫描手段和计算机图像处理,对1995年永登5．8级地震极震区遭受地震影响和未遭受地震影响的黄土微结构变化的各项指标进行了对比试验和分析,并将分析结果绘成受震与未受震两种孔隙分布曲线。从这些曲线可以看出,不同地点的黄土孔隙分布特征不同;同一深度不同地点的孔隙分布亦有明显差异。对未受震(粒状架空孔隙结构)与受震(粒状镶嵌孔隙结构)黄土的微观结构进行了定量处理,其分析结果较好地解释了土体的工程性质。同时介绍了黄土微结构研究的方法和要求,通过对黄土微观结构的定量处理,揭示了黄土震陷性与黄土孔隙含量所占比例大小的内在关系,达到了确定黄土场地震陷量的目的,验证了利用微结构研究黄土结构变化的可行性。     

永登5.8级地震中黄土震陷灾害的探讨

在1995年兰州永登发生的5.8级地震中,震区产生了严重的黄土震陷灾害。为了研究震区黄土震陷灾害的成因,对震区黄土进行了土工试验和土动力学试验,探讨了该区黄土的基本物理力学指标和土动力特性参数与黄土易损性的关系,分析了易损性与震区黄土震陷灾害的关系。经过多指标综合分析研究发现,震区黄土的易损性大,震陷性强。利用黄土震陷试验分析计算预测方法对震区黄土场地的震陷量进行预测研究,所得结果与实际地震的震陷量符合较好。     

汶川地震黄土地区地震动特征分析

汶川地震黄土地区强地震动加速度峰值（PGA）较小,然而震害却较为严重,局部场地震害和地震动放大效应显著。选取四川、甘肃及宁夏境内的部分强震动记录,探讨传播距离和场地条件对地震动的影响规律,重点研究黄土地区地震动幅值、频谱、持时特征以及对建筑结构的潜在影响,从地震动特征角度分析该地区震害相对较重的原因。结果表明:汶川地震黄土地区地震动速度峰值较大,地震动中频分量和中长周期成分较为突出;黄土地区自振周期为0.3~1s以及3~4s（尤其是此周期内30~40层）的结构物地震反应将显著放大;设计地震分组为第三组的Ⅲ类黄土场地,加速度反应谱拟合曲线在周期1~3.5s谱值明显高于规范设计谱;黄土场地地表地震动拥有更长持时。     

1920年海原地震滑坡密集区的地震动场地效应研究

地震动作为引起地震灾害的原动力,常常通过造成建筑物倒塌、山体滑坡等形式引起大量人员伤亡和财产损失。1920年海原8½级地震,在震中距80 km远的西吉—静宁交界的黄土丘陵区引发了大量的山体滑坡,并造成重大人员伤亡和财产损失。在分析海原地震高烈度区滑坡分布特征的基础上,通过场地调查和数值计算等方法,研究典型滑坡密集场地的地质条件及地震反应特征。研究表明起伏地形和黄土厚度不均等因素造成丘陵山体两侧地震反应的差异,从而导致地震滑坡在斜坡土体较厚的一侧成群连片发育。海原地震造成的滑坡密集区的地形地貌、岩土性质、土层结构等条件决定了该地区地震动随局部场地条件变化非常迅速,地层场地效应和地形场地效应联合作用加剧了斜坡地表的地震动放大作用,增加了触发地震滑坡的动力。     

海原地区黄土的微观结构及地脉动特征分析

1920年8.5级地震诱发了大量的黄土滑坡,对研究黄土地区的滑坡灾害、土层地脉动特征分析具有重要意义。基于高精度电子扫描显微镜（SEM）分析发现海原地震现场表层黄土为架空孔隙弱胶结微观结构,且该黄土是以粉粒为主的低黏性粉土,有震陷和地震滑坡的高风险。基于地脉动测试得到滑坡场地15个地脉动数据,采用傅里叶变换法对苏堡村滑坡土层的脉动特征进行分析,获得地脉动频谱特征曲线。研究表明场地卓越周期建议值为0.126 s,将其划分为坚硬场地,可为该滑坡场地类别划分作为参考,同时发现滑坡体与未滑体的地脉动特征有较大差异,可为海原地震滑坡的脉动特性分析提供依据。     

土壤氡对郯庐断裂宿迁段F5断裂探测和活动性的研究

郯庐断裂带宿迁段多年来一直被列为江苏地震重点关注区域。在该区域展开了多期活断层探测和工程地震安全性评价工作,地震监测已经建成了测震、形变、电磁、流体等多种手段。用气体地球化学方法开展相关研究,探索活动断层运动和地震发生之间的相互关系,是对该地区地震科学研究的一种补充,其有着十分重要的意义。沿郯庐断裂带宿迁段F₅断裂布设土壤氡测线并获得相关数据,结合地质勘察、浅层人工地震等资料进行综合分析,结果表明该区域内土壤氡探测结果对断裂带的位置、断层类型和特征、断层活动性具有较好的指示性。土壤氡探测展示F₅断裂两条分支断裂F_5-1、F_5-2的位置,氡浓度异常形态与断层特征存在一定的对应关系,并利用土壤氡浓度强度为指标,初步判断郯庐断裂带宿迁段F₅断裂2条分支断裂的相对活动性。     

判识水氡地震前兆的方法——以甘肃清水温泉水氡异常为例

地震前兆异常性质的准确判断是提高地震预测水平的前提。 据国内外相关统计, 真正具有地震预测意义的地震前兆异常数量十分有限。 因此, 厘清震前异常与地震的关系对今后异常识别意义重大。 2017年8月8日九寨沟M_S7.0地震前4个月, 甘肃清水温泉水氡出现大幅波动异常变化。 为了判断这次异常与九寨沟地震的关系, 在异常持续期间, 通过抽水实验、 水化学组分以及氢氧同位素组成分析, 并结合九寨沟地震发震构造以及其他前兆异常空间分布特征, 对水氡异常成因机理进行了深入分析。 结果表明: 对于水氡与水位的变化关系, 实验与实际观测结果一致, 都呈正相关变化; 实验中水氡变化幅度与实际观测的相当; 水化学组分以及氢氧同位素测试结果显示清水温泉水氡异常期间, 来自地壳深部的流体并未增加; 清水温泉区其他前兆没有出现明显的短期异常变化; 在空间上清水温泉与九寨沟地震震源区被两条深大断裂隔开。 因此, 清水温泉水氡大幅异常变化并非九寨沟地震的短期前兆异常, 而是企业抽水开始时间、 持续时间以及用水量不固定引起的。 该实例为地震前流体前兆异常性质的准确判定提供了更为可靠的方法和思路。     

水氡滑动变化率法对发震时间的预测检验

应用“九五”研究成果对山西省及邻省地区水氡的多年观测资料进行了处理分析。根据应力应变的变化,推算出水氡滑动变化率的计算公式,同时计算了各测点的基值变化率和滑动变化率,根据变化率的大小,结合震例,给出了水氡滑动变化率值预测发震时间的步骤、判断指标和方法。根据震例的对应情况,对该方法的预测效能进行了检验。     

浙江省珊溪水库地区土壤Rn和H2地球化学特征

在浙江省珊溪水库地区布设5条断层土壤气Rn和H₂测线,并选取15个溶解水氡采样测点。测量结果显示,其中有3条土壤气测线上的Rn浓度均值超过70 Bq/L,土壤H₂测值最高达1 377 ppm,水样中溶解氡浓度最高值为68.3 Bq/L。通过珊溪水库地区历史地震活动和地质构造情况分析,发现该地区土壤Rn、H₂和溶解水氡的高值分布区均与双溪—焦溪垟断裂F_11-3分支的空间位置密切相关,该断裂分支是珊溪水库地区小震活动的发震断裂。另外通过研究发现,历史震群活动距今时间以及震群活动的频度和强度是影响珊溪水库地区土壤气Rn和H₂地球化学特征的重要因素。     

极震区黄土微结构的试验研究

本文以1995年甘肃省境内5．8级地震引起的黄土地区震陷灾害实例，对黄土微结构孔隙性进行了定量研究。通过电镜扫描手段和SEM图像处理技术，对极震区震陷性黄土微观结构的各项指标进行了比较分析，得出不同地点的黄土孔隙分布曲线；对极震区受地震破坏和未受破坏典型架空孔隙结构的黄土进行了定量处理，较好地解释了土体的工程性质，结合激光粒度分析仪对极震区黄土进行了测量和统计分析。同时对无震区与强震区黄土孔隙分布曲线进行了对比研究。结果表明：不同极震区的孔隙分布特征不同，同一深度不同区域孔隙分布曲线亦有明显的差异。