雁列式断层组合变形过程中的声发射活动特征

着重研究拉张或挤压型雁列式断层标本变形过程中声发射(简称AE，下同)的时空演化特征. 结果表明，预置构造对AE空间分布格局具有较强的控制作用，随着差应力的增加，AE首先在两个端点附近丛集，之后向两端点连线附近集中，出现明显的破裂局部化现象，较大事件还通常集中于某一端点附近反复发生. 前期微破裂丛集图象指示后期宏观破裂的扩展方向及扩展范围. 拉张和挤压型雁列区宏观破裂方向分别与轴向应力方向垂直和平行. 雁列式断层标本变形过程中，破裂前的弱化阶段相对较长、弱化过程明显. 微破裂事件累积频次指数增长可能是系统失稳前的典型征兆之一，而雁列区宏观破裂之后，AE数量逐渐减少、应变释放相对减弱. 摩擦滑动过程中，大的粘滑失稳前未见有AE活动前兆性的增强过程.雁列区的b值变化在失稳前显示趋势性降低——快速回升这一典型的变化过程，b值降低一般发生在差应力增强过程之中，并有可能延续至弱化阶段，而快速回升则一般发生在破裂失稳前的短时期内. 对比研究表明，构造差异所导致的b值差异远大于b值随差应力的增加而产生的变化量，而对同一构造标本，力学状态的改变会导致AE序列时序特征的急剧变化，较高的加载速率对应较高的应变能释放及明显的低b值. 先期破碎带由于较低的破坏强度，其对差应力的微小变化具有特殊敏感性，从而成为源、兆分离、窗口或敏感点效应等地震活动性前兆现象的一种可能的原因.      

不同结构岩石标本声发射b值和频谱的时间扫描及其物理意义

对几种不同结构的岩石标本在变形过程中声发射b值和频谱随时间的变化特征进行了对比研究 ,其中包括完整花岗岩标本、含有天然愈合节理的花岗岩标本、含有拉张型和挤压型雁列式断层以及平直断层的标本等。研究表明 ,声发射b值和频谱的特征不仅会受标本结构的影响 ,而且在同一标本的不同变形阶段也可能表现出不同的特征 ,其机制与变形方式以破裂为主或以摩擦为主有关。当变形以破裂为主时 ,声发射b值和频谱在失稳前会出现明显的下降 ;当变形以摩擦为主时 ,声发射b值和频谱在失稳前变化相对较小 ,且上升或下降均可能出现。实验结果意味着b值和频谱特征作为失稳前兆 ,在不同的构造环境下可能会有不同的特征 ,而强震孕震区内不同断裂构造的存在会造成前兆时空分布的非均匀性     

花岗岩变形破坏的阶段性模型--应力速度及预存微裂纹密度对断层形成过程的影响

依据对具有较高微裂纹密度的筑波花岗岩和极低微裂纹密度的花岗斑岩 2种极端的岩石标本、在等应力速率的快速加载 (约 6MPa/min)和蠕变加载 (轴向应力保持在约 95 %破坏强度 ) 2个极端的加载条件下的实验结果 ,讨论了预存微裂纹密度与加载速度对多晶质结晶岩变形破坏过程的影响。实验中利用高速多通道声发射波形数字记录系统 (每秒可记录多达 5 0 0 0个声发射事件的 32通道波形 ) ,获得了岩石标本破坏前微破裂活动的详细时空分布数据。声发射的发生率、震级 -频度关系中的b值及震源的空间分布揭示出岩石变形破坏过程中微破裂活动具有 3个典型阶段 :初期阶段、第 2阶段和成核阶段。尤其是在成核阶段 ,还观测到发生率和b值有大幅度前兆性起伏。一般而言 ,在相同加载条件下预存微破裂密度越高 ,或对同一岩石加载速度越慢 ,对应的断层成核过程就越长 ,因此最终破坏的可预报性也越高。为了进一步探讨微破裂活动的阶段性特征及其物理本质 ,还利用亚临界破裂扩展模型对声发射数据进行了理论分析     

2021年5月21日云南漾濞Ms6.4地震序列发震构造

2021年5月21日云南省大理州漾濞县发生Ms6.4地震.地震序列表现为"前-主-余"型,余震频次较高.为获得此次地震序列的活动特征和震源区潜在的发震构造,本文首先计算2010年以来震源区地震b值随时间的变化.其次对漾濞地震序列进行精定位,并反演地震震源机制解和构造应力场.结果表明:(1)震源区地震b值自2020年12月逐渐降低.2021年5月18日起地震活动逐渐增强,b值短暂回升.Ms6.4地震发生前又迅速下降.目前b值已恢复至均值水平,意味着区域发生强震的危险性逐渐降低.(2)结合精定位和震源机制解结果发现,漾濞地震序列的发震断层以SE走向的高倾角右旋走滑兼正断型断层为主.兼有多条NE走向和NNE走向的左旋走滑兼正断型的高倾角次级断层.(3)震源区受控于NNW向水平挤压,NEE向水平拉张的构造应力作用.主震前构造应力控制作用增强.     

应用数字散斑相关方法实验研究雁列断层变形破坏过程

以数字散斑相关方法（DSCM）为观测手段,对雁列断层结构的破坏过程进行了实验研究,观测和分析了变形破坏过程中模型表面的变形场演化过程.断层结构由一块含两条平行割缝的大理岩平板模拟,模型试件在双轴试验机上加载;DSCM观测系统在加载过程中记录试件表面的散斑图像,然后分析得到模型表面待测区域各记录时刻的位移场及应变场.全场连续的变形数据清晰地反映了雁列断层结构的变形破坏过程的各种细节.实验结果显示,变形最初集中在断层带周围,然后迁移到雁列区,最后雁列区贯通,结构发生滑动导致整个结构发生失稳破坏.对变形破坏过程中的变形场进行统计分析发现,一种描述变形局部化特征的统计指标—Cv值,可以作为一个雁列断层破坏的前兆指标.     

断层失稳错动热场前兆模式：雁列断层的实验研究

在实验室使用红外热像仪和接触式测温仪同步观测记录了压性和张性雁列断层失稳错动前后的热场变化过程.从实验记录中发现，在断层失稳引起温度场和热红外辐射亮温温度场上升之前，在两断层段之间的岩桥区发生降温变化.断层带开始升温发生在失稳前2～3 s内，岩桥区的降温却发生在失稳前约20s，这两个超前时间长度相差近一个量级.此类热场先降后升变化过程在雁列构造变形中有一定的普遍性，可能作为雁列断层失稳错动的热场前兆模式.根据实验观测结果，详细描述了上述热场变化的时间过程及其空间分布特征，分析了产生此种失稳前兆模式的机制，显著异常出现的条件及有利观测部位，讨论了它在地震前兆探索等研究中的意义.     

基于声发射实验结果讨论大震前地震活动平静现象的机制

基于岩石变形声发射实验结果讨论了大震前地震活动平静现象的机制。在双轴压缩、等位移速率加载条件下 ,挤压型雁列断层、含宏观凹凸体断层、Ⅲ型剪切断层等非连续断层在临近滑动失稳前 ,声发射活动均出现了明显的相对平静现象 ,表现为声发射事件的发生率和应变能释放水平显著降低。与此阶段相对应 ,断层带 (特别是非连续部位上新形成的一小段断层 )发生了蠕滑和匀阻化作用 ,并使得标本的差应力开始下降。根据实验结果提出 ,大地震前断层的“蠕滑 -匀阻化”过程是造成地震活动平静现象的可能机制     

岩石蠕变过程中声发射活动的实验研究

在常温下、单轴加压下对两种岩石完整样品进行蠕变破坏过程中声发射活动实验.根据实验获得的数据讨论了蠕变三个阶段中声发射活动特征.在瞬态蠕变阶段,随着加载,声发射活动逐渐增强;在稳态蠕变阶段,在较低的声发射活动背景上,可能出现较强的信号,声发射幅值-频度关系的 m 值可能稳定于某一低值,也可能下降;进入加速蠕变阶段,声发射活动水平增强,m 值下降加快,也可能表现为明显回升后再下降,并与岩石样品的性质有关.将蠕变破坏三个阶段中声发射活动与地震孕育过程中某些地震活动图象变化(如 b 值、前震活动)进行了联系,提出地壳岩石蠕变破坏机制形成前震—主震—(余震)型地震序列类型的可能性.     

岩石蠕变过程中声发射活动的实验研究

在常温下、单轴加压下对两种岩石完整样品进行蠕变破坏过程中声发射活动实验.根据实验获得的数据讨论了蠕变三个阶段中声发射活动特征.在瞬态蠕变阶段,随着加载,声发射活动逐渐增强;在稳态蠕变阶段,在较低的声发射活动背景上,可能出现较强的信号,声发射幅值-频度关系的 m 值可能稳定于某一低值,也可能下降;进入加速蠕变阶段,声发射活动水平增强,m 值下降加快,也可能表现为明显回升后再下降,并与岩石样品的性质有关.将蠕变破坏三个阶段中声发射活动与地震孕育过程中某些地震活动图象变化(如 b 值、前震活动)进行了联系,提出地壳岩石蠕变破坏机制形成前震——主震——(余震)型地震序列类型的可能性.      

2022年泸定M6.8地震前地震活动参数变化研究

2022年9月5日四川泸定发生M6.8地震,为研究泸定地震孕震区的应力变化,选取b值、小震调制比和丛集率这3个参数,对泸定地震前的区域地震活动状态进行计算研究。结果显示:泸定及周边区域几次强震发生前,区域地震活动均存在持续时间较长的低b值时段,且在低b值状态下震前短期内出现小震高丛集、高调制比的现象;鲜水河断裂带的地震活动状态分析显示,此次泸定地震前该断裂带存在持续时间近10个月的低b值状态,且短期内出现丛集率升高、调制比高值现象。通过对比分析,认为泸定地震是鲜水河断裂带构造运动的结果。综合分析认为,结合应力场背景和构造条件研究地震活动b值、固体潮调制比和丛集率的时空变化有助于理解大地震的孕育演化过程。     

西南天山柯坪塔格前缘断裂带东段晚第四纪活动特征

柯坪塔格前缘断裂东段是柯坪推覆构造系前缘的一条活动断裂,野外调查获得了其晚第四纪错断洪积扇、冲沟阶地面的证据,实测了变形地貌面上的断层陡坎,分析了断层的形变量,通过采样测年估算了断层的缩短速率。由7个观测点的断层陡坎剖面测量,计算了观测点处断层的水平缩短速率,结果表明,断裂弧顶部位的五道班、三间房以西及其大山口道班附近,断层错断了Ⅰ级和Ⅱ级洪积扇(阶地)。断层在这些地点最新活动强烈,水平缩短平均速率全新世以来为0·35~0·44mm/a,更新世晚期末以来为0·16~0·30mm/a,而在非弧顶部位的巴楚磷矿、三岔口以北及大山口北断层只错断了更新世晚期Ⅲ级洪积扇,且水平缩短速率较小,断层水平缩短平均速率更新世晚期以来为0·05~0·07mm/a     

川滇块体东缘的活动构造

主要从川滇块体东缘的地层分布和出露特征,以及岩浆活动等方面深入探讨块体东缘的活动构造及其它们的发育和演化过程。     

地震集群分析法研究及其在海河断裂中的应用

对地震震中资料进行集群分析,确定线状构造,可以查明活断层。本文对天津—渤海地区的地震资料进行处理,勾画出地震线,从而提供了天津蓬莱断裂（海河断裂）是ＮＷＷ向规模宏大的活动断裂的一个证据。     

郯庐断裂带潍坊—嘉山段全新世活断层的活动方式与发震模式

郯庐断裂带潍坊－嘉山段全新世活断层由三个独立的破裂段组成。从各段的断错地貌，松散堆积物特征，断层本身的特点以及断层泥的显微构造标志看，各段具有共同的特点，就是主要粘滑运动为主，并在震后有蠕滑调整运动，各段具有断层闭锁→粘滑发震→震后调整→断层再次闭锁的发震模式，目前莒县－郯城段仍处于震后调整阶段，而安丘段和新沂－泗洪段由已处于断层闭锁的后期阶段，面临粘滑发震的危险。     

川滇块体东缘的活动构造

主要从川滇块体东缘的地层分布和出露特征 ,以及岩浆活动等方面深入探讨块体东缘的活动构造及其它们的发育和演化过程     

从石油人工地震资料分析成都平原地震地质背景的新认识

根据近 2 0余年来四川地震、石油部门积累的四川盆地及邻区的地震地质调查、强震及中强地震震例总结、成都凹陷人工地震勘探普查与详查的工作成果 ,一方面研究了所揭示的成都凹陷及邻区的隐伏构造类型与展布范围 ,尤其是对成都—德阳间是否存在“隐伏断裂”作了详细的厘定 ,资料表明NE向的新津断裂向北消止于双流县彭镇以南 ;另一方面研究了活动断裂与地震活动的成生关系及相应的活动特征 ,其中最重要的是将浅表断裂和深层地腹型断裂加以明确的区分和圈定 ,提出了5种发震断裂类型。综合上述认识 ,划出了成都凹陷强震潜在震源区。研究认为 :成都—德阳一线两侧宽 4 0km、长百余公里的地带 ,具有稳定的地震地质环境和良好的工程地震条件     

用地震断层陡坎的形态方程确定古地震事件的年代

通过对地震断层陡坎演为过程的分析，应用均匀物质扩散理论建立地震断层陡坎的形态方程，推断古地震断层陡坎的年龄，从而确定古地震事件的期次及年代。用该方法对二台活断层古地震断层陡坎进行计算，所得结果与用其它方法确定的古地震事件的期次及年代对应较好。     

色尔腾山山前断裂得令山以东段晚第四纪活动特征与古地震事件

色尔腾山山前断裂得令山以东段属全新世活动断裂。距今约 30ka以来 ,断裂上升盘的平均抬升速率为 :大佘太段 0 19mm/a ,乌兰忽洞段 0 2 0mm/a。探槽揭露 ,大佘太段 ,约 32kaBP以来 ,发生过 4次古地震事件 ,事件发生时间依次为 (316 90± 1770 ) ,(2 30 0 0± 132 0 ) ,(15 42 0± 870 ) ,(74 40± 4 40 )aBP ,相应的位移量分别为 2 6 ,1 6 ,2 2 ,1 4m ;乌兰忽洞段 ,约 2 5kaBP以来 ,也发生过4次古地震事件 ,事件发生时间依次为 (2 5 130± 14 30 ) ,(14 5 70± 82 0 ) ,(116 6 0± 6 5 0 ) ,(72 2 0± 4 0 0 )aBP ,相应的位移量分别为 2 6 ,1 8,1 3,1 2m。根据位移量限定法 ,两个活动段落的古地震活动历史是完整的     

FAULT ACTIVITY OF THE SOUTHWESTERN SEGMENT OF THE EASTERN BRANCH OF XINYI-LIANJIANG FAULT ZONE IN GUANGDONG PROVINCE

The NE-trending Xinyi-Lianjiang fault zone is a tectonic belt, located in the interior of the Yunkai uplift in the west of Guangdong Province, clamping the Lianjiang synclinorium and consisting of the eastern branch and the western branch. The southwestern segment of the eastern branch of Xinyi-Lianjiang fault zone, about 34km long, extends from the north of Guanqiao, through Lianjiang, to the north of Hengshan. However, it is still unclear about whether the segment extends to Jiuzhoujiang alluvial plain or not, which is in the southwest of Hengshan. If it does, what is about its fault activity? According to ‘Catalogue of the Modern Earthquakes of China’, two moderately strong earthquakes with magnitude 6.0 and 6.5 struck the Lianjiang region in 1605 AD. So it is necessary to acquire the knowledge about the activity of the segment fault, which is probably the corresponding seismogenic structure of the two destructive earthquakes. And the study on the fault activity of the segment can boost the research on seismotectonics of moderately strong earthquakes in Southeast China. In order to obtain the understanding of the existence of the buried fault of the southwestern segment, shallow seismic exploration profiles and composite borehole sections have been conducted. The results indicate its existence. Two shallow seismic exploration profiles show that buried depth of the upper breakpoints and vertical throw of the buried fault are 60m and 4~7m(L5-1 and L5-2 segment, the Hengshan section), 85m and 5~8m(L5-3 segment), 73m and 3~5m(Tiantouzai section), respectively and all of them suggest the buried fault has offset the base of the Quaternary strata. Two composite borehole sections reveal that the depth of the upper breakpoints and vertical throws of the buried segment are about 66m and 7.5m(Hengshan section) and 75m and 5m(Tiantouzai section), respectively. The drilling geological section in Hengshan reveals that the width of the fault could be up to 27m. Chronology data of Quaternary strata in the two drilling sections, obtained by means of electron spin resonance(ESR), suggest that the latest activity age of the buried fault of the southwestern segment is from late of early Pleistocene(Tiantouzai section) to early stage of middle Pleistocene(Hengshan section). Slip rates, obtained by Hengshan section and Tiantouzai section, are 0.1mm/a and 0.013mm/a, respectively. As shown by the fault profile located in a bedrock exposed region in Shajing, there are at least two stages of fault gouge and near-horizontal striation on the fault surface, indicating that the latest activity of the southwestern segment is characterized by strike-slip movement. Chronology data suggest that the age of the gouge formed in the later stage is(348±49) ka.     

新疆博格达山北麓山前断裂西段的断裂组成及其在全新世时期的活动

博格达山北麓山前断裂西段全长１４０ ｋｍ ,由５ 条雁列状排列的逆断裂组成。全新世时期,古牧地断裂的最新活动发生在６．８２±０．５４～４．８７±０．３９ Ｋａ Ｂ．Ｐ．之间;四工河口断裂切割Ⅱ级河流阶地,最新活动时间与古牧地断裂大体相同;泉泉子断裂切割Ⅰ级河流阶地,最新活动发生在３．７５±０．４１ Ｋａ Ｂ．Ｐ．;热水河断裂及东风牧场断裂由于缺乏断代年龄实测数据,无法对其最新活动时间作出判断,但是推断它们也是全新世活断裂