朝阳-义县地震区的深浅部构造、组成及其与地震的关系a

本文综合论述了朝阳-义县地区及其附近的地震活动,深、浅部结构,以及岩石动力学特征.认为本区存在中地壳低速层,且三层地壳速度均较两侧的低,存在上地幔隆起和软流层-低阻层隆起.探讨了三层地壳、低速层和上地幔软流层的物质组成.最后讨论了本区深、浅部结构、组成与地震活动.断裂新活动的成生联系.      

鄂霍次克海及邻近地区的软流层

通常认为软流层是一个局部熔融层,它的物理性质与其上覆和下伏物质的性质不同。由于各种物理性质对同一比例的岩浆有不同反应(其中一些变化百分之几十,而另一些则达若干量级),我们特别考虑苏联远东地区、千岛-堪察加和日本岛弧以及太平洋邻近部分软流层的地热、地电、地震(波导)和密度。结果表明,各种软流层的结构彼此是不相同的。最后给出了鄂霍次克海南部和千岛弧软流层的综合模型。     

基于sP前驱震相叠加研究南美中部地区岩石圈-软流圈边界形态

岩石圈-软流圈边界(lithosphere-asthenosphere boundary)是上地幔内具有负速度梯度的地震波速度界面.对俯冲带区域LAB开展地震学探测有助于进一步认识岩石圈和软流圈的相互作用以及与板块俯冲有关的地球动力学过程.本文收集了2006-2012年发生于南美中部地区4个深源地震的垂向宽频带波形资料,利用线性倾斜叠加处理得到了相对走时-慢度域的灰度图,并成功提取了sP在LAB底反射的前驱震相S_(LAB)P.基于改进的一维速度模型IASP91-SA计算得出了6个S_(LAB)P震相反射点的水平分布,并划分为西部(Ⅰ)和东部(Ⅱ)分区:分区工内LAB深度位于60~63 km,平均深度为61 km,起伏为3 km;分区Ⅱ内LAB深度位于78~82 km,平均深度为80 km,起伏为4 km.研究结果显示南美中部地区LAB深度自西向东呈变大的趋势,这可能反映了大陆岩石圈受改造程度的差异.我们推测在靠近海沟的地区,软流圈内部分熔融程度较高且熔体较为富集,对大陆岩石圈的侵蚀作用较强;在远离海沟的地区,软流圈内部分熔融程度降低且熔体分布减少,对大陆岩石圈的侵蚀作用减弱.     

1920年海原大地震与构造关系的讨论

根据人工地震、重力、地质、航磁、大地电磁测深、地震活动及地球化学资料，研究了1920年海原大地震与构造的关系。结果表明：海原断层实际是深度不超过10km的铲状逆掩推覆断层，而海原大震的震源深度为15－20km，因此，海原断层与该次大震的发生无关。海原大地震的发生既与延至软流层顶部的近NS向和近EW向的构造有关，也与软流层的物质活动有关。海原断层上的各种地震形变为地震诱发的产物。     

太平洋盆地勒夫波与瑞利波不一致性的研究

在勒夫波及瑞利波频散反演的基础上,本文分析了太平洋盆地水平剪切波速度SH与垂直剪切波速度SV之间的不一致性,并对其成因及与地球各向异性之间的关系进行了探讨。我们发现:除最顶部一二十公里处的SH小于SV之外,在几乎整个太平洋岩石圈内,SH都大于SV。此外,在占太平洋大约2/3的区域下面的软流圈内,SH略高于SV。如此广泛存在的SH与SV的不一致性可能是与大规模地质及构造过程有关的太平洋地壳及上地幔的固有各向异性的一个证据。     

张北地震在北京市激发的二维强地面运动的模拟

张北县距离北京市约200多km,1998年1月的张北地震是近期北京周边地区发生的一次较强规模的地震,研究它在北京地区引起的强地面运动,有助于分析首都圈内的地震危害性,为地震减灾提供理论帮助.本文利用新的计算工具-局域离散波数法,模拟了张北地震激发的包括来自上地壳、moho面反射波、首播等在内的全波场在北京西部引起的2D强地面运动,分析了该区内第三纪、第四纪沉积地层对于地震的放大效应,得出的主要结论有,薄的第四纪沉积盖层的地点放大效应比厚的第三纪盖层的大很多,说明介质物性是决定地点放大效应的根本原因;不同物性的沉积盖层,在R、Z分量上的放大作用不一样,体现了地点放大效应的复杂性,值得在今后的研究中继续探讨.     

探测岩石圈间断面精细结构的地震光照成像新方法

岩石圈内部间断面的精细结构隐含了岩石圈形成、增生和改造及破坏等重要的动力学信息.文章发展了地震光照成像新方法以探测岩石圈内部间断面小尺度结构.该方法使用了高频段0.5～4Hz的远震事件地震P波初至及其尾波信号,其对岩石圈间断面的分辨能力达到2km.该方法的基本原理是在台站下方垂直入射透射波响应的自相关等价于震源和地震台站均位于自由地表的反射波响应.透射波响应包括在台站下方穿过间断面到达自由地表的初至P波及其在自由地表和间断面之间反射的多次波.本研究将该方法垂直入射情况进一步拓展到倾斜入射,这提升了该方法的适用性.通过合成理论地震图验证了地震光照成像方法理论的正确性和可行性,探讨了影响成像结果的一些因素,并给出了该方法的数据处理步骤以及成果解释准则.文章利用该方法并结合瞬时频率等结果确定了华北克拉通东部两个固定台站的岩石圈精细结构,发现在两个台站下方岩石圈地幔分别在52和75km的深度存在明显的间断面.西澳大利亚克拉通MBWA固定台站下方,地震光照成像和接收函数揭示的岩石圈结构较为一致,存在明显的岩石圈内部间断面.高频地震光照成像结果可揭示岩石圈精细结构,但其波形更为复杂,建议充分利用层析反演速度和接收函数等已有的地震学信息并作为参考.     

基于储层砂岩微观孔隙结构特征的弹性波频散响应分析

储层砂岩微观孔隙结构特征不仅影响干燥岩石的弹性波传播速度,也决定了岩石介质中与流体流动相关的速度频散与衰减作用.依据储层砂岩微观结构特征及速度随有效压力变化的非线性特征,将其孔隙体系理想化为不同形状的硬孔隙(纵横比α0.01)与软孔隙(纵横比α0.01)的组合(双孔隙结构).基于孔弹性理论,给出软孔隙最小初始纵横比值(一定压力下所有未闭合软孔隙在零压力时的纵横比最小值)的解析表达式,并在此基础上利用岩石速度-压力实验观测结果给出求取介质中两类孔隙纵横比及其含量分布特征的方法.通过逐步迭代加入软孔隙的方法对基于特征纵横比的"喷射流"(squirt fluid)模型进行了扩展,以考虑复杂孔隙分布特征对岩石喷射流作用的影响及其可能引起的速度频散特征.相较于典型的喷射流作用速度频散模式,对于岩石中软孔隙纵横比及其对应含量在较宽的范围呈谱分布的一般情况,其速度频散曲线不存在明显的低频段和中间频段,速度随频率的增大呈递增趋势直至高频极限.这说明即使在地震频段,微观尺度下的喷射流作用仍起一定作用,同样会造成流体饱和岩石介质的地震速度与Gassmann方程预测结果有不可忽略的差异.本文是对现有喷射流模型的重要补充,也为利用实验数据建立不同频段间岩石弹性波传播速度的可能联系提供了理论依据.     

岩石圈内的流体通道研究概述

强震孕震环境是一个非常复杂的物质体系，它决定了地震前兆的形成机制，因此，在地震预报基础理论研究中，与强震孕震环境有关的深部物质的物理化学性质的研究具有重要的意义。深部地下流体在地震的孕育和前兆的形成过程中起了极其重要的作用，要研究深部地下流体的活动规律，首先必须研究岩石圈内的流体通道问题。同时，岩石圈内的流体通道也是火山研究中必须面对的一个重要问题。文章在全于流体通道网研究的基础上，简要介绍了岩石圈内流体通道的形成机制、主要特征、研究方法、科学意义和研究展望。     

Viterbi译码算法在GMSK系统中的性能分析

通过研究译码软、硬判决实现理论,比较在GMSK系统中两种判决对误码率的差别,在Simulink中设计基于GMSK调制方式、卷积编码、软判决与硬判决译码相对比的通信仿真系统,分析不同信噪比对误码率的影响.仿真结果证明了所建立系统的正确性,说明使用GMSK调制方式,在误码率为10-3 -10-2区间内,使用软判决要比硬判决译码提升信噪比约3 dB.因此,数传电台采用Viterbi译码是保证地震信号传输质量的有效方法.     

18．6年地震轮回及其成因初探

将全球地震高发地区分成１３个研究区，分析各区浅源大地震（１８９７－１９９０年）与１８．６年月亮交点运动周期的关系，发现各区均有明显的１８．６ａ地震轮回存在：活跃期为１２．４ａ，平静期为６．２ａ．提出了软流层岩浆潮的概念，分析１８．６ａ地震轮回的成因是软流层岩浆潮的调制作用，并把这种解释称为岩浆潮假设．全球火山活动的１８．６ａ准周期性和各地震活跃期中心时间分布的规则性是对岩浆潮假设的支持．地震轮回可认为是全球或某一地区对地球内部和外部的非线性相互作用的响应或自组织过程．     

闽台地区最大震源深度与地表热流的关系

岩石圈热状态是制约岩石圈深部物质的力学强度及其流变学特征的一个重要因素。Brace等(1970)研究了圣安德烈斯断裂带震源深度分布后,将该断裂带内最大震源深度小于12～15km归因于较高的热流值。由此提出这样的假设:震源区较低的温度是地震活动发生的基本条件。Molnar等(1979)在研究了板块俯冲带中最大震源深度分布后,也得出了类似的结论。通常,地震只能发生在岩石圈内的脆性部分,因此,最大震源深度与岩石圈内脆-韧性过渡层的深度和区域地表热流之间可能存在相关关系(Eaton,1982)。大量板内     

四川大足-福建泉州深部地电特征

根据四川大足-福建泉州剖面的大地电磁测深结果,划分了低阻的中新生界、高阻的三叠系-古生界以及相对低阻的浅变质的元古界板溪群等;了解了一些岩体的底界深度,推断沅麻盆地5 km以下出现岩脉群. 武陵山重力梯度带附近,中下地壳至上地幔岩石层有很高的电阻率,它和梯度带的形成有关.华南褶皱系普遍存在壳内高导层,它和爆破地震所反映的壳内低速层的位置相近. 深部电性证明,华蓥山断裂带、茶陵断裂带和福安-南靖断裂带等是深、大断裂带. 上地幔岩石层在横向上具有不同的电阻率.软流层深度自西向东由120-150kin变化到76km,衡阳以东最深可达240km. 由软流层变化及断裂分布,认为扬子准地台和华南褶皱系两大构造单元的分界位于茶陵-永兴断裂附近.     

2006年文安5．1级地震的烈度异常区初探

2006年7月4日河北省文安县发生的5.1级地震是1998年1月10日张北6.2级地震后首都圈内最大的一次地震.该震震中烈度偏低,而远在100km以外的北京等地区却出现较高的烈度异常.本文根据首都圈数字强震台网及其烈度速报系统测定的地震动强度等值线图,对该地震的烈度异常情况进行了分析,并对首都圈内3个烈度异常区的成因进行了初步的分析.结合震源的发震机理、地质结构和地震波射线路径等,分析了造成该次地震震中低烈度、小灾情,而外围烈度较高的基本因素.     

北美东部下方岩石层一软流层边界的清晰成像

板块构造理论关键在于相对坚硬的岩石层在松软的软流层上方运动的概念，但是目前人们对岩石层与软流层边界的性质还知之甚少。在这一边界中地震波速的梯度变化主要反映了造成这两层岩石强度不同的物理和化学特性。比如，如果岩石层仅仅是热边界层，由于其较低温度而比较坚硬，那么地幔对流模型（King et al，2000；Zaranek et al，2004）揭示在其底部的波速梯度可能持续数十千米。相反，如果软流层由于内部挥发物富集（Hirth and Kohlstedt，1996；Gaherty et al，1999；Karato and Jung，1998；Hirth et al，2000）或存在部分熔融（Anderson，1989）而变弱，那么岩石层与软流层之间的边界带可能会出现在小得多的深度范围。这里，我们用北美东部地区地震转换波对岩石层底部（或小于90～110km深度）非常急剧的地震波速梯度进行了成像——S波的速度在11km深度范围内下降了3％～11％。这样巨大、急剧的边界带不能仅仅用热梯度来解释，但可以用软流层内包含百分之几的部分熔融体（Anderson，1989）或比岩石层有更富集挥发物（Hirth and Kohlstedt，1996；Gaherty et al，1999；Karato and Jung，1998；Hirth et al，2000）来解释这一现象。     

大地震与地球自转：地幔弛豫的作用

用径向分层的地球模型和可靠的矩张量解,估计了最近２０年中大地震对极移的贡献。和以前仅考虑地球弹性响应引起地震矩释放的分析不同,我们考虑了地幔流变,以及由全球地震活动驱动驱动的与时间相关的震后惯量的改变。我们证明,最近２０年中。全球地震活动没有明显改变地球自转的参数。,我们发现对于最新研究震后应力扩散中贩软流层粘度值,即便在地１０年尺度上,地幔的滞后驰豫也可把平均极移率增大１．２～１．７倍（取决于软     

试论我国大陆板内强震活动与地球动力学过程的关系

本文根据“由浅入深”、“由静到动”的研究方法,分析了我国大陆的地球物理、地球化学以及地质发展历史的实际资料,把地震活动与深部物性活动联系起来,提出了M≥6级地震在空间上的活动范围受岩石圈厚度控制;断层只在一定岩石圈厚度范围内对强震震中的位置起控制作用。由于软流层的物质活动与相邻板块活动的历史有关以及对流单体活动区随时间的变化,因此地震活动也将发生变化。地震是地质作用的结果,强地震的活动也是地球内部物质活动的表现。研究地震活动与地球动力学的关系,是一个非常重要的课题。     

流-固耦合作用对计算同震静态库仑应力变化的影响

传统方法计算同震静态库仑应力变化一般都是基于Okada的解析解,模型中不考虑流体对固体骨架力学行为的影响.但实际上,流体对固体变形有着非常重要的作用.为此,本文基于孔隙弹性理论,考虑流-固之间的完全耦合效应,针对三种典型的断层错动模型(走滑型、逆冲型以及正断型),分别计算静态库仑应力变化与传统算法之间的差别.计算结果表明:三种地震模型得到的介质孔隙压变化在空间的分布格局完全不同,走滑型地震产生的孔隙压变化图案在空间中呈正负相间的四象限分布,近场的静态库仑应力明显下降,流-固耦合作用对静态库仑应力变化影响较大.逆冲型和正断层型地震产生的介质孔隙压变化在空间的分布图案类似,但正负区域正好相反,孔隙压在逆冲型地震的震源区域上升,而在正断型地震的震源区域下降.同传统方法计算的库仑应力相比,逆冲型地震产生的介质孔隙压变化使得震源区的应力影区面积减小,这会触发更多的余震;而正断型地震产生的孔隙压变化则正好相反,增大了震源附近的应力影区范围,这样会降低该区域余震发生的概率.可见,介质的流-固耦合作用对计算库仑应力变化的影响不可忽视.因此,在利用库仑应力变化研究地震触发时,应考虑流-固耦合作用,使得库仑模型的预测结果更符合实际.     

中国及其邻区地球三维结构初始模型的建立

对人工地震测深及天然地震面波体波三维层折反演数据进行统一处理，建立了中国及其邻区地球三维结构初始模型．此模型图像表明，中国及其邻区地球各圈层横向变化明显．岩石圈及软流圈内速度分布主要反映这一区域自古生代以来板块及地块拼合模式．各主要板块或地块（塔里木、扬子、中朝、青藏、哈萨克斯坦、印度、印度支那）岩石圈增厚或有很深的地慢根，板块或地块间的造山带岩石圈减薄，软流圈速度降低。下地幔底部及核幔边界D″层出现高速异常，表明古太平洋及古特提斯洋俯冲板块因重力坍塌已进入地球深层，形成亚洲超级下降地幔柱。这一下降地幔柱引起地球表层物质向中亚、东亚地区集中，印度半岛、青藏高原、新疆、蒙古至贝加尔一带，成为全球岩石圈最大的汇聚场所．     

高压背景砂岩储层岩石物理建模方法与应用

地震岩石物理建模是连接地震弹性参数和储层物性参数的桥梁,是研究高压背景下砂岩储层的地震响应特征、储层预测的理论基础．为了在建模过程中合理的考虑压力的作用,本文基于双孔隙理论,根据高压背景条件下砂岩储层不同孔隙结构的抗挤压能力差异区分硬孔隙和软孔隙．通过引入孔隙空间刚度理论描述岩石骨架模量随软孔隙的变化关系,最终构建了包含有效压力参数的高压背景砂岩储层岩石物理模型．基于本文建模方法,针对实际工区目的层段岩石物理特征构建的弹性参数量版在实际资料中具有较好的应用效果,验证了该方法的合理性与有效性．