胶辽渤海地区地壳上地幔结构特征与介质的横向非均匀性

根据地球物理资料的综合研究和地壳上地幔速度地震层析成象结果,系统地阐述了胶辽渤海地区基底厚度、地壳厚度、岩石层厚度和壳－幔结构比Ｒ值分布特征及地壳上地幔介质的横向非均匀性。研究结果表明：胶辽渤海地区是一个以渤海湾为中心的上地幔隆起区、软流层隆起区和壳－幔结构比Ｒ高值分布区;该区地壳上地幔介质在不同深度均存在显著的横向非均匀性,并在海域周围的海城、唐山、朝阳、东沟等陆地地区存在明显的壳内低速逆反层。     

上地幔的地震不均匀性

本文叙述了最近关于上地幔不均匀性的地震学证据。地震学家们在关于上地幔结构低阶球谐展开的看法正逐步趋于一致的同时，关于短和中等波长特征仍存在激烈的争议。     

新疆库车-克拉玛依地震层析成像

利用在同地区直接布设的观测台站,进行六个月连续观测所取得的地震数据,挑选清晰远震的Ｐ波到的数据,采用ＡＣＨ层析成像方法绘出了天山地区地壳和上地幔的三维速度图象,反演结果表明：天山南侧是塔里木地块高密度岩层产生的向北俯冲的高速体,天山北侧,准噶尔盆地内是产状较陡向南俯冲的高速体,天山主体就夹在两个俯冲带之间,形成一个不等边三角形的低速区,地壳范围是高速体和低速体的相间排列,与地表看到的地块的划分基本一致。在２００～３００ｋｍ的深度中,存在较大面积的低速体,低密度的热物质主要来源于幔,随着天山地区的强烈挤压与隆升,存在较大面积的低速体,低密度的热物质主要来源于地幔,随着天山地区的强烈挤压与隆升,深部热物质则向上迁移、渗透,甚至沿着断裂带达到上部地壳和地表。     

天山造山带深部探测及地球动力学研究进展

为了研究天山造山带的地球动力学,自1970年代以来,国内外在天山造山带开展了大量的深部探测工作,并取得了丰富的成果,本文对这些工作和成果进行了梳理和综述.已有研究结果表明:天山造山带的地壳厚度较大,但并无明显山根;地壳结构具有垂向分层和横向分块特征;壳幔界面不清晰,莫霍面在盆山接合部下方发生错断;壳内普遍发育低速异常体,地壳泊松比较高,暗示了地壳力学上的弱化作用;上地幔也存在波速异常体,低速异常可能与地幔热物质上涌有关,高速体可能是古老板块的岩石圈拆离碎片;莫霍面错断、Q值结构和波速异常特征可以用天山南北侧稳定地质块体往天山造山带之下俯冲来解释,这也得到高分辨率层析成像结果的支持;剪切波分裂结果暗示有相当厚的上地幔卷入了造山过程.上述资料表明天山造山带的变形和隆升是其南北侧稳定地质块体的构造挤压与壳—幔复杂耦合作用的共同结果.     

天山地壳上地幔的S波速度结构

2003年4月—2004年9月，中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室横跨天山布设了由60个观测台站组成的流动宽频带地震台阵。其中，沿奎屯-库车横跨天山的观测剖面共有51个台站，剖面长度近500 km。利用接收函数方法（刘启元等，1996，2005），得到了沿该剖面的接收函数和100 km深度范围内的地壳上地幔Ｓ波速度结构。与前人的探测结果相比，本文的结果进一步揭示了横跨中国境内天山造山带地壳结构的横向变化，给出了天山地壳变形和盆山耦合关系的新证据。结果表明     

意大利南部贝内文托地区的上地壳结构：断层非均匀性和大地震的潜在性

贝内文托地区是亚平宁孕震带的一部分。该带在历史上和现代都曾经历过大的破坏性地震事件。研究地区位于伊尔皮尼亚断层的北端。该断层在1980年伴随着造成大约3000人伤亡的M_s=6.9正断层地震产生了破裂。本文旨在了解贝内文托地区上地壳的横向非均匀性并试图确定可能发生大地震的断裂段。这一工作受到识别那些由速度异常推断的大断层的岩石非均匀性可反映断裂块存在的启发。这些断裂块在大的破裂间隙中表现不同。本文中,我们利用由地方地震台阵于1991年和1992年记录的背景地震活动来确定贝内文托地区的地壳结构。这些资料提供了一个研究在几次大地震发生之前大的孕震层的构造间断性存在的很好的机会。我们已获得的主要成果是得到了在马泰塞石灰岩地块下边上地壳中两个NW走向的高速层的轮廓。这些高速层被解释成在至少2km深度处向下延伸30～40km的高强度区。这些高速层与历史地震(1688年,1805年)的最大烈度区的对应性表明,这些异常描述了有可能产生M=6.5～7.0的地震的南亚平宁地震带中两个断裂段的范围,根据层析成象结果得出的两个地段与等震区之间的横向偏离可能与横向右旋断层有关。     

张北一尚义地震区的壳幔构造

通过对河北张家口地区的深地震测深宽角反射／折射剖面资料的研究表明：近东西向的张北－崇礼地壳断裂带与北西西向的张家口－渤海地壳深断裂带在张北６．２级地震区交汇。在这里延伸至莫霍面的地壳深断裂带和壳内界面的不连续处是汉诺坝大面积玄武岩溢出的通道。     

利用长周期面波研究华北地区地壳与上地幔结构的横向非均匀性

本文以太行山为界将华北地区分为东西两部分,东部为河淮块体,西部为鄂尔多斯块体.利用最小二乘法,从混合路径基阶瑞利面波群速度频散提取两块体的纯路径频散,并反演其地壳、上地幔的层状结构.所得结表果明,两块体的面波频散和地壳、上地幔结构存在明显差异.东部的河淮块体地壳较薄,地壳内平均速度比西部的鄂尔多斯块体壳内平均速度约低0.13km/s,壳内20km深度左右出现低速层;而西部的块体壳内速度成层递增,未见低速层出现.两块体上地幔顶部速度均偏低,地幔低速层的埋藏深度基本相同.但西部块体地幔低速层厚,且比东部块体地幔低速层的速度约低0.3km/s.     

利用长周期面波研究华北地区地壳与上地幔结构的横向非均匀性

本文以太行山为界将华北地区分为东西两部分,东部为河淮块体,西部为鄂尔多斯块体.利用最小二乘法,从混合路径基阶瑞利面波群速度频散提取两块体的纯路径频散,并反演其地壳、上地幔的层状结构.所得结表果明,两块体的面波频散和地壳、上地幔结构存在明显差异.东部的河淮块体地壳较薄,地壳内平均速度比西部的鄂尔多斯块体壳内平均速度约低0.13km/s,壳内20km深度左右出现低速层;而西部的块体壳内速度成层递增,未见低速层出现.两块体上地幔顶部速度均偏低,地幔低速层的埋藏深度基本相同.但西部块体地幔低速层厚,且比东部块体地幔低速层的速度约低0.3km/s.     

甘肃地区地壳速度的非均匀分布

用天然地方震以及近震Ｐ、Ｓ波到时资料反演了甘肃７个分区的地壳结构。其速度非均匀分布表明：就垂向非均匀性而言，河西大于河东，海原、古浪两个８级大震区大于周围地区，横向非均匀性正好相反，但无论垂向还是横向非均匀性都是上地壳（大约以１９ｋｍ深度为界）大于中下地壳；青藏块体东北缘速度自ＳＳＷ向ＮＮＥ的东北角规则变化，上中地壳（约以３０ｋｍ深度为界）内沿该方向递减，下地壳及上地幔顶部递增；横向非均匀性以低速区带为主，大致沿祁连山断裂系向ＳＳＥ直到兰州附近，再沿近ＮＳ向到舟曲武都，中间与近ＥＷ向直到康乐和政的西秦岭北缘断裂低速带交接，高速区主要在嘉峪关、玉门以北，景泰附近及兰州以南等处；中强以上地震不仅在低速区带发生，而且也在高速区及其它地方发生，两个８级大震震源区速度在研究区中地壳内为最低，要注意兰州附近及张掖民乐地区可能潜在的强震危险区。     

天山地震带的地壳结构与强震构造环境

以中国西北地区的地震层析成像为基础,研究了天山地震带深部结构的基本特征．结果表明,天山地震带的地壳中部为低速的韧性滑脱层,南天山的断裂深度超过莫霍面,北天山的断裂深度一般只到地壳中部;天山莫霍面的深度一般大于５０ｋｍ,壳－幔边界由宽而缓的速度过渡带构成,中强地震主要位于盆山边界地壳中下部位波速变化较大的区域．帕米尔、南天山和塔里木之间存在一个北北东方向的低速带,乌恰和伽师地震分别位于该低速带东、西两侧的梯度带附近．推测帕米尔、南天山和塔里木之间的相对运动是导致低速带内部物质发生形变并在边界附近产生破裂的主要原因,地幔热物质的侵入对该地区的构造活动起到了重要的动力学作用．     

天山地震带的地壳结构与强震构造环境

以中国西北地区的地震层析成像为基础,研究了天山地震带深部结构的基本特征．结果表明,天山地震带的地壳中部为低速的韧性滑脱层,南天山的断裂深度超过莫霍面,北天山的断裂深度一般只到地壳中部;天山莫霍面的深度一般大于５０ｋｍ,壳－幔边界由宽而缓的速度过渡带构成,中强地震主要位于盆山边界地壳中下部位波速变化较大的区域．帕米尔、南天山和塔里木之间存在一个北北东方向的低速带,乌恰和伽师地震分别位于该低速带东、西两侧的梯度带附近．推测帕米尔、南天山和塔里木之间的相对运动是导致低速带内部物质发生形变并在边界附近产生破裂的主要原因,地幔热物质的侵入对该地区的构造活动起到了重要的动力学作用．     

重力均衡与天山的构造运动

通过分析重力异常的特征，并结合地壳上地幔的物质结构，研究了天山地区的重力作用和结构力源，探讨了重力均衡补偿与现代构造运动的联系，对未来构造活动的趋势做出判断。一些迹象表明，除了板块之间的水平作用力以外，地幔热物质的上涌也是影响天山地区构造活动的原因之一。     

地应力地磁场与地震

通过地表重力异常和磁异常的对比，可以找到两者之间的一些因果关系。这种关系在整个地磁场与应力场的历史变化中又得到了进一步的验证。这种因果关系是：地球的初始磁场可能是由晶体的压电效应产生的，地磁场的变化反映了地球应力场的变化。     

天山上地幔结构及其对壳内构造运动的作用

以深部地球物理资料为基础,介绍了天山地震带上地幔的基本结构,讨论了天山不同地区上地幔介质的动力学性质和可能的驱动机制。认为水平挤压形变是造成西天山和天山毗邻西昆仑附近区域上地幔岩石圈缩短和增厚的主要原因;而在中天山和东天山靠近准噶尔盆地南缘一带,除了板块运动造成的水平挤压力之外,上地幔热物质有可能上浮甚至侵入到地壳之中。它们与水平运动一样,对壳内脆性介质的构造活动起到非常重要的作用,特别是地壳底部莫霍面附近的低速滑脱层成为震源区深部构造的一个明显标志。此外,自从印度 亚洲大陆碰撞以来,天山部分地区固结冷却的山根有可能在多重挤压变形和小尺度热对流的共同作用下,脱离它们的原有的层位而沉入上地幔     

天山的壳内高导层与震源环境

对天山地震区存在的壳内高导层和高导层所在地区发生地震的震源深度进行了研究，发展地壳中部的高导层与地震带的震源分布有一定的对应关系，震源深度存在由北向南逐渐加深的趋势，而且与高导层的埋藏深度相当。研究认为，高导层是表征深部震源环境的重要方面之一，它的形成与存在既有内在的原因也应具备一定的外部条件。     

天山地区的深部速度结构

利用区域地震资料的反演结果，分别研究了中国新疆、哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦境内天山的地壳速度结构。结果表明，沿天山一带地壳结构极不均匀，根据不同的性质可分为５个较大的块体；山体两侧的壳内低速带是天山与相邻地块碰撞的深部标志，塔里木、准噶尔和伊犁等地块都有向天山俯冲的痕迹     

2006年11月23日乌苏5.1级地震后北天山地震形势分析

2006年11月23日新疆北天山乌苏5.1级地震发生在2006年度新疆划定的5~6级地震危险区内。为此对该次地震前的中强震活动背景、局部应力场以及地震前后的小震活动变化和前兆异常特点进行了总结,并对北天山地区未来1年的中强地震危险性进行了分析和论证。分析结果表明,5.1级地震前后,北天山地震活动明显增强,多数前兆观测资料震前无突出短临异常,震后趋势异常没有恢复,因此,北天山西段地区可能仍处于中强地震的中期孕震阶段。     

清江隔河岩水库区地壳形变与诱发地震的可能性

隔河岩水库蓄水前即开始对穿越库区的主要断裂进行监测，并设立了地震观测台网，蓄水后库尾区诱发了一系列微震，形成几次水库诱发地震高潮期。本文通过库区近4年的形变观测资料的初步分析，论述了蓄水后库区地壳的稳定性及诱发地震与断层活动的关系，探讨了今后诱发较大地震的可能性。