腾冲地震台观测井水位同震响应特征分析

以2008—2017年腾冲地震台井水位记录的同震响应事件为研究对象,系统分析该井水位的同震响应特征,结合井孔地质背景条件,对同震响应机理进行初步探讨。结果表明:腾冲地震台井水位同震响应能力随着震级增大而逐渐增强;因井震距不同,同震响应主要表现为近震阶降—复原型和远震振荡型变化;同震响应幅度随震级增大而增大,随井震距增大而减小,且水位同震变化受震级与井震距的影响力基本相当;震级越大,同震响应持续时间越长;发生井水位同震响应的地震分布具有明显区位型特点。分析认为,振荡型同震响应机理与面波作用有关,阶降—复原型同震响应机理可能与腾冲地震台观测井所处地质构造有关。     

郯庐断裂带中南段及邻区Pn波速度结构与各向异性

郯庐断裂带是一条纵贯我国大陆东部NNE走向的巨型深断裂,其中南段及邻区(115°E-122°E,29°N-38°N)跨越了华北断块区、扬子断块区和华南褶皱系三大一级构造单元,由于其重要性和复杂性,长期以来一直是地学家们研究的热点.本文从国际地震中心(ISC)、中国地震台网及区域地震台网的地震观测报告中精心挑选出6381个Pn震相数据,用Pn波时间项层析成像法反演得到了郯庐断裂带中南段及邻区上地幔顶部Pn波速度结构和各向异性.结果显示,研究区上地幔顶部具有显著的横向非均匀性,相对于7.95 km·s-1的平均速度而言,Pn波速度值在7.68~8.24 km·s-1范围内变化.Pn波速度分布在郯庐断裂带中段和南段具有分段性:沿中段及周边存在一NE向低速异常带,低速可能是由于岩石圈的减薄和软流圈的高温物质沿郯庐带上涌导致;沿南段表现为一NNE向弱高波速异常带,作为高低速的边界带清晰地勾勒出了华北与扬子这两个不同块体,该边界在江苏域向华北地块NW方向凹进.Pn波速度各向异性的强弱与速度分布存在一定的相关性.总体上,如鲁西隆起及以南等低速区、茅山断裂附近的高低速过渡带,其速度各向异性较为强烈;而在具有高速异常的苏北盆地、合肥盆地等稳定区域下方其各向异性较弱.本文通过Pn波震相基本未能探测到郯庐断裂带中段的方位各向异性,推测是上地幔顶部被"冻结"下来的各向异性痕迹被软流圈热物质上涌这一强烈构造运动削弱所导致.南段具有与断裂伸展方向近乎平行的快波速方向.Pn波速度横向变化和强震活动存在一定关联.强震主要发生在Pn波低速异常区或高低速过渡带上.郯城8.5级地震震中位于中段和南段高低速过渡带,该区域也是速度横向变化最大的地方,最容易集中应力和产生应力差.     

安溪一号井水位的同震阶变响应特征

选取福建安溪一号井,利用阶变响应幅度与震级、震中距之间的定量关系,分析该井的同震阶变响应特征。研究表明,降雨对井水位的同震阶变响应有一定影响;降雨通过载荷作用改变井口附近的局部应力状态,从而影响井水位对地震的响应能力。     

郯庐断裂带中南段及邻区基于背景噪声的瑞利波群速度层析成像

本文收集了郯庐断裂带中南段及邻区省属和市县地震台网共261个宽频带地震台站2015年1月至2016年12月间的垂直向连续波形资料,利用长时间序列背景噪声互相关法提取台站对之间的经验格林函数,采用时频分析法提取瑞利面波混合路径频散曲线.通过质量控制和严格筛选后得到了15627条路径上的群速度频散曲线,重新构建了郯庐断裂带中南段及邻区瑞利波5~50 s、分辨率为0.75°×0.75°的群速度分布图像.分析研究了6个周期的群速度分布图像和3条不同方向的纵向周期剖面,这些图像揭示了郯庐断裂带中南段及邻区地壳上地幔速度结构具有横向分块和纵向成层的非均匀性特征.结果表明,短周期（6 s、10 s）的群速度分布与地表地质和构造特征密切相关.拥有较厚沉积层的苏北盆地、合肥盆地及河淮盆地等显示为低速,而基岩广泛出露的鲁西隆起、大别-苏鲁造山带、扬子克拉通及华南褶皱系则呈现出大面积的高速异常.随着周期的递增（15 s、20 s）,群速度分布受地表地质构造的影响逐渐弱化.受地壳厚度和莫霍面附近的速度差异影响,大别和苏鲁地区在较长周期（25 s、30 s）群速度图上表现出相对较低的速度,这可能与这些地方Moho面埋藏较深有关.纵向剖面显示,苏鲁-大别造山带及其高压、超高压变质带不仅在浅地表具有基本相同的地形地貌和构造特征,地壳内也有着极为相似的Rayleigh波群速度分布特征.壳内群速度分布总体上表现为上凸下凹状,形状似一"哑铃".上地壳具有上凸下凹的形态、相比邻区具有较高的群速度值;中地壳低速;下地壳上凸下凹且埋藏较深,反映出具有陆陆碰撞造山的残留山根特征.苏鲁及大别两地自浅地表至上地幔具有相似的Rayleigh波群速度分布不仅为二者被左旋走滑的郯庐带平移错开提供了佐证资料,同时也为郯庐带的形成与演化提供了地震学依据.     

郯庐带中南段地壳形变特征

孕育地震的能量主要来源于地壳差异运动产生的应变能积累,因而从地形变观测资料所获取的现今地壳运动的微动态定量信息对探讨地震的孕育和发生是十分重要的.通过对近几年一直被划定为地震重点危险区的郯庐带中南段(苏鲁皖)地区的形变资料进行分析,研究区域的局部形变差异性变化特征,探讨差异性变化特征与地震事件的联系.     

井水位同震响应特征与机理研究进展

大地震会在很大的范围内引起地下水响应,研究地震如何影响地下水流动的物理过程有助于认识地震和水之间的相互作用。震后井水位的变化比较直观地反映了地下水变化,而且观测的数据相对比较多。同震井水位的变化主要有3种类型：阶跃变化、持续性变化和水位随地震波的震荡。引起同震井水位变化的机制有很多,即使同样的水位变化,其对应的机制也可...     

海南琼海加积井水位对远大震的同震响应特征研究

本文收集整理了2001～2010年海南琼海加积井水位对震中距小于8000km、Ms≥7.8的远大震的同震响应资料,统计了水位变化的形态,分析了同震响应水位变化的幅度与震级及井震距的关系,核实了出现水位变化时的地震波震相.结果表明,同震响应形态表现为以阶升为主,无振荡类型的变化;水位的变化幅度与井震距、震级有一定的关系;该井的同震响应表现出一定的方向性;引起同震响应的地震波大多为面波,有一部分为周期较长的S波.     

郯庐断裂带中南段及邻区Rayleigh波相速度与方位各向异性

郯庐断裂带中南段及邻区处于华北克拉通和扬子克拉通的结合带,是研究陆内碰撞、大陆聚合及生长、地球动力学和岩石圈形变等问题的天然实验场。为获取研究区内更为精细的壳幔S波速度和方位各向异性的分布,文中利用郯庐断裂带中南段及邻区范围内共261个固定宽频带地震台站2a记录的连续波形数据,利用时频分析法提取了5～50s周期的Rayleigh面波相速度频散曲线。之后,将研究区域划分为0.25°×0.25°等间隔的网格点,并采用Tarantola方法反演获得了研究目标区内的二维Rayleigh波相速度与方位各向异性的分布图像。此外,还分析研究了6个具有代表性周期的相速度及方位各向异性分布图像,这些图像揭示出郯庐断裂带中南段及邻区壳幔速度结构的横向非均匀性及方位各向异性的空间差异特征。研究结果表明,相速度的分布特征与地质构造单元有着较好的对应关系。在地壳浅部(6～10s),拥有较厚松散沉积层覆盖的盆地和基岩出露的造山带分别呈现为低速异常和高速异常。随着周期递增(15～20s),地壳介质受浅部沉积层的影响有所减弱,河淮盆地、苏北盆地等平原地区局部出现了高速异常。下地壳至上地幔(25～30s)的相速度分布受...     

陕西地区井水位对2021年玛多MS7.4地震的同震响应特征

1 研究背景大地震产生的应力能瞬间改变地壳介质状态,从而引起含水层中地下水流动以及水化学成分的变化.这些变化包括:井水位上升、下降或振荡;水温V型、U型变化或振荡;水化学成分Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子浓度升降变化;土壤液化及泥火山活动变化,等等.     

新疆北天山地区井水位同震响应特征分析研究

通过整理新疆北天山地区的水位观测资料,分析了2011年后发生在北天山地区的4次近场6级地震所引起的水位同震响应特征。结果显示,井孔对于近场地震的同震响应主要表现为振荡—阶变复合型、阶变型,同一地震对于不同的井孔可能呈现出不同的响应特征,同一井孔对于不同的近场地震也可能具有不同映震效果,水位对近场地震的同震响应并无固定的响应特征,而是受到多重因素的控制作用,而震后效应的各不一致,则显示出不同地震对于各个井孔附近区域应力场调整的能力。     

Earthquake triggering and delaying caused by fault interaction on Xianshuihe fault belt,southwestern China

The coseismic Coulomb stress change caused by fault interaction and its influences on the triggering and delaying of earthquake are briefly discussed.The Xianshuihe fault belt consists of Luhuo,Daofu,Kangding,Qianning and Ganzi fault.Luohuo(Ms=7.6,1973)-Kangding(Ms=6.2,1975)-Daofu(Ms=6.9,1981)-Ms=6.0,1982)earthquake is a seismic sequence continuous on the time axis with magnitude greater than6.0.They occurred on the Luhuo.Kangding,Daofu and Ganzi fault,respectively.The coseismic Coulomb stress changes caused by each earthquake on its surrounding major faults and microcracks are calculated,and their effects on the triggering and delaying of the next earthquake and aftershocks are analyzed.It is shown that each earthquake of the sequence occurred on the fault segment with coseismic Coulomb stress increases caused by its predecessors,and most after-shocks are distributed along the microcracks with relatively larger coseismic Coulomb stress increases resulted from the main shock.With the fault interaction considered,the seismic potential of each segment along Xianshuihe fault belt is reassessed,and contrasted with those predicted results ignoring coseismic Coulomb stress change,the significance of fault interaction and its effect on triggering and delaying of earthquake are emphasized.It is con-cluded that fault interaction plays a very important role on seismic potential of Xianshuihe fault belt,and the maximal change of future earthquake probability on fault segment is up to 30.5%.     

福建省流体台网井水位的同震效应及其地震预测意义

2008年5月12日四川省汶川MS8.0地震在全国引起了大范围的同震及震后效应,能否将这些信息应用于地震预报,为震情判断提供依据？本文以福建流体台网井水位为例,将同震效应时空展布特征结合福建区域同期发生的地震事件进行分析,认为震后阶跃上升变化的水井水位可能包含有区域应力场信息,水位阶跃上升集中区可能是区域应力相对集中区,对未来该区域发生较显著的地震具有空间上的指示意义,可能就是未来的发震危险区．      

南北地震带及邻近区域强震时空分布特征

搜集整理南北地震带区域自史料记载（公元前193年）到2012年9月的强震（Ms≥6.0）资料,初步分析南北地震带及附近区域的地震发震构造活动性和时空分布规律.结果表明,地震一般发生在断层带上,具有空间分布的集群性特征和时间群集性质.研究发现,地震带南段发生6.0≤Ms≤7.9地震次数明显高于北段和中段,而发生Ms≥8.0地震的可能性较低,中段与南段较接近,与北段有明显差异;南北地震带存在明显的纬向、经向强震活动迁移现象,纬向尤其明显;1900年以来,南北地震带已经有4次明显的能量释放阶段,并给出Ms≥6.0地震的震级-频度统计关系式.     

南北地震带北段近期强震趋势研究

2008年5月12日汶川8.0级地震后,南北地震带可能进入新一轮的强震活跃期.从汶川8.0级地震以来ML≥5.0地震活动空间分布特征来看,近期南北地震带北段与中、南段存在较大差异.由南北地震带强震前孕震区中强地震活动特征,并结合当前5级地震活动情况,认为应同时关注南北地震带中、南段和北段的强震危险性.甘东南地区出现的4级地震空区被2011年2月23日迭部-岷县交界ML4.4地震打破后,2011年11月1日空区周边又发生了青川Ms5.4地震,表明该空区及周边地区的地震活动增强.类比1990年共和7.0级地震前的空区演化过程,认为甘东南地区存在发生7级地震的可能.结合对甘东南地区主要大型断裂7级地震复发周期的综合分析认为,需关注南北带北段毛毛山断裂和金强河断裂、香山-天景山断裂东段、黄河断裂灵武段、西秦岭北缘断裂、六盘山-宝鸡断裂和东昆仑断裂东段玛沁-玛曲段发生7级地震的可能.     

云南下关井水位与水温变化对地震预测的意义

计算云南下关井水位和水温资料的相关性,结果表明,水位和水温的趋势性变化总体具有好的相关性和同步性.但在某些时间段内两者的相关性会发生显著变化,且与下关及附近地区中强以上地震对应较好,可能是一种地震前兆异常.研究水位、水温相关性变化比单一分析水位或水温动态能够获得更多信息.     

郯庐断裂带江苏段安丘-莒县断裂全新世活动及其构造意义

郯庐断裂带是中国东部重要的活动断裂带和边界构造带,其鲁苏段全新世活动断层的空间展布和古地震序列是地学关注的焦点问题,也是准确评价区域地震危险性的重要参数.以往研究工作多集中在郯庐断裂带地表地貌现象明显且有强震记录的山东段,而江苏段则研究程度相对较低,有关郯庐断裂带江苏段全新世活动断层范围和古地震序列问题存在争议.本文利用野外地质地貌调查、浅层地震勘探、钻孔联合剖面以及古地震探槽等多层次综合方法,重点开展郯庐断裂带江苏段全新世活动断层的分布和古地震序列研究.结果显示全新世时期,安丘-莒县断裂是郯庐断裂带江苏段的主要活动断层,且江苏全段该断层都是全新世活动断层.通过对比宿迁闸-皂河镇断裂南北安丘-莒县断裂的断层地貌和断层最新活动时间,并结合宿迁闸-皂河镇断裂在第四纪没有活动过等证据,推测该断层在全新世时期并不是区域阻碍破裂的断层.探槽揭示郯庐断裂带江苏段全新世两次古地震事件,事件Ⅰ限定在（6.2±0.3）-（13.4±0.7）ka B.P.之间,而事件Ⅱ限定在（2.5±0.1）ka B.P.到现今,全新世两次古地震间隔较长.基于构造类比法,安丘-莒县断裂具有深部孕震的构造特点,是区域未来强震的潜在发震构造.

     

汶川M_S8.0地震引起的甘肃数字化水位、水温同震响应特征分析

分析了汶川MS8.0地震引起的甘肃"十五"数字化水位、水温同震响应特征.结果表明:①响应灵敏性上,水位高于水温,井孔水温下段高于中段;②响应起始时间上,不论是水位还是水温,均出现在S波达到之后;③同井并行观测的不同测项上,响应起始、结束或转折时间水位均早于水温;④响应起始时间与震中距的关系,当震中距相差比较大时,各测项起始时间随震中距的增大而延迟;⑤响应的曲线形态上,水位、水温大多表现为下降变化,并且同井观测的水位和水温在形态上很相似,具有很好的协调性特征,即同为上升或同为下降或同为振荡.通过对变化较稳定的响应过程进行曲线拟合分析,结果显示水位的响应曲线几乎均为3次曲线形态,而水温的响应曲线几乎均为对数形态.     

郯庐断裂带鲁苏皖段地壳速度结构的分段特征及其地质意义

本文采用天然地震近震走时反演地壳三维速度结构的方法获得了郯庐断裂带鲁苏皖段及附近地壳(30°N—37°N,113°E—122°E)三维速度结构.对地壳内分层速度结构的分析发现,郯庐断裂带鲁苏皖段存在速度的分段特征.郯庐断裂带鲁苏皖段浅层35.3°N以北,34.5°N—35.3°N间,33°N—34.5°N间呈现的速度分段和地表出露地层有关,与地质上安丘段、莒县—郯城段,新沂—泗洪段三个破裂单元相对应,且和各段的地震活动相呼应,表明郯庐带新沂到泗洪段可能是断裂的闭锁段.郯庐断裂带鲁苏皖段地壳速度结构自浅至深分为三段, 大体位置是:南段(32.5°N—33°N以南),中段(32.5°N—33°N至35°N—35.3°N),北段(35°N—35.3°N以北).上地壳分段与苏鲁超高压变质岩带的插入有关,中、下地壳速度分段则可能和火山岩滞留有关.地壳各层速度结构不同段的速度差异反映了构造块体的速度差异,表明各构造块体在地壳下部仍有差异,郯庐带西侧速度总体高于东侧,反映了不同构造块体的形成和组成差别,也说明了该断裂带可能延伸到莫霍面.而不同深度的分段性可能反映了不同地质演化过程.     

阿尔金断裂带西段磁组构特征及其构造意义

变形岩石的磁组构参数Kmax、Kint、Kmin、P、T、F、L、E等可以用来定量地表征构造变形的形状及期次.本文通过对阿尔金断裂带（郭扎错—空喀山口段）中岩石磁组构特征分析,认为该断裂带具多期活动性,变形性状由早到晚依次表现为韧性、韧-脆性及脆性变形,应力机制为剪切以及带有剪切性质的拉伸和压扁,主应力方向为NNE-SSW和近SN向.磁组构特征还表明该断裂带两侧断块相对差异运动在不同地区有所不同,而且它们所经历的构造期次以及各期活动的应力机制、影响程度也有明显区别.此外,磁组构数据显示阿尔金断裂带具有中间变形强、向两侧变形逐渐减弱的准对称特点,其早期变形具有由东往西逐渐减弱的变化规律.由磁组构揭示的应力应变特征与野外露头、显微构造和古应力测量结果一致.     

福建省数字化水位、水温对日本9级地震的同震响应

分析福建省数字化水位、水温记录的日本9级地震的同震响应,发现：水位初始变化多为下降;水震波的最大双振幅随着水位日变化幅度的增大呈对数关系增大,还受到该井潮汐因子的影响;水温同震响应多表现为下降一上升恢复,水位异常幅度越大,水温的异常幅度越大,水温的异常持续时间越长。