基于多参数组合分析海原—六盘山—宝鸡断裂带地震危险性

1 研究背景 近年来,易桂喜等(2006,2007)、武敏捷等(2013)利用以b值为主的地震活动性参数空间分布,结合历史及现今地震活动背景,分析活动断裂带现今活动习性,综合判断处于相对高应力和闭锁状态下活动断裂带的强震危险性.这种组合分析方法比单个活动性参数值能更好地反映断裂现今活动习性,且对地震样本需求不高,适用于地震监测能力一般、地震活动性中等地区的地震危险性判定.     

基于多地震活动参数的首都圈地区地震危险性分析

根据首都圈近32年的区域台网地震资料,采用b值空间分布及断裂带分段的多地震活动参数值组合分析方法,结合首都圈历史及现今地震活动背景,分析首都圈现今地震活动特征,综合判定处于相对高应力和闭锁状态的断裂段。研究结果表明,张渤地震带陆地段各段落的总体b珔值均低于山西地震带各段落的b珔值,反映张渤地震带陆地段总体应力水平高于山西地震带,b珔、n、槡E和a珔/b珔四个参数值的组合特征提示,今后应注意延怀盆地发生中强地震的危险。     

河北平原地震带的现今活动性分析

根据近41年的现代地震资料,利用地震活动性参数组合、b值空间分布、断裂带分段,并结合历史强震构造背景的综合分析方法,分析河北平原地震带各分段现今地震活动习性和地震危险性.研究结果表明：河北平原地震带存在7个具有不同现今活动习性的分段,其中,唐山—迁安段和东明—阳谷段处于低b值、高应力状态,属于大震后晚期余震活跃或断层震后调整运动结果;昌平—宝坻、天津—肃宁段、新河段、邯郸—磁县及汤西段断层面现今活动习性均处于相对低应力下的频繁或稀疏小震滑动.因此,河北平原地震带未来短期内发生强震的可能性较小.     

由多地震活动参数分析晋冀蒙交界地区长期地震危险性

根据晋冀蒙交界近33年的区域台网地震资料,运用最大似然法,分别计算并绘制晋冀蒙交界1980年、1990年、2000年以来 b 值空间扫描图像,结果显示,低 b 值异常区主要分布在大同、张北、代县一带。依据区域地质构造条件、b 值空间分布图像、历史强震和现代地震活动特征,将晋冀蒙交界分成张北段、延庆段、大同段和代县段4个段落,采用最佳效果拟合法＋最大似然法,对各段落进行 b 值时间扫描,并且利用断裂带分段的多地震活动参数值组合分析方法,分析4个段落的现今活动习性,综合判定处于相对高应力和闭锁状态的断裂段。研究结果表明,张北段处于高应力背景下的相对闭锁状态,但会受到1998年、1999年张北 M 6．2、M 5．6强余震影响。综合分析认为,需注意张北段和延庆段发生中强地震的长期地震危险。     

多地震活动性参数在粤闽交界及其近海地区的应用

根据最近38年的区域台网资料,利用空间扫描法对粤闽交界及近海地区进行b值填图,并利用多地震活动性参数值(b、a/b、E和n)组合分析方法,讨论了区内滨海断裂带各段落的现今活动特征.研究结果表明:(1)粤闽交界及海域地区b值分布存在明显的空间差异,整个研究区域的平均6值为0.98.(2)滨海断裂带的东山-漳浦段足断裂带上...     

由地震活动参数分析龙门山-岷山断裂带的现今活动习性与强震危险性

根据最近28年的区域台网地震资料,利用b值空间分布及断裂带分段的多地震活动参数值的组合方法,结合历史强震背景,分析了沿川北龙门山-岷山断裂带不同断裂段的现今活动习性,并初步判别出了潜在的强震危险段落。研究结果表明:龙门山断裂带中-南段存在6个具有不同现今活动习性的段落,其中,绵竹-茂县段处于相对高应力背景下的频繁中-小震活动状态,被认为是龙门山断裂带上未来最可能发生强震的地段;江油-平武段处于相对高应力背景下的稀疏中-小震活动状态,未来有可能发生中强地震。而岷山断裂带中的岷江断裂段和虎牙断裂段,以及叠溪隐伏逆断层地区均具有相对偏低的应力水平,可能与其不久前分别发生过大地震和强震有关,未来不太长的时期内复发大地震的可能性较小。     

郯城-庐江断裂带北段现今活动习性及地震危险性分析

根据最近38年的地震资料,应用b值空间分布及多地震活动参数值组合的分析方法,分析了郯城-庐江断裂带北段各次级段落的现今活动习性,判别出潜在的强震、中强震危险段落。结果表明：郯城-庐江断裂带北段存在着4个具有不同现今活动习性的次级段落,其中,渤海中南段断层面现今活动习性处于中等应力背景下的相对闭锁状态,以小地震滑动为特征,应属于有一定应变积累的潜在强震危险段落;沈阳-昌图段断层面现今活动习性处于偏高应力背景下的相对闭锁状态,以稀疏小地震滑动为特征,有长期的应变积累,是未来最有可能发生中强震的段落;营口-海城段于1975年发生了7.3级强震后余震活跃,现处于震后震源断层面应力调整阶段,出现低-b值,高应力状态,以频繁中小地震滑动为特征,因此,短期内不可能再复发强震;辽东湾段落,其现今活动习性均具有偏低应力水平,以稀疏小震滑动为特征,未来不太久的时期内复发中强以上地震的可能性较小。     

广义海原断裂带断层气地球化学特征与地震活动性关系对比研究

根据广义海原断裂带断层气汞、氡浓度现场测量结果,对该断裂带不同段断层气浓度空间分布特征以及整体分布趋势进行深入分析,结合该区历史大震背景、现今地震活动性以及地震时空分布特征及b值空间扫描,深入探讨断层气分布特征与地震活动性之间的关系。研究表明,该断裂带断层气浓度强度分段性明显,与地震活动性存在较好的对应关系。研究结果可为该断裂地震危险性分析提供现今深部流体地球化学活动方面的证据,也为今后地震中长期预报提供重要基础资料。     

新疆于田地区地震活动与强震间的应力转移

新疆于田地区位于青藏高原与塔里木盆地相交会的地方,强震频发。2008年以来,该地区陆续发生的4次M6以上强震都位于阿尔金断裂带南分支的龙木错—郭扎错断裂带附近。这些地震的发生为研究于田地区中强震活动的空间分布及其之间的相互作用及提供了很好的实例。首先,利用小震目录对区域地震活动进行分析,给出了地震活动性参数b值的空间分布。然后,采用分层黏弹性模型研究了区域4次中强地震所造成的区域应力转移。我们发现,于田地区近年来强震活动的时空分布特征可能与区域地壳应力水平的差异有关。康西瓦断裂带上历史强震活跃,但是现今地震较平静,b值较高;而龙木错—郭扎错断裂带附近的b值相对较低,现今强震活动频繁。于田地区4次中强震造成的应力转移则比较复杂,2012年地震受到2008年地震的卸载作用,而2014年和2020年2次地震的发生均受到前序地震的促进作用。综合区域地震活动和强震之间应力转移的分析,可以认为阿尔金断裂带南支的龙木错—郭扎错断裂带上,应力水平仍然相对较高,未来的地震危险性仍然较大。     

由地震活动参数分析安宁河-则木河断裂带的现今活动习性及地震危险性

利用区域台网地震资料, 分析了川西安宁河-则木河断裂带不同段落的现今活动习性，进而鉴别潜在大地震危险的断裂段. 文中由异常低b值的分布圈绘出凹凸体，发展和应用了由多个地震活动参数值的组合判定断裂分段活动习性的方法，尝试了利用凹凸体段的震级频度关系参数估计特征地震的平均复发间隔. 结果表明，该研究断裂带存在5个不同现今活动习性的段落. 其中，安宁河断裂的冕宁-西昌段属于高应力下的闭锁段，其核心部分为一较大尺度的凹凸体；则木河断裂的西昌-普格段则表现为低应力下的微弱活动状态. 重新定位的震源深度分布，显示出上述闭锁段和微弱活动段的断层面轮廓. 冕宁-西昌段是未来大地震的潜在危险段. 该段从最晚的1952年6.7级地震起算，至未来特征地震的平均复发间隔估值为55～67年, 未来地震的震级估值为7.0～7.5. 本研究也初步表明，同-断裂段的活动习性可随时间动态演变.      

THE GEOLOGICAL AND ROCK MECHANICAL DISTINCTION EVIDENCE BETWEEN STICK-SLIP AND CREEP IN HOST ROCK SEGMENTS OF FAULT

Paleo-seismic and fault activity are hard to distinguish in host rock areas compared with soft sedimentary segments of fault. However, fault frictional experiments could obtain the conditions of stable and unstable slide, as well as the microstructures of fault gouge, which offer some identification marks between stick-slip and creep of fault. We summarized geological and rock mechanical distinction evidence between stick-slip and creep in host rock segments of fault, and analyzed the physical mechanisms which controlled the behavior of stick-slip and creep. The chemical composition of fault gouge is most important to control stick-slip and creep. Gouge composed by weak minerals, such as clay mineral, has velocity weakening behavior, which causes stable slide of fault. Gouge with rock-forming minerals, such as calcite, quartz, feldspar, pyroxene, has stick-slip behavior under condition of focal depth. To the gouge with same chemical composition, the deformation mechanism controls the frictional slip. It is essential condition to stick slip for brittle fracture companied by dilatation, but creep is controlled by compaction and cataclasis as well as ductile shear with foliation and small fold. However, under fluid conditions, pressure solution which healed the fractures and caused strength recovery of fault, is the original reason of unstable slide, and also resulted in locking of fault with high pore pressure in core of fault zone. Contrast with that, rock-forming minerals altered to phyllosilicates in the gouges by fluid flow through degenerative reaction and hydrolysis reaction, which produced low friction fault and transformations to creep. The creep process progressively developed several wide shear zones including of R, Y, T, P shear plane that comprise gouge zones embedded into wide damage zones, which caused small earthquake distributed along wide fault zones with focal mechanism covered by normal fault, strike-slip fault and reverse fault. However, the stick-slip produced mirror-like slide surfaces with very narrow gouges along R shear plane and Y shear plane, which caused small earthquake distributed along narrow fault zones with single kind of focal mechanism.     

阿尔金南、北缘断裂带部分地段的几何学特征、断层泥SEM特征及其意义

本文初步研究了阿尔金南、北缘断裂带部分地段的几何学特征,结果显示这两条断裂带的主体部分表现出以左旋走滑为主的活动特征,而其东西两端分别存在有由走滑向逆冲转变的转换段。带内断层分布不连续,存在有多组阶距,许多阶区内发育有拉分盆地和推挤型构造。地震多发生于大尺度阶区及其附近。北缘断裂的西段断层形成较早,东段断层形成相对较晚,断层不连续段之间存在强烈的相互趋近作用,易发生失稳而导致地震发生。断层泥石英颗粒的SEM研究表明,在南缘断裂的苏尔巴斯陶—库什哈段,全新世时期有过强烈活动,距今数百年至1000年内曾发生过一次震级约为7.0—7.5级的地震。作者还总结了几种可能代表古地震事件存在的显微动力学特征。     

八宝山断层的变形行为与降雨及地下水的关系

利用北京丰台大灰厂观测台站1970——2003年的长期综合观测资料,系统分析了降雨和地下水对北京八宝山断层变形行为的影响. 研究结果表明:当降雨量持续稳定周期性变化,则断层孔隙压也呈稳定周期性变化,断层变形行为也表现出明显的规则周期性变化;当降雨量明显偏低或偏离正常周期性变化,则断层孔隙压周期性消失,断层的变形行为方式也发生改变. 降雨通过改变断层带孔隙压力的变化而影响着八宝山断层的变形行为. 结合该断层已有研究结果,认为降雨和地下水有可能通过改变断层变形行为方式而影响着区域构造应力/应变场的调整. 这一结果将对研究地球浅部流体与固体相互作用提供直接的观测证据.      

华北及邻近地区月相与地震关系研究

本文研究了１９４０－１９９０年间华北及邻地地区大于５．５有的地震与月相的对应关系。通过对本地区断裂带的分析，把地震划分为沿四个断层带发生，分断层带讨论与月相的关系。结果表明，有两个断层带的地震发生在朔望期的比率可达５７％－６０％。这个结果优于没有按断层带划分地震的结果。     

华北北部地区主要断裂带的小构造和显微构造研究

利用计算机和电子显微镜对华北北部地区主要断裂带的构造节理和断层泥的测量、统计和研究，仅得到２０％左右的构造节理是处在有利于现代构造应力场易于活动的方位上。这些构造节理基本上是在与断裂带形成有关的局部构造应力条件下形成。ＳＥＭ显微构造研究得到了这些断裂带最近一次活动的相对年代和它们曾经历过的运动方式。这些方法的运用，对于断层活动性的研究起到拓宽视野的作用，并可提供更多的证据     

鄂尔多斯地块西缘定边-景泰地壳和上地幔电性结构分析

给出了定边－景泰大地电磁剖面探测结果并对其进行了分析．鄂尔多斯块体内部电性结构简单,电性界面成层性好,而在其西缘弧形断裂带,电性结构复杂,电导率横向变化较大．在弧形断裂带上地幔低阻层埋藏深度加大,这与北面的银川断陷盆地上地幔结构上隆形成反照,经分析认为银川断陷盆地属于拉张性质,而弧形断裂带属于挤压性质,由于均衡调整作用,造成了两者上地幔结构的反差．深部电性结构在大罗山－惠安堡之间有一局部上隆,经分析认为此处可能为深大断裂,南北构造带仅在此通过．     

大青山山前活动断裂带分段与潜在震源区划分

潜在震源区的划分主要包括潜在震源区范围的划定以及震级上限的确定,目前遵循地震构造类比和地震活动重复等原则。而活断层的分段特性也是潜在震源区划分时必须考虑的一个重要因素。大青山山前断裂带至今有3种不同的分段方案,文中比较分析了前人对大青山山前断裂带的分段,并在此基础上对大青山及山前盆地的潜在震源区作了新的划分。鄂尔多斯块体周缘被拉张性断陷盆地围绕,这些断裂系地震构造相似,且除呼包盆地外均有历史8级以上地震记录。文中将大青山山前断裂带与鄂尔多斯块体周缘断裂系进行了构造对比,特别是与华山山前断裂进行了断裂活动性定量对比,得出雪海沟到土左旗段的震级上限为8级,断裂两端潜源震级上限均为7.5级     

断层泥分形结构与断层运行特征

介绍了西秦岭北缘断裂带东段和海原断裂带西段的天然断层泥的分形方法和结果，并对断层泥的粒度分布特征与断层运动特性的关系进行了探讨。     

高温高压下石英方解石断层带的摩擦滑动性状

在不同的温度、压力条件下进行了含石英和方解石断层泥标本的摩擦实验。结果表明,石英断层带的摩擦强度对压力的响应直到400℃都很明显,对温度的响应在高温(高于400℃)时才明显;方解石断层带的摩擦强度对温度很敏感,对围压的响应只在低温(200℃)时才明显;随温度升高,石英和方解石断层带均由粘滑转变为稳滑,但前者的转换界限在400℃到500℃之间,而后者在200℃到300℃之间。显微观察表明,上述差异归因于其具体变形机制的差别。      

南天山柯坪塔格推覆体前缘断裂活动性质及速率

柯坪塔格推覆体位于天山西南麓,由多排NEE—EW向的褶皱-逆断裂带组成。文中介绍了皮羌—巴楚磷矿以西3排褶皱-逆断裂带前缘断裂的活动性质及速率。新获资料表明,各排褶皱-逆断裂带前缘皆由多条断裂构成,都具典型的逆断层性质。其中最新活动断裂位于褶皱-逆断裂带的最前缘,活动时代为晚更新世—全新世。它们切割冲沟T0、T1、T2、T3阶地堆积,形成不同高度的断层陡坎。根据陡坎剖面测量和年龄样品测试,求得T0面形成以来断裂的垂直位移量、位移速率、地壳缩短量和缩短速率分别是0.9～1.1m、0.53～0.65mm/a、1.93～2.56m和1.14～1.52mm/a;T1面形成以来分别是1.4～1.8m、0.36～0.46mm/a、3.00～3.86m和0.77～0.99mm/a;T2面形成以来分别是2.1～3m、0.31～0.45mm/a、4.50～6.98m和0.67～1.04mm/a;T3面形成以来分别是3.4～4.2m、0.28～0.35mm/a、7.29～9.22m和0.61～0.77mm/a。根据T0面形成以来的缩短量和缩短速率,计算柯坪塔格推覆体约1.7ka以来总的地壳缩短量是9.65～12.80m,缩短速率