岫岩-海城MS5.6级地震孕震环境及序列破裂过程

通过对海城MS7.3地震震源机制、余震分布和MS5.6地震震源位置变化的分析认为，海城MS7.3地震震后产生的Coulomb静应力变化可能是这次地震的主要力源，并结合震区地壳的地球物理性质和这次地震序列的时空分布特征，对这次地震的发震过程和邻近地区的地震形势做了讨论。     

辽东地区和海城地震区的地热观测

1980年至1984年间,在辽东地区和海城地震区,我们利用地质、冶金和化工部门的一批勘探钻孔,观测了这些井孔不同深度的温度,由此获得它们沿深度方向的温度梯度.同时,从这些观测孔取得岩样,在实验室中测定它们的热导率,从而得到每个钻孔的热流值.我们一共得到23口钻孔的热流数据,其中包括海城地震区的两个热流观测孔.这些热流值可粗略地给出海城地震区和辽东地区的热结构.结果表明,平行郯庐断裂的辽阳——熊岳北东条带具有相对高的热流值,平均热流为8.2910-2J/m2s(2.0cal/cm2s).这个条带恰好是下辽河盆地和辽东山地的交界,它与重力异常梯度带显示的北东向上地幔隆起带一致.海城地震区的平均热流值达9.2210-2J/m2s(2.2 cal/cm2s),又是高热流值条带上热流最高的区域.比较海城地震区已知的其它地球物理资料后,给出了该地区地球物理资料的综合解释剖面.我们推测,海城地震区下,地壳中的低速层是由于上地幔物质的大规模侵入产生的.高温和低速意味着该层具有塑性力学性质.海城地震震源区恰好位于这样一个塑性状态的介质层上部.这个结果对于研究海城地震和其它板内地震的形成过程无疑是有意义的.我们试图强调,对于地震研究而言,热流观测是地球物理观测中不可缺少的组成部分.地热资料      

辽东地区和海城地震区的地热观测

1980年至1984年间,在辽东地区和海城地震区,我们利用地质,冶金和化工部门的一批勘探钻孔,观测了这些井孔不同深度的温度,获得了它们沿深度方向的温度梯度,同时,由这些观测孔取得岩样,在实验室中测定它们的岩石热导率,从而得到每个钻孔的热流值这些热流值可粗略地给出海城地震区和辽东地区的热结构。结果表明:平行郯庐断裂的辽阳一熊岳北东条带具有相对高的热流值,平均热流为2.0微卡每平方厘米秒,这个条带恰好是下辽河盆地和辽东山地的交界,它与重力异常梯度带显示的北东向上地慢降起带一致。海城地震区的平均热流值达2.3微卡每平方厘米秒,又是高热流值条带上最高的区域。比较海城地震区已知的其它地球物理资料后,给出了该地区地球物理资料的综合解释剖面。我们推测,海城地震区下地壳中的低速层是由于上地慢物质的大规模侵入产生的。高温和低速意味着该层具有塑性力学性质,海城地震震源区恰好位于这样一个塑性状态的介质层上部。     

闾阳—海城—东沟剖面地壳与上地幔速度结构特征与地震

通过对闾阳——海城——东沟深地震测深剖面二维非均匀地壳速度结构的计算与研究,获得了该剖面地壳与上地幔速度结构纵横向不均匀性分布特征,发现横向不均匀性最明显的部位位于海城地震区一带,在此还发现了壳内低速层,这些重要地球物理现象对研究海城7.3级地震发生的力源过程提供了重要依据。     

辽南地区地壳与上地幔介质温度结构特征与地震

本文应用辽南地区大地热流值观测和闾阳—海城—东沟综合地球物理剖面成果,计算和研究了辽南地区地壳与上地幔介质的温度结构特征,发现海城地震区具有以下主要特点:壳内低速—高导层具有较高的温度值;震区岩石圈温度值最高:震区高热流异常值基本上是由壳内的低速—高导层提供的等。这些重要发现,为解释海城地震的力源及高热流异常从温度结构方面提供了重要依据。     

美《科学新闻》报道 肖尔茨认为海城地震可能是由一个形变锋引起的

美国地球物理学家肖尔茨(C.H.ScboIz)曾于1976年6月作为美国“海城地震考察组”成员访问过中国,在英国《自然》杂志1977年5月12日第267卷5607期120～124页上发表了题为《海城地震予报的一种物理解释》的文章,认为海城地震可能是由一个形变锋(deformation front)引起的。我们曾根据作者寄来的该文予印稿译载在《国外地震》1977年第3期上,并加了 编者按语。美国《科学新闻》(Science Ncws)1977年第3卷22期342页刊登了扼要介绍肖尔茨这一观点的题为《中国(海城)地震是一个运动着的连波引起的吗?》的报道,全文译载如下供参考:     

美《科学新闻》报道——肖尔茨认为海城地震可能是由一个形变锋引起的

美国地球物理学家肖尔茨(C.H.Scholz)曾于1976年6月作为美国“海城地震考察组”成员访问过中国,在英国《自然》杂志1977年5月12日第267卷5607期120～124页上发表了题为《海城地震预报的一种物理解释》的文章,认为海城地震可能是由一个形变锋(deformation front)引起的。我们曾根据作者寄来的该文预印稿译载在《国外地震》1977年第3期上,并加了编者按语。美国《科学新闻》(ScienceNews)1977年第3卷22期342页刊登了扼要介绍肖尔茨这一观点的题为《中国(海城)地震是一个运动着的涟波引起的吗?》的报道,全文译载如下供参考:     

美国中加州沿海地区地震活动特征

在地震学中,地震活动性是地震预报研究中重要的课题之一。从地震活动性的变化中能够得到比其它地球物理方法和地球化学方法更多的信息。在大震之前往往能够观测到在正常地震活动背景下出现非常突出的变化,最常见的是小震频度增加或减少。这种变化曾在1975年海城地震前和美国加州奥罗维尔(Oroville)地震前被观测到。 研究地震活动性从地震活动的时间、空间变化入手。到目前为止使用较广泛的研究     

几次强震及震前震中附近地区中小地震与地球自转的关系

本文分析了1975年海城7.3级、 2008年汶川8.0级和2004年印尼苏门答腊9.0级地震与地球自转的关系, 给出了震前震中附近地区中小地震与地球自转之间较好的相关关系。 结果对深入认识地球自转与地震发生之间的关系具有裨益。     

岫岩—海城5.6级地震地震地质背景及其发震构造

讨论了１９９９年１１月２９日岫岩－海城５．６级地震的地震地质背景,并依据地震震中分布、等震线形态、地震与断裂的关系等分析了此次地震的发震构造。结果表明,官次地震仍然是海城地震区内的地震活动,其发震构造是ＮＷ向海城河断裂。     

遮放—宾川岩石圈剖面应力状态研究

选取遮放－宾川长３５０ｋｍ,深１２０ｋｍ剖面,建立不同模型,利用有限元法进行数值模拟,探讨该区地壳、上地幔的应力分布,计算表明：在线弹性介质中应力分布不仅爱断层结构的控制,而且还受物性参数的控制。壳内低速层和断面属物性软弱层,应力在其边缘或邻区较硬介质内较高,与地震一般发生在软弱层与软硬层交界处或软弱层周围物性较硬的部位的特点一致。故认为低速层和民层的作用可能是地震孕育的主要物性和结构环境因素之一     

基于地壳双层结构假设的大陆强震孕震机制探讨

通过对地壳低速高导层和地震震源深度等有关资料的分析研究,在对地震发生前兆、特征及物理机制研究的基础上,初步提出了一个简单的地壳双层孕震模式:地壳存在有两层孕震结构,上层为主孕震层,是地震应力集中积聚和发震后释放应变能的地方,主要是岩石发生脆性变形层,深度在中上地壳范围内;下层为低速高导层,是诱发和加强上层脆性层岩石变形、应变能积累和破裂的主要因素之一,处于岩石脆—韧性变形的过渡带,强震的发生与本层有着密切的关系,深度在中下地壳范围内。同时基于该双层孕震假设讨论了强震的孕育环境及作用。     

A study on physical property of crustal ma—terial and seismogenic environment in northeastern Pamir

2-D crustal structure and velocity ratio are obtained by processing S-wave data from two wide-angle reflec-tion/refraction profiles in and around Jiashi in northeastern Pamir,with the result of P-wave data taken into con-sideration.The result shows that:1)Average crustal velocity ratio is obviously higher in Tarim block than in West Kunlun Mts.and Tianshan fold zone,which reflects its crustal physical property of “hardness“and stability.The relatively low but normal velocity ratio(Poisson‘s ratio)of the lower crust indicates that the “downward thrusting“ of Tarim basin is the main feature of crustal movement in this area.2)The rock layer in the upper crust of Tian-shan fold zone is relatively“soft“,which makes it prone to rupture and stress energy release.This is the primary tectonic factor for the concentration of small earthquakes in this area.3)Jiashi is located right over the apex or the inflection point of the updoming lower crustal interface C and the crust-mantle boundary,which is the deep struc-tural background for the occurrence of strong earthquakes.The alternate variation of vp/vs near the block bounda-ries and the complicated configuration of the interfaces in the upper and middle part of the upper crust form a par-ticular structural environment for the Jiashi strong earthquake swarm.vp/vs is comparatively high and shear modulus is low at the focal region,which may be the main reason for the low stress drop of the Jiashi strong earthquake swarm.     

Preliminary analysis for the roles of crustal low-velocity and high-conductivity body in process of strong earthquake preparation

IntroductionDuring "8-th Five-Year Plan" in China, considerable headway was made in many researchfields of seismology. The study on crustal construction and velocity structure in the north of NorthChina (Liu, et al, 1986; Sun, et al, 1993, Sun, Liu, 1995; Zhang, et al, 1994) make ones gain newcognition about the feature of infracrustal structure, layered crustal structure and cruSt-mapleinterface. The results of tomographic imaging for three-dimensional velocity stfUcture reveal thatthere…     

龙门山断裂带多参数深部结构成像与地震成因研究

通过反演大量的纵、横波地震数据,获得了沿龙门山断裂带及周边区域的深部三维精细结构,结合前人二维大地电磁探测研究成果,提出龙门山断裂带地壳形变与深部速度结构和导电率不均匀性有关,探讨了2008年汶川和2013年芦山地震的诱发和产生与流体侵入及地壳形变的密切关系.本研究发现,2008年汶川地震发生在高速度、高泊松比和低电导率的区域,2013年芦山地震则位于高速度、低泊松比和低电导率的发震层.在上地壳中,四川前陆盆地的低速、低泊松比和低阻异常与松潘一甘孜地块的高速、高泊松比和高阻异常形成了鲜明的对比.在龙门山断裂带下方的两个低速和低阻块体,将龙门山断裂带分成南、中和北三段.我们的研究认为,这两个异常体与来自松潘甘孜地块的下地壳和(或)上地幔的局部熔融或流体侵入到龙门山断裂带的脆弱区有关.基于对汶川和芦山地震的余震分布特征及震源区的地震波速度、泊松比及电阻率参数分析,揭示了龙门山断裂带深部剧烈的地壳形变与流体应力积累对2008年汶川和2013年芦山地震的触发及其地震破裂过程具有重要的控制作用.     

华北地区地壳上地幔P波速度结构

本文利用近震体波资料,研究了华北地区地壳和上地幔P波速度结构。根据华北地区的大地构造特征,分四个区域研究。结果表明,各区之间P波速度结构存在明显差异,在较活动地区壳内和地幔顶部均有低速层存在,而稳定地区则没有,作者认为,这种横向不均匀性和低速层的存在可能是构造活动区的最主要的特征。     

青藏高原东缘变形机制的讨论: 来自数值模拟结果的限定

青藏高原东缘的地壳结构是两种主流青藏高原隆升模式争辩的焦点之一.中下地壳流曾经被认为是高原东缘隆升的主要构造驱动力,但是中上地壳之间低阻低速层的发现及其与2008 M_S8.0汶川地震良好的对应关系表明,高原东缘具有向东刚性挤出的可能性.然而大部分关于龙门山断裂的数值模拟仍建立在下地壳流的基础上,仅将低阻低速层作为断裂的延续或是弱化地壳物性参数的软弱层,而非能够控制块体滑动的"解耦层",也没有考虑到刚性块体变形中的断裂相互作用.本文建立了包含相互平行的龙门山断裂与龙日坝断裂的刚性上地壳模型,用极薄的低阻低速层作为块体滑动的解耦带,采用速率相关的非线性摩擦接触有限元方法,基于R最小策略控制时间步长,计算了在仅有侧向挤压力作用下,低阻低速层对青藏高原东缘的刚性块体变形和断裂活动的作用.计算结果显示,低阻低速层控制了刚性块体的垂直变形和水平变形分布特征.在侧向挤压力的持续作用下,在低阻低速层控制下的巴颜喀拉块体能够快速隆升,而缺乏低阻低速层的四川盆地隆升速度和隆升量均极小,隆升差异集中在龙门山断裂附近,使其发生应力积累乃至破裂.龙日坝断裂被两侧的刚性次级块体挟持着一起向南东方向运动,但该断裂的走滑运动分解了绝大部分施加在块体边界上的走滑量,使得相邻的龙门山次级块体的走滑分量遽然减少,也使得龙门山断裂表现出以逆冲为主,兼有少量走滑的运动性质.本文所得的这些计算结果显示了在缺乏中下地壳流,仅在低阻低速层解耦下刚性块体隆升过程及相关断裂活动,提供了青藏高原东缘刚性块体挤出的可行性,为青藏高原东缘隆升机制的研究讨论提供了重要依据.     

Crustal structure in and around the region of the 1995 Kobe Earthquake deduced from a wide-angle and refraction seismic exploration

Abstract The 1995 Kobe (Hyogo-ken Nanbu) earthquake (M_JMA 7.2, M_w 6.9) occurred on Jan. 17, 1995, at a depth of 17 km, beneath the areas of southern part of Hyogo prefecture and Awaji Island. To investigate P-wave velocity distribution and seismological characteristics in the aftershock area of this great earthquake, a wide-angle and refraction seismic exploration was carried out by the Research Group for Explosion Seismology (RGES) . The profile including 6 shot points and 205 observations was 135 km in length, extending from Keihoku, Northern Kyoto prefecture, through Kobe, to Seidan on Awaji Island. The charge of each shot was 350–700 kg. The P-wave velocity structure model showed a complicated sedimentary layer which is shallower than 2.5 km, a 2.5 km-thick basement layer whose velocity is 5.5 km/s, overlying the crystalline upper crust, and the boundary between the upper and lower crust.
Almost all aftershock hypocenters were located in the upper crust. However, the structure model suggests that the hypocenters of the main shock and some aftershock clusters were situated deeper than the boundary between the upper and lower crust. We found that the P-velocity in the upper crust beneath the northern part of Awaji Island is 5.64 km/s which is 3% lower than that of the surrounding area. The low-velocity zone coincides with the region where the high stress moment release was observed.     

利用数字地震记录研究唐山震区台下的P、S波速度结构

直接采集数字地震记录的原始 P波、S波记录波形 ,与利用 Haskell矩阵传递方法得到的理论综合地震图进行对比 ,通过不断调整介质模型 ,最后得到台站下方的体波速度结构模型 ,此方法中得到的 S波速度结构不同于通过其他波形转换而来的结果 ,而是同 P波一样从原始波形拟合而来 ,同时获得地震台下方 P、S速度介质模型 ,这为我们讨论地下介质的性质提供了更多的信息。数字地震波形资料取自于唐山市遥测地震台网陡河和滦县的短周期地震记录 ,共选用了震中距范围为 30～ 60°、震源深度为 1 0 0～ 60 0 km的 5个不同地点的深源远震记录资料。结果表明 ,台站下方的纵波和横波速度分层结构相当吻合 ,说明拟合结果相当可靠。两个台站下的地壳厚度均为 38km,速度结构在 1 3km的低速层处出现差异 ,滦县的低速层比陡河要更厚一些。两个台站的地壳速度结构都是高低相同 ,而且陡河的高低差异较滦县更为显著。唐山震区滦县部分的震源比陡河附近的浅 ,而 1 976年唐山 7.8级地震发生在陡河附近 ,可见地震的发生与壳内低速层的差异幅度有关。从泊松比高值来看 ,地幔顶部存在低速层 ,该区域是地幔上隆区 ,可能有部分熔融     

邢台地震区深部构造背景的地震转换波探测和研究

1982-1986年期间,在东汪、隆尧和百尺口邢台地区的强震震源区完成了3条近NW向地震转换波测深剖面。利用转换波数据处理新方法,实现了转换震相的相位对比追踪,得出了震源区较详细的深部构造剖面图和速度结构模型。发现强震震源区深部构造的特点为:上地壳强烈褶皱变形;中地壳急剧减薄;下地壳和上地幔局部上隆;存在一组深部超壳断裂;低速层急剧增厚,波速比增大以及上地幔波速偏低。表明研究区的下地壳和上地幔的温度可能偏高,其地震活动可能与上地幔物质的侵入作用有关。