晋冀蒙与京津冀地区高空间分辨率岩石圈磁场地震地质特征初步研究

应用高精度、高密度地面磁测资料，计算获取研究区域F要素高空间分辨率岩石圈磁场数值模型，主要研究模型空间分布特征、与地震地质构造的相关性、历史地震震中在模型中的分布规律与位置特征。研究发现，研究区模型空间结构复杂，局部异常特征表现强烈，总体具有与地形、地层关系密切的分区特征；强磁异常区走向与断裂构造体系总体一致；5级以上历史地震多发生于模型低幅值区、负值区、“0”值线、高梯级带等特殊位置。     

河北及周边地区岩石圈磁场分布与震磁特征

建立河北及周边地区的岩石圈磁场分布模型,结合1970—2020年该区发生的M_S≥5.0地震,对岩石圈磁场的空间分布、震磁特征进行分析。结果表明：河北及周边地区岩石圈磁场的总体分布较为平稳,河北北部的量值高于南部,燕山地块量值高于华北平原地块,断裂构造发育的地区岩石圈磁场量值较低;M_S≥5.0地震震中多分布在岩石圈磁场的低值区、零值线附近。     

华北地区地震序列参数的分布特征

为系统地考察华北地区地震序列参数的分布特征,以期构建适合区域地震活动特征的短期概率预测模型和评估地震危险性,本文利用当前较为前沿的ETAS模型和R-J模型,采用连续滑动、多时段拟合的方式,对华北地区1970年以来的16个地震序列进行了参数拟合,并对参数的整体情况、参数之间的关系、参数与大地热流之间的关系等特征进行了分析研究.研究结果表明,主震发生后的早期阶段,地震序列参数变化相对较为剧烈,误差也较大;两种地震预测模型的序列参数呈现出一种优势分布特征,主要参数的平均值分别为α_ETAS=1.7404±0.3420,p_ETAS=0.9769±0.1396,a_OML=-1.6638±0.5284,b_OML=0.8312±0.1658,p_OML=0.9053±0.1527,这与国际上其他区域的研究具有很强的一致性;大多数情况下,ETAS模型参数p_ETAS高于R-J模型参数p_OML,平均偏高0.0716;序列参数α_ETAS与大地热流值整体上呈现一种负相关关系,激发次级余震的能力与大地热流具有一定的相关性.地震序列参数的分布特征以及与大地热流之间的关系对地震序列类型的判断,及基于地震序列参数构建定量化的短期概率预测模型,均有重要的应用价值.

     

地震前后岩石圈磁场变化特征分析

本文以九江—瑞昌M_s5.7级地震和汶川M_s8.0级地震为研究对象,根据两个震区地震后观测所得地磁场三分量数据和“2005.0中国地磁图”项目所积累的地磁场三分量数据,建立了两个震区的岩石圈磁场模型.通过对比分析两个震区岩石圈磁场总强度、磁偏角、磁倾角三个独立分量地震前后的时空变化特征,初步探讨地震与岩石圈磁场变化关系,寻找有效震磁变化信息.结果表明：（1）两次震中均位于岩石圈磁场的磁偏角和磁倾角零值线附近;（2）震后震中百公里范围内岩石圈磁场分量均出现了不同程度的异常变化;（3）震中附近岩石圈磁场出现了明显的与地震相关的变化,该变化在两个震区表现出相近的规律性.     

大华北地区二种不同空间分布类型的地震活动性分析

对大华北地区地震资料相对可靠的20世纪以来第三、第四活动期的地震活动做了分析,发现前后二地震活动期有着不同的空间分布类型, 但彼此联系密切又相对完整。通过对比研究发现, 二个活动期地震活动的主体区域基本上互不重复, 地震活动有等间距发生的特征, 认为这一现象对于分析今后地震活动的地点具有重要意义。     

华北地区岩石圈类型: 地质与地球物理证据

根据华北地区的地质和地球物理特征, 区分出华北地区的克拉通型、造山带型和裂谷型3 种岩石圈类型, 依据岩石学方法以及地震波速与成分的关系, 建立了华北地区克拉通型、造山带型和裂谷型岩石圈的壳幔岩石学结构和化学结构. 研究表明, 华北地台具有与全球典型克拉通一致的特征, 鄂尔多斯为经历了中新生代地台“活化”和“改造”后残存的克拉通岩石圈, 陆壳主体成分由TTG构成, 岩石圈地幔主要由强亏损的方辉橄榄岩构成, 它于晚太古宙-早元古宙最终形成以后, 一直保持至今, 其壳幔岩石学结构可以作为华北乃至中朝地台克拉通型岩石圈的一个参照. 中生代时期, 华北地台中东部地区在燕山造山过程中被“活化”, 大量对流地幔物质与热输入使该区原来的TTG陆壳组分被改造成为花岗质陆壳, 岩石圈地幔被燕山期形成的方辉橄榄岩-二辉橄榄岩所代替. 燕山-太行山是华北东部地区新生代发育裂谷作用后残留的造山型岩石圈, 因为经历了新生代的伸展减薄, 现今的厚度不能代表燕山期造山时的地壳和岩石圈地幔厚度, 但岩石圈地幔和陆壳的物质及其结构仍然是燕山运动期间造山时形成的. 新生代时期, 华北东部的大陆裂谷作用形成以华北东部平原为代表的裂谷型岩石圈; 随着裂谷发育, 大量玄武岩喷发, 使燕山期的“酸性化”陆壳又被“基性化”, 燕山期形成的岩石圈地幔被破坏形成以二辉橄榄岩为主体的喜山期岩石圈地幔; 裂谷型地壳和岩石圈地幔经历了岩石圈尺度上伸展减薄和热侵蚀, 现今地球物理探测的岩石圈地幔和陆壳的物质和结构是新生代形成的. 华北地区岩石圈形成和演化表明, 大量对流地幔物质与热输入是不同类型岩石圈形成的关键, 壳幔岩石学结构是岩石圈演化的综合记录, 它们是中新生代中国大陆动力学系统与华北地台东侧的太平洋板块共同作用的结果.     

张家口—渤海地震带岩石圈磁场时空变化特征

利用2016—2018年3期华北地区流动地磁矢量原始测量资料, 经数据计算获得2期华北地区和张家口—渤海地震活动带及邻区岩石圈磁场时空变化模型。 研究结果显示: 张家口—渤海地震带岩石圈磁场变化空间分布不均匀, 具有明显的分区特征, 在张家口段(西段)与北京段(中西段)分界处和北京段(中西段)与唐山段(中东段)分界处岩石圈磁场各要素具有明显的异常变化, 如水平矢量存在转向和幅值变化, 磁偏角与磁倾角具有正负异常高梯度带的特征, 这与张家口—渤海地震带构造分段性特征密切相关。 张家口—渤海地震带位于燕山块体与华北平原块体之间, 两者运动的平动速率之差是张家口—渤海地震带左旋走滑的直接动力来源, 而各断裂带左旋走滑速率之差很可能是岩石圈磁场空间变化分段性分布的主要原因。     

四川长宁地区岩石圈磁场分布

基于四川长宁地区平均点距为2 km的952个地磁总强度测量数据,经过日变化改正、主磁场剥离以及曲面样条插值等数据处理,得到长宁背斜附近地区的岩石圈磁场分布。结果表明:岩石圈磁场总强度范围为-400～200 nT,中值约为-4.4 nT,90%的数据位于(-4.4±32)nT。长宁背斜内部对应岩石圈正值区域,背斜边界对应负值区。边界区域内最显著的负值区域位于长宁背斜的西北端,背斜东北侧以正值区域为主,背斜南侧以负值区域为主。罗场向斜与建武向斜之间的高地震活动区域对应岩石圈磁场的正值区域。岩石圈磁场空间分布说明长宁背斜东、西部之间存在岩石圈磁场的局部负值嵌入体,该嵌入体或许造成了背斜东、西两部分的地震活动性的差异,背斜东、西部的岩石圈磁场梯度呈现西高东低的差异性分布。     

岩石圈磁场特征与青海地区强震关系

<正>1研究背景岩石圈磁场能够反映地壳内部磁性矿物的分布情况,同时能够反映地壳内的地质结构、构造。青藏高原磁异常特征一直是学者们关注的焦点,根据康国发等（2011）的研究,一般情况下青藏高原腹地表现出分布范围宽广、平缓的弱磁异常,边缘地带磁异常强度陡升,邻区主要地质构造单元磁异常特征与青藏高原腹地存在显著差异,从磁异常图上能够分辨青藏高原及周边一级构造的边界。强烈地震孕育、发生地区的磁异常特征是值得探索的重要问题。     

华北地区山脉地势与地震分布

本文根据山脉地势可能受控于地壳屈曲的观点,描述了华北地区山脉主峰的分布图象.华北地区大致分为三个屈曲菱块体,与地质构造和地球物理场特征以及地震分布有一定的对应关系.菱块中特定的构造部位,即地势高差显著、垂直差异运动强烈的地段,应力易于集中,是有利于强震发生的场所.     

大华北地区历史地震活动特征——地震重复性研究

前言 本文研究大华北地区历史地震重复发生的特征,其主要目的是判定未来地震危险区,即根据已发生过的大量强震,圈定出较长时期内(比如10年至100年),可能发生强震的地区。陆远忠等提出,7级以上强震发生前十几年至几十年,未来主震震源区往往发生一个或一些中等强度的地震,它为未来孕育强震创造了似乎必要但不充分的条件。刘叶根     

华北地区地震的时间分布特征及其意义

本文研究了华北地区地震的时间分布特征,结果发现华北地区地震的时间间隔与其出现频次之间存在一定的规律分布。例如:大华北地区地震有: Ms≥5.0时: 1gN_(△T)=2.33-0.39·|△T| Ms≥6.0时: 1gN_(△T)=1.84-0.41·|△T| 本文还讨论了利用上述经验式进行地震背景性预报问题。     

大华北地区1900年以来Ms≥6．0地震的空间分布及迁移特征研究

着重对大华北地区1900年以来Ms≥6．0地震空间分布图像进行分析研究,探讨其空间迁移特征。经研究发现,大华北地区强震活动在空间分布上大体可分为两大区域。1906～1976年地震活动主要分布在大华北中部的主体地区,且强震活动具有成带性由南向北迁移,活动范围逐渐缩小,活动强度逐渐增强的特征,最终以1976年唐山大地震为标志,结束了主体地区的强震活动。1976年以后地震活动则转移到大华北西北、东南两个边缘地区,强震活动明显减弱。这一规律性现象的发现,对于分析该地区今后地震活动有着一定的参考意义,亦为研究强震迁移规律提供了新的认识。     

华北地区中东部岩石圈挠曲与均衡特性以及地震活动性分析

华北地区中东部涵盖北京、天津以及即将建设的雄安新区等大型城市,区内发育了张渤地震带等多条大型活动断裂,地震活动性较强,历史上发生过多次6级以上地震.本文利用Fan小波的布格重力异常一致性方法研究该区的岩石圈有效弹性厚度和均衡调整初始加载比分布,同时基于均衡调整方法计算该区垂向构造应力分布,并将以上结果与历史地震活动进行统计分析.岩石圈挠曲分析表明,华北地区中东部的岩石圈有效弹性厚度为10~65 km,分布特征为自东南向西北逐渐减小.均衡调整初始加载比为0.5~0.8,表明现今的岩石圈挠曲状态主要由莫霍面加载形成.该区地壳承载的垂向构造应力约为-20~20 MPa,中西部地区垂向构造应力向上,东北和西南地区向下.统计分析结果显示,华北地区中东部的地震活动性随着岩石圈有效弹性厚度和均衡调整初始加载比的增加而减弱,垂向构造应力零值区域地震活动性较弱.雄安新区的岩石圈有效弹性厚度大约为15 km,均衡调整初始加载比为0.5~0.6,垂向构造应力为15~20 MPa,岩石圈参数对应的地震活动性较强,相关结果对于新区建设具有一定参考价值.

     

岩石圈磁场水平矢量异常特征及其在地震预测中的应用

正基于2010—2017年共8期的南北带流动地磁矢量观测数据所计算的岩石圈磁场模型,进一步对各期模型进行相邻期的求差而获得其逐年变化。针对这种变化,我们认为与地震能量在某一区域内的输入、集中和转移有关,因此岩石圈磁场随着能量的变化而改变。在直角坐标系中,总强度F、磁偏角D、磁倾角I、水平分量H、东向分量Y、北向分量X和垂直分量Z称之为地磁场7要素。而水平矢量是东向与北向分量的合成,它的变化与发     

华北地区上地幔温度及岩石圈厚度分布研究

上地幔温度是控制地幔流变性和动力学过程的关键参数之一.本文利用高分辨率S波地震层析成像速度结果,基于岩石温度与地震波速度的关系,研究了华北地区上地幔50~300 km深度范围内的温度分布和"热"岩石圈厚度.为了验证结果的可靠性,本文用计算的上地幔60 km深度处的温度作为底面约束,得到了相应的地表热流.计算地表热流与观测地表热流之间符合程度较好,相对误差大部分都在地表热流观测误差范围之内.通过对上地幔的温度分布进行分析,我们研究发现:(1)在上地幔浅部,温度与地表构造之间有很好的对应关系.在小于170 km的深度上,温度呈现东高西低的分布态势.温度较高的区域集中在东部的河淮盆地、渤海湾盆地、华北平原和中部陆块的交界处、西部鄂尔多斯高原北缘的银川―河套地堑以及阴山地区,同时,这些地区的岩石圈厚度也相应较薄,大约为80~100 km;(2)西部的鄂尔多斯高原是整个华北地区岩石圈地幔温度最低的地区,比东部地区低200~400 ℃,岩石圈厚度相应最厚,平均岩石圈厚度达到140~150 km,最厚处超过160 km.(3)在170 km以下的软流圈地幔部分,温度分布发生反转,西部温度高于东部,表明东、西部陆块在地质历史时期经历了不同的深部地幔动力学过程.     

大华北地区地震活动的周期性时空演化特征

本文在对比分析大华北地区第３，４活动期地震时序分布相似性的基础上，提出了活动集的概念。分析认为：这两个活动期在总的时序结构上存在期、集、幕３个层次的相似和对应关系；每个活动期都由前后两个彼此联系密切、又相对完整、演化过程类似的地震活动集组成；两活动期的前集进程一致，但第４活动期的后集要明显比第３活动期的进程快。文中指出，研究区第３，４活动期总的地震空间分布呈一个椭圆环形带，其中第４活动期的环带偏东     

华北地区地震环境噪声特征研究

利用华北流动地震台阵观测的垂直分向连续波形数据, 通过计算功率谱密度和相应的概率密度函数, 对华北地区地震环境噪声特征进行了分析研究. 结果表明, 东部平原和沉积盆地2 Hz以上的高频环境噪声水平与全球新高噪声模型（NHNM）相近, 周期3——18 s的平均噪声水平低于NHNM和新低噪声模型（NLNM）的平均值; 山区及西部高原的高频噪声水平明显低于NHNM, 周期1——18 s的噪声水平大多明显低于NHNM和NLNM的平均值; 不同区域18 s以上周期的噪声水平差异相对较小. 流动地震台阵部分台站的环境噪声存在明显的昼夜变化, 个别台站噪声水平明显高于周边台站, 表明这些台站受人类活动干扰较大. 不同台站的噪声水平分析表明, 将台站布设在摆坑内, 能在一定程度上降低高频和低频段的噪声水平. 台站环境噪声特征的研究结果可为流动地震台阵观测数据质量的定量评估, 观测期间的台站优化调整等提供重要依据.      

华北地区地震分布多标度分形特征的初步研究

依据“固定质量法”的定义及原理,本文给出了一种判断地震空间分布分形结构及计算D_q的方法。利用该方法对华北地区地震的空间分布特征进行了初步研究。结果表明,在满足一定的统计条件下,不同区域范围内、不同时间段的地震分布均具有分形结构。围绕海城、唐山大震区分别选择4个大小不同的区域,分不同时段计算其D_q—q谱。结果表明,强震前后其形态无显著变化。强震前在较大的区域范围内,D_o值有降低的趋势,震后回升;在震源区周围较小区域内,D_o的变化相反;而有的区域强震前后D_o值没有变化。     

山东地区地震危险性空间分布特征研究

概述山东省及其周边的地震环境,并以地震危险性概率分析方法研究山东地区峰值地震加速度空间分布特征。分析不同超越概率水准的峰值地震加速度的比值。结果表明,不同超越概率水准的地震危险性分析结果的比例关系对地震环境具有明显的依赖特征,且总体上服从对数正态概率分布。