基于强震记录的唐山5.1级地震强地面运动特征及局部场地效应分析

利用京津冀地区214个强震台捕获的2020-07-12唐山市古冶区5.1级地震加速度波形记录,统计分析记录数量随震中距变化的特征,绘制峰值加速度等值线图。将近场6个土层台记录的线弹性反应谱与我国抗震设防反应谱进行比较,采用传统谱比法分析近场局部土层对地震动的放大作用。将观测的谱加速度与国内常用的几种地震动预测模型进行对比,计算其归一化残差,研究中、远场局部场地条件对地震动幅度和主要作用周期的影响,给出各周期谱加速度的空间展布,并结合场地环境分析中场地震动被显著放大的原因。     

浅地幔系统的动力学作用

近年来地幔地球物理三维成像为地下深部构造和物质运动提供了大量数据和信息,促进了人们对浅地幔系统物质运动的特征和动力学作用的认知。按照运动的方向不同,浅地幔系统的物质运动可分为三种主要形式:水平运动、向上涌动和向下沉动。浅地幔系统物质向下运动由地球引力势能引起,其他方向的运动主要由热能和动能引起。除了动力来源之外,浅地幔系统物质运动的方向还取决于岩石圈和软流圈的物质属性,因为高黏度介质阻挡物质运动,而低黏度介质加速物质运动。软流圈物质的水平蠕动差异,产生了岩石圈的伸展、拆离和推覆等复杂构造,速度和动能较大软流圈物质的蠕动,一定会带动岩石圈板块物质的运动和变形。软流圈物质的向上涌动又可以进一步细分为上涌运动、上拱运动和穿刺运动三种方式,它们对上方岩石圈的作用效果是不同的。浅地幔系统的物质下沉运动有多种形式,包括俯冲、拆沉和交代作用,也经常伴随有软流圈物质上涌,在微观上是一种对偶运动。这种对偶运动造成了克拉通地壳的底垫和岩石圈的陆根。软流圈大规模的物质运动,包括大洋中脊物质上涌、大陆碰撞造山和大洋俯冲的前陆拉张,在全球地震层析成像图上都有清晰的反映。中国东南沿海一带是浅地幔系统物质运动的一个特殊地区,可能是由于白垩纪伊佐奈崎板块俯冲,激发东亚大陆边缘软流圈上涌,然后又造成大陆边缘岩石圈局部拆沉等一连串动力学作用叠加形成的。     

华北东部地区地壳泊松比异常及其成因

利用地震层析成像方法可以提供地壳上地幔P波和S波速度扰动精细图像,进一步换算还可以得到泊松比的图像.但是,与P波和S波速度扰动图像相比,泊松比成像是否具有独特优点还有待研究.通过对华北东部进行了高分辨率地震层析成像研究,作出了该地区地壳速度结构和泊松比的图像,揭示了该区域存在一个高泊松比异常区,位于恒山-北太行-张家口...     

深层油气藏地球物理探测理论与技术——香山科学会议第563次学术讨论会简报

正中国陆上39%的剩余石油资源和57%的剩余天然气资源分布在深层。深层石油地质资源量约153.81亿吨,天然气约16.52万亿立方米。但深层油气资源的探明率较低,分别为12%和6.3%,远低于石油总体探明率35.5%和天然气探明率17.9%的水平。以上数据表明我国深层油气资源相当丰富,勘探潜力巨大。利用三维地震勘探技术,在美国西     

Possible connection between the East Asian summer monsoon and a swing of the haze-fog-prone area in eastern China

Theoretical and Applied Climatology - The summer monsoon has recently been hypothesized to influence haze-fog events over China, but the detailed processes involved have yet to be determined. In...     

探测大陆岩石圈的属性、相态与物质运动: 固体地球物理学的新使命

20世纪大地构造物理学取得引人瞩目的进展。本文详细评述了探测地球大陆圈层的属性、相态与物质运动取得的进展和技术路线。并且指出,大陆地壳和海洋地壳结构上的最基本区别是后者是相对均匀和整体刚性的,内部不存在明显的物质运动。前者的下地壳部分区域是不均匀和流变的,其中的物质运动使大陆板内的地壳产生比较强烈的变形和岩浆活动。因此,当前发展板块构造学说的最焦点就是对地壳不均匀性和流变岩石进行三维成像,从下到上找出大陆地壳物质运动规律。同时,一定要坚持深层油气和地震预测方面的应用基础研究,为人类社会可持续发展作出更大的贡献。     

Crustal Poisson’s ratio anomalies in the eastern part of North China and their origins

Seismic tomography can provide both fine P-wave and S-wave velocity structures of the crust and upper mantle.In addition,with proper computation,Poisson’s ratio images from the seismic velocities can be determined.However,it is unknown whether Poisson’s ratio images have any advantages when compared with the P-wave and S-wave velocity images.For the purposes of this study,high-resolution seismic tomography under the eastern part of North China region was used to determine detailed 3-D crustal P- and S-wave seismic velocities structure,as well as Poisson’s ratio images.Results of Poisson’s ratio imaging show high Poisson’s ratio(high-PR) anomalies located in the Hengshan-North Taihang-Zhangjiakou(H-NT-Z) region,demonstrating that Poisson’s ratio imaging can provide new geophysical constraints for regional tectonic evolution.The H-NT-Z region shows a prominent and continuous high-PR anomaly in the upper crust.Based on Poisson’s ratio images at different depths, we find that this high-PR anomaly is extending down to the middle crust with thickness up to about 26 km.According to rock physical property measurements and other geological data,this crustal Poisson’s ratio anomaly can be explained by Mesozoic partial melting of the upper mantle and basaltic magma underplating related to the lithospheric thinning of the North China craton.     

形成闽浙火山岩带的洋陆转换作用

本文研究了闽浙火山岩带形成的洋陆转换作用。洋陆转换作用涉及整个上地幔物质运动,研究的主要根据来自对地幔调查的地球物理资料。研究表明,闽浙火山岩带形成的根源在其下方的伊佐奈崎板块,它反映为上地幔底部的高波速异常体。它向上方释放基性的熔体,使软流圈底部变为玄武质低黏度物质,并且向上继续蠕动。向上的继续蠕动在岩石圈地幔形成英安质岩浆房。由于闽浙地壳比较冷硬的克拉通性质,英安质岩浆房上涌速度缓慢,混染了大量上地壳物质,转变成为酸性的枝叉状岩浆囊。在125 Ma太平洋板块发生旋转后,由于地壳逐渐放松俯冲造成的挤压,岩浆释放造成大规模酸性火山爆发,形成闽浙火山岩带。可见,大陆增生的主要方式不仅有俯冲带大量英安质和玄武质幔源岩浆上涌的模式,还有混染了大量上地壳物质的流纹质岩浆活动。     

塔里木盆地地震波速扰动及泊松比成像

大型克拉通盆地地壳上地幔组构有什么特征？其内部结构有何变化？这是目前备受关注的科学问题之一。在新世纪体波地震层析成像的研究进入区域地壳上地幔探测的视野,这个问题可通过体波地震层析成像来研究。文中结合塔里木盆地内的宽频地震记录以及新疆地震台网、中国数字地震台网资料对塔里木地区进行了同台同源的P波和S波地震层析成像, 重点研究区域分辨率横向达到0.5°×0.5°,纵向达到10 km间隔。通过体波到时地震层析成像反演,得到了研究区域精细地壳P波和S波速度结构。根据P波和S波速度扰动和泊松比三维图像,分析了塔里木盆地内部岩石圈波速和泊松比内部结构的信息,通过上中地壳的地震层析成像,地壳波速与泊松比结构反映了满加尔的基底、流体活动性和地温结构利于油气的成熟和保存。一般情况下莫霍面上下方波速及泊松比异常分布模式有明显区别,但塔里木盆地中央顺托果勒呈现穿透莫霍面的异常模式,解释为二叠纪岩石圈火山作用留下的“指纹”。这些信息对油气远景区定位有一定意义。     

评后板块时代的5本经典著作

本文回顾1980年代固体地球科学的5本影响深远的著作,注上简短的评述。