环境·灾害与地学

环境与灾害已成为中国社会经济发展的重大制约因素 ,保护环境、减轻灾害需要全社会的努力和科学支撑。环境与灾害的形成主要受两大因素控制 :一是自然变异 ,二是人类社会活动。地球在不停地运动着、变化着 ,致使人类、地球、环境发生日新月异的变化 ,并导致自然灾害的发生。从表面看 ,地圈的运动和变化导致地质环境的变迁和地震及地质灾害的产生 ;水圈的运动和变化导致水环境的变化和水灾害的发生 ;气圈的运动和变化导致气候环境的变化和气象灾害的发生 ;地球表层系统和生物圈的运动和变化导致生态环境的变化和生物灾害的发生。然而 ,从深层次看 ,由于地球是一个开放的自组织系统 ,各个圈层自身运动变化的同时 ,彼此也在发生着物质和能量的交流 ,各个圈层的运动与变化受控于全球运动与全球变化 ,并受太阳及其它天体运动和变化的影响。由此看来 ,地球各个圈层的环境与灾害的产生都不是孤立的现象 ,而是彼此相关 ,形成环境灾害系统 ,并作为地球系统的一个分支 ,属于全球变化的一个组成部分。基于这一认识 ,环境与灾害应当是地学研究的新命题。     

天山与阴山─燕山造山带的深部结构和地震

天山与阴山-燕山是中国北部两个重要山系,它们几乎位于同一纬度。天山造山带是一个著名的地震活动带,而阴山-燕山断隆带历史上不但没有大地震发生,小地震也不多见,是一个地震空白区。这两个造山带地震活动性的差异与它们在时、空域中的构造环境相联系：中国的西部处于强烈的挤压环境,而东部为一伸展与走滑环境。天山造山带是中、新生代造山带,目前构造活动水平较高;而阴山-燕山造山带新生代以来已经成为东北稳定块体的一部分,其构造活动的鼎盛期已经过去,目前构造活动水平较低。地震的孕育、发生与深部构造环境密切相关。天山地震带的地壳内部,发育壳内高导层与低速层,地壳结构复杂;阴山-燕山造山带下面没有发现壳内高导层与低速层,整个地壳结构比较简单。壳内低速层、高导层的存在表明地质构造活动强烈,是地震带的重要标志之一,也是地震孕育、发生的深部动力学条件。     

地球构造变动对土壤分带格局和古气候事件的影响

本文初步综编了新生代地质事件序列表(以中国为主),其中有一些对应较好的事件群,启发了我们对一些事件时间链的机理思考,并展示了探索气候事件应予涉及的研究范畴。本文通过对全球土壤带分布和全球构造板条分布的对比研究,认为土壤带的分布有两点突出表现：一是与全球构造板条分带格局基本相似,二是喜马拉雅一阿尔卑斯高原山带和美洲科迪勒拉高山高原带决定了两条平行于它们的土壤带,说明构造活动所造成的地形起伏对气候局域变化的重要影响。通过对青藏高原第四纪抬升史及中国黄土－古气候的研究,可以认为,第四纪时期的几次重要的气候转型事件都是由当时的地球构造活动所引发的。     

地球非对称变形的最新观测证据

根据2001年3月IERS公布的全球近600个GPS站、SLR 站及VLBI站的站坐标、速度及它们的误差估计，研究了地球的现今非对称变形．结果表明，以赤道为界，北半球目前仍处于挤压变形中，而南半球则处于扩张变形中．若以90Ｅ 和90Ｗ 经线为界，则以180经线为中心线的太平洋半球处于挤压变形中，而以0经线为中心线的大西洋半球，则处于拉张变形中．这种变形再次证明地球处于双重非对称变形之中，而且，如果以6366740.0m作为理想地球平均曲率半径，根据空间大地测量结果算得的体积变化率达到0.6651012 m3/a．      

全球Ms≥7￣3／4级地震的定向迁移

对全球尺度的６条大地震带内１９００～１９９０年中１８４次Ｍｓ≥７３／４级地震进行了沿地震带方向定向迁移的分析，获得了全球统一的地震定向迁移规律，总体是由西向东，迁移速度由７００ｋｍ／ａ变为１５０ｋｍ／ａ，此现象可以作多种暂态地球动力作用过程的推论，如以大西洋脊间歇式张裂引起上地幔软流物质自西向东运动，呈现纵波式的振荡传播；也可解释为非洲板块、阿拉伯板块和印度板块自西南向东北对欧亚地震带依次的推压引起向东的应变波的传播；太平洋脊两侧洋底板块向西北和东北两侧的斜向推压，可能是造成两侧地震带地震向北迁移的触发源。     

全球及中国大陆强震时序活动特征

基于强震目录,讨论了全球、中国大陆西部及周边“大三角地区”和中国大陆地区强震活动时序特征。依据8级地震分段活动特征分析认为,20世纪60年代前后全球特大地震活动状态存在显著差异;利用最优分割统计分析认为,自1800年以来“大三角地区”经历了持续时间为100余年的8级地震活动过程;进一步分析认为全球和“大三角”地区强震活动可能具有至少百年尺度的地震“周期”,而且具有一定的准同步性。中国大陆地区MS≥7.0浅源地震活动明显受控于“大三角”地区和全球更大空间尺度的地震活动,地震活动时序上表现为十几年和近百年不同时间层次上的活动特征。     

中国的地震灾害概况和减灾对策建议

中国地处濒太平洋地震带与欧亚地震带交汇部,活动构造十分发育,有史以来就是世界上地震频发和受地震灾害威胁最大的国家之一。本文从减轻地震灾害对策的角度,简要地回顾中国的地震灾害以及为减轻灾害所进行的地震预报、抗震防灾和地震救灾工作,并对未来作一展望。     

从中国九大地震谈大陆地震预报的程序(综述)

第二篇文章叙述了中国近十几年九次大地震基本情况的对比研究,汇总了九次大震丰富的观测资料,总结了预报实验中成功和失败的经验教训,并讨论了大陆地震的成因环境,最后提出大陆强震预报的“多阶段、多类型、渐进式预报”的工作程序。     

全球石油系统概貌

在石油地质学中 ,罕见全球石油系统的论述。最早有翁文波阐述了全球石油体系 ,我们在其中注入了陆核和大陆增生的概念 ,引进中新生代以来全球板块演化的资料 ,特别应用了现今全球构造体系的最新成果 ,把全球石油系统概括地看成横向 4个带和纵向 6个带交织的格局 :横向 :北方大陆北带、北方大陆南带、北 /南方大陆中间带和南方大陆带 ;纵向 :则根据大陆中轴构造带把北方大陆分成A ,B ,C ,D ,E ,F 6个带 ;而中间带和南方带则与北方带基本对应。     

中轴构造带(南段)的变形及缩短速率计算

中轴构造带是欧亚大陆的一个重要的构造带 ,具有地震震中密集分布、重力梯级、岩石圈厚度或结构变异等特点 ,但没有突兀连贯的山链 ,其原因是多地块的大规模走滑活动的抑制。以往对于中轴构造带的宏观运动和块体之间的相对运动研究得比较深入 ,但是对其缩短变形的研究尚有明显欠缺 ,这使得在讨论青藏高原东向运动是任其“自由逃逸”还是有阻挡性约束的问题时缺乏必要的依据。针对此问题 ,笔者以地块的宏观变形与块体内变形的透入程度为切入点 ,通过编绘横切中轴构造带的平衡剖面 ,计算出该带的缩短率为 2 2 .37% 7.4 3% ,中新世以来的平均缩短速率为 3.6 34.4 5mm/a ,并对中轴构造带形成的变形机制进行了初步探讨。提出青藏高原东向运动受阻 ,中轴构造带内块体东向汇聚下 ,上下地壳拆离并呈现出上叠式仰冲褶皱缩短的认识。