基于三维X射线显微镜的孔隙性砂岩中变形带微观结构解析

孔隙性砂岩中变形带对揭示其相关地质作用过程和工程应用具有重要的意义,而其微观结构是其相关科学与工程研究的关键点。常规的岩石微观结构分析手段对于全面解析岩石内部的微观结构具有一定的局限性,而近年发展起来的三维X射线显微成像技术可以无损地获得岩石内部微米尺度的三维精细数字化图像,是建立岩石微观结构并对其进行解析的有效手段。通过三维X射线显微镜对孔隙性砂岩中变形带扫面,建立了高分辨率三维微观结构图像,利用高密度切片图像,对其微观结构特征进行解析。根据变形带微观产出状带和颗粒破碎过程的解析,建立颗粒破碎-破碎颗粒与残余破碎颗粒重新排列-局部颗粒破碎带-弱颗粒破碎变形带-强颗粒破碎变形带-强弱颗粒破碎变形带相间排列-簇状变形带的完整时间发育序列。     

网格内不满足均匀性假设对应力场反演结果的影响——以喜马拉雅东构造结及其周边地区应力场研究为例

本研究搜集了GCMT中自1976年1月1日至2017年4月30日喜马拉雅东构造结及其周边区域的102个震源机制解数据,应用MSATSI软件反演了该区域的构造应力场.反演结果给出了该区域应力场的总体特征:最大主压应力轴自西向东呈现NNE-NE偏转,最小主压应力轴自西向东呈现NWW-NW-NNW扇形偏转;整个研究区域σ_3轴倾角较小接近水平,σ_1轴倾角情况复杂,大体上自西向东由水平转向直立;R值自西北至东南出现规律性递增现象.根据反演结果,部分网格点中应力轴倾角的置信区间过大,且不同应力轴的置信区间存在重叠现象,同时该部分网格内震源机制解类型多样.针对上述现象,本文利用两种反演方法对单个网格基于不同类型震源机制解数据进行单独反演、利用人工合成震源机制数据进行验证以及各震源机制解相对于参考应力张量的残差分析等方法对其进行了深入的验证和分析,分析结果表明导致这一现象的原因可能是单个网格内应力场不均匀所致,此时应力场反演结果为多个应力场的综合.本研究结果可为后续应力场研究中网格的合理划分以及应力场结果评价提供参考.     

断层破裂传播速度与破坏性地震的烈度分布——浅源地震的断层不均匀性与短周期波动的多普勒效应

地震的等震线不仅反映了地震的大小,而且也反映了地震断层过程的类型和破裂速度.单侧破裂的断层过程呈现出蛋型的等震线,而双侧破裂的断层过程呈现出椭圆的等震线,等震线的长轴与短轴之比对于破裂传播速度十分敏感.本研究利用理论等震线与观测结果相比较的方法,确定了1964年日本新地震、1983年日本海中部地震、1975年中国海城地震和1976年中国唐山地震的破裂传播速度、断层类型以及断层走向.得到的断层破裂速度是剪切波的0.7——0.9倍.这些值比用长周期地震波所确定的要稍大.产生这种差异的原因是:对烈度起主要影响的短周期地震波强烈地依赖于小尺度的断层不均匀破裂过程,以及局部的破裂传播的开始和终止;而由长周期波所得到的破裂速度却反映了在整个断层上破裂传播的平均过程.根据等震线图所得出的断层类型及断层走向与其它独立方法的结果相一致.这意味着本方法可以应用于推断某些历史地震的断层类型、破裂传播速度及破裂传播方向.      

确定潜在震源区地震年平均发生率的方法研究

为了在地震危险性分析方法中,较好地反映大陆内部地震活动的时空不均匀性,按照震级分档和空间概率分布函数的思路,本文选取并量化了多个地震、地质特征,以描述各震级档地震活动在时间上和空间上的性质.为避免同一因素的重复使用和主观作用的介入,文中引入了分量分析方法对特征进行正交变换.对变换得到的互不相关的新特征进行模糊综合评判,再结合七级以上强震发生后的减震作用,确定了各潜在震源区各震级档的地震年平均发生率作为例子,试算了京-津-唐-张地区的地震烈度区划图.该例子说明,本文的分析方法,不仅能反映华北地区地震活动的时空不均匀性,还避免了特征量的重复使用和专家判断的影响      

对1991年2月6日山东莱州震群的认识

据山东地震台网速报(《震情》第四期),1991年2月6日—8日在山东莱州市附近(北纬37°05′,东经119°56′)发生了一群地震,共39次,其中震级为3.0～3.6级6次,2.0～2.9级11次,1.0级以上30次,最大震级为3.6,与次大地震之差为0.1级,属典型的震群。这是发生在郯庐带东侧的一次显著震群,在当地并不多见,所以应引起足够注意。我们计算了这组震群的U、K、ρ,b,H等特征指标,结果见表1。     

中国大陆东部强震活动时间过程的不均匀性研究

自十四世纪以来,我国大陆东部三个主要地震区(华北、长江中下游和东南沿海地震区)的浅源强震(Ms≥6.0)活动的时间过程是随机的还是不均匀的,这一点是受研究时间尺度大小的制约。根据对事件时间过程均匀性的泊松检验发现,对华北和长江中下游地震区而言,如果取时间尺度ΔT=5年和10年时,其强震序列表现为随机平稳的泊松过程;当取ΔT=20年时,则显示出非平稳的性质;对于东南沿海地震区,ΔT=10年时已表现出显著的非平稳过程的特征。说明中国大陆东部地震区显示出10—20年尺度的强震群集的非均匀过程。 中国大陆东部三个主要地震区中,几百年尺度的强震活动过程可以划分为活动速率有显著差异的五个阶段:平静期—活跃警告期—过渡期—高潮期—剩余释放期。它们可以按蠕变过程去定性理解。     

不等周期断层形变测量环境因子影响的研究

本文在研究和分析环境因子对断层测量年周变和季节性变化影响的基础上，归纳出断层形变测量年周变的变化规律，并针对不等周期观测资料，建立了形变测量的准线性动态数学模型，最后，对门源地震有异常的扁都口资料用上述模型进行了处理，结果是比较满意的。     

由GPS资料讨论中国大陆块体运动与应变模型的建立及检验

目前很多文献基于弹性力学假设,以小形变、均匀应变场为前提,利用GPS资料建立了中国大陆块体的整体旋转与均匀应变模型,并对模型进行了相关检验.但上述对模型的检验侧重从模型的拟合效果上进行分析和比较,忽略了对模型的适用性和假设条件合理性的检验.实际上,不同块体由于自身构造和外部条件的不同,其运动状况与应变状态并不完全一致,模型的适用性需进一步的验证.本文提出了两步检验方法对所建立的模型在中国大陆6个主要块体上进行了检验：第一步对应变参数进行显著性检验,第二步对应变均匀性进行检验,结果表明：根据所用数据精度,华南块体的刚性程度在95% 的置信水平上可以认为显著的,建立模型时不必考虑内部形变;其他块体内部形变显著,整体旋转与均匀应变模型并不能反映真实的地壳运动状态,必须考虑其形变的不均匀性.