Crustal seismic velocity in the Marche region (Central Italy): computation of a minimum 1-D model with seismic station corrections

A 1-D velocity model for the Marche region (Central Italy) was computed by inverting P- and S-wave arrival times of local earthquakes. A total of 160 seismic events with a minimum of ten observations, a travel time residual ≤0.8 s and an azimuthal gap lower than 180° have been selected. This “minimum 1-D velocity model” is complemented by station corrections, which can be used to take into account possible near-surface velocity heterogeneities beneath each station. Using this new P-wave velocity model and the program HYPOELLIPSE (Lahr 1999), the selected local events were relocated. Earthquake locations in this study are of higher quality with respect to the original ones. The obtained minimum 1-D velocity model can be used to improve the routine earthquake locations and represents a further step towards more detailed seismotectonic studies of the area.     

Vp/Vs Anisotropy and Implications for Crustal Composition Identification and Earthquake Prediction

Abstract: The ratio of P- to S-wave velocities (Vp/Vs) is regarded as one of the most diagnostic properties of natural rocks. It has been used as a discriminant of composition for the continental crust and provides valuable constraints on its formation and evolution processes. Furthermore, the spatial and temporal changes in Vp/Vs before and after earthquakes are probably the most promising avenue to understanding the source mechanics and possibly predicting earthquakes. Here we calibrate the variations in Vp/Vs in dry, anisotropic crustal rocks and provide a set of basic information for the interpretation of future seismic data from the Wenchuan earthquake Fault zone Scientific Drilling (WFSD) project and other surveys. Vp/Vs is a constant (Ф0) for an isotropic rock. However, most of crustal rocks are anisotropic due to lattice-preferred orientations of anisotropic minerals (e.g., mica, amphibole, plagioclase and pyroxene) and cracks as well as thin compositional layering. The Vp/Vs ratio of an anisotropic rock measured along a selected pair of propagation-vibration directions is an apparent value (Фij) that is significantly different from the value for its isotropic counterpart (Ф0). The usefulness of apparent Vp/Vs ratios as a diagnostic of crustal composition depends largely on rock seismic anisotropy. A 5% of P- and S-wave velocity anisotropy is sufficient to make it impossible to determine the crustal composition using the conventional criteria (Vp/Vs≤1.756 for felsic rocks, 1.7561.944 fluid-filled porous/fractured or partially molten rocks) if the information about the wave propagation-polarization directions with respect to the tectonic framework is unknown. However, the variations in Vp/Vs measured from borehole seismic experiments can be readily interpreted according to the orientations of the ray path and the polarization of the shear waves with respect to the present-day principal stress directions (i.e., the orientation of cracks) and the frozen fabric (i.e., foliation and lineation).     

龙门山彭县－灌县断裂的活动构造于地表破裂

2008年5月12日在龙门山发生了8.0级特大地震,彭县－灌县断裂亦发生了同震地表破裂。在前期对龙门山活动构造研究的基础上,汶川特大地震发生后,在灾区进行了多次的野外调查和国际合作考察,重点对汶川地震的地表破裂和地质灾害开展了详细的详细野外地质填图,利用全站仪和GPS对地表破裂进行了精确的测量,研究了的地表破裂地貌错位、构造组合和运动学,已实地测得地表破裂数据70余组(其中彭县－灌县断裂地表破裂数据20余组)。文章以彭县－灌县断裂地表破裂为切入点,在彭县－灌县断裂的关键部位开展了详细的野外地貌测量,主要测量了彭州磁峰、白鹿、绵竹金花和汉旺等地的地表破裂,标定了彭县－灌县断裂破裂带的垂向断距和水平断距,结果表明该地表破裂南西起于彭州磁峰,向北东延伸经白鹿、绵竹金花至绵竹汉旺,全长约 40～50km。地表破裂带沿彭县－灌县断裂带的走向断续分布,单个破裂长度在几米到500余米不等,破裂带切割了多种类型的地貌单元,包括山脉基岩、河流阶地、冲洪积扇、公路、桥梁等,同时也使道路发生拱曲、破坏和桥梁垮塌或移位。其以脆性破裂为特征,以逆冲－右旋走滑为特点,断面倾角较陡,北西盘为上升盘,南东盘为下降盘,垂直位错介于 0.39～2.70m之间,水平位错介于 0.20～0.70m,平均垂直位错为1.6m,平均水平位错为0.6m; 地表最大错动量的地点位于彭州白鹿镇,其中最大垂直断错为 2.7±0.2m,最大水平断错为 0.7±0.2m。垂直位错与水平位错量之间的比值为2 ∶1,表明该地震地表破裂带不仅存在逆冲运动分量和右旋走滑运动分量,而且逆冲运动分量大于右旋走滑运动分量,显示了彭县－灌县断裂破裂带具有以逆冲和缩短作用为主、右旋走滑作用为辅的破裂性质。其与映秀－北川断裂带的地表破裂相比较,该断裂的地表破裂程度远小于映秀－北川断裂带的地表破裂程度,主要表现在地表破裂的长度较短,垂直位错和水平位错也相对较小,而且为以逆冲作用为主。初步研究结果表明,彭县－灌县断裂与映秀－北川断裂地表破裂的平面组合样式显示为两条在平面上近于平行的北东向地表破裂带,其间由一条南北向的次级地表破裂带(小鱼洞断裂)将它们相连结,地下破裂面的剖面组合样式显示为叠瓦状,并在汶川地震震源附近或震源的上方相连的,是同“根”的。     

长周期地震动研究综述

本文对长周期地震动研究的主要方法,即经验统计方法和震源模型方法进行了总结,分析了它们的适用范围和存在的问题。对长周期地震动的研究趋势进行了分析。     

结构双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)控制策略的鲁棒性评价

基于定义的二类优化目标函数,评价双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)控制策略对漂移频率系数(DFR)摄动的鲁棒性。数值研究表明,使用第二类优化准则设计的DMTMD、双重调谐质量阻尼器(DTMD)和多重调谐质量阻尼器(MTMD)比使用第一类优化准则设计的DMTMD、DTMD和MTMD具有更高的对DFR摄动的鲁棒性。而且,使用第二类优化准则设计的总数为4的DMTMD、DTMD和总数为11的MTMD具有近似相同的对DFR摄动的鲁棒性。     

地下地震动频谱特点研究

本以美国加州强震观测计划(CSMIP）的6个岩土工程台阵的429条地表和地下地震动程为数据基础,按照各台阵场地土层分布情况将台阵分为七层和“上层／基岩”两类。对于同一类场地,将其中的各次地震,按照震级的大小将其分为三类;对于同一类地震,首先计算各地震的水下分量5％阻尼的反应谱以及相应的标准反应谱,并得到各深度测点相对于最深处测点的反应谱比值,分析比较两类场地下各深度反应谱的特点,另外,傅里叶谱也是本分析的一部分,通过对不同深度地下地震动的反应谱和傅氏谱的比较,得到了一些较有意义的结论,以供工程参考。     

工程爆破场地地震动强度预测研究

本文介绍了爆破地震动强度的预测方法和该领域研究的国内外现状,以岭澳核电站场地为例,利用该场地土石方工程爆破时实监测获得的大量实验数据进行统计回归分析,提出了一种估计(折算)爆破药量的方法,给出预测爆破地震动加速度、速度、的经验公式。按此地震动衰减规律并结合时实监测数据指导爆破,确保大亚湾核电站的安全运行。这种折算爆破药量的方法和预测爆破地震动强度的经验公式对指导工程爆破具有重要参考价值。     

胜利油田防震减灾信息管理及GIS系统数据库建设

结合胜利油田暨东营市防震减灾示范区项目中基于GIS平台的防震减灾信息管理与辅助决策系统建设的经验,对该系统建设中的有关数据库建设问题进行了讨沦,并针对存在的技术问题提出了合理化改进建议。     

中卫活动断裂带地震破裂危险区演化特征模拟

通过建立的岩石破裂危险度KR及断层滑动危险系数KF2个判别指标,对中卫一同心活动断裂带进行粘弹性有限元数值模拟,得到该断裂带在现代构造应力场作用下大震后的应力演变及地震破裂危险区长度、范围、峰值、衰减规律等的演化特征。结果表明,该断裂带大震后应力场的调整主要产生于震后300～400年间,震后地震破裂危险区转移到断裂带的中西段,并逐渐向东迁移,范围越来越集中,最终转移到断裂带的弧形顶点部位(红谷梁附近)。     

民乐-山丹6.1级和5.8级地震预测的分析与研究

回顾了民乐-山丹6 1、5 8级地震前,嘉峪关台利用本台的各种前兆资料异常,结合本地区的地震活动性特征,预测民乐-山丹6 1、5 8级地震的基本思路和经验教训,结果认为:只要观测人员对本手段观测资料进行深入地分析和研究,利用台站掌握第一手资料的优势来实现具有减灾实效的地震预报,是完全有可能的。