1920年海原地震100年国内研究文献计量分析

2020年是海原大地震过去的第100年。利用文献计量学方法,以CNKI数据库为数据源,采用Bicomb和Excel作为分析工具,对我国海原地震研究队伍及成果产出的发展特点和现状予以统计分析,以期为该领域的相关研究和决策提供参考。研究发现,我国学者对于海原地震一直有所关注,但发文总量不多;发文量最多的期刊是《地震工程学报》;资助文献数量最多的是国家自然科学基金和地震科学联合基金;主要产出机构是中国地震局兰州地震研究所和中国地震局地质研究所;海原地震研究的主要研究热点和方向包括古地震研究、黄土滑坡形成机制与运动特征、震源机制解、活动断裂带特征、灾后重建与赈灾考等。     

1920年海原8.5级地震发生日期的异年倍九律现象

异年倍九法是我们提出的一个临震预报的方法,带有明确有计数到天的指征特点,本文用此方法回溯讨论了讨论1920年海原8.5级大震的发震日期。以作为今后在甘宁地区在冬季从短临时间尺度预测大震日期的参考。     

国产GF-2和ZY-3卫星数据在活动断裂定量研究中的应用以哈思山南麓断裂带为例

利用国产GF-2和ZY-3卫星数据, 以海原断裂带哈思山南麓断裂为例, 应用目视综合解译、 三维立体解译, 结合野外验证, 定量分析国产高分数据在活动构造定量研究中的应用潜力。 GF-2融合影像展示了清晰的断层陡坎、 冲沟左旋断错及同震破裂等现象, 依据解译结果哈思山南麓断裂可分为正走滑型的荒凉滩—沙葱沟段、 左旋走滑型的沙葱沟—黄河段以及以左旋运动为主黄河—沈家庄段。 沿断裂带进行的1∶50000遥感解译工作在地层边界、 构造微地貌细节信息提取等方面均有较大的改进, 解译得到的最小左旋水平位移量4.3 m, 反映1920年海原地震的水平同震位移量, 而最大左旋水平位移量333.5 m, 则反映该段晚第四纪的持续运动。 研究表明, 海量国产高分辨率卫星数据在中国西部活动构造定量研究中可替代国外同等分辨率的数据, 具有较强的应用价值。     

DEFORMATION CHARACTERISTICS AND KINEMATIC PARAMETERS INVERSION OF HAIYUAN FAULT ZONE BASED ON TIME SERIES INSAR

Located at the bend of the northeastern margin of Qinghai-Tibet Plateau, the Haiyuan fault zone is a boundary fault of the stable Alashan block, the stable Ordos block and the active Tibet block, and is the most significant fault zone for the tectonic deformation and strong earthquake activity. In 1920, a M8.5 earthquake occurred in the eastern segment of the fault, causing a surface rupture zone of about 240km. After that, the segment has been in a state of calmness in seismic activity, and no destructive earthquakes of magnitude 6 or above have occurred. Determining the current activity of the Haiyuan fault zone is very important and necessary for the analysis and assessment of its future seismic hazard. To study activity of the Haiyuan fault zone, the degree of fault coupling and the future seismic hazard, domestic and foreign scholars have carried out a lot of research using geology methods and GPS geodetic techniques, but these methods have certain limitations. The geology method is a traditional classical method of fault activity research, but dislocation measurement can only be performed on a local good fault outcrop. There are a limited number of field measurement points and the observation results are not equally limited depending on the sampling location and sampling method. The distribution of GPS stations is sparse, especially in the near-fault area, there is almost no GPS data. Therefore, the spatial resolution of the deformation field features obtained by GPS is low, and there are certain limitations in the kinematic parameter inversion using this method. In this study, we obtain the average InSAR line-of-sight deformation field from the Maomaoshan section to the mid-1920s earthquake rupture segment of the Haiyuan earthquake in the period from 2003 to 2010 based on the PSInSAR technique. The results show that there are obvious differences between the slip rates of the two walls of the fault in the north and the south, which are consistent with the motion characteristics of left-lateral strike-slip in the Haiyuan fault zone. Through the analysis of the high-density cross-fault deformation rate profile of the Laohushan segment, it is determined that the creep length is about 19km. Based on the two-dimensional arctangent model, the fault depth and deep slip rate of different locations in the Haiyuan fault zone are obtained. The results show that the slip rate and the locking depth of the LHS segment change significantly from west to east, and the slip rate decreases from west to east, decreasing from 7.6mm/a in the west to 4.5mm/a in the easternmost. The western part of the LHS segment and the middle part are in a locked state. The western part has a locking depth of 4.2~4.4km, and the middle part has a deeper locking depth of 6.9km, while the eastern part is less than 1km, that is, the shallow surface is creeping, and the creep rate is 4.5~4.8mm/a. On the whole, the 1920 earthquake's rupture segment of the Haiyuan fault zone is in a locked state, and both the slip rate and the locking depth are gradually increased from west to east. The slip rate is increased from 3.2mm/a in the western segment to 5.4mm/a in the eastern segment, and the locking depth is increased from 4.8km in the western segment to 7.5km in the eastern segment. The results of this study refine the understanding of the slip rate and the locking depth of the different segments of the Haiyuan fault zone, and provide reference information for the investigation of the strain accumulation state and regional seismic hazard assessment of different sections of the fault zone.     

海原弧形构造区地壳三维精细速度结构成像

利用海原弧形构造区及周围区域地震台网1970—2015年期间记录的天然地震到时数据,采用双差地震层析成像方法对构造区地壳三维速度结构与地震震源位置进行联合反演,获得了高分辨率的三维V_P、V_S以及V_P/V_S模型,分析讨论了速度、波速比分布与强震发生以及断裂等之间的关系.结果显示：研究区域内地震主要沿断裂呈弧状展布,速度在横向分布上具有较大的差异,波速比变化范围为1.60~1.80,平均值约为1.70.大型断裂诸如海原—六盘山断裂带、青铜峡—固原断裂带等位于高速与低速的过渡带,断裂两侧地震波速差异较大.研究区内历史强震多处于高低速过渡区域,海原强震下方下地壳存在低速、高导薄弱层（25~30 km深度）,推测原因主要为流体作用所致.依据相对较低的速度与波速比分布推测研究区地壳主要组成成分为酸性的长英质.速度剖面显示地壳可分为上、下两层,上、下地壳厚度变化由西南向东北逐渐减薄,减薄幅度相近;结合前人研究结果推测构造区地壳增厚模式可能主要为上、下地壳共同增厚.     

基于遗传算法地震短期综合预报分类系统在祁连山及海原地震带的应用

应用“基于遗传算法的地震预报分类系统”,建立祁连山及海原地震带3个区的以预报未来3个月最大地震为目标的地震短期综合预报模型。结果表明,能预测出5级以上地震,给出的有效重叠震级区间的模型在祁连西段、祁连中东段检验情况较好,而在海原断裂带应用检验较差。另外对较低震级的检验情况一般要好于较高震级。对2003年lO月25日甘肃民乐、山丹间6．1、5．8级地震进行了实际的应用检验。     

用GPS数据反演分析海原断裂带分段活动特征

首先应用1999-2007年的GPS观测资料分析海原断裂带的运动特征,看出期间该断裂带GPS站点运动速度由南向北逐渐衰减,在NWW和NE走向断层两盘的运动差异较为明显,断层的活动以走滑运动为主.然后依据地质、地球物理等资料给出反演参数初值,利用水平形变资料对断裂三段的走滑速率及断层下界深度进行反演.结果为从西到东断裂带各段走滑速率分别为8.25 mm/a、5.49 mm/a和5.97 mm/a,断层底部深度依次为22.8 km;13.3 km;11.1 km.综合分析认为毛毛山-老虎山断裂运动速度明显高于海原断裂速度,在速度变化梯度较大的毛毛山断裂存在6级以上地震空区,推测具有发生强震的危险性.     

青藏高原东北缘合作-大井剖面地壳电性结构研究

青藏高原东北缘合作-大井剖面的大地电磁探测结果表明,该区域的电性结构呈明显的纵向分层、横向分块的特点,中下地壳普遍存在高导层.青藏高原东北缘西秦岭北缘断裂带、北祁连南缘断裂带、北祁连北缘断裂带(海原断裂带)及龙首山南缘断裂带等区域性断裂带在电性结构模型中均表现为电性梯度带或低阻异常带.电性结构的横向分区与构造上的地块划分有明显的一致性,各个地块的电性结构存在明显差异.西秦岭北缘断裂带作是一个大型的板块边界,但板块结合带附近没有明显逆冲或俯冲痕迹,可能主要以左旋走滑为主.北祁连地块向北仰冲与阿拉善地块向南俯冲边界可能不是海原断裂带,而是龙首山南缘断裂带.西秦岭造山带内的壳内高导层与青藏高原内部存在的高导层具有可对比性,可能是由于部分熔融与含盐水流体共同作用的结果.中祁连地块内的高导层可能是含盐水流体引起的.而北祁连与河西走廊过渡带内的高导层则可能是板块俯冲或仰冲的构造运动痕迹,也可能是由含盐水流体引起的.     

广义海原断裂带断层气地球化学特征与地震活动性关系对比研究

根据广义海原断裂带断层气汞、氡浓度现场测量结果,对该断裂带不同段断层气浓度空间分布特征以及整体分布趋势进行深入分析,结合该区历史大震背景、现今地震活动性以及地震时空分布特征及b值空间扫描,深入探讨断层气分布特征与地震活动性之间的关系。研究表明,该断裂带断层气浓度强度分段性明显,与地震活动性存在较好的对应关系。研究结果可为该断裂地震危险性分析提供现今深部流体地球化学活动方面的证据,也为今后地震中长期预报提供重要基础资料。     

海原走滑断裂带及其尾端挤压构造

研究了青藏高原东北部地区海原活动断裂带的几何学、运动学和动力学特征、左旋位移总量及全新世滑动速率,对海原走滑断裂带东南端发育的尾端挤压区的构造特征及地壳缩短量进行了研究,分析了走滑断裂带的走滑量与端部挤压区地壳缩短量之间的转换平衡关系