Fault－weakening effect of reservoir temperature of hot spring and its influence on seismic activities

Ｆａｕｌｔ－ｗｅａｋｅｎｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｈｏｔ　ｓｐｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ（林元武）Ｆａｕｌｔ－ｗｅａｋｅｎｉｎｇｅｆｆｅ...     

东昆仑断裂带东部塔藏断裂地震地表破裂特征及其构造意义

The East Kunlun fault zone is located in the northern margin of the Bayan Har block. The study of earthquake rupture behavior in the fault zone is of importance for understanding the future seismic risk in northwest Sichuan. A number of geological field investigations, typical micro topography DGPS measurements and sample dating show that the earthquake activity of the East Kunlun fault zone extends to the north boundary of Zoige basin, a segment known as the Luocha segment of Tazang fault. In the satellite image, the segment is seen clearly as gray and yellow strips. The earthquake deformation zone mainly features fault scarp, valleys on the slope, offset gullies and terraces, linear distribution of plants, waterfall, fault spring, fault sag pond, and landslide, collapse and talus associated with surface rupturing. These phenomena are distributed intermittently along the re-existing fault and form a ～50km-long inverse L-shaped deformation zone. Fault activities caused left-lateral offset of gullies and terraces, with horizontal displacement concentrated at 5.5m~6m, 18m～23m, 68m～75m, and 200m～220m, respectively. The recent earthquake occurred between 340±30～500±30BP. The macro epicenter is located 5km～7km northwest of Benduo village, with magnitude of MW7.3～7.4, maximum coseismic displacement of 6m, horizontal displacement 5.5m～6m and vertical displacement 0.2m～0.5m, being in a proportion of 5∶1～10∶1. These phenomena show that the Tazang fault is the causative fault of this earthquake. The fault is a Holocene active fault and was dominated recently by left-lateral movement with a small amount of thrust component under compressive shear stress. This characteristic is similar to the movement in other segments of the East Kunlun fault zone. The results of this study support the "continental escape" model.     

太阳黑子活动周期对中国大陆西部不同震级段地震的影响探讨与分析

用快速富里叶变换(FFT)计算得出太阳黑子有11 a、51 a、103 a的优势周期,通过太阳黑子的活跃周期与中国大陆西部(E108°以西)不同震级段地震的活跃周期进行了对比研究,发现M.6.5以上地震受太阳黑子的影响相对弱一些,其平均周期为2.7a;而Ms5.0～6.5受太阳黑子的影响可能相对强一些,其平均周期为11.4 a.分析认为Ms≥6.5地震地周期与太阳黑活跃周期存在倍数关系,Ms5.0～6.5的周期与太阳黑子活跃周期比较相近,计算得出1950年以来地震波能量释放与太阳黑子周期有一定关系,总体表明太阳黑子活动对不同震级地震均有一定影响,但对中强地震的影响要更明显一些.     

九寨沟M_s7.0地震的InSAR观测及发震构造分析

2017年8月8日四川省九寨沟县发生M_s7.0地震.本文基于Sentinel-1 SAR影像,利用InSAR技术获取了此次地震的同震形变场,反演获得同震滑动分布,计算了同震位错对余震分布和周边断层的静态库仑应力变化,并对发震构造进行了分析讨论.结果表明:①InSAR同震形变场显示,九寨沟地震造成地表形变最大量级约为20 cm(雷达视线方向),同震形变存在非对称性分布特征.②同震位错以左旋走滑为主,主要发生在4~16 km深度,最大滑动量约为77 cm,位于9 km深处.反演得到的矩震级为Mw6.46.同震错动未破裂到地表.③大部分余震发生在库仑应力增加区.此次地震增加了震中周边地区一些断裂的库仑应力,如东昆仑断裂带东段、龙日坝断裂、虎牙断裂等.④东昆仑断裂东段的未来地震危险性值得关注.⑤九寨沟地震的发震断层为树正断裂,可能是虎牙断裂的北西延伸隐伏部分,此次地震是巴颜喀拉块体南东向运动受到华南块体的强烈阻挡过程中发生的一次典型构造事件.     

盾构隧道地震响应分析方法及工程应用

盾构隧道在地震作用下可发生接头螺栓剪断、管片开裂、管片端部混凝土脱落、大变形及错台等震害,将影响隧道的安全与正常使用,因此,建立合理的分析模型与计算方法来研究隧道可能的震害具有重要的工程防震减灾意义。采用嵌入梁单元模拟接头,厚壳单元模拟管片,无限元作为动力人工边界,同时在管片之间及管片与地层间设置非连续接触关系,更好地模拟了管片厚度方向应力及管片与地层间的相互作用,建立了厚壳-接触-无限元地震响应分析模型。并将该模型运用于某大直径越江盾构隧道的抗震分析中,计算结果与盾构隧道震害特征较为吻合,表明该模型可反映盾构隧道的真实地震动响应。并应用该模型分析了壁后注浆层材料参数及结构与土体相互作用对管片动力响应的影响。所建模型对于研究盾构或TBM施工隧道的震害分析具有很好的推广价值。     

北祁连造山带东段老虎山石英闪长岩成因及其地质意义

以北祁连造山带东段老虎山石英闪长岩体为研究对象，进行了锆石U-Pb年龄及全岩元素与Sr-Nd同位素组成的系统 测定，据此探讨了岩石的成因及其对北祁连构造演化的启示。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明，石英闪长岩体的形成 年龄为440 Ma。岩石具有亚碱、准铝以及贫钙、镁、铁的特征，碱铝指数（AKI值） 均低于0.85，铝饱和指数（A/NKC 值） 多小于1.0，属钙碱性I型花岗岩类岩石。在稀土和微量元素组成上，岩石富集轻稀土和大离子亲石元素（如Rb、Cs、 Th和U），亏损高场强元素（如Nb和Ta），显示弧岩浆岩的地球化学特征。岩体具有相对均一的Sr-Nd同位素组成，初始Sr同 位素值为0.7058~0.7071，εNd(t)值为-1.06~-0.31。综合分析表明，老虎山石英闪长岩应起源于玄武质下地壳物质的部分熔 融，并在成岩过程中有少量幔源物质的混入。对区内火成岩地质地球化学特征与产出背景的全面分析，表明受北祁连洋俯 冲及随后岛弧与祁连—柴达木陆块碰撞拼贴影响，弧后盆地的北向俯冲消减作用可能是诱发民乐窑沟和老虎山弧岩浆岩以 及导致毛藏寺—老虎山花岗岩带内埃达克质岩石侵位的基本动力机制。     

南北地震带北段速度结构与电阻率特性

建立了南北地震带北段下地壳部分熔融几何形状和分布的模型。熔融的几何分布和连通性由以下3个因素决定：①熔融的位置;②熔融所占总体积的比例;③固－固和固－液界面的最小自由能。熔融形状有薄版形、管道形和椭球包体形。用此模型计算出含有部分溶融岩石的体积、剪切弹性模量和电导率的一般表示式。选择参数并计算出南北地震带北段下地壳的Vp、Vs和电阻率ρs值,即在鄂尔多斯地台下地壳的速度为Vp ≈6.71km/s,Vs≈3.96km/s,电阻率为上百至几百欧姆米。而在祁连、秦岭褶皱系下地壳速率Vp约为6．4～6.6km/s,Vs约为3．72～3．89km/s,电阻率为几至几十欧姆米。数值模拟的结果与地球物理反演结果基本相符,并进行了定性的构造解释。用一个模型对下地壳中的速度特征与电性特性进行了联合数值模拟,说明了此模型在解释下地壳中的Vp、Vs和ρs的有效性。     

Universal precursor seismicity pattern before locked-segment rupture and evolutionary rule for landmark earthquakes

Despite extensive investigations, no precursor patterns for reliably predicting major earthquakes have thus far been identified. Seismogenic locked segments that can accumulate adequate strain energy to cause major earthquakes are highly heterogeneous and low brittle. The progressive cracking of the locked segments with these properties can produce an interesting seismic phenomenon: a landmark earthquake and a sequence of smaller subsequent earthquakes (pre-shocks) always arise prior to another landmark earthquake within a well-defined seismic zone and its current seismic period. Applying a mechanical model, magnitude constraint conditions, and case study data of 62 worldwide seismic zones, we show that two adjacent landmark earthquakes reliably occur at the volume-expansion point and peak-stress point (rupture) of a locked segment; thus, the former is an identified precursor for the latter. Such a precursor seismicity pattern before the locked-segment rupture has definite physical meanings, and it is universal regardless of the focal depth. Because the evolution of landmark earthquakes follows a deterministic rule described by the model, they are predictable. The results of this study lay a firm physical foundation for reliably predicting the occurrence of future landmark earthquakes in a seismic zone and can greatly improve our understanding of earthquake generation mechanism.     

以门源M6.9地震为契机的祁连带中东段地震热红外异常区域特征研究

以中国静止气象卫星亮温资料为数据基础,使用小波变换和功率谱估计法研究2022年1月8日门源M6.9地震前的热辐射异常,并对祁连带中东段以往震例的热辐射异常作回溯性研究。门源6.9级地震的热辐射异常发展过程可分为3个阶段：初始演化阶段、增强持续阶段、减弱消失阶段。面积最大时强辐射区的面积约为8万km~2,地震发生在其西北部。相对功率谱峰值为平均值的17倍,地震发生在峰值后82天。大面积、高强度的热辐射状态持续时间长是此次异常的显著特点。祁连带中东段的几次地震前均出现过热辐射异常,其特征可为该区震情判定不断积累经验,以期形成可作为判定指标的区域震例库。     

西藏盐湖地区闪长玢岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及岩石成因

西藏盐湖地区的闪长玢岩体位于班公湖-怒江缝合带西段,其岩石的矿物组合为斜长石(45%~55%)、钾长石(20%~25%)、角闪石(10%~15%)、石英(5%~10%)和黑云母(5%)。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年显示,该岩体的形成年龄介于117.6~121.3Ma,即早白垩世。岩石化学研究表明,盐湖地区的闪长玢岩具有I型花岗岩类的地球化学特征,其形成的构造背景为岛弧大陆挤压碰撞造山环境(IAG)。该闪长玢岩体的成因可能与向南俯冲的班公湖-怒江洋壳俯冲板片的断离导致的软流圈物质上涌和地壳重熔有关,即由下地壳基性岩类的部分熔融所形成。