2011年日本MW9.0地震对沂沭断裂带及其两侧地区地壳运动的同震影响研究

2011年日本M_W9.0地震（简称日本地震）后沂沭断裂带及其两侧地区地震活动显著增强,研究日本地震对该地区地壳运动及地震潜势的影响十分必要.为此,本文通过112个连续GPS观测站获取了研究区高空间分辨率的日本地震同震形变场并得到如下认识：（1）8个定点地球物理观测的同震响应验证了本文同震形变场的可靠性;日本地震的东向拉张使研究区整体上处于张性同震应变状态,但存在局部挤压区域,其中莱州湾至海州湾的挤压条带穿过沂沭断裂带并对断裂带南北两段产生了不同的同震作用,对南段具有拉张作用,对北段产生挤压作用;（2）同震形变场在鲁东隆起和鲁西断块产生了显著的剪应变,地震b值显示上述区域的构造应力在日本地震后增强,因此同震形变场可能改变了这些区域的应力特征;（3）地震矩张量叠加分析显示,同震形变场短期内对鲁西断块、鲁东隆起区和沂沭断裂带南段累积了地震矩,可能有助于上述区域在日本地震以后的地震活动增强;日本地震对沂沭断裂带北段的地震矩具有释放作用,或许是该区域地震活动减弱的原因.     

山西断陷带上地幔顶部Pn波速度结构与各向异性成像

本研究拾取了中国数字测震台网固定台站记录的2008—2019年期间发生在山西断陷带及邻区2级以上天然地震事件及陕西神木、府谷等3级以上非天然地震事件共25304条高质量Pn到时数据,反演了山西断陷带及邻区上地幔顶部高分辨率Pn波速度结构与各向异性.研究结果显示,山西断陷带及邻区Pn波速度结构差异较大,大同火山及以南区域、忻定盆地、太行山造山带、华北盆地南部和吕梁山局部地区表现为显著的低波速异常,而运城盆地、临汾盆地北部、太原盆地、大同盆地北部、华北盆地北部和鄂尔多斯块体呈现明显的高波速异常.大同火山下方上地幔顶部的低波速异常与Pn快波方向呈现以火山为中心的近发散状结构特征,结合已有的远震上地幔成像结果,暗示大同火山岩浆可能来源于地幔深部,岩浆的底侵或热侵蚀作用造成了该地区岩石圈的破坏以及整个华北克拉通的"活化",这一推论符合克拉通的热-化学侵蚀破坏模型.山西断陷带上地幔顶部速度异常形态较好的对应了研究区的地质构造,Pn快波速方向与地质构造的展布方向和SKS波各向异性的特征基本一致,说明变形形式以简单剪切为主,表明其形成和演化过程与上地幔物质运移过程有密切关系.     

深地震反射剖面揭示的天津地区张渤带地壳精细结构

穿过天津地区张渤带的长86 km、NE向深地震反射剖面揭示了该区清晰的地壳精细结构图像和断裂的深浅构造特征,为研究张渤地震构造带的深部孕震环境和构造模式提供了地震学证据,对探讨晚中生代以来华北裂陷盆地的深部动力学过程及演化具有重要意义.结果表明,天津地区张渤带地壳以结晶基底反射T_G为界,分为上下两部分;上地壳反射波组丰富,分层特征明显,界面起伏形态清楚,清晰地刻画出冀中坳陷新生代沉积分层、箕状沉积凹陷的底界、潮白河断裂、蓟运河断裂及丰台—野鸡坨断裂的几何结构;地壳内部结晶基底（T_G）至Moho之间,显示出近于"反射透明"的地震波场特征,无明显震相,这与华北其他地区的深地震反射剖面结果明显不同;地壳厚度为30.0~34.5 km,总体变化趋势为中段地壳厚而南北端相对较薄,Moho在横向上显示出明显的不均匀和横向间断特征,在Moho被错断处存在两个明显的反射事件R_A和R_C,R_A可能是软流圈热物质上涌的侧向残留物,叠层状反射震相R_C则表现出壳幔过渡带特征;剖面揭示了2条错断Moho的超壳深大断裂（F_D1和F_D2）和9条上地壳断裂,深大断裂应是软流圈热物质上涌,造成上地幔隆起而形成的,上地壳断裂与地壳垂直运动及侧向引张力有关;超壳深断裂（F_D1和F_D2）为本区深部热物质的上涌与能量交换提供了通道,而与之对应的地壳浅部断裂（F₃和F₉）,则为能量调整提供了可能的条件,断裂邻近区域可能是未来发生强震的地区,值得注意.     

侵入带对视电阻率的影响

利用混合法研究了侵入带的三种模式——台阶型、斜坡型、具有低阻环带的侵入带对电位电极系视电阻率的影响。其目的, 一是确定常用的台阶型侵入带引入的误差, 二是研究细致地探测侵入带的方法。研究结果一方面表明了考虑过渡带和低阻环带可以提高测井解释的准确度,另一方面也为用多电极系电阻率测井探测侵入带提供了理论依据。     

首都圈及山西断陷带北部地壳垂直形变与地震危险性分析

根据首都圈地区及山西断陷带精密水准复测资料,分析了近十年来地壳垂直形变状态与特征。结果表明,研究区的东北区域表现为整体下降,下降速率约2～4mm／a;但“北升南降”的运动格局基本没有改变。太行山以西至山西断陷带的东侧地区为整体隆升。隆升速率最大近8mm／a。运动的时空分布从“南快北慢”整体上升的特征,逐步转变为“北升南降”的有升有降的特征。西区上述运动性质发生变化是以2001年为分界线,同时在延怀盆地及其附近区域形成了四象限分布的形变图像。但这一图像从规模和量级上都小于大同地震前的变形。山西断陷带北部的运动表现为断陷型的垂直运动,整体呈下降趋势,运动速率为4～6mm／a。上述特征表明监测区未来2～3年内发生6级以上地震的可能性不大。     

泥河湾保护区地貌特征与地质灾害

根据泥河湾保护区实地调查,黄土台地、黄土沟梁和河谷地貌是发育在“泥河湾层”及其覆地层上的主要地貌类型,其形态特征和形态测量反映了该区流水地貌的现代演化特征。伴随流水地质作用与地貌演化发生的水土流失、泥石流、崩塌和地面塌陷等地质灾害危及保护区的地层剖面。笔者认为该区域地质灾害是多种致灾因素造成的,其中的主导因素是气候、植被和人为因素,通过控制植被因素可以改变目前的地质环境状况。     

Seismic Activity Around and Under Krakatau Volcano,Sunda Arc: Constraints to the Source Region of Island Arc Volcanics

There is general agreement that calc-alkaline volcanic rocks at convergent plate margins are genetically related to the process of subduction (Ringwood, 1974; Maaloe and Petersen, 1981; Hawkesworth et al., 1997). However, opinions on the mode and site of generation of primary magma for island arc volcanism differ substantially. The site of generation of calc-alkaline magma is thought to be either in the mantle wedge (Plank and Langmuir, 1988; McCulloch and Gamble, 1991) or in the subducting slab (White and Dupré, 1986; Defant and Drummond, 1990; Edwards et al., 1993; Ryan and Langmuir, 1993). We present seismological evidence in favour of the latter concept. A distinctive seismicity pattern around and under the Krakatau volcano was identified during systematic studies of the SE Asian convergent plate margins by means of global seismological data. A column-like cluster of events, probably associated with the dynamics of the volcano, is clearly separated from the events in the Wadati-Benioff zone. The accuracy of hypocentral determinations of the events of the cluster does not differ from the accuracy of the events belonging to the subducting slab. The depths of the cluster events vary from very shallow to about 100 km without any apparent discontinuity. On the other hand, there is a pronounced aseismic gap in the Wadati-Benioff zone directly beneath the volcano at depths between 100-150 km. The Krakatau cluster connects this aseismic gap to the volcano at the surface. The pervasive occurrence of earthquakes in the continental wedge between the subducting slab and the Earth surface bears witness to the brittle character of the continental lithosphere and casts doubt on the existence of large-scale melting of mantle material. The aseismic gap (Hanu and Vank, 1985), interpreted by us as a partially melted domain occurring in subducted slabs in practically all active subduction zones that reach depths greater than 100 km, is here used as evidence for the location of the primary source region of island arc volcanics in the subducting plate.     

21世纪矿业应向后工业发展势态倾斜--适者生存和可持续发展

“后工业”（post-industry)是知识经济或曰“新经济”的发展时代。这个时代的自然资源和一般劳动力资源,包括矿产资源在国民经济和社会发展中的基础地位逐渐为知识产权、市场网络、信息、创新环境等后天获得性资源,以及为创新人才的新“认知”（recognized intellect,RI)所代替。然而,据矿产资源分布及其成矿既具有一定的全球统一性又有区域的特殊性,以及不同国家（地区）对矿产资源勘查程度的不均衡性,特别是矿业活动与其他产业性质的不同,如何能按不同国家（地区）的具体发展状况,做好21世纪矿业向“后工业”发展势态的倾斜,达到适者生存和矿业可持续发展的目标是当代探讨的重大问题。在概括阐述了21世纪矿业发展势态、矿业活动特点及其自然属性的基础上,提出了矿业可持续发展的地质勘查和矿业活动决策支持系统的模拟,以及对当前紧缺铜矿资源可持续发展的新“认知”。     

新疆卡瓦布拉克大型剪切带及成矿有利地段

在东天山“中天山结晶轴”南部的卡瓦布拉克－星星峡一带,存在一条长达500km以上的大型韧性剪切带。该带中发育有变形花岗闪长岩、蛇纹石化超基性岩、辉长岩侵入体、硅质岩和砾岩,说明在中天山前寒武纪地块与塔里木基底之间存在一条构造混杂岩带,韧性剪切带叠加在在构造混杂岩带上。该韧性剪切带宏观几何分布、次级构造组合、叠加变形特征均与康古尔塔格韧性剪切带极为相似。其中大洼地东部、沙垅铁矿南部和双峰山地区是金、铅、锌、铜成矿的有利区段。     

断陷湖盆隐蔽油藏预测及勘探的关键技术--高精度地震探测基础上的层序地层学研究

近十余年世界的我国隐蔽油藏勘探取得了巨大进展,其关键技术是高精度的三维地震及在此基础上的层序地层学研究,二者的结合已被油气产业部门当作勘探中的“权威性技术”。断陷湖盆在我国东部含油气资源的重要性居首位,控制层序形成演化的诸因素中,构造,古气候和在区域古地理格局中的位置对湖盆的类型和演化起着决定作用,需要按照断陷湖盆的沉积构造演化特征建立有预测功能的层序构成模式,在成熟的勘探区,重新建立等时层序地层格架,进行体系域精度的工业制图,阐明沉积体系的分布规律,使用高精度地球物理技术对圈闭定位,并对构造坡折带和低位域扇体给予重点注意,用这种技术方法指导隐蔽油气藏的勘探,已经并必将有许多重要发现。