利用双差层析成像方法反演阿拉斯加地区岩石圈速度结构

阿拉斯加地区由不同地质时期的地体向北增生而成,经历了漫长的构造演化,地质构造复杂。ANF （Array Network Facility）网站新近提供的来自USArray地震台网记录的地震台站观测数据填补了阿拉斯加地区西部和北部的观测空白,本文选取该区域中345个台站记录的5 638个地震事件的P波、S波到时数据,采用区域双差地震层析成像方法反演得到了该地区的岩石圈三维P波速度模型和地震重定位结果。研究结果显示:阿拉斯加西部太平洋板块的俯冲倾角较大,深部地幔楔表现为P波低速异常,推测由俯冲板块顶部脱水产生的流体释放到地幔楔并触发部分熔融所致,这些熔融物质上升到达地表形成阿留申火山岛链;中部亚库塔特（Yakutat）地体与太平洋板块发生耦合,俯冲倾角减小,一方面使地壳压应力增加,引起地壳增厚和楚加奇（Chugach）山脉隆升,另一方面导致该处地幔楔降温从而使产生的熔体减少,并随着地壳压应力的增加部分地壳裂隙闭合,阻断了熔体上升至地表,从而形成迪那利（Denali）火山空区;亚库塔特地体与东部兰格尔（Wrangell）火山区之间存在较明显的分界,兰格尔火山区下方的低速区（与岩浆活动对应）集中于西北侧,火山区的岩浆来源可能与环形地幔流沿太平洋—亚库塔特板块边缘的上升流相关。这些结果表明,阿拉斯加地区深部复杂的地球动力学过程导致了其地表复杂的地质构造。      

中国大陆新生代典型火山区温室气体释放的规模及其成因

火山活动能够将地球深部的碳输送到大气圈,是地质碳排放和深部碳循环的重要形式.火山作用不仅在喷发期能够释放大量温室气体,而且在休眠期也能释放巨量的温室气体.在全球变暖的背景下,定量化地研究火山活动对大气圈温室气体含量增加的贡献具有至关重要的意义.本文利用密闭气室法等该领域国际先进的测试技术,测量并计算了长白山、腾冲、五大连池及青藏高原南部的羊八井等典型火山区的温室气体释放规模.结果显示,我国大陆新生代典型火山区向大气圈输送的温室气体总通量约为8.13×10⁶t·a^-1,接近10⁷t·a^-1级别,相当于全球火山活动导致的温室气体(主要为CO₂)释放总量的6%左右.太平洋构造域火山区的温室气体在释放通量与总量方面均低于特提斯构造域,并且太平洋构造域火山气体的地壳混染程度较低,显示出大洋俯冲带与大陆俯冲带火山区温室气体释放的成因差异.     

Did the Ms7.0 Lushan earthquake dynamically trigger earthquakes in the Datong volcanic region （Shanxi Province）？

Immediately following the Ms7.0 Lushan earthquake on April 20, 2013, using high-pass and low- pass filtering on the digital seismic stations in the Shanxi Province, located about 870-1,452 km from the earthquake epicenter, we detected some earthquakes at a time corre- sponding to the first arrival of surface waves in high-pass filtering waveform. The earthquakes were especially noticed at stations in Youyu （YUY）, Shanzizao （SZZ）, Shanghuangzhuang （SHZ）, and Zhenchuan （ZCH）, which are located in a volcanic region in the Shanxi Province,but they were not listed in the Shanxi seismic observation report. These earthquakes occurred 4-50 rain after the passage of the maximum amplitude Rayleigh wave, and the periods of the surface waves were mainly between 15 and 20 s following. The Coulomb stresses caused by the Ray- leigh waves that acted on the four stations was about 0.001 MPa, which is a little lower than the threshold value of dynamic triggering, therefore, we may conclude that the Datong volcanic region is more sensitive to the Coulomb stress change. To verify, if the similar phenomena are widespread, we used the same filtering to observecontrastively continuous waveform data before, and 5 h after, the Ms7.0 Lushan earthquake and Ms9.0 Tohoku earthquake in 2011. The results show that the similar phenomena occur before the earthquakes, but the seis- micity rates after the earthquakes are remarkably increased. Since these weak earthquakes are quite small, it is hard to get clear phase arrival time from three or more stations to locate them. In addition, the travel time differences between P waves and S waves （S-P） are all less than 4 s, that means the events should occur in 34 km around the stations in the volcanic region. The stress of initial dynamic triggering of the Ms9.0 Tohoku earthquake was about 0.09 MPa, which is much higher than the threshold value of dynamic triggering stress. The earthquakes after the Ms9.0 Tohoku earthquake are related to dynamic triggering stress, but the events before the earthquake cannot be linked to seismic events, but may be related to the back- ground seismicity or from other kinds of local sources, such as anthropogenic sources （i.e., explosions）. Using two teleseismic filtering, the small background earthquakes in the Datong volcanic region occur frequently, thus we postulate that previous catalog does not apply bandpass filter to pick out the weak earthquakes, and some of the observed weak events were not triggered by changes in the dynamic stress field.     

2011年3月24日缅甸Ms7.2地震的次声波记录

已有的观测表明,较大地震能激发次声波,同时次声传感器广泛用于全球活动火山监测中.为监测云南西部强震活动及腾冲火山活动,一个由4个子台组成的中心三角形地震/次声台阵被布设在云南腾冲火山区.     

腾冲火山区小震震源机制特征

2002年6～9月,一个由15台流动数字地震仪组成的布设在腾冲火山区的临时地震监测台网,记录到了16个发生在近代火山活动十分活跃的马鞍山火山至热海地区内的小震。求其震源机制解,发现其中绝大多数地震的破裂面具有以水平走滑为主的破裂特征,个别地震破裂面则具有较大的倾滑分量。这表明了腾冲火山区地震震源机制解的多样性及地震破裂方式的复杂性。     

讷谟尔河北岸承压水带

笔者在调查莲花山火山区地质时,同时对史大范围的讷谟尔河北岸承压水带进行了初步调查。因其具有重要经济价值,故专文论述。     

云南腾冲火山区地震/次声台阵建设

在中央级公益性科研院所基本科研业务专项《地震重点监视区地震与次声联合台阵探测对比试验》支持下,在云南腾冲火山区建设了一个由4个子台组成的三角形地震/次声台阵,首次将宽频带地震计及次声传感器联合部署在强地震活跃区及火山区。本文详细介绍了腾冲火山区地震/次声台阵的建设及其观测系统组成,特别是与次声观测有关的次声降噪滤波系统,并提出了下一步研究工作。     

利用SBAS-DInSAR技术提取腾冲火山区形变时间序列

基于6景JERS-1 L波段SAR影像,利用小基线集-合成孔径雷达干涉测量技术,通过线性形变相位、非线性形变相位、大气延迟相位以及地形残差相位的分离,提取了腾冲火山地区1995—1997年间地表形变时间序列（雷达视线向）,与2003—2004年的GPS观测结果对比表明,SBAS-DInSAR技术提取地壳形变的精度可达亚厘米级。时间序列形变显示胆札-高田断裂两侧形变差异性显著,可能与其下方存在的地壳岩浆囊的活动有关。打鹰山地区地表形变揭示其下方可能存在隐伏断裂。     

各向同性膨胀点源模拟长白山火山区岩浆囊压力变形源

2002～2003年长白山火山区的水平运动缺乏中心对称性分布特征,本文采用同一深度沿三个互相垂直方向拉张的点源模式模拟了长白山火山区的岩浆囊压力变形源. 在介质参数为V_p＝6.700 km/s,V_s＝3.8700 km/s,ρ＝2900 kg/m³的均匀弹性半空间中, 联合利用2002～2003年长白山火山区的GPS观测数据和水准数据, 结合PSGRN/PSCMP代码和遗传算法反演长白山火山区的压力变形源特征. 反演结果表明,由三个垂直的不等量扩张方向确定的椭球状点源模型可以较好地模拟长白山火山区岩浆囊压力变形源. 岩浆囊深处9.2 km,在走向为34.4°,倾角为82.2°的断层面的法向方向体积扩张量最大,达到7000000 m³;在走向为3028°,倾角为78.5°的断层面的法向方向体积扩张量次之,达到6598071 m³;在走向为337.7°,倾角为14.0°的断层面的法向方向体积扩张量最小,达到5220160 m³.     

2002年腾冲火山区微震观测

20 0 2年 6月 13日至 9月 13日腾冲火山区流动数字化地震台网记录了腾冲火山区及周边地区的 2 92次地震事件。对资料的初步分析表明 ,在本次观测期间 ,腾冲火山区南部地区火山地震活动仍然频繁 ,以微震为主。选用发生在火山区的 33个地震震源参数计算得出的拐角频率为 4 37～11 87Hz、应力降为 0 0 0 5～ 0 2 77MPa ,显示该区域尚属低应力分布区。S波湮灭图像的再次出现 ,充分表明在腾冲县城西南至热海的马鞍山火山、老龟坡火山一带有岩浆囊熔融体存在的可能 ,深度不超过 10km。文中还展示了台网记录到的S波湮灭、微破裂高频地震、波形特征类似火山颤动 (包络型事件 )的图像