水库诱震机制新理论的探索──断层带弱化与岩体软化效应诱震理论

针对走滑断层诱发的水库地震，建立了尖点突变模型，提出了发震的充要力学条件判据及地震释放能量的简单表达式。以突变理论分析为依据，建立了水库诱震机制的新假说，简称为断层带弱化与岩体软化效应诱震理论，较合理地解释了水库地震与岩性、构造、水位的关系及水库地震序列ｂ值的特征。本文的讨论从整体上深化了对水库诱震机制的认识。     

The Weakening of the Asian Monsoon Circulation after the End of 1970＇s

The transition of the global atmospheric circulation in the end of 1970＇s can clearly be detected in the atmospheric temperature, wind velocity, and so on. Wavelet analysis reveals that the temporal scale of this change is larger than 20 years. Studies in this work indicate that the trend of the transition over the mid-latitude Asia is opposite to that of global average for some variables at the middle troposphere. Another finding of this research is that the African-Asian monsoon circulation is weaker and the trade wind over the tropical eastern Pacific is weaker as well after this transition. Such a signal may be found in the summer precipitation over China as well.     

亚洲季风环流在20世纪70年代末之后的减弱(英文)

全球大气环流自２０世纪７０年代末之后的转变可以很清楚地在大气温度、风场等的变化上得到发现。子波分析的结果证实这次转变的时间尺度在２０年以上。本文的研究着重揭示：在对流层中层，亚洲中纬度区域的转变趋势同全球平均的转变趋势相反；更重要的是，在这次转变之后亚洲和非洲的季风环流变弱了，同时热带东太平洋区的贸易风环流也变弱了。而在降水的变化中也可以发现这次转变。     

红河断裂带北段温泉水循环深度与地震活动性的关系探讨

利用SiO_2地热温标计算了红河断裂带北段14个温泉水的热储温度,并结合当地地温梯度计算了温泉水的循环深度,同时统计分析了886～1987年间的地震频度和震源深度。作者从水对断裂及其围岩的弱化的角度讨论了温泉水深循环对断裂强度、断裂摩擦力和地震活动性的影响。结果表明,各亚段地震活动性差异与水对各亚段的弱化程度有关。认为温泉水循环深度最深的洱源亚段相当于“滑移区”,而温泉水循环深度较浅的剑川亚段和弥渡亚段及温泉稀少的大理亚段则相当于“闭锁区”,强震将孕育于温泉水循环深度较深的地区的两端     

裂隙岩体力学参数的弱化处理

合理确定含裂隙岩体力学参数是岩土工程设计和岩体数值分析的基础和关键,在众多裂隙岩体力学参数弱处理方法中,Ｈｏｅｋ－Ｂｒｏｗｎ准则表现出很好的适用性,尤其适用于深厚覆盖层以下的岩体。结合小浪底水利柜纽工程和镇江－扬州长江公路大桥对弱化方法予以介绍和探讨。     

龙门山断裂带假玄武玻璃特征及断层弱化机制的探讨

与断层相关的假玄武玻璃被认为是地震化石,记录了地震发生过程和断裂机制的重要信息,对认识断层地震活动性具有重要意义.本文综合地表露头及汶川科钻（WFSD-1、WFSD-2）岩心研究,对映秀—北川断裂带南段彭灌杂岩中发育的假玄武玻璃进行详细的结构、构造及矿物成分分析.这些假玄武玻璃以断层脉和单个/网状贯入脉的形式产出,厚度由几毫米到数十厘米不等,与碎裂岩和超碎裂岩相伴生.显微结构观察发现假玄武玻璃中发育大量熔融特征构造,如港湾状熔蚀边、蜂窝状气孔构造、黏滞性流动构造以及针状、球粒状、羽状、纤维状、粒状等多种形态的微晶及微晶集合体,表明其为断层滑动摩擦熔融的产物,指示摩擦熔融润滑是断层滑动过程中最主要的弱化机制.同时热增压和机械润滑机制可能存在于断层滑动的不同阶段.此外,从野外和显微镜下都观察到假玄武玻璃脉具有浅灰、深灰、浅褐、棕褐色及黑色等不同的颜色,可能代表着不同程度的脱玻化作用,并且不同颜色有相互穿插交切关系,可能指示存在多期假玄武玻璃,也就是说,产生假玄武玻璃的大地震事件沿映秀—北川断裂带重复发生.最近的研究认为这些假玄武玻璃形成于晚三叠世时期地下~10—15 km深度.结合须家河组地层中发育的厚层断层泥和角砾岩,~180—280 m宽的映秀—北川断裂岩带是断裂长期活动演化的产物.作为龙门山地区最陡峭的地形边界,映秀—北川断裂带长期地震活动造成的地壳缩短加厚可能是龙门山快速隆升的主要原因.

     

大陆中部地壳应变局部化与应变弱化

大陆岩石圈流变学研究是构造地质学学科发展的必然,也是发展板块构造理论、探索大陆板块内部变形与动力学演化的核心问题。大陆中部地壳是大陆岩石圈中一个具有特殊性的圈层,其主要成分以花岗质岩石为代表,位于岩石脆-韧性转变域。在中部地壳层次上,岩石既具有脆性变形特点,又具有韧性变形属性,而且常常表现出多种流变强度。研究成果显示,中部地壳岩石流变具有许多特殊性：1）应变局部化是中部地壳流动最为典型表现形式;2）存在大陆地壳多震层：多震与强震,显示出中部地壳既弱又强的流变学属性;3）液/岩反应强烈,流体相直接影响着岩石的流变性;4）在许多地区存在有地球物理异常体（低速高导体）。大陆中部地壳应变局部化是板块相互作用过程中地壳层次上应变积累与集中的重要表现。在宏观尺度、中小型尺度和微观尺度上都有着重要的构造特点。地壳岩石的应变弱化,是诱发应变局部化的主要机制。多种形式的水致弱化（包括液压致裂、反应弱化、水解弱化等）与结构弱化（包括细粒化、晶格取向、成分分带性等）对于应变局部化具有重要的贡献。大陆地壳岩石流变学、中部地壳弱化与应变局部化研究,是未来岩石圈流变学研究的重要方向。

     

强震前的“干热异常”与地温、降水波及应变弱停

对近30年出现在中国西部及邻区的14次MS≥6.9强震前1年多内的地温场和降水场进行了分析。发现有如下共同规律:①在震前1年左右东亚地区会出现干热异常(3.2 m地温升高,同时降水距平为负值),持续时间约为2~6个月,最大干热面积可达2~4×106km2;②在震前0.5~1年左右我国的月降水距平%图和3.2 m地温距平的月际变温图上,可看到波长小于1 000 km的地温波和降水波,可称为"超低频应力密度波(应变波)"[1],它是致使岩石破裂的力源;③在震前0~2个月应变波的波长会停止缩短,振幅变小,且波动方向可有一个近90°的旋转,是"应变弱停"[1]的表现。以上可视为孕震三步曲。依据上述统计事实本文提出了强震成因的假设:地外核中有一股热力极不稳定的Benard上升流体对其上的壳幔层形成顶托,造成地温升高,对流热传导系数变小,形成干热异常;岩石圈中脆性层的应力不断增大,致使出现不稳定波(应变波);出现"应变弱停"时意味着强震即将爆发。     

The possible role of Brazilian promontory in Little Ice Age

The Gulf Stream, one of the strongest currents in the world, transports approximately 31 Sv of water (Kelly and Gille, 1990, Baringer and Larsen, 2001, Leaman et al., 1995) and 1.3 × 10¹⁵ W (Larsen, 1992) of heat into the Atlantic Ocean, and warms the vast European continent. Thus any change of the Gulf Stream could lead to the climate change in the European continent, and even worldwide (Bryden et al., 2005). Past studies have revealed a diminished Gulf Stream and oceanic heat transport that was possibly associated with a southward migration of intertropical convergence zone (ITCZ) and may have contributed to Little Ice Age (AD ∼1200 to 1850) in the North Atlantic (Lund et al., 2006). However, the causations of the Gulf Stream weakening due to the southward migration of the ITCZ remain uncertain. Here we use satellite observation data and employ a model (oceanic general circulation model – OGCM) to demonstrate that the Brazilian promontory in the east coast of South America may have played a crucial role in allocating the equatorial currents, while the mean position of the equatorial currents migrates between northern and southern hemisphere in the Atlantic Ocean. Northward migrations of the equatorial currents in the Atlantic Ocean have little influence on the Gulf Stream. Nevertheless, southward migrations, especially abrupt large southward migrations of the equatorial currents, can lead to the increase of the Brazil Current and the significant decrease of the North Brazil Current, in turn the weakening of the Gulf Stream. The results from the model simulations suggest the mean position of the equatorial currents in the Atlantic Ocean shifted at least 180–260 km southwards of its present-day position during the Little Ice Age based on the calculations of simple linear equations and the OGCM simulations.