2022年东台地震序列区域速度结构和精确定位

2022年江苏东台接连发生数十次小地震,其中,震级最大的M_(S)3.0地震导致震中附近震感明显。为探究该地区近期地震相对活跃的原因,文中收集了2008—2022年的地震走时资料,利用双差层析成像方法对苏北盆地的速度结构和地震位置进行了联合反演,获得了震中区P波三维速度结构和地震精确定位结果,并结合断裂分布、震源机制解和当地工业活动等资料,对地震序列可能的发震机制和发震构造进行了探讨。结果显示:1)重定位后,地震序列总体呈近SN向带状展布,发震优势深度在11~16km,与已探明的断裂带缺乏明显联系。结合震源机制结果推测,序列下方可能存在NNE-SSW向隐伏构造。2)震中区下方速度分布具有明显的非均匀性特征,15km深度处存在纺锤状P波高速异常体,地震序列的震源位置表现出从该异常体向远处扩散的发震特点。3)震中区附近现存多处工业活动,其中五烈—时堰—溱东作业点、地震序列和深部高速异常三者的位置存在一定的关联性,且作业时间和发震时间相近。由此推断,此次地震序列的发生与深部非均匀速度结构有关,震中附近的工业活动可能改变了区域应力状态,导致了能量的释放。

利用矩张量反演法研究江苏高邮—宝应M_S4.9级地震震源机制解和震源深度

基于江苏、安徽、山东和浙江等省区域台网共19个宽频带数字台站的地震波形,采用HypoDD双差定位方法确定了2012年7月20日江苏高邮—宝应MS4.9级地震震中位置,再利用时间域矩张量反演法TDMT_INV获得了其震源机制解和震源深度.反演结果显示：最佳双力偶解为节面Ⅰ走向290°,倾角88°,滑动角-21°;节面Ⅱ走向21°,倾角69°,滑动角-177°,地震矩震级为MW4.95,震源深度约为7-9km.利用滑动时窗相关法提取sPn震相测定震源深度为8.95km,两者一致性较好.随后不同地壳模型和不同震中定位误差对反演结果的影响试验揭示了反演结果具有稳定性.通过以下几种分析：1与利用CAP（Cut and Paste）矩张量反演法得到的结果进行对比;2P波初动投影;3正反演试验探求反演结果不稳定的影响因素等方法,验证了反演结果的可靠性.综合本文研究成果、震后科学考察结果（包括重力测量和地震烈度分布图）及现有的地质构造资料,推测此次地震的发震构造为杨汊仓—桑树头断裂,节面Ⅱ为断层面,是一个右旋走滑兼有少量正断层性质的错动.

江苏及邻区地震波非弹性衰减Q值、场地响应和震源参数研究

根据江苏数字地震台网(包含邻区共享台站)73个数字地震台记录的49次地震事件的波形资料,用Atkinson方法对江苏地区的非弹性衰减Q值进行了计算,得到研究区介质非弹性衰减平均Q值随频率f的关系式为Q(f)=272.1·f^(0.5575),并用Moya方法计算并得到了研究区内63个台站的场地响应。结果表明,江苏境内25个地面基岩台的场地响应为1~20Hz,放大倍数基本在1附近波动,符合基岩台基的特征。14个井下台站场地响应形态相同,表现为低频放大,高频部分迅速衰减。根据Brune模型计算并获得了江苏及邻区2010年10月至2015年3月58个M_L2.5以上地震的震源参数,结果表明,近震震级与地震矩、震源尺度和拐角频率的相关性较好,而与应力降的关系不明显,且应力降与震源尺度的关系也不明显。

江苏及邻区地方性震级量规函数的研究

基于2009~2018年江苏及相邻数字地震台网记录的2602次地震事件观测资料,通过震级残差统计方法得到了72个台站的单台震级与台网平均震级的偏差、平均偏差和标准偏差,分析了震级偏差频次分布和定量统计结果,进而修正了江苏及邻区的地方性震级量规函数。实际地方性震级测定结果表明,使用校正后的量规函数比新震级国家标准(GB17740-2017)中量规函数所测定的震级的标准差更小,且单台震级残差相对更集中于0,这说明该量规函数有助于提高江苏及邻区地方性震级测定精度。

塔里木盆地库车地区低孔低渗储层测井饱和度解释模型

阿尔奇公式中的参数不但与地层岩性和孔隙结构有关,而且还与地层水矿化度、围压和温度的变化有关。尤其是遇低孔低渗储层时,传统的阿尔奇公式显得无能为力。以阿尔奇公式为基础,以塔里木盆地库车地区多口井岩电实验资料及相关井的物性资料和测井原始数据为依据,对其岩电参数进行分析,建立了该区储层饱和度解释模型。应用效果证明了模型的有效性。

随钻测井技术的历史和发展趋势

随钻测井是近几年来迅速崛起的先进测井技术。随钻测井资料是在泥浆滤液侵入地层之前或侵入很浅时测得的,与常规测井资料相比,其更为客观真实地反映了原状地层的实际地质特征,可提高地层评价的准确性。当一些井无法进行电缆测井,比如某些大斜度井,或者在某些特殊地层条件下操作困难,比如膨胀粘土或高压地层,花费钻井时间过多时,就可以用随钻测井代替电缆测井。

矩张量反演法在江苏及附近海域的应用

利用江苏区域数字地震台网宽频带地震计记录的Pnl波波形资料,采用TDMT-INV时间域地震矩张量反演方法,尝试反演2009—2011年江苏及附近海域7次中小地震(M_L3.5以上,最大震级M_L5.3)的地震矩张量解,并通过记录清晰的P波初动在震源球的下半球投影对反演结果进行评价。结果表明:反演结果与初动方向一致较好。由此说明在研究区域用矩张量反演法测定中小地震震源机制解具有一定的可行性。

江苏地区地震波Q值、场地响应和震源参数研究

随着宽频带数字地震台网的广泛建立，从波形中提取中小地震的震源参数（如地震矩、应力降、震源破裂半径等）逐渐成为台网产出的基本内容，其对地震预测和地震危险性研究都具有重要意义。“十五”项目完成后，江苏台网共有数字地震台站41个（包括13个井下台和1个海岛台），台站基本均匀分布于全省，苏南、苏北地区台站稍密，苏中及沿海地区因松散沉积覆盖层较厚，以井下台站为主。

陕西小秦岭地区碳酸岩时空分布、地球化学特征及其与铀稀土成矿作用的关系

碳酸岩作为一种岩浆成因的岩石类型,是铀、稀土等矿产的重要含矿母岩。陕西小秦岭地区广泛分布着碳酸岩,呈大脉状、群脉状、网脉状沿断裂构造侵入太古代变质基底、长城系熊耳群火山沉积岩及蓟县系高山河群碎屑岩中。基于野外穿插关系,结合碳酸岩主要矿物组合特征,将小秦岭碳酸岩划分为5个阶段,由老到新分别为:霓辉石正长岩阶段、霓辉石碳酸岩阶段、钾长石碳酸岩阶段、石英碳酸岩阶段和含沸石碳酸岩阶段,碳酸岩由早期铁碳酸岩向晚期钙碳酸岩演化。在空间上碳酸岩大致以近东西向小河断裂为界,南北部碳酸岩脉的主要类型存在明显的差异;在时间上碳酸岩总体形成于晚三叠世,但不同地段不同类型碳酸岩存在较为明显的时间差异性。碳酸岩地球化学特征显示高硅、富碱、低镁、高钡锶−稀土元素的特征,以及异常高的钾钠比值;CaO含量、TiO_(2)含量、Al_(2)O_(3)含量、铁镁质含量、全碱含量、稀土元素总量及分馏程度均有自早期碳酸岩到晚期碳酸岩逐渐降低的趋势;MnO含量与重稀土元素含量变化相反,且两者呈线性相关特征;与国内其他地区碳酸岩地球化学特征具有明显的差异性。不同类型碳酸岩具有显著的成矿专属性:早期的霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩主要富集铀(铌),钾长石碳酸岩还富集钼;晚期的石英碳酸岩主要富集钼、重稀土元素。碳酸岩的侵入致使围岩发生了普遍的霓长岩化作用,由此导致的钾钠元素的迁移可能是碳酸岩成矿专属特征的重要指标和原因。研究结果为小秦岭地区碳酸岩型铀、稀土等多金属矿的区域勘探提供了有价值的信息。

塔里木库车地区低孔低渗储层测井饱和度方法研究

众所周知，阿尔奇公式中的参数不但与地层岩性和孔隙结构有关，而且还与地层水矿化度、围压和温度的变化有关。尤其在低孔低渗储层，传统阿尔奇公式的应用显得无能为力。以阿尔奇公式为基础，以库车地区多口井岩电实验资料以及相关井的物性资料和测井原始数据为依据，对其岩电参数进行了分析，探讨建立储层饱和度解释模型。应用效果证明，所建立模型是可行的。

薄覆盖层地区隐伏断层及其上断点探测的地震方法技术——以废黄河断层为例

通过在同一条测线上应用三种不同地震勘探手段(共偏移距地震反射法、横波反射法与高分辨率折射法)联合反演的方法,获得了测线控制地段内废黄河断层的确切位置、上断点埋深以及速度分布图像.探测结果表明:在薄覆盖层地区的断裂调查中,上述三种技术手段的联合反演要比单独使用其中任何一种手段更加可靠,并能从不同角度查明断层的位置、性质及其特征,为钻孔联合剖面位置的布设和钻孔深度的设计提供地震学依据.经高精度钻孔联合地质剖面证实,三种地震勘探方法反演得到的主要地层界面和构造特征都与钻孔联合地质剖面吻合较好.试验表明了上述三种地震勘探方法在基岩面埋深较浅地区联合反演的可行性以及地震勘探与钻孔联合地质剖面相结合的工作方法的有效性.

郯庐断裂带中南段及邻区Pn波速度结构与各向异性

郯庐断裂带是一条纵贯我国大陆东部NNE走向的巨型深断裂,其中南段及邻区（115°E—122°E,29°N—38°N）跨越了华北断块区、扬子断块区和华南褶皱系三大一级构造单元,由于其重要性和复杂性,长期以来一直是地学家们研究的热点.本文从国际地震中心（ISC）、中国地震台网及区域地震台网的地震观测报告中精心挑选出6381个Pn震相数据,用Pn波时间项层析成像法反演得到了郯庐断裂带中南段及邻区上地幔顶部Pn波速度结构和各向异性.结果显示,研究区上地幔顶部具有显著的横向非均匀性,相对于7.95km·s-1的平均速度而言,Pn波速度值在7.68-8.24km·s-1范围内变化.Pn波速度分布在郯庐断裂带中段和南段具有分段性：沿中段及周边存在一NE向低速异常带,低速可能是由于岩石圈的减薄和软流圈的高温物质沿郯庐带上涌导致;沿南段表现为一NNE向弱高波速异常带,作为高低速的边界带清晰地勾勒出了华北与扬子这两个不同块体,该边界在江苏域向华北地块NW方向凹进.Pn波速度各向异性的强弱与速度分布存在一定的相关性.总体上,如鲁西隆起及以南等低速区、茅山断裂附近的高低速过渡带,其速度各向异性较为强烈;而在具有高速异常的苏北盆地、合肥盆地等稳定区域下方其各向异性较弱.本文通过Pn波震相基本未能探测到郯庐断裂带中段的方位各向异性,推测是上地幔顶部被＂冻结＂下来的各向异性痕迹被软流圈热物质上涌这一强烈构造运动削弱所导致.南段具有与断裂伸展方向近乎平行的快波速方向.Pn波速度横向变化和强震活动存在一定关联.强震主要发生在Pn波低速异常区或高低速过渡带上.郯城8.5级地震震中位于中段和南段高低速过渡带,该区域也是速度横向变化最大的地方,最容易集中应力和产生应力差.

郯庐断裂带中南段及邻区基于背景噪声的瑞利波群速度层析成像

本文收集了郯庐断裂带中南段及邻区省属和市县地震台网共261个宽频带地震台站2015年1月至2016年12月间的垂直向连续波形资料,利用长时间序列背景噪声互相关法提取台站对之间的经验格林函数,采用时频分析法提取瑞利面波混合路径频散曲线.通过质量控制和严格筛选后得到了15627条路径上的群速度频散曲线,重新构建了郯庐断裂带中南段及邻区瑞利波5~50s、分辨率为0.75°×0.75°的群速度分布图像.分析研究了6个周期的群速度分布图像和3条不同方向的纵向周期剖面,这些图像揭示了郯庐断裂带中南段及邻区地壳上地幔速度结构具有横向分块和纵向成层的非均匀性特征.结果表明,短周期(6s、10s)的群速度分布与地表地质和构造特征密切相关.拥有较厚沉积层的苏北盆地、合肥盆地及河淮盆地等显示为低速,而基岩广泛出露的鲁西隆起、大别-苏鲁造山带、扬子克拉通及华南褶皱系则呈现出大面积的高速异常.随着周期的递增(15s、20s),群速度分布受地表地质构造的影响逐渐弱化.受地壳厚度和莫霍面附近的速度差异影响,大别和苏鲁地区在较长周期(25s、30s)群速度图上表现出相对较低的速度,这可能与这些地方Moho面埋藏较深有关.纵向剖面显示,苏鲁-大别造山带及其高压、超高压变质带不仅在浅地表具有基本相同的地形地貌和构造特征,地壳内也有着极为相似的Rayleigh波群速度分布特征.壳内群速度分布总体上表现为上凸下凹状,形状似一"哑铃".上地壳具有上凸下凹的形态、相比邻区具有较高的群速度值;中地壳低速;下地壳上凸下凹且埋藏较深,反映出具有陆陆碰撞造山的残留山根特征.苏鲁及大别两地自浅地表至上地幔具有相似的Rayleigh波群速度分布不仅为二者被左旋走滑的郯庐带平移错开提供了佐证资料,同时也为郯庐带的形成与演化提供了地震学依据.

郯庐断裂带鲁苏皖段及邻区上地幔顶部Pn波速度与各向异性

为着重探讨郯庐断裂带鲁苏皖段的分段特征及其深部结构特征,本研究搜集增加了研究区内近几年的Pn震相数据.经挑选后采用了由2163个地震和301个台站构成的9156条射线,重新反演构建了郯庐断裂带鲁苏皖段及邻区上地幔顶部Pn波速度及方位各向异性分布.尔后,将速度反演结果与地形地貌、大地热流、强震活动及地壳厚度等进行了综合对比和分析;此外,还将Pn波各向异性与地震各向异性其他观测手段的结果展开了对比和讨论.反演结果的可靠性和分辨能力较前文有所提高,研究区上地幔顶部的非均匀性特征揭露得更为清楚,尤其是由Pn波速度揭露的郯庐断裂带分段特征与地质构造特征吻合得更佳.结果表明:(1)Pn波高、低速的分布与地形地貌呈负相关的关系,即山地隆起区呈低速分布,而平原地区表现为高速异常.(2)Pn波速度沿郯庐断裂带的分布具有明显的分段特征,本文的研究结果支持郯庐断裂带在研究范围内的上地幔顶部可细分为4个亚段.由上地幔顶部Pn波速度揭示的郯庐带分段特征与前人根据郯庐断裂带各段的地表地质构造特征给出的分段结果吻合,深、浅耦合的现象表明郯庐断裂带是一条贯穿地壳、深抵Moho面的幔源深大断裂带.(3)Pn波速度与大地热流呈负相关的关系.(4)Pn波速度的分布与强震的发生具有一定的关联性,强震大部分发生在Pn波高、低速过渡地带或者低速区域的地壳内.(5)在南黄海海域新发现一条NNE-SSW向展布的弱高波速异常带,该异常带被强震震中清晰地勾勒了出来,据此推测其下方存在一条切割Moho界面的幔源深大断裂.(6)Pn波各向异性的强弱与地质构造的活动性相关,活动性越强则各向异性强度越大.(7)由地震台站的时间延迟分布可以看出,研究区地壳厚度总体上自SE往NW逐渐增厚;最大厚度位于渤海湾盆地的北西部和西部.

郯庐断裂带中南段及邻区Rayleigh波相速度与方位各向异性

与方位各向异性郯庐断裂带中南段及邻区处于华北克拉通和扬子克拉通的结合带,是研究陆内碰撞、大陆聚合及生长、地球动力学和岩石圈形变等问题的天然实验场。为获取研究区内更为精细的壳幔S波速度和方位各向异性的分布,文中利用郯庐断裂带中南段及邻区范围内共261个固定宽频带地震台站2a记录的连续波形数据,利用时频分析法提取了5~50s周期的Rayleigh面波相速度频散曲线。之后,将研究区域划分为0.25°×0.25°等间隔的网格点,并采用Tarantola方法反演获得了研究目标区内的二维Rayleigh波相速度与方位各向异性的分布图像。此外,还分析研究了6个具有代表性周期的相速度及方位各向异性分布图像,这些图像揭示出郯庐断裂带中南段及邻区壳幔速度结构的横向非均匀性及方位各向异性的空间差异特征。研究结果表明,相速度的分布特征与地质构造单元有着较好的对应关系。在地壳浅部(6~10s),拥有较厚松散沉积层覆盖的盆地和基岩出露的造山带分别呈现为低速异常和高速异常。随着周期递增(15~20s),地壳介质受浅部沉积层的影响有所减弱,河淮盆地、苏北盆地等平原地区局部出现了高速异常。下地壳至上地幔(25~30s)的相速度分布受地壳厚度的影响,总体上与莫霍面埋深呈负相关,如莫霍面厚40km的大别造山带由短周期高速转为低速分布。由于研究区内各个地质构造单元所处的构造环境存在差异,Rayleigh波相速度的方位各向异性也存在较为明显的空间差异性。总体上,各向异性的强度随着周期(深度)的递增而有所增强,快波方向更具规律性。综合苏北盆地自地壳浅部至岩石圈地幔的连贯低速分布及方位各向异性的一致性,我们认为其下方可能存在着壳-幔强耦合的现象。

利用接收函数研究郯庐断裂带鲁苏皖段及邻区地壳结构特征

利用郯庐断裂带鲁苏皖段及邻区的261个宽频带地震台站5年记录的763个远震波形数据,计算并筛选得到了10846条远震P波接收函数.采用P波接收函数H-κ法得到了该区的地壳厚度和壳内平均泊松比值,并采用共转换点叠加法进一步揭示台站下方Moho界面的起伏形态.研究发现:⑴研究区Moho界面埋深在27~40 km范围内变化,平均深度在~34 km,总体上以郯庐断裂带为界呈现出东薄西厚的特征.地壳厚度在不同块体之间或者是块体内部存在着明显差异,表明不同的地质构造单元经历了不同的构造演化过程.⑵研究区地壳泊松比在0.15~0.32之间变化,平均泊松比为0.24,略低于全球陆壳和中国陆壳平均泊松比值;然而,较大的泊松比浮动范围却意味着研究区内地壳物质具有强烈的横向非均匀性及物质组成的复杂性.沿郯庐断裂带展布着一条NNE-SSW方向的泊松比高值异常带,推测是镁铁质基性岩沿郯庐断裂带上涌至地壳所致,亦或是高温高压的幔源热物质底侵至下地壳所致.⑶研究区的地壳厚度和壳内平均泊松比存在着反相关的关系;地壳厚度和地表地貌特征呈镜向关系,即造山隆起区Moho界面埋藏较深,而平原盆地区Moho界面埋藏较浅.Moho埋深等值线分布图和研究区布格重力异常特征对应良好.⑷共转换点(Common Conversion Point,CCP)叠加法对Moho界面的刻画与H-κ叠加法求得的地壳厚度结果具有较好的一致性.CCP剖面表明郯庐断裂带不仅是扬子断块区和华北块体的分界断裂,更是一条切割Moho面、深抵上地幔的深大超壳断裂带,错距达4~7 km.⑸研究区内部分台站下方存在壳内分界面,仍能通过改变壳内速度后采用H-κ法获得其埋藏深度.

欧亚大陆及西太平洋边缘海地区瑞雷波群速度结构与各向异性分布

根据欧亚大陆及西太平洋地区102个数字化台站记录的近万次地震事件的长周期垂直向瑞雷波资料,利用时频分析方法测量并筛选后共得到11213条质量较高的基阶瑞雷波群速度频散资料.纯路径频散的反演中同时计算方位各向异性,反演获得了欧亚大陆及西太平洋边缘海地区(10°E—150°E,10°S—80°N)8—200s共28个周期的瑞雷波群速度及各向异性空间分布图象.瑞雷波高分辨率层析成像表明,30—60s周期,以青藏高原为中心呈极低速分布;100—120s周期,速度差异幅度较大,在东亚东部及西太平洋边缘海,自北向南显示出一条宽2500—4000km,长约8000km的巨型低速异常带.相对海洋来说,欧亚大陆各向异性强度较弱且快波方向较复杂.由于受到印度板块与欧亚板块的碰撞,中国大陆西部的各向异性强度明显大于东部.

江苏数字测震台网监测能力分析

江苏数字地震台网是中国地震局“十五”重点改造项目。文章介绍了“十五”江苏数字地震台网的建设内容、台网布局、监测能力和功能。台网建成后，布局较为合理，宽频带、大动态、高精度的数字地震台网对提高江苏地震监测技术水平、发挥防震减灾工作的基础作用、促使经济快速发展，保障社会稳定有着重要作用。

固井质量综合评价方法探讨

介绍并分析了目前固井质量评价中存在的主要问题,探讨了客观评价固井质量的方法。目前国内大部分油田采用声幅测井(CBL)评价固井质量,虽然声波/变密度测井(VDL)技术也正在作为基本的固井评价手段加以推广和应用,但是仍显不足,比如受微环隙、快速地层等因素的影响,测井资料易出现多解,常造成对固井质量的误判。本文着重针对以上两个因素的影响,介绍了应用多种测井方法组合的综合评价方法,并通过实例证明,得到了较好的效果。

江苏地区同频带井下地震计地震监测能力对比

为了解江苏地区测震台站宽频带井下地震计监测能力,选取10个代表性台站配备的EDAS-24GN数采+GL-S60B地震计系统记录进行对比分析。以震相记录幅值与背景噪声均方根比值为标准,根据近震震级公式,用量规函数反推单台控制距离,计算同频带井下地震计理论地震监测能力,采用相同标准,根据震相幅值记录,得到实际地震监测能力,并绘制震中分布图相互验证,分析各井下地震计地震监测能力差异。结果显示:①井下地震计安装方式。落底安装的地震计监测能力整体优于卡壁安装;②台基条件。与破碎非固态层相比,构造越完整,地震监测能力越高。