依兰—伊通断裂带舒兰段深部电性结构研究

依兰-伊通断裂带是划分我国中蒙和中朝2个活动地块的重要边界断裂,也是东北地区规模最大的断裂系统,以往研究认为该断裂活动较弱,但该断裂舒兰段在全新世有过强烈活动。针对这一问题,2021年在穿过依兰-伊通断裂带舒兰段位置布设了一条大地电磁剖面,对所获取的14个宽频测点数据进行了精细化处理和二维反演,获得了断裂带及其两侧地块的深部电性结构特征。结果表明:依兰-伊通断裂带舒兰段及其邻近地区电性结构表现为东西横向分块的特点,其中主断裂呈现延伸至中下地壳的中低阻条带,强度较弱,其东西两侧为高阻,强度较强。结合中国大陆其他活动断裂区的大地电磁探测结果,推测依兰-伊通断裂带舒兰段的电性结构分布特点有利于断层活动和形变累积,未来需要注意其地震孕育的风险。

基于大地测量和MT技术分析吉林龙岗火山区现今地壳运动特征及其机理

位于吉林长白山西麓龙岗山脉中段的龙岗火山群是中国近代主要火山活动区之一.通过对火山区2010—2020年多期GNSS(Global Navigation Satallite System)观测资料及1970—2010年多个时段的一、二等水准资料进行解算,获取现今三维地壳运动速度场.GNSS获取的水平运动速率从西向东增大,东部主要以拉张运动为主,连续面应变率场结果反映火山区位于膨胀区;一等水准路线长抚线和丹抚线资料显示火山区以垂直上升运动为主,主要速率为0.55~1.83 mm/a,其中抚松—仙人桥—老山队一带为主要隆升区,速率多大于1.0 mm/a;该区域分布丰富的地热资源,也是地震多发地区.邻近区域的二等水准路线梅通线速率相对较小,为0.23~0.77 mm/a.结合对99个测点大地电磁数据三维反演得到的火山区深部电性结构:与隆升区对应的中下地壳赋存相对较浅的岩浆系统,电性边界带推测的浑江断裂北向延伸.断裂附近的低阻体规模最大,向下延伸至地幔尺度.最浅的低阻体位于最年轻的金龙顶子火山大约10 km以下位置,以上的高阻结构认为是岩浆溢流结束后的后撤和固结.综合分析认为现今火山区地壳的膨胀隆升、地震活动与幔源物质的上涌、间断性的运移引起断层活动有关.

2021年5月22日青海玛多M_(S)7.4地震深部环境及发震构造模式

2021年5月22日2时4分,青海省果洛藏族自治州玛多县发生M_(S)7.4地震,截至5月27日,已记录余震2700多次.本次地震震源深度17 km,震中坐标为34.59°N,98.34°E,位于巴颜喀拉块体北边界东昆仑断裂带以南70 km左右,结合震中位置、余震分布、卫星影像解译及活动断裂分布,初步判断发震断裂为东昆仑断裂带南部的玛多—甘德断裂带.本文展示了沿玛多地震震中西北20 km,长约280 km的北东向大地电磁探测结果,揭示主震震源及余震主体位于中下地壳高导与上部高阻体交界部位;对比巴颜喀拉块体东、北边界的不同震例的大地电磁探测结果,发现区域尺度上巴颜喀拉块体及其边界断裂带发生的中强地震震源多位于块体边界显著电性边界带附近.东昆仑断裂玛曲段三条电磁剖面揭示出与本次玛多地震相似的深部构造背景,由于古地震、历史地震资料揭示出玛曲—玛沁段最后一次地震事件的离逝时间已经超出或接近其复发周期,因此后续需重点关注玛曲—玛沁段的地震活动性及危险性.综合分析巴颜喀拉块体地质、地貌及深部电性结构特征,我们认为,玛多—甘德断裂带与巴颜喀拉块体内部其他北西向左旋走滑断裂,控制了诸如1947年达日M_(S)7.7地震、2021年玛多M_(S)7.4地震的发生,活动速率相对较低,强震复发间隔相对偏长;走滑速率更高的东昆仑、甘孜—玉树—鲜水河等边界断裂带,控制着边界断裂带内如2001年昆仑山口8.1级地震、2011年玉树7.1级地震等大震、强震的发生,地震复发间隔短;两种不同规模、不同运动速率的断裂体系协同运动,共同调节着青藏高原不同块体的形变,变形过程更为弥散连续,明显有别于中国大陆内部如塔里木、柴达木、鄂尔多斯、扬子等更为刚性的块体.巴颜喀拉块体内部沿龙日坝断裂、五道梁—长沙贡玛断裂等地区仍存在一定的地震空区,建议后续加强地震地质、深部孕震环境等研究工作.本文大地电磁探测结果表明,巴颜喀拉块体北边界带中下地壳高导层厚度明显小于东部地区,我们推测龙日坝断裂西北侧阿坝次级块体内构造变形以左旋走滑的水平向运动为主,中下地壳增厚有限,但龙日坝断裂东南至龙门山构造带之间龙门山次级块体内,中下地壳的缩短增厚幅度明显偏大,表明西北侧的水平走滑运动不断被龙日坝断裂东南地区的构造缩短增厚所吸收,控制着龙门山断裂带及邻区的构造变形与强震(如松潘、汶川、九寨沟地震等),同时驱动着青藏高原东缘晚新生代以来的快速侵蚀剥露及地貌演化进程.

利用大地电磁技术揭示2016年1月21日青海门源M_S6.4地震隐伏地震构造和孕震环境

2016年1月21日01时13分在青海省海北州门源县发生了MS6.4地震,震中位置位于青藏高原东北缘地区祁连造山带内的祁连-海原断裂带冷龙岭断裂部分附近,震源深度约11.4km,震源机制解显示该次地震为一次纯逆冲型地震.我们于2015年7-8月期间完成了跨过祁连造山带紧邻穿过2016年1月21日青海门源MS6.4地震震中区的大地电磁探测剖面(DKLB-M)和古浪地震大地电磁加密测量剖面(HYFP).本文对所采集到的数据进行了先进的数据处理和反演工作,获得了二维电性结构图.结合青藏高原东北缘地区最新获得的相对于欧亚板块2009-2015年GPS速度场分布特征,1月21日门源MS6.4地震主震与余震分布特征以及其他地质与地球物理资料等,探讨了门源MS6.4地震的发震断裂,断裂带空间展布、延伸位置,分析了门源MS6.4地震孕震环境与地震动力学背景等以及祁连山地区深部构造特征等相关问题.所获结论如下:2016年门源MS6.4地震震源区下存在较宽的SW向低阻体,推测冷龙岭断裂下方可能形成了明显的力学强度软弱区,这种力学强度软弱区的存在反映了介质的力学性质并促进了地震蠕动、滑移和发生;冷龙岭北侧断裂可能对门源MS6.4地震主震和余震的发生起控制作用,而该断裂为冷龙岭断裂在青藏高原北东向拓展过程中产生的伴生断裂,表现出逆冲特征;现今水准场、重力场、GPS速度场分布特征以及大地电磁探测结果均表明祁连-海原断裂带冷龙岭断裂部分为青藏高原东北缘地区最为明显的一条边界断裂,受控于青藏高原北东向拓展和阿拉善地块的阻挡作用,冷龙岭断裂附近目前正处于青藏高原北东向拓展作用最强烈、构造转化最剧烈的地区,这种动力学环境可能是门源MS6.4地震发生的最主要原因,与1927年古浪MS8.0地震和1954年民勤MS7.0地震相似,2016年门源MS6.4地震的发生同样是青藏高原北东向拓展过程中的一次地震事件.

西秦岭与南北地震构造带交汇区深部电性结构特征

西秦岭造山带与南北地震构造带接触区是中国大陆最重要的南北向和东西向构造转化的接合部位之一.本文介绍了分别位于该区106°E东、西两侧的LMS—L3和DBS—L1两条大地电磁剖面的探测结果,两条剖面分别跨过了龙门山构造带东北段的青川段和宁强段.采用大地电磁相位张量分解技术对两条剖面上各测点的电性走向、二维偏离度等进行了计算和分析,采用NLCG二维反演方法对TE+TM模式的视电阻率和阻抗相位数据进行了二维联合反演.反演得到二维电性结构,在经度106°西侧LM-L3剖面的深部电性结构自北向南揭示出,西秦岭北缘、成县盆地北缘、康县(即勉略构造带)和平武-青川断裂带都表现为明显的电性梯度带,深部延伸可达几十公里;西秦岭造山带、碧口地块与龙门山构造带东北段3个构造单元整体表现为高电阻体、呈现往南叠合且角度逐渐变陡的趋势.在106°E西侧西秦岭造山带区域的深部存在壳内低阻层,而东侧区域表现为高电阻体,深部电性结构在106°E东、西两侧的差异与该区深部速度结构特征一致,东、西两侧深部结构差异可能是该区中强地震分布差异的深层原因.LMS-L3和DBS-L1两条剖面南段的深部电性结构图像揭示出龙门山构造带东北部的青川段和宁强段内的平武-青川断裂带具有明显不同的深部结构特征,平武青川断裂带在青川段为明显的电性梯度带,在宁强段不再表现为电性梯度带,而是完整的高电阻块体.汶川强余震向东北发展止于青川青木川附近,与平武青川断裂带延伸深度和向北东方向的延伸长度密切相关,同时高电阻块体的宁强段对汶川强余震东北发展起到了阻挡作用.

基于深部电性结构特征的2013年甘肃岷县漳县MS6.6地震孕震环境探讨

2013年7月22日甘肃岷县漳县交界处发生MS6.6地震后,横跨西秦岭造山带和地震区沿NE方向的剖面进行了45个大地电磁测点的观测。使用远参考和"Robust"技术以及相位张量分解技术处理数据,采用NLCG 2维反演方法,获得的深部电性结构图像揭示:西秦岭造山带自地表至深度约20km存在东北和西南浅、中部深的倒"梯形"高电阻体,在高阻体之下为低电阻层,高、低电阻层相互契合;西秦岭造山带西南侧的松潘-甘孜地块(北部)在深度约20km存在西南深、东北浅的中下地壳低阻层,其东北侧的陇西盆地具有稳定的成层性结构,显示出西秦岭造山带正处于松潘-甘孜地块向北挤压和陇西盆地向南的阻挡挤压作用中。东昆仑断裂带(塔藏段)错断了松潘-甘孜地块中下地壳低阻层,迭部-白龙江断裂和光盖山-迭山断裂带延伸深度不大,在深部归并于东昆仑断裂带(塔藏段),东昆仑断裂带(塔藏段)内部结构和介质的低阻特性是东昆仑断裂带在塔藏段水平滑动速率逐渐减小、垂向运动逐渐增强的深层原因。西秦岭北缘断裂为陡立的大型电性边界带,延伸深度穿过莫霍面;临潭-宕昌断裂带表现为具有一定宽度的低阻带,延伸深度归并到中下地壳低阻层中。2013年甘肃岷县漳县6.6级地震震源区处于倒"梯形"高阻体的西秦岭造山带的核部,即位于高低电阻体接触区,同时发生在低阻破碎带的临潭-宕昌断裂带附近。松潘-甘孜地块从SW向NE推挤、东北侧陇西盆地阻挡的相互作用是2013年岷县漳县MS6.6地震发生的动力学原因,岷县漳县地震震源区特殊的高低阻介质属性和接触关系是该次地震发生的内部因素。

西秦岭造山带(中段)及其两侧地块深部电性结构特征

本文对跨过西秦岭造山带(中段)的阿坝—若尔盖—临潭—兰州大地电磁剖面(WQL-L1)所采集到的数据进行了精细化处理分析和二维反演研究,结合跨过2013年岷县漳县地震区的WQL-L6剖面大地电磁探测结果和以往的地质与地球物理资料,对西秦岭造山带(中段)的深部电性结构、主要断裂带延伸状况以及与南北两侧地块的接触关系等进行了分析研究,结果表明:东昆仑断裂带塔藏段、迭部—白龙江断裂和光盖山—迭山断裂带共同组成了东昆仑断裂系统,分隔了松潘—甘孜地块和西秦岭造山带(中段);西秦岭北缘断裂带为主要的高角度南倾大型电性边界带,延伸深度穿过莫霍面;临潭—宕昌断裂带具有电性边界带特征,其延伸情况具有东、西差异.西秦岭造山带(中段)自地表到深度约20km范围表现为东北和西南浅、中部深的倒"梯形"高阻层,在高阻层之下广泛发育低阻层,低阻层与高阻层相互契合,呈现相互挤压堆积的式样,其西南侧的松潘—甘孜地块中下地壳存在西南深、东北浅低阻层,其东北侧的陇西盆地具有稳定的成层性结构,显示出西秦岭造山带(中段)正处于松潘—甘孜地块向北挤压和陇西盆地向南的阻挡挤压作用中.松潘—甘孜地块从西南向东北推挤、东北侧陇西盆地相对阻挡的相互作用是2013年岷县漳县6.6级地震发生的外部动力学机制,同时地震震源区特殊介质属性是该次地震发生的内部因素.西秦岭造山带(中段)中上地壳倒"梯形"高阻体埋深西薄、东厚的分段差异与该段内部中强地震分布差异有关.东昆仑断裂玛沁段和塔藏段内部的深部电性结构差异和延伸状况与东昆仑断裂自西向东走滑速率减小有内在联系.

2022年1月8日青海门源M_(S)6.9地震孕震环境和冷龙岭断裂分段延展特征

2022年1月8日1时45分,青海省海北州门源县(北纬37.77°,东经101.26°)发生6.9级地震,发震断裂为祁连—西海原断裂冷龙岭段(以下简称冷龙岭断裂),这是冷龙岭断裂继2016年1月21日M_(S)6.4地震之后发生的又一次破坏性中强地震.本文在三条跨过冷龙岭断裂不同区段的大地电磁剖面数据三维反演出的电性结构约束下,解译出该断裂不同区段的深部延展特征,并进一步探讨2022年门源M_(S)6.9地震动力学模式和孕震构造模型.冷龙岭断裂整体上表现为延伸至下地壳的大型高低阻电性边界带的特征,符合以往大地电磁探测结果约束的大型走滑断裂带的电性结构特点.2016年门源M_(S)6.4地震和2022年门源M_(S)6.9地震均发生在冷龙岭附近的高低阻体边界带并靠近高阻一侧.冷龙岭断裂西段构造较为复杂,主断裂为近直立的电性边界带,北侧的肃南—祁连断裂和民乐—大马营断裂是其伴生断裂并分担了逆冲分量,断裂中东段表现为单一向南倾向的电性边界带.冷龙岭断裂自西向东运动性质存在着以走滑为主向逆冲兼具走滑转变的趋势,这与2022年M_(S)6.9地震和2016年M_(S)6.4地震两次地震显示出不同发震机制相符合.结合研究区GPS和精密水准场资料分析,冷龙岭断裂是青藏高原北东向挤压扩展应力转化为南东向迁移和逃逸的核心区域,这种应力方向转变导致冷龙岭断裂发生强烈左旋走滑作用是发生2022年1月8日青海门源M_(S)6.9地震的动力学来源.随着青藏高原北东向推挤作用的持续进行以及冷龙岭断裂在南北两侧表现为重要物性差异带的特点,判断该断裂未来依旧是强震孕育风险区.

青藏高原东北缘海原构造带马东山阶区深部电性结构特征及其构造意义

海原一六盘山构造带是青藏高原东北缘地区的一条重要边界,在海原断裂带和六盘山断裂带接触区形成了特殊的马东山挤压阶区,本文对跨过该挤压阶区一条密集测点大地电磁剖面数据进行了处理和二维反演,获得的深部电性结构图像揭示在马东山挤压阶区深部电性结构表现为在高阻背景下镶嵌多个向西南倾斜的低阻条带电阻率结构样式,并在深度约25 km汇聚到中下地壳低阻层内,共同组成"正花状"结构;海原一六盘山构造带西南侧到陇中盆地区间呈现高、低阻相互"楔合"的深部结构特征,而其东北侧的鄂尔多斯西缘带自地表到中下地壳为较完整的高阻块体.另外结合跨过海原断裂带中段和西秦岭造山带的大地电磁探测结果,对海原一六盘山构造带分段性及其两侧的陇中盆地和鄂尔多斯地块的接触关系进行了研究分析.大地电磁探测成果佐证了在海原断裂带中段为具有走滑特点的断裂,而其尾端与六盘山断裂带斜交区域的马东山地区发生了强烈的逆冲推覆与褶皱变形;活动构造研究发现沿海原断裂带所产生的左旋走滑位移被其尾端的马东山、六盘山以东西向的地壳缩短调节吸收,GPS观测表明青藏高原东北缘地区现今构造变形分布在海原一六盘山构造带以西上百公里的范围内,陇中盆地一海原一六盘山构造带和鄂尔多斯地块一线的深部电性结构图像也很好地解释了该区变形状态:海原一六盘山构造带带及西南盘的陇中盆地的中下地壳非常破碎,在青藏高原向北东方向的推挤下容易发生变形,而北东盘鄂尔多斯地块地壳结构完整,很难发生构造变形.对海原一六盘山构造带马东山阶区和龙门山构造带的深部电性结构及变形特征等进行了比较分析,发现该区有与2008年汶川地震相似的深部构造背景,应重视该区强震孕育环境的探测研究.

祁连山东端冷龙岭隆起及邻区深部电性结构与孕震构造背景

祁连山东端冷龙岭隆起及其附近地区是青藏高原东北缘与阿拉善地块强烈相互挤压碰撞区域,也是历史地震活动极为强烈区域.为了揭示冷龙岭隆起及其附近区域的断裂深部延伸状况、强震孕育构造背景以及区域动力学特征等,我们在已有大地电磁数据的基础上,新近在冷龙岭隆起附近以及西南侧区域进行了数据采集,获得了一条自西南向北东穿过西秦岭地块、陇西盆地、祁连山冷龙岭隆起和阿拉善地块的长约460 km的大地电磁剖面(LJS-N)数据,并利用三维电磁反演成像技术对全剖面数据进行了反演,同时也对位于该剖面西侧约80 km外的一条大地电磁剖面(DKLB-M)数据进行了三维反演成像.2条电磁探测剖面结果均揭示了祁连—西海原断裂带展现为略向西南倾斜的大型超壳电性边界带,该断裂是祁连山东端冷龙岭隆起区域最重要的主边界断裂,其北东侧和西南侧地块的深部电性结构呈现出截然不同电阻率分布特征,其西南侧的南祁连地块、陇西盆地以及西秦岭地块在地壳尺度展示为埋深深浅不一的高-低-次高阻结构特点,而其北东侧古浪推覆体表现为西南深、东北浅“鼻烟壶”状较完整的高阻结构特征,再往北到阿拉善地块则呈现为高-低-次高水平三层结构样式.1927年M 8.0古浪、1954年M 7.0民勤和2016年M 6.4门源地震的震源都处于统一的高阻古浪推覆体之中.在青藏高原北东向挤压作用的控制下,祁连山东端冷龙岭隆起区域的祁连—西海原断裂、祁连山北缘断裂和红崖山—四道山断裂以叠瓦状向北北东向顺序推覆拓展到阿拉善地块,这种拓展作用是该区中强地震的动力来源.

１６３１年常德历史地震区深部结构的大地电磁探测研究

1631年在湖南省常德市以北约10km的太阳山凸起区发生的6(3/4)级地震是华南地块内部影响范围最大的1次破坏性地震;随着常德市经济社会发展和城区规模的扩大,需要进一步探查该次历史地震区的深部孕震环境和发震构造。2014年跨过太阳山凸起沿3条剖面开展了76个测点的大地电磁观测,资料处理采用了远参考道、"Robust"、阻抗张量分解等技术。依据3条剖面的二维反演结果,结合其他地质与地球物理资料对深部电性结构特征等进行了解译。3条剖面的结果揭示了研究区内主要断层的纵向延展状况和各构造单元的深部结构特征:研究区规模最大的肖伍铺断层表现为明显陡立略向SE倾斜的电性变化带,发育深度可达十几km;拾柴坡断层为向W倾斜的低阻带,延展深度约5km;澧县凹陷、洞庭湖沉降区自浅部至十几km深度具有稳定成层结构,电阻率值较低,对应于该区广泛发育的白垩系和新生界,而两者之间的太阳山凸起自浅表至20km深度均表现为高阻特征,高阻体范围在太阳山凸起的中段横向分布最宽,太阳山凸起和洞庭湖沉降区接触边界自南向北具有明显的分段性。通过大地电磁探测结果推断肖伍铺断层为1631年常德6(3/4)级地震发震断层,震源区附近表现出高、低阻电性过渡带的特征,震源位于高、低阻介质接触区且偏向于高阻体内,断层附近低阻解耦作用的存在是该地区孕育地震的深部条件。太阳山凸起位于江汉-洞庭湖断陷盆地的西南隅,是江汉-洞庭湖盆地第四纪断块差异升降活动最剧烈和构造地貌反差最强烈的地区,这是该区发生中强地震的外在动力。

1954年甘肃民勤7级地震区深部电性结构特征及地震构造环境研究

1954年7月31日,在甘肃省民勤县东南部发生了1次7级地震,震中处于青藏高原NE向挤压阿拉善地块的前缘部位,构造活动强烈。由于此次地震的记录、地表地质调查和其他研究资料都较少,关于此次地震的发震断裂以及孕震环境还有诸多不确定。为研究这一地区的深部构造,在古浪8级地震区的大地电磁剖面北段的基础上进行了加密测量,共获得了28个测点数据。文中利用先进的处理与解释技术对这些数据做了反演,得到了研究区的深部电性结构。参考前人的研究结果,地质解释认为1954年民勤7级地震的发生可能与红崖山-四道山断裂(F_1)有关,此断裂表现为高角度逆冲为主兼具左旋走滑特性的逆冲走滑断裂带,是在青藏高原地块与阿拉善地块之间形成的巨大的地块边缘碰撞断裂带,在青藏高原NE向的扩展过程中积累了大量的应变能量,成为构造应力集中之处,导致此地区有历史记录以来发生多次5级以上地震。青藏高原地块以单侧北向"花状"向NE向扩展,阿拉善地块呈"铲状"向SW侧俯冲挤压,它们的相互作用控制了青藏高原的NE向生长,扩展最前缘位于红崖山-四道山断裂(F_1)附近,表明青藏高原向N向扩展的活动前缘可能已经延伸至河西走廊北部的阿拉善南缘区域。红崖山-四道山断裂(F_1)附近的构造变形代表着欧亚大陆碰撞的远程效应,表明青藏高原正在向更远的阿拉善地块南部继续扩展。

东昆仑断裂带东端和2017年九寨沟7.0级地震区深部电性结构探测

东昆仑断裂带是青藏高原北部一条近EW走向的巨型断裂,其东南尾端发生分叉形成了复杂的马尾状断裂系统,2017年在该区域发生了九寨沟M_S7.0地震。文中对跨过东昆仑断裂带东端和九寨沟地震区的3条剖面上的大地电磁探测数据进行处理分析,采用三维电磁成像反演技术获取了三维深部电性结构图像。所得结果表明,东昆仑断裂带东端及周边区域内的东昆仑断裂、白龙江断裂和光盖山-迭山断裂表现出向SW倾斜的电性差异带,这些断裂向下延伸并合并于中下地壳的低阻层中,共同组成了由南向北扩展的花状构造。在马尾状构造中,隐伏的虎牙断裂带(北段)在深部表现为明显的低阻边界带;塔藏断裂的规模明显小于虎牙断裂(北段),并与虎牙断裂(北段)组成单侧花状结构;白龙江断裂和光盖山-迭山断裂依然表现为由南向北扩展的花状构造,2组花状结构在深部衔接并统一归并于壳内的低阻层中。2017年九寨沟7.0级地震的震源区位于高、低阻交界区域,处于松潘-甘孜地块壳内低阻层向NE涌动的端点附近,根据震源区的电性结构和流变结构推测震源深度≤11km。虎牙断裂(北段)的延伸深度和规模大于东侧的塔藏断裂,是2017年九寨沟地震的发震断层。松潘-甘孜地块北部中下地壳发育南西深、北东浅的低阻层,表明青藏高原向NE推挤的运动方式是2017年九寨沟地震的动力来源。

青藏高原东北缘近期重力与地壳形变综合分析与研究

利用青藏高原东北缘2011—2014年期间的流动重力与GPS观测资料和1970—2011年水准观测获得的垂直运动背景场资料,结合区域地质构造动力环境和区内发生的强震事件,系统分析了区域重力场变化、地壳三维形变与区域构造环境和强震活动的关系,进一步研究和探讨了区域重力场变化与区域三维地壳运动的时空分布特征及其机理。结果表明:1)测区内重力场变化与GPS观测反映的水平运动和水准观测反映的垂直运动在空间上关系密切,地壳形变总体表现为沿水平运动的方向重力增加,高原山地挤压隆升,地面重力减少;断陷盆地相对伸展下沉,地面重力增加,反映了新构造活动的继承性。2)地壳形变场变化与活动断裂密切相关,重力变化和垂直形变等值线走向总体上与呈NWW向的祁连-海原断裂走向基本一致,水平形变也在祁连-海原断裂附近产生明显的左旋走滑运动。3)强震易发生在具有显著重力变化的活动断裂带上,也易发生在沿活动性断裂的断块垂直差异运动强烈或兼有强走滑运动的地方。2016年门源震中附近区域地壳受挤压变形显著、面压缩率和重力剧烈变化的特征最为显著。2013年岷县漳县6.6级地震发生在重力变化高梯度带拐弯的地区,也是面压缩率变化过渡带和垂直形变过渡带地区。4)文中第一作者等曾基于该区地壳形变资料在岷县、门源地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点预测。基于上述认识,进而强调在研究区形成的一些地壳形变异常部位可能仍存在中长期强震/大震危险背景。

芦山M_S7.0地震余震期间大地电磁视电阻率变化

以2013年4月20日芦山MS7.0地震震后5月3—24日距主震震中约7km处所观测到的大地电磁数据为基础,分析地下电阻率变化与较大余震(MS>3.0)活动的关系.为确保用于地震异常分析的观测数据的可靠性,基于大地电磁方法的特点,使用稳定估算(robust)技术和相干度因子约束等方法得到各频点一定数量的自功率谱和互功率谱,再根据视电阻率和相位曲线的分布形态,剔除引起视电阻率和相位曲线突变的谱值之后得到高质量的视电阻率和相位曲线.此外,根据曲线形态和误差分布来判断数据质量,剔除可能受到干扰影响的数据,以获得能够真实地反映地下电阻率变化的视电阻率分析结果.结果显示:观测期内的yx极化模式的视电阻率值总体呈非单调的增大趋势,最大增幅达27%;yx极化模式的视电阻率值几乎在每个相对集中的较大余震丛集后均会出现高值,而较大余震丛集期间对应的则是视电阻率低值.从物理机制上分析地震的电阻率效应源于微裂隙内孔隙流体的变化,故推测芦山地震余震期间电阻率的增加趋势是由于震后应变释放区应力恢复和孔隙度恢复所致.

龙门山断裂带西南端地壳电性结构

在龙门山断裂带中段于2008年5月12日发生了汶川MS8.0地震,5a之后于2013年4月20日在其西南侧即龙门山断裂带SW段发生了芦山MS7.0地震。而在汶川地震前,沿龙门山断裂带主体部分存在7a间未发生4.0级以上地震的相对平静期。因此,汶川地震后人们研究了龙门山断裂带的地壳结构及其与汶川地震的成因关系,仅仅相隔5a时间,就在龙门山断裂带的SW段发生了芦山地震,其深部结构和孕震环境以及与汶川地震的关系又成为人们关注的热点科学问题。为了研究龙门山断裂带西南端附近的地壳结构,布置了一条穿越龙门山断裂带西南端附近的大地电磁探测剖面LS6,该剖面位于芦山地震破裂带的西南端。通过采用先进技术对大地电磁数据的分析和二维反演,发现LS6剖面与其东北侧的穿过芦山地震区汶川地震后完成的LMS4剖面的地壳电性结构既有相似性,但也存在明显的差别,其电性结构更复杂。研究表明,尽管2008年发生了汶川地震,但是龙门山断裂带受到的西北侧松潘-甘孜地块向SE的运动和对龙门山断裂带的推挤作用,以及东南侧四川盆地的阻挡作用仍然存在,同时龙门山断裂带西南端及其附近地区的地壳结构更复杂,而且还受到其西南侧川滇地块和鲜水河断裂等变形作用的影响,因此推测芦山地震与汶川地震既是相互独立的2次地震,但也有一定关联。

琼东北马鞍岭-雷虎岭火山区深部岩浆系统大地电磁三维探测

海南琼东北地区是中国新生代以来火山活动最强烈、持续时间最长的地区之一,历史上曾发生1605年琼山7.5级大地震。最新的水准、形变测量以及In SAR资料揭示在琼山7.5级大地震震中以南的地区存在1条SN向展布的沉陷区,沿该区小地震活动频发,即铺前湾—冯家湾小地震密集条带,有研究推测该小地震密集条带与深部岩浆系统的发育有关。为了进一步探测研究琼东北火山区火山岩浆系统的深部结构、地下介质属性、小地震活动和形变变化与火山深部岩浆系统分布的深层关系,2017年初在琼东北地区以雷虎岭-马鞍岭火山区为中心针对2条剖面开展了大地电磁探测,使用相位张量分解技术对其电性结构进行分析,并使用大地电磁三维反演技术获得了沿剖面的三维深部电性结构图像。探测结果进一步确定了琼东北火山区下方的介质属性和低阻体的赋存范围,并发现琼东北地区的电性结构存在明显的东西差异,电阻率值东高西低。此外,在琼东北地区地壳中存在2个低阻体,分别为海南岛西北部澄迈县区域(即雷虎岭和马鞍岭火山口西侧)下方中地壳碗状向W倾斜的低阻体和龙泉下方的低阻体;而在海南岛东北部的铺前湾—冯家湾小地震密集条带与地面沉陷区的深部并没有低阻介质赋存,排除了小地震是由于壳内火山岩浆活动引起的可能。

2013年甘肃岷县漳县Ms6．6地震震电磁信号和同震信号观测

2013年岷县漳县Ms6．6地震发生时，位于距震中约286km外的固原地区的两个地点正在实施大地电磁测量，对这两个测点电磁仪器记录到的电磁场时间序列和邻近固原地震台站记录的地震波形进行了对比分析，并结合岷县漳县地震震源区的深部电性结构特征和震电场理论数值模拟研究等结果，探讨了震电磁信号的激发机理。结果表明：大地电磁仪器不仅记录到了该次地震的地震波传播过程中“地震波驱动同震电磁效应”产生的同震信号波形，而且记录到了地震破裂过程中所激发的震电磁信号波形；岷县漳县地震震源区和震中到观测点一线区域中下地壳存在的低阻层，构成了震电磁信号传播的“导电通道”；岷县漳县地震电磁震电磁信号早于地震P波38s左右到达，且持续了4s左右，如果能捕捉到震电磁信号并用于地震预警，将可以大大减少因地震导致的人员伤亡。

大地电磁数据揭示的1303年洪洞8级地震区精细结构

文中利用相位张量分解技术、三维NLCG反演方法对一条跨过1303年洪洞8级地震区、长160km的大地电磁剖面的数据进行了分解和反演计算,再结合研究区及其附近的形变场、最新地震地质和地球物理调查结果以及2008年1月—2012年12月的小地震精定位结果等资料进行综合分析。研究表明,霍山山前断裂是研究区内明显的大型电性边界带,在中深部表现为低阻特征,贯穿了整个地壳尺度,该断裂为NNE走向的右旋正断裂,可能是划分鄂尔多斯地块和华北地块的基底断裂。以霍山山前断裂为界,西侧鄂尔多斯地块表现为层状的稳定构造环境,而东侧华北地块的中下地壳岩石圈破坏严重且存在减薄的趋势。大地电磁探测结果支持1303年洪洞8级地震的发震断裂为霍山山前断裂的观点,地震可能发生在霍山山前断裂下方的低阻体中,震源深度可能介于10~20km之间。1303年洪洞8级地震的孕震环境可能受多重因素控制,研究区东侧中下地壳可能存在的软流圈物质不断上涌引起了华北地块的区域拉张作用,进而导致霍山山前断裂发生倾向滑动可能是地震的主控因素。

长白山火山区现今地壳运动特征及动力学环境分析

通过对日本3·11大震前后GEONET观测站位移时间序列以及中国东北三维形变特征进行分析,结合地震及大地电磁研究成果,探讨中国东北长白山火山区现今地壳运动特征及动力学环境。结果表明,奥羽山脉是日本东北地壳运动的分界带。3·11地震后,两侧点位以东向运动为主,大震对中国东北形变的影响还未结束。受板块俯冲及壳幔岩浆运动的影响,长白山火山区现今地壳变形及地震的发生与区域应力变化及岩浆活动有关。