汶川M_s8.0级地震成因三“层次”分析——基于深部电性结构

2008年5月12日汶川M_s8级地震的发生不是局部地区孤立的构造事件,研究汉川地震的孕震机制,应该把局部分析和区域分析相结合,关注地壳上地慢直至地幔过渡带的深部结构.基于近年来在东北、华北和汶川地震附近地区进行的深部结构电磁探测结果,结合地震学等其他资料,从太平洋板块的俯冲、印度板块的碰撞和松潘甘孜地块的推挤三个"层次"探讨分析汶川特大地震的成因.太平洋板块向亚洲大陆的俯冲作用,导致中国大陆东部地幔过渡带深度较普遍地存在着停滞的板片,它对汶川地震的影响不可忽视.印度板块与青藏高原的碰撞,使组成高原的各地块发生向北和向东的运动,各地块向东的运动作用于南北地震带中南段,影响到该区域的地震活动.松潘甘孜地块向四川地块的推挤,使松潘甘孜地块运动方向和龙门山断裂带形成"丁"字形结构,龙门山断裂带显示为较陡直的电性边界,加剧了汶川地震前的应力积累,可能是汶川地震发生的最直接的诱因.

人工源超低频电磁波技术及在首都圈地区的测量研究

超低频 (SLF)电磁波技术利用地球物理和无线电物理相结合的原理 ,由人工产生大功率电磁波信号。在地面很大范围的许多测点同时测量该信号 ,可研究空间电磁场和地下电阻率结构 ,研究地震等引起的电磁场异常变化 ,探测地壳结构和地下资源。在首都圈地区的观测表明 ,SLF信号的功率谱密度超过天然场源信号数倍以上 ,所得到的视电阻率数据精度远高于天然源方法 ,并有长时间的稳定性。在测量期间距测点约 12 0km发生的迁安 4 .2级地震与观测的电磁场异常和视电阻率的变化有较好的对应性 ,并对产生这些变化的可能的成因机制进行了探讨 ,推测它们是区域应力场和震源区局部构造综合作用的结果。

鄂尔多斯断块地壳电性结构

鄂尔多斯断块作为新生代以来的稳定块体,其中下地壳内是否存在低阻层一直受到关注。基于穿过鄂尔多斯断块大地电磁剖面的观测资料,利用新的数据处理和解释技术,对鄂尔多斯断块的地壳结构进行了整体研究,发现鄂尔多斯断块的地壳具有成层性结构特点,并在约20km深度存在低阻层,推测它是由流体引起的电阻率降低。在断块东、西两侧的构造活动区,其地壳内不存在成层性电性结构,其中的低阻带可能与地壳内的滑脱带(或韧性剪切带)有关。鄂尔多斯断块和周围地区地壳电性结构的不同特点,对于分析不同地块的变形和地震活动性等有一定价值。

地震监测人工源极低频电磁技术(CSELF)新试验

2009年利用大功率人工源极低频电磁技术(CSELF)在位于华北、华南、东北、西北和西南的12个地震台站和几个流动观测点进行了连续30天新的观测试验.结果表明,利用CSELF技术可以在1700 km之外测量到人工源电磁场信号,计算得到的电、磁场功率谱密度和视电阻率与天然源信号相比,抗干扰能力更强,观测信号更稳定,特别有利于识别和捕捉地震等诱发的电磁异常现象,在地震预测监测中具有很大的研究应用潜力.试验还发现,各地震台站和流动测点观测的CSELF信号的强度,与台站或者测量的电、磁场分量相对于发射源的距离、方位有明显的关系;发现在离开发射源的相对近区,场强随距离的衰减,比在相对远区更快;发现接收磁场信号比电场信号较易获得更高信噪比的数据.

张北-尚义地震区及其邻区地壳上地幔结构

对张北－尚义地震区及其邻区的深部结构的研究表明，张家口－蓬莱构造带与其两侧的山西裂谷系、华北裂谷盆地和燕山褶皱带相比，具有低阻性质，地壳内的速度界面及莫霍面的深度分布显示出明显的不同。以延怀盆地为界，把张家口－蓬莱构造带分成西北和东南两段。最新的大地电磁观测研究表明，张北－尚义地震区电性结构与周围有一定差别，壳内有一近北北西向构造，主震和绝大多数余震都发生在壳内低阻带以上。

用大地电磁网法在长春等地探测上地幔电导率结构

使用长周期大地电磁测深网 (Network -MT)等技术 ,在长春和三岔河等地对太平洋板块弧后的上地幔电导率结构进行了探测。用陆地电话线或电缆接收长基线的电场 ,由设置在长春地磁台的三分量磁通门磁力仪记录磁场变化 ,得到Network -MT等观测资料的最长周期可达 10 5～10 6 s,反演结果的深度可达约 10 0 0km。 1)在两个区的 10 0～ 2 0 0 ,30 0 ,50 0～ 6 0 0km深度附近存在电性间断面 ;2 )长春测区的 850km深度存在电性间断面 ;3)平滑模型的电导率随深度增大而单调增加 ;4 )三岔河测区 6 0 0km深度、长春测区 850km深度的电导率达到 1S/m。上述结果表明 ,地幔内存在不连续界面和不均匀性 ,有些结果可与岩石学的研究结果对比。

地震预测人工源极低频电磁新技术(CSELF)和第一个观测台网

地震预测人工源极低频电磁技术(CSELF)是一种新技术,大功率人工源信号在"波导"中传播,可覆盖数千km的距离范围。信号频带包括传统电、磁法不曾包含的,对地震电磁异常现象敏感的极低频及其附近频率的电磁场信号。利用台网进行观测,既可监测空间电磁场的分布及其变化,又可监测台站地下电阻率结构及其变化,利于实现对地震电磁异常的4维监测。在过去10多年的研究和试验中,2次观测到地震前的电磁异常。利用CSELF台网式的观测表明,人工源信号的数据具有稳定的、高信噪比的优势。现在中国具有一定规模的第一个CSELF观测台网正在建设中。

中国地球电磁法新进展和发展趋势

本文用有限的篇幅,重点介绍近几年地球电磁法在深部结构探测、能源和资源勘探、环境和工程探查、地震等灾害监测以及新技术和软件等方面的最新发展状况,介绍几个有发展和应用潜力的新电磁技术.

山西阳高～河北容城剖面大地电磁资料的初步解释──阻抗张量分解技术及其应用

介绍了阻抗张量分解技术及其在阳高～容城剖面的大地电磁资料解释中的应用。在某些测点局部电流畸变的影响较严重，用张量分解技术对资料分析后表明，沿剖面的区域异常总体上具二维性质，分解技术处理后的视电阻率和相位资料与地质构造有较好的对应性。事实表明，阻抗张量分解技术是对大地电磁资料进行分析解释的有力工具。

电磁卫星和地震预测

地震前几周、几天、几小时甚至几分钟,电磁场的强度、相位或者谱密度等将发生异常变化,电离层的电子、离子浓度和温度等会发生异常扰动,这些现象的出现向人们发出地震即将来临的信号.这些现象不仅在地面可观测到,在卫星上也能观测到,它们在确定异常现象发生的地点和时间等方面具有各自的优势,把两种观测相结合,对异常信号进行立体监测,是实现地震预测预报的发展趋势.至今,对地面观测已经进行了大量的研究和实践,利用卫星进行观测近几年刚刚开始,但已经显示了它监测地震异常的独特能力,引起各方面的高度重视,成为各国建立立体预警系统不可缺少的组成部分.本文重点介绍利用卫星等观测空间电磁异常现象的研究结果.

地球电磁法研究新进展--“第19届国际地球电磁感应学术研讨会”专辑

1研讨会概况 地球电磁法是地球物理学的重要方法，它是通过观测自然的和人工产生的电场、磁场或电磁场研究自地表到地幔深处的电性结构和空间环境． 由IAGA I-2工作组主办的两年一届的＂国际地球电磁感应学术研讨会＂的目的是展示和交流各种电磁方法的最新研究成果和前沿研究课题．

利用人工源超低频电磁波监测地震的试验与分析

由人工产生大功率超低频 (SLF)电磁波可以在地面很大范围的许多测点同时测量该信号 ,利用它可以研究地下电阻率结构和空间电磁场 ;研究地震等引起的电磁场异常变化 ;探测地壳结构和地下资源 ,具有广阔的应用前景和发展潜力。在北京等地区的观测表明 ,SLF信号的功率谱密度超过天然场源信号数倍以上 ,所得到的视电阻率数据精度远高于天然源方法 ,并有长时间的稳定性。在试验测量期间距测点约 12 0km发生的迁安 4 2级地震与观测的电磁场异常和视电阻率的变化有较好的对应性 ,对产生这些变化的可能的成因机制进行了分析和探讨。

东太平洋Juan de Fuca板块的磁变研究

作为EMSLAB电磁感应国际合作计划的一部分,通过对海底观测的三分量变化地磁场的分析,构制了横跨Juan de Fuca洋脊、Juan de Fuca板块到板块俯冲带的三条地磁转换函数剖面,计算了各个测点的地磁场感应矢量。结果表明,Juan de Fuca板块的东、西两部分的浅部电性结构是有差异的,近海岸线的东区更导电;而深部电性结构是相对均匀的。这一结果与由大地电磁资料计算得到的二维模型剖面是一致的。

电磁法在地下水探查中的应用

由于岩石的电阻率参数对地下岩石内孔隙流体含量及其连通性有很好的反映 ,所以近年来用电磁法探测地下电阻率分布的技术 ,被广泛应用于地下水的探查中。本文介绍了利用瞬变电磁法 (TEM)和大地电磁法 (MT)分别在不同深度范围探查地下水的两个实例。结果表明 ,依据勘探目标层深度的不同 ,选择适宜的电磁方法 ,进行地下水的探查 ,可以获得关于地下水赋存状况的信息。

用电测井曲线估算地层电阻率的等效统计法

基于地层总纵向电导值的唯一性特征,提出用电测井曲线估算地层电阻率的一种方法——等效统计法。它比传统的方法更接近于实际的地层电阻率。其结果既可用于研究地层电阻率和岩石孔隙度的分布,也可用于与其它电磁勘探资料的联合反演解释。

地球交变电磁场法应用研究新进展

20世纪50年代以来,交变电磁场法的研究和应用得到很快的发展,至今已发展成地球电磁法或电磁地球物理学中主要的一类方法。交变电磁法包含有几十种分支技术,是以电磁感应原理为物理基础,属于扩散电磁场的范畴,在油气、金属矿和非金属矿、地下水、地热探测、工程探查,环境和地震灾害监测等领域有着广泛的应用。本文在介绍交变电磁场法测深物理基础和技术特点的基础上,概述了其在陆地、海洋、空中和地震应用等领域的最新进展及其发展趋势。

东太平洋Juan de Fuca板块的大地电磁研究

本研究做为电磁感应国际合作研究项目—EMSLAB计划的一部分,主要目的在于确定东太平洋年轻的海洋板块——Juan de Fuca板块及其周围地区岩石圈和软流圈的电性结构。 在对海底观测的大地电磁资料定性和定量分析的基础上,进行了二维数学模拟。在二维模型中,海洋地形和已知的表层构造被确定。通过改变模型的重要参数,评价响应函数和观测资料之间偏差的增加,检验模型的可靠性。结果表明,Juan de Fuca板块深部存在两个导电层,一个在40km,另一个在200km左右。这里岩石圈比其它较老板块的岩石圈薄。

地球电磁感应研究的新进展

地球电磁感应方法的应用研究在陆地上不断深化的同时,正在向海洋区和大陆边缘扩展,各种电磁方法的观测、资料处理和解释技术正在提高到新的水平,模型和反演技术的研究正在开创一些新的思路,畸变效应及消除问题更加引起人们的注意.

山西阳高──河北容城剖面大地电磁资料的二维反演解释

介绍了一种快速二维大地电磁自动反演方法及其在阳高－容城剖面大地电磁资料解释中的应用．二维反演结果显示，研究区浅层电性结构与地表地质有较好的对应性；在中、下地壳范围内发育着断断续续的低阻带，并沿剖面大致分为三段；上地幔低阻带由北西向南东方向逐渐变浅，上地幔低阻带深度陡变带与巨型重力异常高梯度带对应．与一此较大型的断裂带对应的区段在电性上有较清楚的显示．

第九届中国国际地球电磁学术研讨会论文专辑序

第九届中国国际地球电磁学术研讨会于2009年11月26—29日在广西桂林举行，来自国内外的200多名专家和青年学者出席了会议，提交论文110多篇。