贵州省天柱县大河边地区寒武系乌训组滑塌建造的物源及其意义

沉积岩中普遍发育滑塌滑移建造。贵州天柱大河边地区寒武系第二统乌训组即普遍发育滑塌滑移建造,通过地质调查分析,可见滑塌滑移角砾岩建造、瘤状灰岩建造、散布于炭质粘土岩中的“钙质结核”和灰岩中的泥岩脉,以及一系列滑移褶皱褶曲等软沉积物变形构造等类型。根据滑塌滑移角砾岩建造中的鲕粒灰岩角砾和乌训组沉积建造处于大陆斜坡环境的古地理背景分析,滑塌滑移角砾岩建造中的鲕粒灰岩角砾应来源于乌训组北西侧处于台地边缘相的清虚洞组,结合灰岩中的泥岩脉即典型震积泥岩脉现象,综合认为,乌训组普遍发育的各种类型滑塌滑移角砾岩建造和其它变形建造,系地震营力及其导致的滑塌滑移事件作用的结果。

郑州市隐伏构造精细探测技术应用研究

隐伏构造格架空间形态主要由深部孕震环境分析及浅部浅层定位等多组合方法进行精细探测,研究目标区断裂构造活动时代。深部空间特征主要由大地电磁测深与深反射地震推断解释,浅层空间特征由浅层地震勘探与地质钻孔联合勘探,地层年代主要通过地层岩性、沉积颜色、光释光测年等,综合分析研究确定地层错段的最新时代。本文以郑州市某隐伏构造活动性探测与评价为研究基础,通过组合方法探明地下埋藏的隐伏活断层,揭示其精确空间位置、活动时间,判定该构造为第四系早中期的隐伏断裂,为城市评估活断层危险性和危害性提供了依据,并对其他城市隐伏区活动断层探测有一定的借鉴意义。

断层边坡地震动载效应的数值模拟

地震荷载作用下,断层两侧边坡稳定性一直是研究重点,本文主要探讨动态加载对不同位置坡体产生的地震动效应。首先,建立一个截面大小为500 km×100 km的有限元二维动态铲形断层模型,在地表断层两侧构建对称边坡来模拟滑坡地形。然后加载脉冲震源,通过对震源(深度为14 km)处节点指定加速度的方法,模拟计算地震发生后100 s内地震波传播对距断层分别为1 km,30 km及100 km的不同边坡震动产生的影响。结果显示:边坡震动强度随着震源距的增加而快速衰减,下盘的衰减比上盘更为强烈;距断层相同位置处,上盘比下盘振动幅度大;相同山体的不同位置上,水平方向振幅随断层距增大而衰减;垂直方向振幅,相同高程处的振幅相近,高程越高振幅相对减小;随着断层距的增加,山体的水平和垂直方向振幅都逐渐变小;震源距较远位置处的振幅比近震源位置小很多,说明近震位置处振动强度大,即在同等地质条件下,近断层的上盘区域更易发生滑坡。

国际水力压裂与地震关系研究进展及地质工作建议

水力压裂技术是开采致密气、煤层气、页岩油气、干热岩等资源的一项关键技术,随着中国页岩气主产区四川盆地及周缘规模化工业开采活动的不断推进,水力压裂等工作量激增,关于水力压裂是否诱发地震的问题受到各界高度关注。综述了国际水力压裂诱发地震风险的研究进展,梳理了国际上采取的有效风险防控措施,研究表明,水力压裂通过高压注入流体使岩石产生裂缝,不可避免地会导致微震活动发生;水力压裂诱发地震活动机理研究取得进展,为风险防控提供基础;水力压裂对三级以上地震活动影响有限,自然地震较少的地区人为地震活动记录也较少;水力压裂诱发微地震可能有助于释放累积的地应力或能量,降低大震风险;目前国际上水力压裂对地震的影响尚未量化。国际上已实施了应对水力压裂诱发地震风险的工程措施、法律制度、管理措施、技术研发等系列有效防控措施。对中国页岩油气、干热岩等资源开发提出建议:加强断裂构造调查评价,将水力压裂控制在距断层一定距离以内;加强微震监测,开展水力压裂地震危害评估;加强关键科学问题研究;加大公众科普宣传力度。

龙滩水库库区地震活动与水位的互相关分析及孔隙压力扩散系数估算

对广西壮族自治区龙滩水库库区2013年3月1日至2019年10月31日的地震数目与水位进行互相关计算,得到了地震活动对库区蓄水响应的延迟时间为37天,并通过替代数据检验确认了其可靠性。37天的延迟时间说明在水位达到峰值后地震活动开始快速增强,可能暗示着现阶段库水流体作用的影响主要局限在库区内。根据延迟时间和地震深度分布,以及周期性边界条件下孔隙压力扩散方程的解,在不考虑孔隙压力扩散与应力耦合时得到孔隙压力扩散系数D=(8.66±4.11)m2/s;在考虑孔隙压力扩散与应力耦合时得到扩散系数D=(1.72±0.82)m2/s。后者在物理上更为合理,说明现阶段孔隙压力扩散与应力耦合可能是诱发龙滩库区水库地震的主要因素。

2022年芦山M_(S)6.1地震:发生在隐伏反冲断层上的一次中强地震

继2008年汶川M_(S)8.0地震和2013年芦山M_(S)7.0地震后,2022年6月1日在龙门山断裂带南段又发生了一次M_(S)6.1强震,距离2013年芦山M_(S)7.0地震震中位置仅10 km.为研究此次地震的发震断层及两次芦山地震的关系,对震后60天的余震序列进行重定位,获得了933个高精度定位结果,EW,NS和UD方向上的定位误差分别为0.15 km,0.13 km和0.23 km.余震序列在水平分布上沿北东—南西向略长,在深度上主要分布在12—20 km,10 km以浅余震很少.余震震源深度剖面显示发震断层面倾向南东,与2013年芦山M_(S)7.0地震发震断层结构中的反冲断层倾向一致,两次芦山地震的发震断层结构相交为复式Y型断裂结构,此次芦山地震的发震断层为其中一条深度更深的反冲断层.此次地震没有产生地表破裂,推测发震断层为一条埋深较深的隐伏断层.两次芦山地震的余震震中分布区跨过了该区域的一条大型逆冲型断裂带,即双石—大川断裂带.深度剖面显示芦山M_(S)7.0地震的南东倾向余震带穿过双石—大川分支断裂,大部分集中在断裂下方,但有少量地震发生在断裂上方,由于断裂带下方上地壳存在高速异常体,推测芦山M_(S)7.0地震的反冲断裂向上逆冲滑动时受到断裂所在高速区的阻挡.此次芦山M_(S)6.1地震的余震主要发生在双石—大川分支断裂下方,但在发震断层的浅部位置没有明显的高速体分布,推测双石—大川分支断裂可能对发震断层的滑动起到了控制阻挡作用,使其没有继续向浅部破裂.

2021年江苏盐城海域MS5.3地震震源机制中心解及基于震源机制的区域应力场反演

2021年11月17日江苏盐城近海区域发生MS5.3地震,该地震的发震机制及其原因引起地球科学家的广泛关注,为分析地震发生的原因,本次地震的震源机制解和区域应力场的精确确定是必要的。本研究综合多种机构的震源机制解数据确定了可信的震源机制中心解。为保证震源区域应力场求解的精度,本文搜集了地震周围2016年以前的历史震源机制解数据,并利用地震观测报告,得到22个2016年之后地震的震源机制解,使用结合后的震源机制解数据求解了江苏盐城海域MS5.3地震周围的应力场。最终结果为:江苏盐城海域MS5.3地震的震源机制中心解节面Ⅰ走向104.95°,倾角70.91°,滑动角26.45°,节面Ⅱ走向5.70°,倾角65.11°,滑动角158.86°;研究区域的主压应力呈ENE-WSW向分布,主张应力呈NWN-SES向分布。将应力场投影到震源机制中心解节面上,发现两个节面均处于相对剪应力很高的水平,说明此次地震是在构造应力场作用下发生在剪应力最大释放节面上的地震,是应力积累后的一次正常释放,周边再次发生大地震的可能性减小。考虑到应力场投影到节面Ⅱ的相对剪切应力较节面Ⅰ大,并且节面Ⅱ与苏北—滨海断裂走向更为接近,确定节面Ⅱ为本次地震的发震断层面。

基于Qt框架的信息接口模拟器的开发及应用

Qt框架是一种基于C++的跨平台可视化编程框架,具有不依赖硬件(嵌入式/非嵌入式)环境,与硬件生态解耦合和移植性强的优点。在本文的应用场景中,因为需要多操作系统、多CPU适配,故用Qt框架作为开发环境最为契合。本文主要介绍了基于Qt框架的信息接口模拟器的应用背景,其信息可视化实现方法及具体应用。

基于三维地震数据的断层空间展布特征提取

随着近年来社会和工业的发展进程不断加快,人们对石油资源的需求日趋扩大,断层快速解译已经迫在眉睫。基于三维速度结构数据利用研究人员先验知识和拓扑关系编写算法实现对断层空间展布特征的提取,能够减少人工解译时间,提取断层信息,实现对其空间展布特征的表达。以华北克拉通中部山西北部地区恒山北麓断裂带为研究区开展相关研究,结果表明,基于二维断层属性信息,结合P波速度结构,利用开源平台Paraview进行三维地质建模及三维断层可视化,并对断层三维速度结构进行分析,实现对断层空间展布特征的表达,为断层识别及构建地质三维模型提供一种新思路。

基于地下水位观测的震后孔隙回弹:以2000年冰岛地震为例

以2000年两次MW 6.5冰岛地震为例,利用近场地下水位的同震响应和震后响应约束孔隙模型参数,分析了孔隙回弹效应造成的地表变形大小和时间演化过程。首先利用数值模拟方法获得地震造成的孔隙压力变化和测井水位响应的时间序列,并以测井水位的同震阶跃幅值和震后水位恢复速率分别约束孔隙模型中的Skempton系数和扩散系数;然后基于孔隙弹性模型使用最优孔隙参数模拟震后孔隙回弹效应引起的地壳变形。结果显示:孔隙压力的同震响应控制着孔隙回弹引起的地壳变形,其变形速率与流体扩散系数呈正相关关系;孔隙回弹造成的变形以垂直向为主,且随时间快速衰减。因此,利用近场地下水位的同震响应和震后响应可以约束孔隙模型参数,为获取震后孔隙回弹机制所致的地壳变形提供依据。

华北盆地强震的震源模型兼论强震和盆地的成因

华北盆地自第三纪以来产生不均匀沉降,形成众多凹陷和隆起.传统的热张裂模型或是拉一分模型均不适用于华北盆地.我们根据反射和折射地震探测以及地震体波层析成象的结果,说明震源区附近存在Moho界面断裂,而且有明显的迹象表明,上地幔高温物质(低速度)向地壳下部入侵.因此,作者提出华北盆地强震以及凹陷形成的新模型,即在水平板块构造应力场的背景中,上地幔热物质向地壳下部入侵,它所产生的扰动应力场不仅在横向是不均匀的,而且在垂向也是不均匀的.它能够在地壳上部产生足够大的伸张应力场,同时在地壳中部或下部产生水平切应力场.这个新模型也能解释华北盆地的地壳厚度没有减薄,而地面热流又较大的现象. 由于地壳中力学性质随深度而改变,所以强震可能是由中部地壳的塑性形变以及上部地壳的脆性断层所组成的,即所谓两层破裂的震源模型.

新疆伽师强震群区三维地壳上地幔S波速度结构及其地震成因的探讨

１９９７年１月２１日至４月１６日（北京时间）新疆伽师地区连续发生了７次６级以上 强烈地震．为了深入研究该强震群形成的构造背景，我们在伽师强震群区及其邻域大约 １１ ０００ｋｍ~２的范围内布设了由 ３０台宽频带数字地震仪组成的流动地震台阵，台站的间距约５－ １０ｋｍ．利用远震体波接收函数的叠加偏移分析及其非线性反演技术，研究了台阵下方０－ １００ｋｍ深度范围内地壳、上地幔的三维Ｓ波速度结构．结果表明：１）Ｍｏｈｏ界面的深度在塔里 木盆地一侧为４０—５２ｋｍ，而在靠近天山一侧的褶皱变形区为６０—７６ｋｍ，南天山山前折皱变形 区的地壳厚度明显增大，地壳内部产生了明显变形；２）塔里木盆地北缘存在明显的不均匀性， 塔里木盆地与天山之间的接触变形关系显示了塔里木盆地向北北西方向的挤压作用，台阵下 方壳幔界面的地形与地表的地貌特征有较好的相关性，山前弧形褶皱带的形成与地下深部结 构及挤压作用有关；３）伽师强震群分布在壳幔界面梯度带的上方，该震群的成因可能与震源 区附近的隐伏断裂活动有关；４）由于震源处于褶皱变形区的地壳上部，相应的剪切模量较小， 这可能是伽师强震群应力降明显偏低的主要原因．伽师强震群的形成不但与塔里木盆地的

藏南晚白垩世宗卓组巨型混杂堆积的特征及其地裂——地震成因论证

藏南晚白垩世宗卓组为超常规模的地裂—地震成因的混杂堆积,主体为一套延伸距离远、厚度巨大的巨震浊积岩。分为基质和岩块两个组成部分,基质为泥、砂质浊积复理石,岩块的岩性有不同时代的砂岩、泥晶灰岩、结晶灰岩、火山岩和硅质岩等,物源主要来自印度板块北缘和洋壳本身。宗卓组中广泛发育有同沉积角砾岩、同沉积塑性变形、微断层、液化脉和砂岩脉等震积标志。依据岩块大小和碎屑沉积物粒径,这套巨震浊积岩可划分为8个“巨浊积旋回”,表现为8个地震周期。宗卓组震积岩形成于会聚板块边缘,是被动伸展构造环境的产物。

中国辽南地区地壳与上地幔介质的横向不均匀性与海城7.3级地震

近几年来,在辽南地区开展深部地球物理探测的基础上,通过对深地震测深、大地电磁测深、重力、航磁、大地热流等综合地球物理资料对辽南地区地壳与上地幔介质进行不同物性的正、反演计算与研究,获得了辽南地区地壳与上地幔介质的速度结构、电性结构、密度结构和温度结构,揭示了该区介质的横向不均匀性及其重要特征.发现在海城地震区一带,存在壳内低速、高导、低密度、高热流等一系列重大地球物理异常,在空间上与震源区存在相当好的一致关系,对分析大震的震源物理过程提供了重要实际依据.

永登5.8级地震孕育发生过程中的断层形变与重力场动态图象特征

初步研究了１９９５年７月２２日甘肃永登５．８级地震孕育发生过程中的断层形变异常和重力场、垂直形变场动态演化特征．孕震过程中近源区有３处断层形变呈α，β，γ相变化异常，外围区１９９３年以来先后有１０余处场地断层形变出现台阶、突跳等异常．流动重力监测到震前出现的高值异常区、同震效应及震后恢复正常的演变过程等．资料反映了孕震过程中近源区断层运动由准线性走向非线性的过程，重力场变化由孕育、发震过程的非均匀态走向震后的准均匀态的演化过程，较强地震的孕育发生与区域应力应变场的动态演化密切相关．还简要总结了作者对这次地震中短期预报试验的经验教训．

岩石破裂扩展过程中的声发射b值动态特征及意义

利用多道声发射（ＡＥ）采集系统记录了不同构造的岩石试件变形破坏过程中的ＡＥ全波形，由扫描算法求得试件变形全过程的ＡＥｂ值动态曲线；根据变化幅度和演化方式，将ＡＥｂ值曲线分为山脊线状和台阶状两类；经与应力－应变时程曲线及试件破裂特征对比，发现山脊线状和台阶状ＡＥｂ值曲线分别对应于较均匀岩石试件的渐进式稳态破裂扩展和含扁平状非均匀构造岩石试件的突发式失稳破裂扩展，后者的破裂状态及其转变可用破裂相和相变来描述。

云南地区强震分布的深部地球介质背景

应用云南地区地壳上地幔速度结构、电性结构和热结构等深部地球物理探测研究结果，讨论了云南地区大地震发生的深部地球介质构造背景．结果表明，上地壳高速区、壳内低速区或高导层、上地幔局部上隆、高热活动、深大断裂等深部介质构造背景的存在，与云南地区大地震的发生有着密切的联系．６，７级大震不是在任何地方都会发生，而是发生在一些具有某种深部介质构造背景的地区．５级及其以下地震的活动无显著的介质构造背景存在。

延怀盆地活动断裂运动与现代构造应力场

延怀盆地包括延矾、怀涿两个相互连通的次级盆地。野外地震地质调查和断裂滑动观测表明:延矾盆地NE向活动断裂以右旋走滑为主,兼具正断层分量;怀涿盆地NE向活动断裂以正断为主,兼具右旋走滑分量;盆地内NW向断裂以左旋走滑为主,兼具正断层分量。采用野外观测取得的10个测点337条活断层擦痕数据,利用由断层滑动资料反演构造应力张量的方法,计算获得了研究区现代构造应力场的主要特征:延矾盆地现代构造应力场以NEE—近EW向挤压、NNW向—近SN向拉张为主要特征,应力结构均为走滑型。其最大主压应力(σ1)方向为N74°～88°E,平均倾角18°;最小主压应力(σ3)方向为近SN,近水平;中间主应力(σ2)倾角较陡,近垂直。怀涿盆地以NNW向拉张为主要特征,应力结构为正断型为主。其最大主压应力(σ1)平均倾角68°,近垂直;中间主应力(σ2)倾角较缓,最大的不超过35°;最小主压应力(σ3)方向为NNW—近SN向,近水平。断层滑动反演的结果与北京及周边地区由震源机制解资料反演分析结果基本一致。

华北热灾害链的结构、成因及强震趋势分析

华北地壳热活动强烈,重大自然灾害频发。华北自然灾害具有区域性、群发性、连发性、关联性特征,组成热灾害链。华北热灾害链的典型结构是跨年度干旱—异常路径台风—异常降雨—异常海冰—强震—异常降雨,受控于源于渤海和青藏高原的下地壳不均匀流动形成的"热河"及其热能有规律地积累与释放,渤海放射状下地壳热流系统与地幔软流圈底辟作用有关。当前华北热灾害链已经有序演变到地震阶段,近5年内在韧性下地壳中6条"热河"的6个撞击区可能发生多个强震,流经辽东湾向北东方向流动的下地壳"热河"撞击区、临汾—太原—大同下地壳"热河"与流经渤海湾—通县—沙河下地壳"热河"的夹击区危险性最大,应当尽快系统监测与热流体有关的地震前兆异常,科学开展地震短临预测。查明华北韧性下地壳中"热河"的三维动态演变,系统梯级开发各条"热河"的热能资源,对于发展经济、减灾减排都具有十分重大的意义。

地震时空丛集的多重分形研究

为探索大地震发生的可预测性，应用分形理论并根据标准数盒子的数值计算方法，研究了华北地区历史地震和唐山地区地震活动的空间分布特征，估算了地震活动能量的分维值并研究了其多重分形谱的几何结构．初步结果显示出大地震发生前，广义维值有明显的下降过程，分形谱ｆ（α）结构有右偏现象．在低于上述时空层次的唐山地区，孕震系统也有类似特征出现．这些异常现象揭示出孕震动力系统的物理机理和激变前的某些不稳定性．