秦岭造山带及邻区上地壳精细速度结构研究

秦岭造山带是华北板块和扬子板块南北两个大陆边缘长期演化的产物,各部分性质和时代不同,是一个复杂的构造混杂体。由于其所处位置的重要性,演化时间上的长期性、多旋回性,空间上的多样性、变异性,一直是地质和地球物理学研究的热点。为了沟通该区复杂的浅表地质现象与深部结构成像,获取更精细的上地壳结构成为厘定秦岭造山带不同块体之间接触关系,揭示其地球动力学演化过程的关键。本文对一条长450 km、南北向跨越鄂尔多斯地块南缘、渭河地堑、秦岭造山带、大巴山逆冲推覆带和四川盆地北缘的宽角反射与折射地震剖面采集的15个大炮数据进行了层析成像研究。本研究对690个初至走时拾取数据使用有限差分算法,采用变网格尺度及平滑参数的迭代策略,经20次迭代反演,走时均方根误差降至0.105 s,收敛良好。成像结果精细刻画了渭河地堑的低速沉积特征,系一个南深北浅的断陷盆地,最深处可达7 km,其发育主要受秦岭北缘断裂、乾县—富平断裂及渭河断裂控制。秦岭北缘断裂与安康—竹山断裂之间的秦岭造山带上地壳呈高速特征,横向变化剧烈,仅残余若干较浅的山间盆地。与南部四川盆地稳定沉积相比,大巴山逆冲推覆带下方沉积层速度结构不统一,反映了逆冲推覆作用的改造,但整体仍保留了3~6 km的沉积厚度。本文分析认为剖面中部的秦岭地区是古生代—早中生代南北板块汇聚的核心地带,之后造山带两翼的南、北陆缘分别于燕山期和新生代转入逆冲推覆和伸展两种迥异的构造环境,而现今研究区的上地壳构造格局是三次事件叠加的结果。

淮南台电磁扰动数据变化特征及影响因素初探

通过对淮南地震台2009～2011年电磁扰动观测数据的分析,得到如下结论:①电磁扰动三个通道均有明显的日变化规律:00:00～07:00观测数据在均值附近波动,无脉冲变化;07:00～22:00三个通道的变化幅度均出现明显增强,22:00～24:00又恢复平稳变化。通过与环境因素及淮北台电磁扰动的对比,认为环境噪声水平是影响电磁扰动日变的主要因素。②傅里叶分析结果显示电磁扰动子夜均值有明显的365、183、122 d周期,其中365 d年周期振幅最大。第一、二通道电磁扰动子夜均值冬季低,夏季高,第三通道与前两通道年变化相反。③温度对电磁绕输出信号影响的实验初步证实了温度改变时,电磁扰动三个通道的输出均有同步的响应,且理论计算与实际观测的变化幅度基本一致。因此,认为电磁扰动的年变主要是受气温的影响。

对2010年6月5日太原阳曲4.6级地震发震断裂的判定

2010年6月5日20时58分,山西省太原市阳曲县发生4.6级地震,太原附近城市震感明显。从这次地震的等震线图、余震分布特征、震源机制解入手,采用排查法,对震中区附近的主要活动断裂进行了逐个排查分析。最终判定交城断裂带北段的石岭关南缘断裂为本次地震的发震断裂。

利用主动源研究宾川地区地壳各向异性

通过剪切波分裂法研究2015年11—12月宾川主动源实验数据,对各个台站的分裂参数进行分析,结果表明:(1)宾川地区平均剪切波分裂参数的快波偏振方向为25.1°,上地壳平均慢波延迟为0.006 s/km;(2)宾川地区的快波方向在区域内变化很大,分布在-9°~66°之间,这种剧烈变化可能与程海断裂与红河断裂在此区域交汇,造成该区域块体结构破碎有关;(3)研究时间段内发生3次ML≥1.0小震,在地震发生前后没有观测到快波方向和快慢到时差的显著变化。

沂沭断裂带及其附近地区尾波衰减特征

依据沂沭断裂带及其附近地区断裂特征和应力场分布的分段特性将其划分为4个子区域,利用改进后的尾波Qc值测定方法计算了2010—2017年各子区域内ML≥2.0地震的尾波Qc值,并对其空间分布特征进行了研究。结果显示:①沂沭断裂带尾波Qc值(1Hz时的Qc值)整体差异不大,但显示出较好的分段特性,即莱州湾和附近海域平均尾波Qc值(34.95)明显高于其它区段,潍坊—孟疃段(23.22)、新沂—宿迁段(21.12)平均尾波Qc值相对偏低;②尾波Qc值空间分布与区域介质的地壳构造特点及地质环境关系紧密,揭示了沂沭断裂带作为构造边界带的属性。

安徽区域数字化水位和水温远场大震同震响应分析

利用安徽台网记录的2010年以来全球29次Ms≧7.7级地震,从"一震多井"和"一井多震"2个方面,结合井孔地质水文条件,分析安徽台网水位水温观测对全球不同大震的远场效应。研究得出:①同震响应产生的水位阶变,主要由于压应力或拉应力作用于含水岩体时,造成含水层的孔隙压力发生变化所致;②井孔各含水层水压受地震应力变化波动水位出现震荡,由于井孔内混合水含量比震荡打破其内在平衡,故水温随水位震荡出现阶变,水温变化滞后于水位震荡变化;③远场效应的各项特性主要与该井地下结构所受应力变化强弱有关,地震能量释放波及其地下结构变化,导致井中水位、水温观测产生远场效应。这些研究结果,为安徽流体观测异常变化分析提供了一定的物理基础,也为安徽及邻近地区的地震预测预报研究提供了一定的理论依据。

东南天山焉耆盆地洪水沟断裂晚第四纪活动特征及构造意义

对焉耆盆地内部洪水沟断裂晚第四纪构造变形的几何学与运动学特征进行了研究。野外地质地貌调查发现,洪水沟断裂整体呈NW-SE走向,倾向NE,晚第四纪以来构造变形强烈,曾发生过一次震级约7.0级的古地震事件,形成长约25km的地表破裂。断裂断错地貌清楚,沿走向发育断层槽谷、连续陡坎与冲沟右旋等地貌,并控制开都河的分布和流向,表现出以右旋走滑为主兼逆冲的运动学性质。研究发现尽管天山是一个以逆冲缩短变形为主的造山带,但山间盆地中晚第四纪的走滑剪切也参与了天山内部的构造变形调节与分配过程。

长岛地区构造环境剪应力场的分布特征

利用山东数字地震台网记录资料,根据陈培善等用地震发生的断裂力学模式和震源谱理论,导出的震源处峰值加速度与构造环境剪应力值的关系,计算了山东长岛地区发生的中小地震构造环境剪应力值,并对应力场的分布状况和时空变化进行了分析。结果表明:剪应力τ值随矩震级(ML)的增大而增大,对两者作拟合得到它们之间较简单的关系为:τ=1.89 ML-1.76。在所研究的区域范围内,其构造环境剪应力τ值为1.0～6.0兆帕,与陈培善对3.0～5.5级地震的τ值多在4～8兆帕之间这一统计结果基本一致。

考虑破裂度与永久位移的基覆边坡地震稳定性评价方法

地震力属于动态荷载,极易诱发基覆边坡失稳破坏。文章结合连续介质力学的离散元方法(CDEM),定义了破裂度、永久位移;提出了破裂度、永久位移评价步骤;分析了地震力作用下覆盖层破裂度和永久位移的敏感性;建立了考虑破裂度与永久位移的基覆边坡地震稳定性评价方法。在小烈度地震(α_(peak)=0.03-0.06 g)作用下,覆盖层及基覆交界面发生一定程度损伤,而覆盖层表面未产生损伤状态。覆盖层永久位移随着地震频率和边坡高度的增大而减小,随着峰值加速度和边坡坡度的增大而增大。在小震或者中震情况下,地震持时对覆盖层永久位移无影响或者影响较小;在大震情况下,覆盖层永久位移随着地震持时的增加而线性增加。

喜马拉雅东构造结西侧尼洋河口地区深部地球物理特征

喜马拉雅东构造结位于喜马拉雅造山带东端。东构造结及其周边地层隆升和剥蚀极快是新生代变质和深熔作用最强的地区。东久—米林断裂带是东构造结的西侧边界断裂带,其不同部位的变形性质具有逐渐演化的特征。东久—米林断裂带穿过尼洋河口地区,枯水期该位置的水位下降,可开展音频大地电磁剖面测量。通过获得垂直于东九—米林断裂带的电阻率剖面,确定了该地区雅鲁藏布江缝合带的南北边界位置。同时电阻率剖面反应了该地区两侧断层的深部结构特征,为分析断裂带两侧的地层接触关系提供地球物理数据。