张家口—渤海地震带与山西地震带交汇区的地壳剪切波分裂

张家口—渤海地震带(简称张渤地震带)与山西地震带交汇区域(113°E～117°E,39°N～42°N)是华北地区北部三个构造单元华北沉降、燕山隆起和太行山隆起的交界处.本文采用张渤带西端的流动地震台网和华北地区北部的区域数字地震台网的地震波形数据,使用SAM方法对该区域地壳介质剪切波分裂参数进行研究.结果表明,北部的燕山隆起地区的快剪切波偏振方向为近EW向,这与华北地区北部的区域应力场方向基本一致.南部的太行山隆起地区,快剪切波偏振方向为NE—NNE,可能与太行山隆起的断裂带走向有关,与山西地震带北部NNE—NE向的断层走向一致.位于研究区域中部的隆起与沉降边界区,快剪切波偏振方向则表现的比较复杂,可能是复杂的局部地质构造引起的.

山西带中北部地区中小地震震源机制解特征

利用山西地震台网记录的数字地震波形,采用基于P波初动极性和S/P振幅比(HASH)方法,反演了2008年10月-2013年4月期间发生在山西带中北部ML2.0级以上地震的震源机制解。结果表明,山西带中北部地区中小地震震源机制解种类较多,分布散乱。震源机制解除走滑型外,还有一定数量的正断层和逆断层类型,表明小地震的发生具有一定的随机性,华北构造应力场对研究区域的小震控制作用较弱,局部活动断裂对地震具有一定的控制作用。

山西五台山地区地壳深部结构特征研究

利用穿过山西断陷带及五台山区的宽角反射，折射地震测深削面所获得的资料对该区地壳结构进行研究，结果表明：五台山地区地壳呈明显的分层结构，上下地壳的分界是以壳内较为连续可靠的反射波B所反映的界面为标志的，上地壳的厚度为23—28km，莫霍界面的深度为39—43kin，五台山区是本区M界面最深的地区；地壳结构非均匀变化强烈的地区发生在五台山及其邻近地区，上地壳内较大范围低速异常体的存在和壳内强反射波组的出现可视为地壳深部岩浆活动的一种标志；壳内界面的中断、Pm波的局部不连续和地壳深断裂的存在等诸多现象均表明该地区地壳结构发生了强烈的挤压、变形和构造活动，从而形成了该地区复杂的地形地貌和地壳深浅部异常的结构特征．

山西原平M_L4.7地震矩张量反演

利用山西区域地震台网数字波形资料,在对地震重新定位的基础上,对2016年4月7日山西原平M L4.7地震进行了矩张量反演计算与参数的稳定性评价,获得了此次地震的最佳双力偶解;并将反演结果与不同台站垂向分量的P波极性在震源球上的分布位置,以及利用Snoke方法和CAP方法得到的震源机制解进行对比,验证了参数的合理性与可靠性。结果显示:最佳双力偶解的节面Ⅰ参数为走向143°,倾向63°,滑动角-66°;节面Ⅱ走向278°,倾向36°,滑动角-128°;震源机制类型属于正断兼有右旋走滑分量,最佳震源深度11~14 km.主压应力P轴方位角94°,倾角64°;主张应力T轴方位角216°,倾角15°;标量地震矩M 0=2.492 64×10^15 N·m,矩震级结果为M W=4.2,与M S震级基本一致。

山西地震带热流体对强震活动的影响

以山西地震带热水点为基础资料 ,计算每个热水点的年热释放量 ,分析山西地区热水点的年热释放量与地震活动的关系。结果表明 ,热释放量低值区中小地震不活跃而强震活跃 ,高值区强震不活跃 ,而中小地震活跃。通过研究 ,还表明山西地区地壳活动所积累的能量 ,每年以热能形式释放的能量相当于一个 7.3级地震 ,这对强震的孕育起到了缓解的作用 。

基于水准剖面的山西断陷带现今活动性研究

根据跨山西断陷带的水准剖面观测资料,计算其垂直形变量和垂直形变速率,研究其现今垂直活动性。2006年以来的垂直形变揭示,山西断陷带东北段延怀盆地和蔚县盆地呈掀斜上升活动,北段阳原盆地和大同盆地以下降活动为主,晋中盆地为上下波动,临汾盆地呈现上升活动。2013年山西断陷带活动出现转折性变化,蔚县盆地大幅度下降,大同盆地、代县-定襄盆地、晋中盆地和临汾盆地均呈现不同程度的上升。

利用地震属性预测煤层厚度及古河流冲刷带的方法

根据山西宁武煤田某煤矿2#煤层采掘及钻孔揭露情况,发现该井田中部和南部存在古河流冲刷带。通过对比基于优选的4个地震属性的四元一次、四元二次多项式回归模型与BP神经网络预测模型,决定将BP人工神经网络模型预测煤层厚度数据应用于整个测区古河流冲刷带的预判工作。首先利用GeoFrame系统和Landmark公司Poststack模块,提取2#煤层反射波的各类沿层切片,分析并圈定出2#煤层古河流冲刷带的大致范围,在此基础上,利用垂直时间剖面中2#煤层反射波的各种波形特征,进一步判别2#煤层古河流冲刷带解释的可靠性,然后结合BP神经网络预测模型获得的2#煤层厚度变化趋势图,最终解释出2#煤层古河流冲刷带范围:勘探区内2#煤层厚度变化范围0～5.3m,根据其煤层厚度变化趋势,将全区划分出一大二小3个古河流冲刷带。

山西地区几次地震前后的重力场变化

选取了山西测网1997年—2006年重力复测资料,主要研究了重力点值特征和重力场变化情况,认为,重力场变化与山西境内的地震有较好的对应关系。

山西带形变监测场地情况调查

对山西带跨断层短水准流动测量场地、定点台站跨断层水准场地和区域流动GPS场地及分布情况进行了调查、汇总和分析。调查了10个流动水准测量场地和4个定点台站水准测量场地,所跨断层绝大多数走向为北北东至北东向,多具有右旋正走滑活动性质,反映了山西带总体构造特征。同时发现,偶有近东西向断裂或北西向断裂与其互相切割,应该是容易造成应力集中的地方。整个山西带布有区域GPS观测点40个,每年正常观测1次的有39个,点距多为几公里到几十公里不等,在整个断层带上的分布比较均匀,并已积累了十几年的流动观测资料。结合地质资料和历史地震的活动特点,认为山西带再次孕育强震的可能性较大,这些多手段形变测量场地的布设情况、时间和空间上的相互联系及多年复测资料的积累对强震预测研究有重要价值。

山西带断层形变特征研究

本文基于山西带跨断层形变测量的全部历史资料,通过对1989年大同—阳高6.1级和1998年张北6.2级二次地震前断层形变群体性异常变化的分析,对山西带断层形变特征及与强震孕育发生之间可能存在的关系进行了系统研究,指出了断层形变在空间上和时间上存在的相对性特征,可供用震例中总结出的断层形变规律跟踪预测和研究未来震情的趋势时参考,同时对当前华北震情,特别是山西带震情的跟踪研究工作提出了建议和看法。

山西地震带中与强震活动有关的两种滑坡

本文以滑波理论为依据,总结了山西地震带的两种不同特点的滑坡。即:振荡式滑坡及触发式滑坡。虽然两种滑坡都可分为变形、解体、滑动、毁灭等四个阶段,但其动力不同。振荡式滑波的滑动面倾角小,因而滑力来源于强震振动。而触发式滑坡的滑动面倾角大,因而滑力来自滑体本身静荷载。对两种滑坡的研究对预防及减轻强震带来的次生灾害有重要的意义。

山西地震带一系列强震的共性特征

通过对地质构造环境、深部物质结构条件、震前地震活动特点、地震序列及孕震构造类型方面的研究,总结出山西地震带有史料记载以来8次7级以上强震的共性特征。所得结论对山西地震带强震危险区的划分,中长期地震预报及震害预测有现实意义。

陕西省及汾渭地震带的发震概率

本文用韦布尔(Weibull)分布对陕西省及汾渭地震带的中强地震活动进行概率统计分析,得到所研究地区的中强地震平均复发周期和发震概率。通过陕西省及汾渭地震带的韦布尔概率模型可以获得任一预测时间内的发震概率。

基于频谱分析的矩震级测定方法——以山西地震带为例

矩震级M_(W)是目前量度地震大小最理想的物理量,已成为国际地震学界开展研究的首选震级。对于中强地震事件,矩震级M_(W)通常可以利用长周期地震波,基于矩张量反演计算获得;对于约3级以下的地震事件,直接进行矩张量反演有时会产生较大误差。本文以山西地震带为例,利用山西地震台网数字波形资料,开展研究区Q值函数模型的分析评估与基于频谱分析的矩震级测定。研究结果表明,基于Q值函数Q(f)=299.4f^(0.563)计算的频谱M_(W)更接近矩张量反演的M_(W),与Q值模型参数Q_(0)、α和κ的优化组合结果存在较好吻合;对于3.6≤M_(L)≤5.1地震事件,基于频谱分析计算得到的矩震级与基于矩张量反演矩震级较接近。在已具有详细的区域非弹性衰减模型基础上,基于频谱分析快速测定中小地震的矩震级具有可行性。

剪切波分裂揭示的华北克拉通中部造山带上地壳地震各向异性

利用布设在华北克拉通中部造山带的流动地震台网和区域固定地震台网的近场地震波形资料,获得55个台站、符合剪切波分裂分析的共计534条有效记录,得到每个台站下方的剪切波分裂参数(快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟),展现了研究区上地壳各向异性分布特征.结果显示,华北克拉通中部造山带区域优势快波方向大致呈NE向,与华北区域背景主压应力方向近EW向有所差别,揭示出研究区内山西地堑与太行山隆起等形成的盆山构造对地壳结构的影响.台站优势快波方向主要平行于主压应力方向,或与断裂/构造走向一致,表明断裂与局部地质构造对各向异性的影响以及断裂构造与应力场的相互影响.山西地堑优势快波方向呈NE向,其中大同盆地离散性较大.山西地堑北端与张-渤地震带交汇区北侧优势快波方向呈WNW向,南侧呈NE向且离散较大.太行山隆起与华北盆地交汇区的优势快波方向同为NE向,第二优势快波方向近EW向,体现了华北地区的各向异性特征.山西地堑的时间延迟从南到北逐渐减少但变化不大,分区平均值最大相差0.2 ms·km^(-1).太行山隆起与华北盆地交汇区的时间延迟和山西地堑北端与张-渤地震带交汇区北侧相对较小,表明该区上地壳变形程度相对较小,可能与该区地震活动较强、难以积累更强的地壳变形有关.本研究还对该区域的地壳和上地幔的耦合问题进行了初步讨论,认为华北克拉通中部造山带的壳幔耦合关系不能用壳幔解耦或壳幔耦合进行简单描述.

山西地震带公元1000年以来M≥6地震时空发生规律探讨

介绍了山西地震带的概况,从时间和空间分布上分析了公元1000年以来山西地震带的发震规律,预测了山西地震带的活动趋势。