利用小震震源机制解研究太行山断裂带东南缘地区构造应力场

利用P波初动和垂直向记录P_g、S_g振幅比方法,计算得到在太行山断裂带东南缘地区68个中小地震的震源机制解。通过统计方法、系统聚类分析方法分析震源机制解参数,并利用力轴张量计算方法求取区域平均应力场。结果表明,研究区68个中小地震震源机制解走滑类占总数的57%,正断类与逆断类也都存在;最大、最小应力轴倾角都较小,接近水平。该区现今构造应力场的主要特征表现为北东东-南西西向的水平挤压与北北西-南南东向的水平拉伸。

太行山断裂带南端的地震纵波速度结构分析

断裂构造的活动是地震的成因之一。断裂构造上的小震速度结构分布为人们准确提供了地下壳质结构模型,为断裂的活动性分析提供了依据。文中结合太行山南端的地震台网监测资料,利用小震P波走时数据,通过震源和速度结构的联合反演,确定了太行山断裂构造南端的三维速度结构模型。结果表明:太行山山前断裂带的西侧存在NNE向断层,速度结构平面分布显示低速区沿断裂带呈条带状分布,太行山隆起区沉积层厚度由8km左右逐渐减薄为2km左右,同时受西侧作用力的影响地壳厚度逐渐增厚。

太行山断裂带东南缘地壳三维P波速度结构成像

应用多年地震台网观测数据,使用多震相走时成像方法获得了太行山断裂带东南缘地壳的三维P波速度结构模型。结果表明:速度结构图像在浅部较好地反映了地表地形、地质构造的特征,深部显示地壳速度具有明显的横向变化特征。12km深度以上显示研究区北部太行山隆起区地壳主要呈现为高速区,南部沉降区为低速区,而12km深度以下具有反转的特点。整体显示速度异常的走向大致与邻近活动断裂走向一致。垂直速度剖面显示研究区地壳具有分层特征,上地壳厚约10km,速度横向变化较小;中、下地壳的界面呈现局部上隆或凹陷状,横向起伏变化较大。通过分析速度、断裂与中强地震发生的关系推测研究区具备发生中强震的深部孕震条件。

晋东南一带太行山断裂带南段地质构造特征

晋东南一带的太行山断裂属于整个太行山断裂带的中南段部分,笔者等通过实地调查与一系列横切太行山断裂带的构造剖面研究,进一步确定了断裂特征主要表现为数条叠瓦状逆冲断层,早前寒武纪变质岩及寒武系-奥陶系由北西向南东逆冲于寒武系-奥陶系之上,为沁水板拗与太行山板隆二个二级构造单元的分界断裂,断裂北西侧沁水板拗东缘是重要的产煤区,南东侧近南北向构造岩浆岩带是重要的铁矿产区。该断裂带在左权漆树山交一带,早前寒武纪变质岩逆冲于寒武系之上,逆冲断距在500m以上,长治神泉一带奥陶系马家沟组三、四段灰岩逆冲于五、六段泥灰岩、灰岩之上,逆冲断距仅几十米。

太行山山前断裂带倾斜潮汐因子动态组合分析

利用Venedikov调和分析方法计算太行山山前断裂带地倾斜观测台站2002~2017年EW和NS分量的固体潮潮汐因子,获取潮汐因子异常与动态组合的3种特征量(扩容膨胀、剪切应变、介质的各向异性)时间序列,并分析其与太行山山前断裂带附近中等地震的关系。结果表明:1)断裂带上地倾斜潮汐因子受海潮负荷影响较小,潮汐因子并未因纬度的改变而表现出明显的规律性变化,其差异可能是因为受地壳横向不均匀变化的影响;2)地倾斜固体潮潮汐因子动态组合特征量与观测站点周边350 km范围内发生的M L4.0以上地震有较好的对应关系。

太行山山前断裂带中北段晚第四纪活动性研究

本文通过浅层地震勘探和钻孔联合剖面探测,对太行山山前断裂中北段内相关断裂的空间位置和晚第四纪活动性进行了探测和研究。综合认为,保定-石家庄断裂和徐水断裂的最新活动时代为晚更新世早期,而徐水南断裂晚更新世以来没有活动。上述断裂的最大潜在地震震级为6.5级。

太行山构造演化对焦作矿区瓦斯赋存的控制研究

为揭示焦作矿区二1煤层瓦斯赋存规律,运用瓦斯地质理论和区域构造演化理论,研究了太行山山前断裂带构造演化及其对焦作矿区煤层瓦斯生成、运移、保存的控制作用。结果表明:区域岩浆热变质作用使二1煤层达到高变质无烟煤,瓦斯大量生成;而晚侏罗世的地壳抬升作用使瓦斯大量逸散;新构造期的沉降作用以及水文地质条件对瓦斯保存有利,是矿区瓦斯普遍较高的主要原因。近似EW向断层在历次构造演化期对瓦斯具有较好的保存作用,但新构造期对瓦斯有短暂的释放,断层两侧250 m范围瓦斯含量下降;NE向断层发育较广且受多期次挤压、剪切构造作用的改造,对瓦斯保存以及构造煤的形成有利。

河北石家庄地区深部结构大地电磁探测

石家庄位于太行山隆起带和华北平原冀中坳陷盆地接触区,西邻太行山山前断裂带,1966年在其东南曾发生邢台7.2级强震。为研究该区的深部构造背景,并为分析地震活动性趋势提供基础资料,2010年10月采用宽频带大地电磁法对该区的深部结构进行探测研究。大地电磁剖面穿过石家庄南侧区域,长约167km,获得了64个测点数据。采用远参考和Roubst技术进行数据处理,使用多点、多频率GB张量分解方法计算分析区域的电性走向,使用NLCG二维反演方法对TE和TM模式进行联合反演,获得深部电性结构。太行山山前断裂带浅部东倾的低角度滑脱断层和深部陡立西倾的电性边界带,构成了太行山隆起带和华北平原冀中坳陷接触区的深、浅构造的组合形态;太行山山前断裂带东侧深(10km以下)、浅部(10km以上)结构具有相互独立性,冀中坳陷内的晋县断裂、新和断裂延伸深度不超过10km;邢台百尺口6.2级强余震震源位于上陡、下缓的新河断裂和其下隐伏的深部电性差异带的交会区,交会区上方及其东西两侧为具一定厚度和宽度的高阻体。在太行山山前断裂和新河断裂之间的中下地壳存在高导层,其中心对应石家庄-晋县凹陷。高导层中心部位比东西两侧浅,推测与深部热物质的上升有关。1966年邢台地震群就发生在该地区附近。

基于大地电磁测量的热储层特征精细探测——以徐水地热异常区为例

太行山前为基岩出露区,向中东部平原区逐渐被第四系覆盖,两者之间被太行山前断裂带所分隔。北东—北西向深大断裂及次级构造发育,形成了热流体的循环通道和赋存空间,有利于构造裂隙型和裂隙岩溶型热储的形成,地热资源丰富,开发利用历史久远(胡君春,2007)。

Late Quaternary Activity of the Central-North Segment of the Taihang Mountains Piedmont Fault Zone

The location and late Quaternary activity of the Central-North Segment of the Taihang Mountains Piedmont fault zone have been studied by shallow seismic survey and combined drill exploration.Our results show that the Baoding-Shijiazhuang fault and the Xushui fault were active in the late Pleistocene,but the south Xushui fault has been inactive since the late Pleistocene.The maximum magnitude of potential earthquake of the faults is 6.0.