张家口—渤海地震带天津—塘沽段的电性结构及其意义

华北北部的张家口—渤海地震带是一条新生地震断裂带。位于其中段的蓟运河断裂构成了唐山菱形块体的西边界,一直被认为与1979年宁河M 6.9地震密切相关。然而,该区域的深部结构与孕震动力学环境尚未得到有效揭示。大港—玉田大地电磁测深剖面直接穿越宁河M 6.9地震的震中区,大致与张家口—渤海断裂带相垂直。探测结果显示,区域电性结构具有显著的“横向分块、纵向分层”特征。大地电磁测深剖面还揭示了张家口—渤海断裂带中段的海河断裂、汉沽断裂、蓟运河断裂等区域性断裂的深部构造特征,且汉沽断裂可能为切穿地壳的深断裂。深部低阻体边缘的高低阻梯度带与宁河M 6.9地震和汉沽两次M 6.2地震的震中具有良好的对应关系,揭示了研究区中强地震的发生与深部显著高低阻梯度带的发育密切相关。

张家口-渤海地震构造带的地壳形变研究

华北北部地区的张家口-渤海断裂带是控制现代强震的一条地震构造带。新近纪以来,在区域NEE向主压应力的作用下,新发育了一系列的NE向构造活动带,与张家口-渤海断裂带组成1组共轭的剪切破裂系统,控制了近代强震的发生。文中主要探讨了这条断裂带的地壳形变特征。长趋势GPS地壳形变图像反映了这条活动断裂带相对完整的左旋走滑活动。分期的地壳形变图像揭示了在中强地震前,沿该断裂带出现一系列的NE向梯度异常带,分别指示了唐山-河间、三河-涞水以及延怀-山西地震构造活动带的活动,表明了沿张家口-渤海断裂带出现了中强地震的中期前兆。研究认为,强震前地壳形变揭示的是深部蕴震层的应变活动信息,而强震之后比较杂乱的图像特征体现了盖层的调整运动。

利用远震P波波形反演渤海地震的震源参数

本文研究用理论地震图反演地震震源参数的方法,利用16个WWSSN台记录的渤海地震(1969年7月18日,M=7.4)远震P波波形,用我们的反演方法重新测定了该地震的震源参数。文中以剪切位错源的理论地震图与实际观测记录波形的相关程度为判据,测得该地震的震源参数为:地震矩3.9×10^(27)达因·厘米;震源破裂持续时间6秒;位错面两个可能的选择解是:(1)θ_s=207°,δ=87°NW,λ=-159°,右旋;(2)θ_s=298.6°,δ=69°NE,λ=-3.6°,左旋。其中θ_S、δ、λ分别是震源位错面的方位角、倾角和错滑角;震源深度为25公里。数值运算的结果还表明,本文提供的测定震源参数的方法实际效能良好。 文中还与用P波初动符号方法测定的震源参数结果进行了对比分析。

张家口—渤海地震活动带中东段地壳剪切波分裂研究

张家口—渤海地震活动带是我国华北地区一条重要的地震带。该区域的主压应力场方向为近EW向。本文利用2005年9月—2010年9月首都圈地区地震台站记录到的数字波形资料,采用SAM方法(剪切波分裂系统分析法),研究讨论张家口—渤海地震带中东段地壳介质各向异性的空间分布特征。结果显示:张渤活动带中部及以东区域总体的优势方向明显,为近EW方向。横跨张渤活动带两侧的快剪切波优势偏振方向的空间分布显示,地震带北侧燕山隆起区内、地震带范围内和地震带南侧华北盆地内的快剪切波优势偏振方向均为近EW方向,差异不大。

张家口-渤海地震活动带及其邻区的地壳厚度与泊松比分布

利用山东、河北、辽宁、北京、天津等区域地震台网记录的远震资料,采用接收函数H-k叠加搜索方法,得到了张家口—渤海地震活动带及其邻区99个台站下方的地壳厚度和平均泊松比估计.研究结果显示:研究区地壳厚度在30—46km之间显著变化,地壳厚度与地表地形相关性很好,呈现出从隆起区到盆地区逐渐减薄的变化趋势;研究区地壳泊松比具有明显的分区特点,燕山地区泊松比偏低可能与该地区克拉通破坏方式以拆沉为主有关,郯城—庐江断裂带山东段出现的泊松比高低混杂现象可能与该地区火山活动有关,张家口—渤海地震活动带西段与隆起的交汇地带,部分台站下方地壳的泊松比值偏高,可能是断裂带附近岩石比较破碎与岩石部分熔融共同作用的结果.此外,位于渤海湾中间岛链上的北隍城台下方地壳较厚,泊松比较低,其原因尚待查明.

利用最小二乘配置方法研究张家口-渤海地震带周边地区应变场

利用张家口-渤海地震带周边地区1999、2001、2004、2007、2008、2009年6期143个GPS站的流动观测数据,给出了1999—2009年张家口-渤海地区水平形变运动速度场,并应用最小二乘配置方法获得了区域应变场分布图像和形变图像。区域形变分布初步显示:1)相对于欧亚板块,其年平均最大变化为5～6 mm/a;2)张家口-渤海地震带具有2.0 mm/a左右的左旋走滑运动,其耦合深度为25～45 km;3)研究区内最大剪切应变为3×10-8/a,高值区集中在北京-天津及唐山地区。

燕山-渤海地震带的现今构造应力环境

应用中小地震的震源机制解资料，分析了燕山一渤海地震带现今构造应力场总体与分区特征。分析发现，该带现今构造应力场总体方向为：主压应力轴方位大约为７０－８０°，主张应力轴方位大约为 ３４０－ ３５０°；该带现今以水平、近于水平兼有一定斜向作用的主压应力为主。同时，结合有关资料分析了该带的地震活动。

2017年3月渤海地震序列微震检测与发震构造分析

地震序列发震构造研究是区域地震活动性和地震危险性分析的重要基础。2017年3月渤海海域发生地震序列活动,该序列发生在郯城-庐江断裂带与张家口-渤海地震带的交汇部位,区域构造较为复杂。然而在渤海海域,连续运行的固定地震监测仪器难以布设,导致地震监测能力相对较弱。本文首先采用模板匹配方法对序列遗漏地震进行检测,再使用波形互相关震相检测进行震相校正,基于校正后的震相到时数据对序列进行精定位,并计算序列中2次最大地震的震源机制解。通过计算共检测到目录遗漏地震32个,约为台网目录中地震数量的1.8倍。根据波形互相关聚类分析发现渤海地震序列可分为2组,一组为M_L4.4地震及其余震序列,一组为最大震级M_L3.5的震群,另有一个M_L1.6地震与其他地震波形相似度较低,可能为一个孤立的地震事件。精定位和震源机制结果显示,2组地震均为NE走向,M_L4.4地震发生在低倾角正断层,M_L3.5地震发生在高倾角走滑断层。最后结合区域地质构造相关研究成果,认为M_L4.4地震及其余震序列发震构造为渤中凹陷内NE向低倾角的伸展性正断层,M_L3.5震群发震构造为NE向倾角较陡的次级走滑断层。

1969年渤海7.4级地震应急钩沉及其历史印记——纪念1969年渤海地震50周年

收集尘封多年的原始资料,对1969年7月18日渤海7.4级地震发生后地震现场应急情况进行了历史性回顾。震后当天成立了我国第一个全国地震工作领导机构--中央地震工作小组,并首次统一指挥调度大震现场工作。渤海地震促进了山东地震工作的快速发展,是山东地震工作的标志性事件。1969年渤海地震留下50年来我国防震减灾发展历程的一个历史印记。

张家口—渤海地震带中小地震应力降分布特征

采用河北测震台网资料,分析了张家口—渤海地震带2008—2018年1220条M_(L)≥2.0地震的应力降。结果表明,应力降可能与应力有关,并且随震级的增加而出现不同尺度的变化,该区域应力降优势分布为0.70—3.00 MPa。

张家口-渤海地震带断层地震危险性分析

1研究背景张家口-渤海地震带(下文简称张渤带)是我国华北地区一条重要的NW向活动构造地震带,西起张北和尚义一带,经张家口向东南,穿过怀来、顺义、三河、天津等地,再经渤海向SE延伸至蓬莱以北的黄海海域。其规模巨大,构造复杂,沿走向在多处与NE向断裂带形成交会,其构造新活动具有显著的分段活动性质,不同地段地质、地貌、地震活动特征等不尽相同,有的甚至差异较大(高战武等,2001)。张渤带也是我国著名的强震集中带,地震以强度大、频度高、破坏性严重为特点,该带沿线曾发生1548年渤海海峡7级、1679年三河-平谷8.0级、1720年怀来6.8级、1888年渤海7级、1969年渤海7.4级、1976年唐山7.8级、1998年张北6.2级等强烈地震。因此,基于张渤带三维非线性断层模型,模拟了该构造带第三活动期以来6.5级及以上地震的断层应力演化过程,以探讨张渤带现今地震危险性,此项研究具有重要现实意义。

张家口—渤海地震带岩石圈磁场时空变化特征

利用2016—2018年3期华北地区流动地磁矢量原始测量资料,经数据计算获得2期华北地区和张家口—渤海地震活动带及邻区岩石圈磁场时空变化模型。研究结果显示:张家口—渤海地震带岩石圈磁场变化空间分布不均匀,具有明显的分区特征,在张家口段(西段)与北京段(中西段)分界处和北京段(中西段)与唐山段(中东段)分界处岩石圈磁场各要素具有明显的异常变化,如水平矢量存在转向和幅值变化,磁偏角与磁倾角具有正负异常高梯度带的特征,这与张家口—渤海地震带构造分段性特征密切相关。张家口—渤海地震带位于燕山块体与华北平原块体之间,两者运动的平动速率之差是张家口—渤海地震带左旋走滑的直接动力来源,而各断裂带左旋走滑速率之差很可能是岩石圈磁场空间变化分段性分布的主要原因。

2022年10月30日渤海M_(L)4.1地震预测与思考

依据近年来我国南北地震带部分地区强震、大震与华北地区中等地震活动的某些相关性特征,结合华北地区地震活动演化特点,以及对异常信度较高的区域异常项目对比与分析,山东地震台测震学与综合预报学科对研究区近期发生的一次中等地震,即2022年10月30日渤海海域M_(L)4.1地震作出预测,并指出:近年来南北地震带中南段中部大震发生前后,华北地区中等以上地震多出现长时间平静现象,且平静打破后,其后续ML 4地震分布也有一定规律可循;莱州湾及附近海域存在小震调制比高值异常;渤海海域及附近部分地区M_(L)3地震较活跃,同时,M_(L)3地震能量释放呈逐渐增强态势。希望通过对2022年渤海海域M_(L)4.1地震预测过程的分析与总结,为今后地震研究相关工作提供借鉴。

渤海及邻区3次7级以上地震的深部构造背景

对人工地震剖面结果进行综合分析和插值处理,得到了渤海及邻近区域的地壳厚度图,并结合其他地球物理结果,对1969年至1976年在渤海及邻区发生的3次7级以上大地震的深部构造背景提出了一些初步看法:渤海地区为一上地幔隆起中心,最薄处地壳厚度只有28km;同时,该地区也是高热流值中心、地壳垂直形变中心和居里面上隆中心;隆起区为一北北东向条带,与郯庐断裂位置相吻合;渤海、海城和唐山3个大地震均发生于该隆起区的边缘,可能与上地幔隆起作用所引起的应力场和热异常活动所引起的热应力场有关。

基于数值模拟的渤海海域地震海啸危险性定量化研究

根据地震海啸产生的条件,结合渤海海域的地形特征、地质构造、地震学特征和历史地震及海啸记录对渤海海域潜在的地震海啸进行了数值模拟研究。分析了渤海可能引发地震海啸的震源区域,讨论了渤海发生海啸灾害的可能性。文中通过数值模拟再现了渤海历史上几次规模较大的地震事件可能引发的海啸情景,研究分析了可能的地震海啸在渤海及周边海域的传播过程及波动特征.地震海啸传播模型采用基于四叉树原理的自适应网格加密技术,有效解决了局部分辨率与计算效率之间的矛盾。数值计算包括地震海啸产生及传播过程。利用该模型对渤海潜在的地震海啸进行了数值计算,基于数值计算结果定量阐述了渤海海域潜在地震海啸对渤海局部岸段及北黄海沿岸的影响,给出了渤海可能地震海啸危险性划分;研究结果将为我国海啸危险性分析和海啸预警技术研究工作提供技术支持。

1969年渤海7.4级地震研究述评

概述性分析了40年来渤海7.4级地震的研究成果,包括渤海地震的基本参数、地震序列特征、发震构造与震源断层、区域及深部构造背景、前兆现象以及地震烈度分布与震害等,并提出今后仍值得深入探讨的问题。

1969年渤海7.4级大震前后的区域地震活动图象

分析与总结了 1969年渤海 M7.4大震前后地震活动图象特征 ,包括大震序列的时空分布及前兆地震活动图象特征、大震等距迁移、主要间隔期缩短、共轭断层蠕滑、小震成带、诱发前震现象 ,地震触发响应系数异常十分显著。指出地震相互作用和自组织性为中长期地震预报提供了可能。

1969年渤海Ms7.4地震发震断层的声学探测

发生于1969年的渤海M_s 7.4地震是渤海海域惟一一个主震被现代仪器记录的大地震,对其发震断层的讨论争议颇多.2005-2008年,我们在主震震区进行了3个航次的高分辨率声学探测,获得了包括浅层单道地震、侧扫声纳以及CHIRP剖面等在内的数百公里综合地球物理观测资料.本文报道了对上述声学资料的研究结果研究表明,在震区海底之下2-3 m发现了一条走向NE30°、长20 km、宽约3 km的微型凹陷带,地质时代为5000 a B.P.,沉积面的最大下凹幅度为1.5 m;在空间位置上微型凹陷带与BZ28断裂、余震活动分布基本一致,因此,微型凹陷带是BZ28断裂活动的结果,而A层底界的下凹变形则是1969年渤海7.4级地震活动的结果,BZ28断裂是该地震的发震断层.BZ28断裂呈NE30°走向,是郯庐断裂带的次级断裂,浅层地震剖面揭示其最新活动时间为全新世中晚期,根据地质时代以及断层的垂向位移量,计算得到BZ28断裂晚更新世以来的垂向活动速率约为0.05 mm/a,全新世为0.3 mm/a,具有活动强度增加的趋势.

渤海地震构造区空间分布函数的确定

空间分布函数将地震区、带的地震活动性参数按震级档分配到带内各潜在震源区,它的确定是综合概率地震危险性分析方法的关键性技术之一,其结果将直接影响所计算场点的地震危险性分析结果.然而,空间分布函数的确定由于地震样本的严重缺失难以统计得到,而实际工作中采用的评判因子太复杂、不独立等,使得到的空间分布函数缺乏可靠性.本文以渤海地震构造区为例,充分利用了该区近几十年来新建海洋石油平台工程获得的地质资料和历史疑难地震参数校核获得的地震活动资料,采用该区各潜在震源区面积、地震构造、地震活动度、中长期预报和强震复发间隔与构造空段五个因子,加权综合得到渤海地震构造区的空间分布函数,反映了该区地震活动的时空不均匀性,为概率危险性分析提供了计算参数.同时,本文运用综合概率地震危险性分析方法,由新的空间分布函数计算得到渤海地震构造区50年超越概率10%的海底泥面峰值加速度区划图,反映出研究区从〈0.05-0.20 g跨越五区,呈现西高东低的趋势,区域东部位于0.20 g（Ⅷ度区）,西部位于〈0.05 g（〈Ⅵ度区）范围内,该区划结果可供该地区海洋石油平台等工程地震危险性分析研究时参考,对地震区划和工程地震安全性评价均有意义。

1969年渤海7.4级地震区地质构造和发震构造的初步研究

根据石油地质勘探资料和地震学等研究的成果 ,对 1969年渤海 7 4级地震的构造条件作了具体而较深入的分析 ,填补了华北渤海大震区地震构造研究的空白。震区位于渤海湾新生代裂陷盆地的东部 ,地处北北东向营潍断裂带与北西向北京 -蓬莱断裂带交汇的地区。早第三纪断陷阶段 ,该区于地壳上部主要发育北北东、北西和东西向 3组断裂 ,呈铲状和平面状形态 ,正断性质 ,多属断陷主断裂。晚第三纪以来的拗陷阶段 ,先存断裂有不同程度的活动 ;同时还新发育一条北东向黄河口 -庙西北断裂带。 7 4级地震的震源断层走向为北东 4 5° ,倾向南东 ,近于直立 ,呈右旋走滑性质 ,埋藏于 15～ 34km的深度范围。大震的发震断裂不是营潍断裂带 ,而是黄河口 -庙西北新生断裂带。