重力异常反映的郯庐带中南段构造边界与应力场

为解决传统基于重力场数据一阶导数定义的总水平导数和解析信号振幅存在无法均衡深浅异常振幅的问题,应用重力全张量梯度数据,提出改进的倾斜导数地质体边界识别方法NTD_(M)。经模型验证,NTD_(M)在收敛性、抑噪性和边界识别精度方面均有提升。利用NTD_(M)将郯庐带中南段及邻区划分为14个边界较为清晰的构造单元,借助垂线偏差数据对郯庐带中南段的构造应力场和壳幔密度差进行反演。结果显示,二者在水平方向上存在显著差异,在空间上显著相关,构造应力最大差异值约为16 MPa,壳幔密度差约为0.2 g/cm^(3),构造应力等值线密集处与构造单元划分的边界以及地震分布情况对应较好。郯庐带中段最大主应力方向为NEE-EW,南段主应力方向以EW-NWW为主,总体呈EW向,与震源机制解、地应力测量和GPS反演结果具有较好的一致性。

郯庐带(南段)现今垂直运动及与地震关系

基于郯庐地震带(南段)1992—2016年的跨断层水准资料,分析该地区垂直形变特征;利用主成分分析和时频分析提取数据中的主要构造性低频信息及其能量强度特征,探讨上述方法提取的"异常"信息与该地区ML4.0以上中强地震的对应关系。结果表明,主成分的时间曲线显示该地区在20世纪90年代后的垂直运动特征与长水准计算结果一致,北部地区的垂直活动性高于南部地区;时频分布中的较强能量集聚能够对应一年以内的ML4.5以上中强地震,可用于该地区中强以上地震的中长期—长期预测参考。

郯庐带地震活动分析及未来地震危险性评估

从郯庐带整体地震活动特征出发,利用古登堡-里克特的震级与频度关系和地震时空扫描等方法对其危险性进行了分析,认为郯庐带在未来100年内仍有7级以上大地震发生的可能,其地点位于几个显著的北西向断裂与郯庐带交汇部位(如苏鲁皖交界,渤海湾地区等)。鉴于短期地震预测较难实现的现实条件下,提出了当前减轻地震灾害的对策建议:加强苏鲁皖交界区域的地球介质参数变化扫描研究;存在地震危险性的地区推进具有减震、隔震功能的地震安全社区建设工作。

短周期密集台阵在郯庐带北段(辽宁段)的架设

本文基于局所合作项目“郯庐断裂带海城地震区地震活动性与精细结构探测研究”,通过在郯庐带北段(抚顺地区、沈阳地区)布设2期60套短周期密集台阵的相关工作,介绍了辽宁地区野外短周期流动台阵布设的工作方案、流程、布设过程等内容,并探讨了野外布设过程中遇到的常见问题,以及在东北地区或其他季节温差较大的区域,野外工作中需要注意的事项等。

郯庐带中南段及邻区井水位同震响应特征

分析郯庐带中南段与其邻区井水位对汶川8.0级与日本9.0级地震的同震响应特征,指出汶川地震时同震阶升井集中出现在安徽地区,之后该区发生Ms3.8中等地震的事实,指出日本地震后该区无一口同震阶升井,由此推测,未来1—2年内郯庐带中南段发生中等以上地震的可能性不大。

黄骅井水位阶变与郯庐带地震活动关系

根据水位阶变幅度与含水层应力变化关系,通过潮汐应力计算了黄骅井水位正常变化幅度,确定黄骅井水位阶变标准;根据此标准统计黄骅井水位阶变日频次、月频次、阶变幅度,总结其特征,并结合郯庐带地震活动情况进行分析,发现黄骅井水位阶变与郯庐带地震活动有一定的对应关系:水位阶变频次较高、阶变幅度较大时段,郯庐带地震活动较活跃,但单次阶变与单个地震的对应率较低。研究结果为东部地区地震的中短期预报提供了一定的依据。

郯庐断裂带泗县徐井段晚第四纪新活动的宏微观现象初步研究

探槽揭示,郯庐断裂带安徽泗县徐井一带第四纪以来的新活动表现为逆断型崩积楔、张裂楔、碎裂流和地震断层。根据现场分析初步认为,中更新统沉积后,探槽所在部位先遭受挤压,晚白垩世砖红色砂岩自西向东上冲垮塌到中更新世沉积之上,形成逆断型崩积楔-1;接着发生张性断裂活动,形成开口向上的张裂楔;随后,所在部位又遭受挤压,沿张裂楔的东边界断面挤压逆冲活动产生碎屑物质上抛流动,形成逆断型崩积楔-2;其上逐步形成更新沉积,当黑土层堆积以后,再次遭受挤压,使得断面上下黑土层堆积厚度显现差异。这表明中更新统沉积以后,断裂曾先后发生挤压-引张-挤压-挤压共4次活动,最新活动在全新世早期。根据逆断型崩积楔、张裂楔和地震断层等的成因,这几次活动应属高速粘滑活动,对应几次强烈的史前地震活动事件。上述认识部分得到原态微观观测分析结果的证实。

郯庐断裂北带地区主要构造单元壳幔结构特征与地震活动性

以东北地区的地学断面及其相关资料为基础 ,分析了郯庐断裂北带地区的地壳 -上地幔结构特征与不同地壳构造单元地震活动性之间的关系 .结果表明 :郯庐断裂北带两侧的壳幔结构存在明显差异 ,断裂带本身的发育与壳幔结构变异带关系密切 ;断裂的活动特点及分段明显受到地壳介质力学特性影响 ;郯庐断裂北带地区软流层的起伏与地貌形态呈明显的镜像关系 ,前者还制约着不同地壳构造单元的构造活动性及变形方式 ;郯庐断裂北带地区南、北两端地震较为活跃地段均与壳内低速 -高导层发育地段相对应的事实 ,证明了刚性地块中壳幔结构较为复杂的活动断裂段是构成中强地震的主要控震构造 .

从郯庐地震带安丘地区地震成因土层构造认识地震破坏作用

在郯庐地震带的安丘地区,发现始新世朱壁店组厚层冲积层中发育一些同沉积的地震扰动岩土层。通过野外观测和比较地震地质学研究,识别出了振动液化砂脉、液化砂墙、裂隙充填砂质卵石墙、震塌落体、地震层内断裂及地震沉陷构造等地震成因土层构造。它们是5～8.5级强烈地震事件的记录。根据这些强烈地震成因土层构造的动力学特征进行分析,认为强烈地震对地基土的破坏作用有几种方式:液化作用、地震裂隙充填作用、振动塌落作用、断裂破坏作用和震沉陷落作用。

亚洲东部碰撞构造:郯庐—尚塔尔碰撞带研究

沿郯城—庐江断裂带两侧各约500 km内发育的中生代以来白云母花岗岩、二云母花岗岩和A型花岗岩,五大连池、科洛和二克山火山岩带的强碱性富钾火山岩,高87Sr/86Sr值、低εNd值的中新生代玄武岩,沿郯庐断裂带两侧盆地广泛发育的磨拉石建造,稀土元素∑REE,∑LREE,∑LREE/∑HREE从老到新均逐渐增高;郯庐断裂带莫霍面深度明显大于两侧盆地;郯庐断裂带两侧地块的不连续与差异;沿郯城—庐江断裂带展布的华北地台北缘及东缘的高压麻粒岩、NNE向展布的日照、莒南、东海榴辉岩超高压带和安徽张八岭高压蓝片岩带;郯庐断裂带内表现的强烈挤压构造;郯庐断裂带东侧胶辽—苏北黄海负磁异常区不同于周围地质体(正磁异常区)等,所有证据都指示着南起安徽庐江,经山东郯城、黑龙江佳木斯,北至俄罗斯尚塔尔群岛的断裂带及其两侧构造带为一构造碰撞带:郯庐—尚塔尔碰撞带,郯庐—尚塔尔断裂带为碰撞带的缝合线。松辽盆地、华北盆地、苏北盆地等成煤、成油气等矿产的盆地是碰撞的结果。碰撞带的(突出)应力集中区鲁西—胶东超高压带碰撞区、燕山—辽东碰撞区是中国东部地震的高发区。碰撞的主要动力机制为日本海和鄂霍次克海的张开及菲律宾板块的俯冲。

大别—郯庐—苏鲁造山带复合旋转拼贴作用

郯庐断裂带的成生演化与含超高压变质带 ( UHP)的大别及苏鲁造山带存在较密切的时空关系。郯庐断裂带所在的构造位置应是晚二叠世华北与扬子地块碰撞时的根带。UHP岩石的折返过程可能发生于华北、扬子地块的大角度旋转、拼合过程中。在华北与扬子地块的造山后期或者造山期后的构造变形中所记录的构造形迹经晚中生代以来的中国东部构造变形叠加而逐渐呈现复杂的构造组合 ,所谓“郯庐断裂带”的走滑平移即是其中的一种运动方式。华北与扬子地块碰撞造山作用与陆内变形最终造就了大别—郯庐—苏鲁复合造山带。

郯庐断裂带南段的重磁场特征及其地质意义

由于断裂两侧的磁性、密度的纵横向差异在重力、磁力异常上有所表现,因此所获得的重力、磁力数据为深入研究关键的地质课题提供了科学基础,如郯庐断裂带的基底性质、断裂形成特征和岩浆岩分布。利用最新的高精度航空重力和磁力数据以及地面重力数据,绘制了郯庐断裂带地区的1∶50 000重力和磁力异常图,并结合区域地质数据分析了重力和磁力异常特征。分析结果认为:存在连体的郯庐—大别古老构造带,郯庐断裂带南段是元古宙和燕山中期岩浆活动的复合反映带;郯庐断裂带为中元古—新元古代时期南华北陆块与下扬子陆块的界限;磁力、重力异常图对比说明,合肥盆地范围由老到新向东扩展。

基于Benioff应变能量释放对郯庐地震带中南段未来地震活动活动分析

基于地球物理研究理论,模拟了郯庐断裂带中南段1897—2021年Benioff能量蠕变释放排列,探讨各种不同的地震数据模型对模型进行数据科学分析,通过对算法及模型的差异分析进行研究,从各种的科学数据对比分析中探讨郯庐断裂段中南段Benioff累积应变的发展变化,并据此对上述区域未来1~3年的研究的能量释放及可能发生的地震进行预测。

使用小震震源机制解研究山东地区背景应力场

基于山东地区1970—2012年5月387次中小地震震源机制解数据,使用Gephart和Forsyth的FMSI方法计算了该区的平均构造应力方向;使用区域应力张量阻尼反演方法,结合共轭梯度法求解了应力张量的阻尼最小二乘最优化问题,并根据Lund和Townend推导给出的由构造应力张量计算最大水平主应力方向的公式,反演计算了山东地区构造应力场的空间分布特征,并讨论了该区构造应力场的变化及其与郯庐断裂带的关系.

大华北地区应变参数时空变化统计分析

选取辽宁省、河北省、山西省、山东省、江苏省、湖北省部分观测质量好的应变数据,计算和统计2012~2016-05-15期间区域应变参数——最大主应变、最小主应变、主方向、最大剪应变变化情况,并结合区域3级以上地震统计情况分析相应区域的短期地震活动性。

滁州中生代火山岩LA-ICP MS锆石U-Pb年龄及其构造地质学意义

详细的LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究表明,位于郯庐断裂（郯城—庐江断裂）带上张八岭隆起东侧边界上的滁州火山岩形成于早白垩世,具体年龄为132～116Ma,岩浆具有多期喷发的特点。该岩浆活动中132Ma的喷发年龄是郯庐断裂带上同期钙碱性岩浆最早出现的时间,代表了该断裂带上岩石圈伸展运动的开始时间。尽管滁州火山岩在构造位置上属于扬子克拉通,但岩浆岩中的古老锆石指示岩浆来源于古老的华北克拉通,这一现象可以用大陆碰撞后楔入模型来解释。该火山岩形成于中国东部岩石圈减薄的动力学背景之下,为岩石圈减薄及壳幔相互作用造成的早白垩世大规模岩浆活动的同期产物。与华北克拉通内部的同期火山岩年代学资料相比,断裂带上火山活动具有相对较早的开始时间和较长的演化历史,表明断裂带内岩石圈具有较克拉通内部强烈的减薄程度和长期的减薄历史,这一特点可能与郯庐断裂带于早白垩世初的大规模左行平移有关。

华东地区地震成组和迁移特征分析

本文对华东地区的地震成组和迁移特征进行了详细分析。结果表明,1700年以来华东地区可划分为四个地震活跃幕,地震较完整的第二幕和第三幕内陆5级以上地震空间成组特征明显;郯庐带以西(包括郯庐带)和郯庐带以东地区4级以上地震时序上具有成组发生的特点;1900年以来郯庐带中南段5级以上地震具有自南向北定向迁移特征;1993年以来华东内陆郯庐带及周边200km范围内的ML4以上地震分三组活动且自西向东迁移。该研究结果有助于华东地区今后的地震趋势分析。

b值和V_4的统计分析及其不确定性对地震危险性分析结果的影响研究

以郯庐地震带为研究实例,基于线性最小二乘法回归原理,采用多种组合方案统计得到多个b值与V4组合,选取最佳组合方案,确定郯庐地震带最优b值和V4值;同时使用概率地震危险性分析方法计算每个组合方案不同超越概率水平下的基岩水平峰值加速度,探讨了地震活动性参数b值和V4的不确定性对地震危险性分析结果的影响程度和规律。本研究方法和结论可供地震活动性分析和地震危险性评价研究时参考,对地震区划和工程场地地震安全性评价均有重要意义。

简易电磁蜘蛛网安放与使用

我们设计的电磁蜘蛛网群在全国安放首先从郯庐断裂带下手。这条断裂通过的地方,人口众多,经济发达,合肥是第1个放置点,沈阳则将是我们第2点要安放的地点。李四光先生生前曾经注意到:郯庐断裂带在中国的地位,指出郯庐断裂带是要地震设防的重点;由于它所处的地理位置特殊导致现在对它最新构造活动的认识比较少,根据历史经验这条断裂未来发生巨大破坏性地震的可能性非常大。简单电磁蜘蛛网安放就从这一带着手,发现电磁异常后就重点大量放置以确定地震三要素。

安徽桐城佘冲金矿找矿方向初探

佘冲金矿区位于安徽省桐城市陶冲镇一带,处在郯庐成矿带与桐柏——大别成矿带交汇部位,成矿条件较好。区内以往矿产勘查工作程度不高,只在20世纪80年代做过1∶2.5万土壤测量、水系沉积测量及部分矿点踏勘工作。本文结合地质填图和土壤地球化学测量的成果,提出区内具有蚀变岩型金矿找矿潜力,并初步探讨矿床地质特征及找矿方向。