Study on the Characteristics of Seismic Activity in the Interior of the Ordos Block

The temporal and spatial distribution characteristics of earthquakes in the Ordos block are studied by using historical earthquake data,instrument data of the regional seismic network around the Ordos block and the historical felt earthquake data,and the relationship between seismicity in the Ordos block and seismicity around the Ordos block is discussed. The result shows that the Ordos block is a typical moderate-strong earthquake active region where many M_S≥5.0 destructive earthquakes have occurred. The temporal and spatial distribution of earthquakes in the Ordos block is asymmetrical. The temporal distribution of earthquakes shows a periodic characteristic and the activity of earthquakes in the southeastern Ordos block is higher than in the northwest Ordos block. The M_S≥5.0 moderate size earthquakes in the Ordos block are controlled by the M_S≥6.0 earthquake around the Ordos block.

青藏高原东北缘—鄂尔多斯地壳上地幔地震层析成像研究

根据横跨青藏高原东北缘—鄂尔多斯地区的流动宽频带地震台阵和区域地震台网的走时数据 ,利用地震层析成像方法研究了该地区 4 0 0km深度范围内地壳上地幔的P波速度结构 .结果表明 :青藏高原东北缘—鄂尔多斯地区地壳上地幔结构呈明显的横向不均匀性 .这种不均匀性体现在不同块体之间 ,同时也存在于块体内部 ;青藏高原东北缘上地幔P波平均速度低 ,而鄂尔多斯地块的P波平均速度高 ,这与两个地块的地质构造活动特征相吻合 .在青藏高原东北缘与鄂尔多斯地块之间的上地幔存在宽约 2 0 0km的过渡带 ,该过渡带在地表的界限在兰州—海原之间 ,在上地幔表现为向东 4 5°左右的倾斜条带 ,基本结构特征表现为高速与低速物质的混杂 ;青藏高原内部的柴达木地块平均速度偏低 ,而祁连地块的上地幔的平均速度偏高 ,两者相差约 8% ;在泽库、兰州和海原地区的上地幔顶部有明显的低速体侵入特征 .

鄂尔多斯地块区内地震活动特征的初步研究

本文根据历史强震资料、有感历史地震资料以及仪器地震记录,研究了鄂尔多斯地块内部地震活动的时间和空间分布特征,探讨了鄂尔多斯地块周缘地震带地震活动与地块区内地震活动的关系。研究表明,鄂尔多斯地块区内曾有多次MS≥5.0破坏性地震发生,为典型的中强地震活动区;地块区地震活动具有时空不均匀性,时间分布呈现出明显的分期特征,空间分布东南强西北弱;地块内部MS≥5.0中强地震活动与其周缘地震强震活动关系密切且主要受其东缘和南缘汾渭地震带MS≥6.0地震活动的控制。

鄂尔多斯地块北缘动力背景和现今地震活动特征

鄂尔多斯地块的动力背景是青藏高原东北缘NE向推挤作用的结果。1970年以来,鄂尔多斯地块北缘现今地震活动表明,中强地震活动具有幕式活动特征,从1970~2015年共经历了4幕活动;块体西北缘与东北缘的中强地震具有迁移对跳活动特征,1970年以来共经历了4组对跳;震例统计结果揭示,地块北缘6.0级左右地震前,块体中等地震经历长时间平静具有普适特征;2005-03以来,块体所在的阴山地震带再次进入中等地震超长平静时段。其幕式活动特征、迁移特征、时间平静特征可作为区域范围强震的预测指标。

鄂尔多斯及其周缘地热分布的某些特征

利用鄂尔多斯及其周缘的大地热流、地温梯度和地温分布等资料研究了其展布特征和差异性变化，并讨论了地热分布与地壳深浅构造的关系。认为，鄂尔多斯块体内大地热流、地温梯度值整体偏低，而其周缘地区则呈现出环状高值异常带。该区地震活动主要集中分布在鄂尔多斯周缘地区，即鄂尔多斯周缘存在着高热流、高地温梯度和地震丛集分布相统一的现象。这一现象说明，地热和地震活动之间存在着某种必然的联系。

基于应变积累释放模型研究鄂尔多斯块体地震活动特征

利用1970年以来积累的仪器记录地震目录资料，基于G—R关系的应变积累释放模型，研究了鄂尔多斯块体周缘的应变积累释放分期特征及其所处的应变状态。结果表明，块体周缘的应变积累释放具有明显的两阶段分期特征，其周缘整体的应变释放和积累的分界线大致在公元2000年左右。块体周缘以及块体北缘、东缘、西缘目前均处于应变积累状态，应变积累时间均超过10年，未来将进入应变释放阶段，应变释放强度最大的为块体北缘、其次是块体的东缘和西缘；释放的应变量分别相当于6．5级和6．0级左右地震强度。南缘仍处于应变积累释放的起伏阶段。

鄂尔多斯块体周缘地震活动特征分析

分析了鄂尔多斯块体周缘的地震活动特征,结果表明块体的东缘、南缘、西缘均发生过8级强震或多次7级以上地震,而北缘历史上仅发生过1次7级地震,可见块体周缘的强震活动水平存在显著差异,中强地震活动的时间、空间差异也较为显著,1929年以前,块体北缘没有中强地震记录,而块体东缘、南缘、西缘却是中强地震的丛集区域,1929年以后,块体周缘的地震活动格局发生了显著变化。2008年5月12日汶川8.0级地震后,多种迹象表明,鄂尔多斯块体北缘特别是西北缘的地震危险趋势将进一步加剧。b值空间扫描结果显示该区域也是低b值高应力积累区域,鄂尔多斯块体北缘的历史中强地震均发生在这些高应力积累的区域。在关注鄂尔多斯块体西北缘的同时,也应特别关注超长平静区内蒙古临河至晋冀蒙交界地区发生强震的可能性。

俄罗斯贝加尔湖—日本仙台断面地震波速结构及其地质意义

本文以中俄、俄日学者合作所得到的地球物理资料为主,结合其它相关地质-地球物理数据,组构了俄罗斯贝加尔湖—日本仙台(BS)4000km长断面,用于区域性大尺度地研究东北亚洲地壳结构和一系列地质构造问题.研究BS断面地震波速结果表明:(1)西伯利亚板块和黑龙江板块地壳结构变化较大,并可分为上、中、下部地壳,欧亚板块东部陆缘带地壳结构较简单,基本两分.贝加尔裂谷带下部地壳厚度比松辽盆地的薄约7km,而上部地壳则相反,前者的比后者的厚约9km.两个裂谷带在Moho界面之下的波速分布差异也较大.(2)结合前人认识,综合分析认为,贝加尔裂谷带属主动式裂谷,松辽盆地属于混合型裂谷.贝加尔裂谷形成动力主要来自地球构造圈B″层物质上涌所形成的地幔热柱的垂向作用,由BLV带佐证,松辽盆地形成动力主要来自太平洋板块斜向俯冲的中远程效应.(3)日本国所位于的西太平洋岛弧带是多地震带,除了太平洋板块俯冲产生的浅部效应、地壳中断裂与流体的直接作用等因素,本文指出仙台等速块的物性条件是岛弧带的主要不稳定因素.同时指出需要关注日本东海岸深约30～40km的大级次地震的发生.

鄂尔多斯地块周缘地震活动周期及迁移特性

根据中国历史地震资料及现代地震观察资料,研究了鄂尔多斯地块周缘地震活动时间上的周期性及空间上的某些迁移特性。发现:地块周缘的地震活动有700—900年的活跃期;300—400年的活跃幕;20—30年的活跃段。在活跃期中,大震有绕地块周缘逆时针迁移趋势;在活跃幕、段中,中、强震有绕地块周缘顺、逆时针相间转动迁移趋势,并有对角、对边及反向迁移特征。

鄂尔多斯活动地块边界带地震动力学模型与强震危险性研究项目及进展

鄂尔多斯地块及其周缘地区的地震动力学和强震危险性研究,是检验和发展活动地块理论的理想场所。近年来,伴随青藏高原动力学研究视角的不断扩大,逐渐成为国内外新的地学研究热点。项目以"丝绸之路"经济带东端、我国重点强震危险区之一的鄂尔多斯活动地块为研究对象,构建活动地块及边界带三维深浅结构和构造变形模式,建立适用于板块内部的强震孕育动力学模型,完善大陆强震孕育和发生的活动地块理论,研发具有物理意义的时间相关强震预测理论模型,提出地震危险性理论预测技术规程。我国科学家20世纪末提出的大陆强震受控于活动地块的理论,为中国大陆强震危险地点预测提供了重要理论指导,但是如何将该理论更好地应用于实际的强震危险性预测研究中,还需要进一步深入研究活动地块运动和变形如何控制边界带强震的孕育和发生过程。选择鄂尔多斯活动块为研究的目标区,重点开展以下几个方面的研究内容:地块边界带断裂活动习性与强震复发行为;地块及周缘现今三维地壳运动与应变分配;地块及边界带深部结构与深-浅构造耦合;活动地块理论完善与边界带强震危险性研究。项目执行两年来,在几个方面均取得了进展和初步成果,建立了主要边界带断裂强震复发行为模式,获得了地块及周缘不同类型现今三维地壳运动状态,建立了关键区域地块边界带深-浅构造耦合构造模型,开展了边界带强震危险性研究。

鄂尔多斯活动地块边界带15000年以来强震活动与现今大地震空区

在青藏高原和太平洋构造域的共同作用下,鄂尔多斯活动地块及周缘边界带的断裂构造存在明显的运动性质差异,形成了明确的分区分段特征.本文基于探槽古地震记录和历史地震资料,通过多探槽中揭露的多类证据综合限定各断裂带上的强震事件,获得了鄂尔多斯活动地块周缘边界带主要断裂带上15000年以来180次强震事件,重建了地块边界带不同构造区强震活动的时间序列,将千年尺度的地震记录延长到万年尺度.在此基础上,建立了鄂尔多斯活动地块各不同构造区近15000年以来强震活动时空分布图像.鄂尔多斯活动地块各边界带长时间尺度的强震活动特征显示:地块边界带各分区内存在差异性的活动期和平静期,北、东北、东、西边界均存在不同程度的地震丛集和迁移规律;围绕鄂尔多斯活动地块周缘的边界带内15000年以来强震分布具有较为明显的丛集发生特征,平静期持续时间(约200~500年)不等;近5000年以来,各边界带上强震活动频次有明显增强的趋势,部分区段存在未来发生强震的风险;综合近3000年以来历史地震、最新强震破裂图像等判定鄂尔多斯活动地块边界带仍存在7个明显的大地震空区,即强震危险区.