Continental dynamics and continental earthquakes

Two key research projects in geoscience field in China since the IUGG meeting in Birmingham in 1999, the project of East Asian Continental Geodynamics and the project of Mechanism and Prediction of Strong Continental Earthquakes are introduced in this paper. Some details of two projects, such as their sub-projects, some initial research results published are also given here. Because of the large magnitude of the November 14, 2001 Kunlun Mountain Pass MS=8.1 earthquake, in the third part of this paper, some initial research results are reviewed for the after-shock monitoring and the multi-discipline field survey, the impact and disaster of this earthquake on the construction site of Qinghai-Xizang (Tibet) railway and some other infrastructure.

中国岩石圈应力场与构造运动区域特征

笔者系统分析了1918—2005年间中国大陆及其周缘发生的3130个中、强地震的震源机制解,根据其特征进行了岩石圈应力场构造分区,首次得到区域应力场的压应力轴和张应力轴空间分布的统计数字结果。在此基础上研究了应力场的区域特征、探讨了其动力学来源以及构造运动特征。总体结果表明,中国大陆及其周缘岩石圈应力场和构造运动可以归结为印度洋板块、太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚板块之间相对运动,以及大陆板内区域块体之间的相互作用的结果。印度洋板块向欧亚板块的碰撞挤压运动所产生的强烈的挤压应力,控制了喜马拉雅、青藏高原、中国西部乃至延伸到天山及其以北的广大地区。在青藏高原周缘地区和中国西部的大范围内,压应力P轴水平分量方位位于20～40°,形成了近NE方向的挤压应力场。大量逆断层型强震集中发生在青藏高原的南、北和西部周缘地区,以及天山等地区。而多数正断层型地震集中发生在青藏高原中部高海拔的地区,断层位错的水平分量位于近东西方向。表明青藏高原周缘区域发生南北向强烈挤压短缩的同时,中部高海拔地区存在着明显的近东西向的扩张运动。中国东部的华北地区受到太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压的同时,又受到从贝加尔湖经过大华北直到琉球海沟的广阔地域里存在着的统一的、方位为170°的引张应力场的控制。华北地区大地震的震源机制解均反映出该区地震的发生大体为NEE向挤压应力和NNW向张应力的共同作用结果。台湾纵谷断层是菲律宾海板块与欧亚板块之间碰撞挤压边界。来自北西向运动的菲律宾海板块构造应力控制了从台湾纵谷、华南块体,直到中国南北地震带南段东部地域的应力场。地震的震源机制结果还表明,将中国大陆分成东、西两部分的中国南北地震带是印度洋板块、菲律宾海板块与太平洋板块在中国大陆内部影响控制范围的分界线。

大陆动力学与大陆地震研究

简要介绍了 1999年英国伯明翰IUGG大会以来 ,中国地学界围绕大陆地震研究开展的两个重大科学研究项目———《东亚大陆地球动力学研究》项目和《大陆强震机理与预测》项目的科学目标、子项目构成及所涉及的主要研究内容和取得的一些初步研究结果 .文中还介绍了2 0 0 1年 11月 14日昆仑山口西MS8.1强烈地震的主震后 ,中国地震局开展的现场余震监测工作及这次强烈地震提出的一些科学问题 。

青藏地块区大地震迁移规律与未来主体活动区探讨

文中在总结中国大陆7级以上地震迁移循环特征和机理的基础上,重点对青藏地块区7级以上地震的时空迁移特征、机理及未来发展趋势进行了综合分析。结果表明:中国大陆区域性强震、大地震活动存在时间上的丛集性和空间上的分区、分带性,并在时、空上表现出迁移和循环的特征。在过去的100多年,存在由西向东、由南向北迁移循环的4个大地震丛集区域,每个区域的丛集时间约20a,1个完整轮回时间约80a,其机理与中国大陆最新构造活动主要受印度板块向N对亚欧板块的持续挤压、青藏高原绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋转作用以及地球自转速度变化所造成的附加应力场的影响有关。自1900AD以来,青藏地块区经历了3个地震活动的丛集高潮期(也称为地震系列),即1920—1937年的海原-古浪地震系列、1947—1976年的察隅-当雄地震系列和1995年至今的昆仑-汶川地震系列(主体活动区为巴颜喀拉地块)。这3个地震系列主体活动区的迁移图像反映了青藏地块区构造活动从块体周缘边界构造带逐渐向内会聚、高原内部发生挤压隆升和向SE挤出等现今构造变形过程。分析表明,已经持续20余年的昆仑-汶川地震系列可能趋于结束,未来20a中国大陆7级大地震的主体活动区可能迁移到青藏地块区周缘的边界构造带上,重点是东部边界构造带(即广义的南北地震带),同时应关注北部柴达木地块边界带等区域的主干活动断裂中大地震空区、空段等孕震有利部位。

关于重力失衡与地震成因机制关系的探讨

对地震机制的传统理论提出了质疑,认为6 500万年前的白垩纪末,地球被撞击形成了青藏高原等地形地貌及地质构造,地球产生了巨大形变,造山运动、地质构造是地球被撞击形变的结果.现今的地震是地球自转遵循角动能矩守恒过程中对形变部位的修复,也就是由地质构造围限的单元体漂浮在地幔或软流层上重力失衡的结果,或者说,漂浮在地幔或软流层上的地质体下陷对岩浆挤压引起地壳破裂而发生的震动.深部地震、火山喷发、大陆微小漂移等现象均能验证重力失衡是地震的成因机制.

全球大陆中深源地震机理科学问题——兼论人体科学与地震预测国际研究动态

本文系统阐述全球大陆中深源地震分布、大陆中深源地震机理、大陆动力学与中深源地震,我们研究中国大陆地震活动与地球动力学的关系,是一个非常重要的科学课题。人体科学与地震预测国际研究动态,人体感应将成为一种新的预测灾难的手段,人体感应将为国家的防灾减灾事业增添新理论、新方法、新思路。

中国地震局《大陆强震机理与预测》项目学术交流代表团赴美考察

20 0 0年 5月 ,以《大陆强震机理与预测》项目首席科学家张国民研究员为团长的中国地震局《大陆强震机理与预测》项目学术交流代表团一行 8人赴美进行学术交流和访问。代表团在美国期间 ,先后参观访问了门洛帕克美国地质调查局、加州大学洛杉矶分校、加州理工学院、华盛顿卡内基研究所、美国国家科学基金会和麻省理工学院等单位 ,并与美方有关专家学者和项目管理人员就有关学术问题及科研项目的评审和管理等问题进行了交流和讨论。

活动地块理论框架下的地震物理预报展望

中国大陆强震孕育发生的关键科学问题主要包括:从板块到断层应力加载动力学过程、区域强震活动时空演化动力学过程、大陆强震原地复发动力学过程等.上述问题在活动地块理论框架下,基本研究方向可分为周边板块边界动力加载、活动地块划分及其变形机制、活动地块边界带与区域强震演化、大陆型强震原地复发动力学模型.相应地,中国大陆型强震物理预测研究的重点研究内容主要包括:(1)从板块到断层应力的加载过程,明确大陆强震孕育发生的动力来源;(2)基于震源物理模型,研究大陆型强震变形机制,为强震地点和震级预测提供支持,可称之为基于震源物理模型的综合概率预测;(3)大陆型强震复发动力学过程以及强震破裂动力学过程,为时间物理预测提供依据,可称之为强震动力学概率预测;(4)区域断裂系统与强震时空演化,分析区域强震成组时空演化及动力机制,实现区域强震成组活动和单个断层强震的物理预测.本文根据国内外研究进展和我国地震预报业务现状,对我国大陆强震孕育发生的现象或规律进行梳理与总结,尝试描述活动地块理论框架下的地震物理预报工作方向,期望能为我国地震物理预报起到抛砖引玉的作用.

大陆强震机理与预测研究综述

本文对 973项目“大陆强震机理与预测”研究作了综述 ,介绍了项目研究的科学背景、总体科学思路、研究内容和科学目标。项目经过 5年的研究 ,提出了中国大陆活动地块科学假说 ,并应用于描述中国大陆现今地壳运动的特征和机制 ,探索大陆强震的发生机理和预测方法 ;项目并在地震预测流动实验场研究、强地震预测研究和重要经济区地震灾害预测研究等方面取得了一系列重要进展。

强震孕育发生的大陆活动地块理论未来发展与强震预测探索

1地震预测预报研究的学术高地——强震孕育发生的大陆活动地块理论框架建立地震作为一种重大自然灾害,直接影响着人类生活和自然环境.20世纪中叶板块构造学说的建立,对发生在板块边缘约占全球80%地震的分布特征、形成机制、活动规律、动力过程等给出了合理解释,但是却很难解释发生在远离板块边缘,特别是大陆板块内部成灾性最大的大型、特大型地震[1,2].