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2009年 第31卷 第1期    刊出日期：2009-01-22

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地震地质2009年第31卷第1期目录

2009, (1):  0-0. 

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研究论文

汶川M_S 8.0地震地表破裂带北端位置的修订

李传友, 魏占玉

2009, 31(1):  1-8.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.001

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对汶川M_S8.0地震地表破裂石坎乡以北段的野外地质调查显示,这一段地表破裂仍然十分明显。地表破裂并未沿地质填图所标定的位置发育,而是在走向上稍有变化,但清楚的地貌显示它在此段并不是一条新生断裂。与前期工作相比,可观察到的地表破裂又往NE方向延长了约12km。该段破裂位于平武县石坎乡至青川县马公乡窝前村之间,走向为15°～45°,运动学性质主要为右旋走滑逆冲。地震地表破裂显示的同震垂直位移与石坎乡一带相近,为1～2m左右;右旋水平位移略有增加,为2.0～3.0m之间。地表调查的情况显示,地表破裂在北端可能消失在红光乡东河口一带。

黄土覆盖的阶地陡坎附近渭河断裂活断层探测

师亚芹, 冯希杰, 种瑾, 卞菊梅, 张安良, 许国昌, 戴王强, 李晓妮

2009, 31(1):  9-21.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.002

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陕西咸阳渭河北岸窑店、石何杨、杜家堡渭河断裂活断层探测结果表明,对于有黄土覆盖的、与阶地陡坎重合的活断层探测,要综合采用地形地貌分析、浅层人工地震、钻探和探槽等方法进行。特别是对于钻孔探测,要深、中、浅孔结合。首先用中、深孔确定断层在深部的位置,再用浅孔确定断层在近地表的位置和活动性。由于河流侵蚀,阶地陡坎区的河流相沉积地层是倾斜的,风成的古土壤层披盖在已有的倾斜地层上亦呈倾斜状态,因此,用以上地层判断断层的位置和活动量时,钻孔孔距一定要小,以2～3m为宜,孔距太大,会把侵蚀形成的已有陡坎高度加入断层的错距中,严重放大断层的错动量。探测结果表明,渭河断裂在窑店、石何杨、杜家堡等处与Ⅲ级阶地陡坎重合。该断裂在阶地陡坎上的活动量很小,错断晚更新世第1古土壤层1～2m,远小于2个阶地面的高差。可见,以前认为S1错距4.8m、17.94m是不准确的。

水库气枪震源产生的S波及其分裂

张尉, 戴恒昌, 李向阳, 陈棋福, 陈汉林, 陈颙

2009, 31(1):  22-33.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.003

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人工气枪震源在陆地水库可以有效激发S波,S波能量较强,与M_L1.6天然地震相当。气枪可用于S波分裂研究,对布置在燕山隆起带的流动地震台的气枪信号进行了S波分裂参数分析,结果表明,快剪切波偏振优势方向为NWW和NNE向,偏振方向和断裂的性质密切相关。气枪是高度可重复性人工震源,利用气枪定点激发和定点接收有可能精确获取S波分裂参数随时间的变化规律,为地震预测探索实践提供可靠的物理途径。

利用电成像结果推断隐伏断裂的方法及其典型形式

朱涛, 冯锐, 周建国, 郝锦绮, 王华林, 王硕卿

2009, 31(1):  34-43.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.004

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经过几年的试验,探测城市浅层隐伏断裂的电成像技术已取得进展。根据在北京奥运村、山东、甘肃和山西等地的试验探测结果,总结了利用电成像结果推断反映城市浅层隐伏断裂的电性结构间断面的方法、步骤及其典型表现形式。一般情况下,在分析时,首先分析电性结构的层状特征,以此初步判定探测区域中是否存在电性结构间断面;其次,要由深入浅分析电阻率等值线,如果它们能够从探测剖面的深部向上延伸到浅部,且存在等值线的整体性错断、强烈(集中)弯曲或梯度带,则表明存在表征隐伏断裂的电性结构间断面;最后需进行水平追踪分析,以确定表征隐伏断裂的电性结构间断面的空间展布。通过总结,可将电性结构间断面分为AB、ABA和AC3种类型。在文中,以淄博段张店-仁河断裂系为例,详细说明了如何使用所总结的方法来推断目标隐伏断裂的位置及空间展布。根据研究结果布设了工程钻孔,其结果证实文中的推断是正确的。不过,文中介绍的方法不是惟一的、死板的,切不可生搬硬套,仅期望为今后利用电成像结果推测城市浅层隐伏断裂的工作提一些供参考和帮助。

红河断裂带中南段断层岩FT测年及其地质意义

张秉良, 刘瑞珣, 向宏发, 万景林, 黄雄南

2009, 31(1):  44-56.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.005

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通过对红河断裂带中南段18个糜棱岩、12个角砾岩、10个碎裂岩和8个砂砾岩的显微结构详细观察,部分典型样品的磷灰石裂变径迹测年(简称FT测年,以下同),获得了红河断裂带中南段断层活动转换过程中微观特征的变化:糜棱岩的微结构特征显示红河断裂带早期断层活动为左旋走滑,糜棱岩和未变形的砂砾岩FT年龄均>20Ma,表明这期间红河断裂带曾发生一次构造热事件;碎裂岩和角砾岩的微结构特征显示红河断裂带后期断层活动为右旋走滑,微结构特征不同的碎裂岩和角砾岩的FT年龄可分3个时段(9.9～12.7,6.8～8.4,2～4.6MaBP),表明红河断裂带中新世以来曾发生3次断层位错事件。

高分辨折射勘探技术在浅层反射勘探失效地区的应用——兰州市活断层浅层地震探测实例

杨卓欣, 袁道阳, 段永红, 徐朝繁, 嘉世旭, 酆少英

2009, 31(1):  57-68.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.006

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浅层反射波法地震勘探是城市活断层探测通常采用的方法,然而特殊的地质构造条件常会使反射波法勘探失效,此时可尝试利用高分辨折射波地震勘探方法。在兰州市活断层浅层高分辨折射地震资料的解释中,笔者以初至时有限差分层析成像方法为主,结合常规折射波资料解释方法,并综合初至折射波走时特征获得了各测线的速度结构和界面构造特征。文中选取SS04-1和SS11-2测线,对其探测结果进行了详细的介绍,由这2条测线各自确定的主要地层界面和构造特征都与测线上的钻探资料具有较好的一致性。文中的探测结果表明:在城市活断层的探测研究中,对于反射波法勘探难以开展的地区,高分辨折射波法勘探技术不失为一种有效的替代方法。

1679年三河-平谷8级地震近断层强地震动的有限元模拟

潘波, 许建东, 刘启方

2009, 31(1):  69-83.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.007

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文中通过收集整理三河-平谷8级地震的历史记录、野外地质调查和区域地震等资料,建立了该地震的震源模型;以穿过研究区的12条测线和区域第四纪、新近纪、古近纪沉积等厚度图等资料为基础,建立了北京地区的传播介质模型;利用哈尔滨工程力学研究所的近断层强地震动有限元程序和40节点的高性能并行计算机计算了北京地区震后60s内地表各点的地震动速度时程和峰值速度。为检验模拟结果的质量,我们取2排测点的速度时程和水平向峰值速度等值线图进行了分析,发现计算结果与历史地震记录及实际地震观测资料吻合良好,说明了我们的模拟结果的可信性和模拟方法的客观性。

热水条件下斜长石和辉石断层泥的摩擦滑动研究

罗丽, 何昌荣

2009, 31(1):  84-96.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.008

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在热水条件下对辉长岩的2种主要组成矿物斜长石和辉石进行了摩擦滑动实验研究。结果表明:1)斜长石在整个实验温度范围内(<607℃)显示速度弱化,而辉石除了在200℃附近表现出微弱的速度强化外,在其他温度范围也都表现为速度弱化;2)斜长石在低温时强度随温度的升高而略有增加,高温时强度则随温度的升高而降低。辉石的摩擦强度随着温度的增加没有系统性的变化,在0.74上下波动;3)在热水条件下辉长岩的摩擦性质并不是这2种主要矿物的叠加,有可能是辉长岩中的次要矿物的存在导致了辉长岩的速度强化;4)本实验所得热水条件下的实验结果与干燥条件下的结果有很大差异,再一次表明水的存在极大地影响了岩石的摩擦稳定性。

2001年昆仑山口西M_S 8.1地震前背景形变场的模拟研究

程佳, 甘卫军, 王泽河, 陈为涛, 肖根如

2009, 31(1):  97-111.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.009

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文中以东昆仑断裂带周围分布的27个GPS站点的地壳运动速率矢量为约束,利用半无限弹性空间三维断裂位错模型,反演了东昆仑断裂、柴达木盆地北缘断裂、玛尼-玉树断裂和玛尔盖茶卡断裂带在2001年昆仑山口西M_S8.1地震之前的运动速率,并认为这些断裂带以反演出的运动速率错动所形成的形变场可以作为震前的背景地壳形变场。基于这一具有构造意义的背景速度场资料,计算了区域地壳应变率场和地震矩累积率场。结果表明,昆仑山口西地震前,东昆仑断裂的东西大滩段和玛尼-玉树断裂西段为该区域2个最显著的地震矩累积率高值区,其中东昆仑断裂的东西大滩段高值区为后来的昆仑山口西M_S8.1地震的发震段。

吉林龙岗四海火山碎屑物粒度分析与地质意义

刘强, 魏海泉, 许建东, 栾鹏, 孙春强, 潘波, 赵波, 于红梅

2009, 31(1):  112-121.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.010

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四海火山灰是龙岗火山群中的一次火山爆发形成的,这次火山爆发形成的玄武质空降堆积物分别组成金龙顶子火山渣锥和位于金龙顶子火山锥以东的、分布于辉南县红旗林场和靖宇县四海林场一带的低缓开阔的火山碎屑席。通过投点得知金龙顶子火山喷发类型为次布里尼式(Sub-Plinian)喷发,反映金龙顶子火山爆发强度很大。四海火山灰空降碎屑物7个样品的粒度累计频率曲线投点分布范围、集中区域均有较好的一致性,累计频率曲线表明碎屑物在空中搬运与沉降时都经过了类似的重力分选作用。近火口缘样品粗粒碎屑含量较高,随着与火口缘距离的增加,粗粒部分含量明显降低,细粒碎屑含量增加趋势明显。龙岗火山区内其它岩渣锥火山碎屑物粒度分布范围明显宽于四海火山灰粒度分布范围,累积频率曲线斜率较为一致。虽然样品距火山口距离均较近,但也出现了细粒富集程度变缓的现象,反映了龙岗火山区其它火山锥喷发强度明显小于四海火山。对比长白山天池火山碎屑物粒度分布特征发现,天池火山空降堆积物粒度分布斜率变化比较均匀,四海火山灰斜率有明显变化;四海火山灰最大粒度小于长白山天池火山空降堆积物,但是粗粒度碎屑物含量较高。细粒度碎屑物部分累计频率曲线上升趋势较缓,说明金龙顶子火山的喷发爆破性小于天池火山。

江西省及邻区地震动参数衰减关系

吕坚, 俞言祥, 汤兰荣, 高建华, 卢福水

2009, 31(1):  122-132.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.011

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在利用江西省及邻区的地震烈度等震线资料建立该区地震烈度衰减关系的基础上,以美国西部为参考地区,转换得到了相应的水平向基岩峰值加速度与反应谱衰减关系,并与中国东部地区的地震动参数衰减关系进行了对比,其结果更加符合该区历史和近代地震震害分布的地域性特点,可进一步应用于地震安全性评价、震害预测、损失快速评估等研究。

测井声波时差反演重构技术研究及应用

宋维琪, 陈伟

2009, 31(1):  133-140.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.012

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利用测井声波时差、自然电位和伽玛重构声波时差,分析了以上3种曲线结果对地质体响应方面的机制差异,给出了这些曲线的深度相对移动校正的方法。研究了多条测井曲线去噪的协方差矩阵特征向量滤波方法。在此基础上,利用小波多尺度分解技术进行声波时差曲线重构。在分析这3种测井曲线不同尺度小波分解结果的信号和噪音特点后,利用相邻分解尺度相关滤波技术,对各种曲线的小尺度(高频)分解结果进行滤波处理。为保证重构声波曲线的真实性,深入分析了多曲线、多尺度分解结果的冗余性(相关性)问题;利用特征值技术,对高频多尺度分解分量进行了非相关(正交)分析,最后实现了声波时差曲线的重构,并对重构结果与钻井岩心录井资料进行了对比验证,重构后的声波曲线在区分砂、泥岩性分辨率方面具有明显的提高。

郯庐断裂带北段及邻区现代地震活动性与应力状态

葛荣峰, 张庆龙, 解国爱, 徐士银, 王锡勇, 陈娟

2009, 31(1):  141-154.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.013

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收集了郯庐断裂带北段及邻区自1964年1月至2008年1月的1254个ML≥2.0的地震数据和191条震源机制解、198条原地应力测量数据,通过震中分布、震源深度、应变释放速率的分析计算和震源机制解及其它应力数据的统计,探讨了郯庐北段现今的地震活动性和应力状态。结果表明,郯庐断裂带北段及邻区的地震活动可分为日本海-长白山深震区、郯庐断裂带北段地震区、松辽盆地西缘地震区和松辽盆地内部地震区;郯庐断裂带北段现今地震强度较小,频度较低,但空间差异性显著,依兰-伊通断裂活动性比敦化-密山断裂强,且具有两端强而中间弱的分段活动特点;深震区P轴平均走向为288°,倾角约31°,断裂活动以逆断为主;郯庐断裂带北段附近浅震P轴走向以NEE-SWW向为主,倾角平均26°,T轴走向以NNW-SSE向为主,倾角平均23°,断裂活动以走滑和逆断为主。浅震区和深震区主压应力方位存在差异,这可能是在西太平洋板块低角度高速水平消减产生的NWW向挤压应力作用下,郯庐断裂北段右行走滑派生的次级应力场的影响。

乌鲁木齐碗窑沟断层电阻率成像探测与探槽剖面的对比研究

吴传勇, 谭明, 沈军, 刘景元

2009, 31(1):  155-161.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.014

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利用电阻率二维层析成像方法对碗窑沟断层进行了试验探测,获得了该断层典型的电阻率成像异常特征:地层电性结构存在强间断面,呈现明显的"二分"现象,高、低阻间的梯度界线倾向低阻区。在对乌鲁木齐地区其它具有类似构造特征的断层进行探测时,电阻率成像剖面呈现出相似的异常特征,说明这一异常特征可以作为乌鲁木齐地区判定断层的重要标志和依据。乌鲁木齐地区多为高角度的逆冲断层,此类构造电阻率成像剖面中高、低阻之间的界线与断层并不重合,断层处于高阻区域,倾向与视电阻率衰减梯度线倾向相反,断层的真实位置与图像最上部高、低电阻转折的拐点部位最接近。

问题讨论

1631年湖南省常德地震的再考证

董瑞树, 周庆, 陈晓利, 杜龙, 于红梅

2009, 31(1):  162-173.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.015

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1631年(明崇祯4年)在常德附近发生了一次破坏性地震,前人对该地震作过探讨研究,曾给出了4个等震线图和震中定位。文中在重新查阅历史记载资料的基础上,重新绘制了该地震的等震线,其极震区的烈度为Ⅸ度,相对应的震级为6³/4级。以该地震内圈等震线的几何中心为震中,根据梅世蓉-萨瓦连斯基有关震中烈度、震级和震源深度之间的统计关系,以及谢毓寿的统计结果,得到的震源深度为15～18km。最后文中还讨论了历史资料考证、判别的问题和不同地基条件的影响。

专题综述

年轻火山岩氩同位素体系定年技术最新进展及问题

杨列坤, 王非, 贺怀宇, 桑海清, 王英兰

2009, 31(1):  174-185.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.016

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对年轻(第四纪)火山岩K-Ar法、常规⁴⁰Ar/³⁹Ar法和激光⁴⁰Ar/³⁹Ar法定年的优缺点进行了评述,回顾了近10年⁴⁰Ar/³⁹Ar定年技术在该领域的进展,介绍了惰性气体质谱技术的进步及测量自动化对年轻火山岩定年的影响。讨论了快中子照射及⁴⁰Ar/³⁹Ar标样问题对高精度年轻火山岩定年的影响,分析了国内用于快中子照射的北京49-2反应堆中子通量梯度问题及对高精度定年的影响。结合年轻火山岩定年及数据处理的实际经验,介绍了年轻火山岩定年中的分析误差、主要影响因素及每个影响因子对总误差的贡献,指出³⁶Ar测试精度、系统本底和质量歧视是影响年轻火山岩高精度定年3个主要内部因素,并给出定量化曲线及减小影响的处理方法。最后列举了年轻火山岩定年存在的问题及可能的探索方向。随着技术的发展,⁴⁰Ar/³⁹Ar法在晚更新世火山岩定年领域将会占有主导地位。

对比分析中国有关场地条件对设计反应谱最大值的影响

赵艳, 郭明珠, 李化明, 王文仲

2009, 31(1):  186-196.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.017

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对国内有关场地条件对设计反应谱最大值影响的研究现状作了介绍,对不同研究者所采用的研究方法和得出的结论进行了对比。通过对比发现了4点不同:1)场地类别划分标准不同;2)所用地震记录来源不同;3)地震动强度的划分依据不同;4)在计算场地系数时所参照的场地类别标准也不同。同时,发现中国规范中Ⅳ类场地的范围过于小,有必要进行调整。综合上述分析,提出用峰值加速度来表示地震动强度,按照Ⅱ类场地的峰值加速度来进行分组,以有效峰值加速度EPA作为计算标准更加合理。利用真实的地震记录,根据各个台站的地质剖面图,按照中国现行的场地类别划分标准对所得到的场地进行类别划分,通过计算不同类别场地的EPA,结合这些分析结果,建议了用于不同类别场地设计反应谱最大值的一组经验系数。

Sabo works在日本的发展和应用

陈晓利

2009, 31(1):  197-205.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.01.018

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泥石流、滑坡等自然灾害的发生往往都造成人民生命财产和社会经济的巨大损失, 严重危害着人类的生活, 影响到社会、经济以及自然环境的持续发展。如何预防和降低这类灾害的损失, 是人类社会, 尤其是发展中国家面临的巨大问题。中国也是深受泥石流、滑坡等灾害影响严重的国家之一。2008年5月12日的汶川地震引发滑坡、崩塌众多, 凸现了对这类灾害进行治理的紧迫性和必要性。文中通过介绍日本Sabo works的发展和目前应用情况, 为中国泥石流、滑坡等灾害的防治工作提供有益借鉴。

论文

致谢审稿专家

2009, 31(1):  206-217. 

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2008年是令人难忘的一年,也是《地震地质》期刊的整体质量和影响力进一步提升的一年,先后编辑出版了“活动构造、新构造与地震危险性研究专辑”和“汶川MS8.0地震科考研究专辑-Ⅰ”、“汶川MS8.0地震科考研究专辑-Ⅱ”,编辑工作中得到了科学家们的大力支持。有113位来自综合性大学、科研院所、省地震局的专家,在地震科学考察和其他繁忙的工作之余,及时、认真、细致地为本刊审稿,字里行间中体现出科学家们的严谨的治学态度、强烈的事业心与崇高的奉献精神!借此机会道一声:您们辛苦了!向各位审稿专家致以崇高的敬意!审稿专家名单以拼音为序:安镇文白登海白志达柴炽章车用太陈文陈会忠陈棋福程绍平崔效锋单新建邓起东邓志辉刁桂苓丁东杜建国杜品仁方修琦甘卫军高原郭彦双虢顺民韩竹军何昌荣何宏林胡玲胡道功胡毓良黄立人江娃利姜立新蒋溥蒋海昆李大明李洪泉李胜乐李志强林元武刘百篪刘光勋刘力强刘启元刘锁旺刘永顺马瑾马胜利马文涛闵伟邱泽华屈春燕冉勇康申旭辉石耀霖史兰斌宋方敏宋立胜孙天林汤吉田勤俭汪一鹏王敏王琪王椿镛王广才王基华王吉易王清云王润生王双绪王晓青魏文博闻学泽吴法权吴立新伍向阳向宏发谢富仁徐杰徐常芳徐锡伟徐宗和许建东许忠淮续春荣薛荣俊鄢家全闫