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2008年 第30卷 第2期    刊出日期：2008-06-20

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地震地质2008年第30卷第2期目录

2008, (2):  0-0. 

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科研快讯

汶川8级强震极震区破坏情况与烈度

杨主恩, 邓志辉, 马文涛, 孙谦, 陈桂华

2008, 30(2):  349-354. 

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展现了汶川8级强震现场考察的极震区破坏情况,以及依据《中国地震烈度表》判断所达到的地震烈度,简要讨论了发震断层的类型和地震破坏特点。

汶川8.0级强震北川、映秀地表破裂现象

邓志辉, 杨主恩, 陈桂华, 马文涛, 孙谦

2008, 30(2):  355-358. 

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在汶川8.0级大地震后,通过对北川和映秀2个极震区地表破裂的初步调查发现:北川、映秀地震形变带总体上为NE-SW向展布;地震破裂带以逆冲为主,兼小量走滑位移;北川地表形变带挤压缩短量为3～4m,映秀地表破裂左旋走滑位移为0.4～0.5m。

汶川M_S8.0地震地表破裂带

何宏林, 孙昭民, 王世元, 王纪强, 董绍鹏

2008, 30(2):  359-362. 

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2008年5月12日14时28分4秒,四川省汶川县发生M_S8.0大地震。发震断裂为龙门山断裂带中的映秀-北川断裂。该次地震的地表破裂可分成2条,分别出现在龙门山断裂带中的映秀-北川断裂、彭县-灌县断裂上,前者破裂长度约200km,后者破裂长度约80km。本次地震的最大垂直和右旋水平同震位移出现在都江堰市虹口乡附近的映秀-北川断裂上,分别为(5±0.2)m和(4.8±0.2)m。破裂带南段出露的地表断层产状为N32°E/NW∠76°,其上的侧伏角为S75°～80°W,反映了该次地震在南段以逆冲运动为主,兼有少量的右旋走滑分量。

研究论文

识别断层活动和失稳的热场标志——实验室的证据

马瑾, 马少鹏, 刘培洵, 刘力强

2008, 30(2):  363-382. 

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利用一套双向伺服系统对含压性和张性雁列断层的标本进行变形实验,实验中应用红外热像仪和接触式测温仪同步记录岩石变形过程中热红外辐射的亮度温度场和温度场的变化;使用数字CCD相机同步采集标本表面的数字图像,并利用数字散斑方法对采集到的图像进行分析得到位移场和应变场的演化过程。实验结果表明:1)在断层贯通前压性雁列岩桥区温度最高,而张性雁列岩桥区温度最低;数字散斑结果显示压性岩桥区平均应变最高,而张性岩桥区平均应变最低。温度场对两类雁列断层在岩桥区相反的受力状态有清晰的响应,可以为判断断层应力状态提供标志。2)雁列断层经历了从岩桥区应力积累、破坏到断层失稳错动两个变形阶段,升温机制也由应变升温变为摩擦升温;伴随升温机制的转变,在岩桥区观测到断层失稳错动前的破坏降温、温度快速起伏以及升温脉冲等现象,是观测失稳前兆的最佳部位。3)在雁列岩桥区裂纹端点附近观测到升温脉冲,表现为温度快升快降,随后即出现断层带的快速升温。升温脉冲现象可能与裂纹端部的应力奇异集中和破裂扩展引起的应力释放有关。裂纹端部的扩展是断层失稳错动的条件,随后断层带的升温正是断层失稳错动造成的。断层带开始升温发生在失稳前2～3s内,岩桥区的降温发生在失稳前约20s,升温脉冲比断层错动早10～20s,它们是断层失稳错动的短临标志。对断层关键部位的温度变化开展观测与研究对发现断层活动十分重要,变温机制转变阶段对提前觉察断层失稳前兆尤为重要。

天津地区第四纪年代地层剖面研究

陈宇坤, 李振海, 邵永新, 王志胜, 高武平, 杨绪连

2008, 30(2):  383-399. 

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通过钻孔岩心光释光测年与古地磁测试,对天津地区黄骅坳陷和沧县隆起两个构造单元的年代地层进行了研究,对区内第四纪分层界线重新进行了划分,建立了本区第四纪年代地层剖面。黄骅坳陷和沧县隆起两个构造单元的沉积发展历史具有一定相似性,同时还存在较大的差异。主要表现在:第四纪以来,黄骅坳陷和沧县隆起均有海侵发生,沉积一些海相地层,但是其发育程度不同,反映两个构造单元有着差异较大的海侵历史;二者在第四纪年代地层序列上存在较大差异,形成的相应沉积物的类型和厚度明显不同,为两个不同的第四纪沉积单元;天津地区原来第四系内部的分层界线为:Q_h埋深20m,Q_p³为70～80m,Q_p²为180～210m,Q_p¹为400m。研究表明,天津地区的第四系在黄骅坳陷和沧县隆起上明显不同:黄骅坳陷中的全新统、更新统上段及中段底界深度约分别为19,45,103m,第四系底界深度>200m;沧县隆起上的全新统、更新统上段及中段底界深度分别为13,30,56m,而第四系底界埋深为162m左右,远远浅于原来第四系分层的界线。

则木河断裂带大箐梁子附近古地震组合探槽研究

田勤俭, 任治坤, 张军龙

2008, 30(2):  400-411. 

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古地震事件定年具不确定性,为了增加地震事件定年的可信度,文中通过断层活动方式、沉积环境和地震微地貌的综合分析来研究则木河断裂带上的古地震事件。在大箐梁子附近开挖组合探槽,揭露了3次古地震事件,分别距今约160a、3100a和5500～8900a,复发间隔为3000a左右;讨论了与走滑断层型地震相关的沉积过程,揭示了走滑断层在山坡部位形成鼓包和反向陡坎情况下的沉积模式。

山西交城断裂带多个大探槽全新世古地震活动对比研究

谢新生, 江娃利, 孙昌斌, 闫成国, 冯西英

2008, 30(2):  412-430.  DOI: 古地震; 全新世; 探槽; 交城断裂带; 山西

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介绍了沿交城断裂带5个地点开挖探槽揭示的古地震情况。这5个大探槽分别沿交城断裂带北、中、南段分布,其中北段和中段各有2个地点,南段1个地点,探槽之间相距11～35km。位于该断裂带北段和中段的4个探槽出露了断错全新世地层的断面,在这4个探槽中,位于断裂带北段的西张探槽和位于断裂带中段的新民探槽揭示的全新世3次古地震事件可进行对比,具有活动的同步性。由此显示交城断裂带的中段和北段在距今3060～3740a、接近5910a及8530～8560a期间,曾发生3次有地表破裂的古地震事件。位于断裂带北段的冶峪探槽,由于探槽位于台地内冲沟右旋扭曲处,断错的最新地层的年代距今10730a,其它断面断错晚更新世地层。位于断裂带中段的上固驿探槽地处洪积扇,断层带宽70m,断层走向N58°～74°E,断错的最新地层距今11570a,揭示了NEE向田庄断层晚更新世时期的活动。位于断裂带南段窑头探槽所在的原始地形受到人工改造影响,探槽剖面揭示全新统覆盖在显示距今3.0～3.5万年期间受到断裂活动影响的地层之上。交城断裂带5个地点的探槽开挖结果显示,该断裂带全新世时期的活动自南向北迁移

福建福清龙高半岛断裂活动性研究

黄卿团, 付萍, 尤惠川, 陈文彬, 宋毅盛, 叶友权

2008, 30(2):  431-442.  DOI: CNKI:SUN:DZDZ.0.2008-02-009

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根据对龙高半岛主要断裂与上覆地层的切割关系考察、浅层地震勘探、断裂两侧等时地貌面的分布调查等资料,分析了断裂第四纪以来的活动特征,并探讨了地震活动与断裂活动的关系。研究结果表明:中楼-东瀚断裂(F1)、高山断裂(F2)和海口-江阴断裂(F4)属有地质、地貌证据的中更新世活动断裂;三山断裂(F3)属浅层地震勘探确定的早中更新世活动断裂;福清断裂(F5)和东张断裂(F6)属断层物质TL测年结果确定的早中更新世活动断裂。从区内≥3级中小地震沿龙田-江镜地堑边界的分布特点看,可能与三山断裂和海口-江阴断裂活动有关

大凉山地区新生代地壳缩短及其构造意义

陈长云, 何宏林

2008, 30(2):  443-453.  DOI: CNKI:SUN:DZDZ.0.2008-02-010

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大凉山地区位于青藏高原的东南边缘,具体指鲜水河-小江断裂带中段安宁河断裂带和则木河断裂带以东的菱形地区。新生代以来大凉山地区的新构造运动不仅表现为沿区内大凉山断裂带的左旋走滑和逆冲2种分量的断层运动,还表现为轴向近SN的褶皱缩短。利用平衡剖面方法结合误差分析得出研究区的地壳平均缩短量为(10.9±1.6)km,缩短率为(17.8±2.2)%。研究区发生缩短变形的时间段主要集中在中新世和上新世(12～3.4MaBP),结合地壳缩短量计算出的研究区地壳缩短速率为(1.3±0.2)mm/a。对比沿大凉山断裂带的左旋滑动量,可以看出这种褶皱形式的地壳缩短在沿鲜水河-小江断裂带向SE方向传递左旋位移的过程中起着重要的作用

晚更新世以来黄土塬区临潼-长安断裂的活动性研究

李晓妮, 冯希杰, 戴王强, 师亚芹, 任隽, 李晋, 韩恒悦

2008, 30(2):  454-463.  DOI: CNKI:SUN:DZDZ.0.2008-02-011

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黄土塬区晚更新世风成黄土分布广、特征明显,与断裂关系直接。通过小鲍陂、桥沟、冢底村3个典型晚更新世断层剖面的仔细观察、测量和年代学工作,获得了白鹿塬、少陵塬、横岭塬3个黄土台塬上临潼-长安断裂晚更新世以来的活动性参数和区域地层的年代序列。研究结果表明,晚更新世以来临潼-长安断裂在白鹿塬段活动性最强,明显错断了黄土L1-2地层,而其两侧的少陵塬和横岭塬上,同时期断裂的活动性相对弱些。剖面中黄土L1-2及其以上地层被裂缝穿切的现象有可能说明,晚更新世中晚期以来临潼-长安断裂仍在活动,仅是强度有所减弱

霍尔果斯泥火山活动与新疆地区中强以上地震活动关系的初步研究

高小其, 王海涛, 高国英, 高歌, 王中道, 陆明勇, 桑丽荣, 杨晓芳, 郭卫英, 许秋龙

2008, 30(2):  464-472.  DOI: CNKI:SUN:DZDZ.0.2008-02-012

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基于1991—2006年间对新疆霍尔果斯泥火山的系统观测,初步发现了泥火山活动与新疆地区中强以上地震的活动具有较好的对应关系,且对预测未来地震的发震时间及震级都有一定的指导意义,如能对泥火山的动态进行长期监测,会得到更加有研究意义的资料;并认为泥火山具有一定的映震性能的原因可能与该泥火山处于中强以上地震活动的近震源区、构造上处于霍尔果斯背斜轴部及泥火山物质来自地层相对深处等有关

红河断裂带中南段糜棱岩分形特征及主要流变参数的估算

张秉良, 刘瑞珣, 向宏发, 楚全芝, 黄雄南, 郑勇刚

2008, 30(2):  473-483. 

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红河断裂带是一条经历了长期构造演化的块间构造变形带,该断裂的西南侧出露一套经韧性剪切形成的糜棱岩。研究区糜棱岩宏观上发育多种变形组构,如构造面理、线理、S-C组构等。微观变形特征有云母鱼、长石碎斑、长石和角闪石压扁拉长、碎斑旋转形成的压力影等;尤其是石英普遍变形,其特征有波状消光、核幔构造、动态重结晶、单颗粒压扁拉长及石英条带等;石英动态重结晶新颗粒尤其发育,重结晶的新颗粒边界具有锯齿状或港湾状等不同的微观特征,这些不同的特征记录了变形时的温压环境和流变速率。石英新颗粒分维几何统计分析表明:研究区石英动态重结晶颗粒边界形态具有自相似性,表现出分形特征。分维数值为1.150～1.180,变形温度大约500℃,同构造变质环境属高绿片岩相-低角闪岩相;初步估算应变速率可能低于10^-8.4s^-1,根据石英重结晶的粒径估算变形古应力为42.0～58.0MPa。

长白山天池火山造锥粗面岩新的K-Ar年龄

孙春强, 魏海泉, 刘强, 盘晓东

2008, 30(2):  484-496. 

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根据采集样品的野外产状,结合前人对天池火山造锥阶段粗面岩时代的研究以及本文给出的新的K-Ar年龄,比较了天池火山北坡和东北坡的造锥粗面岩喷发时代,分析了不同期次喷发的粗面岩的覆盖范围,发现天池火山东北坡粗面岩年龄明显新于北坡粗面岩年龄。天池火山东北坡造锥阶段粗面岩的最老年龄距今0.38Ma,属于中更新世晚期,是第3造锥阶段的喷发物。在东北坡未发现第1造锥和第2造锥阶段的喷发物。新给出的天池火山北侧和东侧2个钻孔资料表明,天池火山造锥粗面岩喷发之前存在距今约2Ma和约1Ma左右的更早期的粗面岩喷发过程。造锥阶段碱流质岩浆喷发持续时间可能在距今0.190～0.0192Ma。

利用地震剖面研究夏垫断裂西南段的活动性

高景华, 徐明才, 荣立新, 柴铭涛, 王广科, 王小江, 刘冠军

2008, 30(2):  497-504. 

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地震方法是针对厚覆盖区城市直下型活动断裂的一种不可替代的探测技术,对于不同的探测深度需采用不同的排列长度。为研究夏垫断裂在远离三河-平谷8.0级地震震源区的活动性,我们在该震源区SW方向约30km处开展了中浅层反射地震探测试验,并跨过中浅层地震探测到的夏垫断裂进行了浅层反射地震探测试验。浅层和中浅层地震探测的试验结果表明,在5m道间距的地震剖面上,在200m深度以下夏垫断裂得到了较好的反映,在该深度以上,该断裂反映不明显;在2m道间距的地震剖面上,夏垫断裂错断明显,但剖面上的最浅一组反射波(深度约30m)却没有发生明显错断。由此得出:距1679年三河-平谷8.0级地震震源位置SW方向约30km处,夏垫断裂的活动性减弱。

浅层人工地震P波和S波资料揭示的郑州老鸦陈断层特征

刘保金, 赵成彬, 尹功明, 田勤俭, 刘尧兴, 酆少英

2008, 30(2):  505-515. 

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断层活动性的探测研究是城市防震减灾的基础性工作。为了查明郑州老鸦陈断层的位置、性质及其活动性,2006年底跨老鸦陈断层进行了高分辨率的浅层地震P波和S波探测,通过采用不同的地震波激发源、不同的观测系统参数相结合的工作方法,获得了沿剖面不同深度的地下细结构图像,揭示了老鸦陈断层的形态和特征。结果表明,老鸦陈断层为一条倾向NE、走向NW的正断层,该断层错断了新近系(N)以前的地层,在Q+N地层内部没有发现断层引起的地层错断现象。

宁洱地震区深部电性结构及发震构造初析(一)

汪晓, 赵国泽, 汤吉, 肖骑彬, 陈小斌, 王继军, 蔡军涛

2008, 30(2):  516-524. 

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在2007年6月3日宁洱6.4级地震区进行了宽频带(1000～1/4096Hz)大地电磁观测,采用了远参考道技术和Robust技术对观测数据进行了处理,分析了视电阻率和相位曲线、二维偏离度及区域电性结构方向,采用非线性共扼梯度(NLCG)二维反演技术对实测资料进行了反演,得到了与实测曲线拟合程度较高的反演模型。从二维解释结果可以看出:横向上,以12号测点为界,明显地划分为2个不同的电性分区,推测存在具一定延伸的断裂构造。纵向上,30km深度以上大致可分为4个电性层:1)中、新生代盆地沉积层(Mz—Cz),厚约1km。2)古生代沉积层(Pz),厚约5km。3)壳内高导层(HCL)。4)中、下地壳(MLC)。其中壳内高导层埋深在12号点左右存在较大的差异,推测在12—13号点下高导层顶部存在壳内的滑脱构造。宁洱地震震源深度为5km,文中所推测的滑脱构造位于这一层位上。认为该滑脱构造为本次地震的发震构造。

大地电磁测深二维正演中辅助场的新算法

马为, 陈小斌, 赵国泽

2008, 30(2):  525-533. 

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文中提出一种计算大地电磁二维正演辅助场的新方法。在主场满足线性插值基函数的前提下,通过构建二次插值基函数来提高辅助场计算中数值求导的精度。通过与线性插值函数法的计算结果进行对比,证明该算法在基本不增加计算量的同时可以大幅度提高大地电磁二维正演精度。文中还研究了网格对辅助场计算的影响,结果表明二次插值法较线性插值法对网格的要求更为宽松。此外还以均匀半空间模型为例讨论了地表网格纵向间距与模型之间的关系,这对正演计算中的网格设计有参考意义。

新疆乌鲁木齐地区震源深度分布与断层关系研究

李莹甄, 高国英, 高歌, 李志海

2008, 30(2):  534-543. 

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采用新疆维吾尔自治区地震局精度较高的常规地震目录和双差定位目录,对乌鲁木齐地区震源深度的分布特征及与断层的关系进行了研究。结果表明,乌鲁木齐地区的平均震源深度随震级的增加而加深,并形成3个分布层。震源绝大多数分布在上地壳1～35km深度范围内,优势集中在上地壳16～25km深度范围内。平均震源深度的空间分布特征与断层的展布密切相关,乌鲁木齐市附近的3组断裂所夹持的地块震源深度最浅,深度处于17～21km之间,而在周边一些深大断裂上震源深度较深。不同构造部位的震源深度剖面显示,清水河子断裂、齐古断裂、依连哈比尔尕等断裂的断裂面处于无震蠕滑或闭锁状态,地震主要发生在其下的滑脱层中;而在霍尔果斯、西山、二道沟等断裂上,震源深度从滑脱层延伸到断裂面上,反映出断裂未完全闭锁时的弱运动状态,显示这些断裂为新的活动断裂。震源深度的分布还与乌鲁木齐地区复杂的地壳结构有关,地震多分布在低速体之上或低速体和高速体之间的夹层中。

遗传有限元法反演西安地区的地层密度变化

朱桂芝, 石耀霖, 祝意青, 王庆良

2008, 30(2):  544-552. 

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结合1992—1994年的重力变化资料和1988—1991年的水准资料,运用遗传有限元方法计算西安地区的重力变化和对应的地层密度变化,然后计算重力变化梯度场进一步分析西安地区重力变化的原因。结果表明,过量抽取承压地下水引起承压水位下降、黏土层释水压密和两者共同作用导致的地面沉降是西安地区的重力变化的主要原因。大部分地区承压含水层系统中黏土层的压密产生正的剩余地层密度,而在如小寨、铁炉庙区的局部区域,抽取潜水导致潜水位下降、水体流失是产生负的地层密度变化的主要原因,但不排除其与地裂缝活动相关的可能性。

问题讨论

火山岩地区断层活动时代鉴定中的问题及其讨论

许建东, 周本刚, 魏海泉, 赵波, 潘波, 栾鹏

2008, 30(2):  553-561. 

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通过野外地质、地貌调查,对新生代玄武岩普遍发育的吉林省靖宇县龙岗火山群地区的断层活动性进行了研究,结合断层物质ESR测年分析结果以及本地区第四纪火山活动的特点,发现ESR测年数据与野外实际观察到的地质现象比较相对偏新。文中讨论了产生这一现象的两个可能原因:1)研究地区大规模的第四纪岩浆喷发活动作为一种重要的热事件,对于先存的断层物质中的ESR测年信号具有"退火"和零化作用;2)化学风化作用、地下水的淋滤作用、次生物质的混入和富硅热液作用而导致的次生石英颗粒的增长,都可能会导致断层带物质ESR测年剂量的增加,从而引起测年结果偏新。因此,研究区ESR测年结果反映出的并非是断层最后一次的活动年代,而可能是断层活动的上限年龄。尽管与实际的断层活动年龄有较大的差距,但对于大型工程场地的地震安全性评价,尤其是对于能动断层的鉴定,这种"上限年龄"仍然具有十分重要的应用价值。

新技术应用

中国大陆卫星红外亮温与海拔高度关系的研究

马晓静, 邓志辉, 陈梅花, 祖金华, 王煜

2008, 30(2):  562-572. 

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海拔高度与卫星热红外亮温的关系是尚待深入研究的能反映地球表面热状态的重要信息,也是影响地震热红外异常分析的主要因素之一,文中把海拔高度每增加100m亮温降低的幅度称为亮温梯度,在系统筛选处理卫星热红外遥感数据的基础上,把中国大陆划分为西北、青藏、川滇、东北、华北和华南6个地区分别进行研究,取得了一些初步的结果:1)不同地区、不同月份亮温梯度的总体趋势相似,但又存在细节上的差异;2)各个地区的亮温梯度都小于前人根据气温资料计算得到的气温直减率(0.64℃/(100m)),而且在绝大多数情况下都<0.4℃/(100m),变化范围主要集中在0.15～0.35℃/(100m)之间;3)除青藏地区以外,其它5个地区的亮温梯度总体上表现为夏大冬小的特点。分析认为冬季冷空气的作用、大气对地面辐射的吸收衰减以及地理环境的差异等是影响亮温梯度时空动态的主要因素。

新闻信息

活动构造学、新构造学与地震危险性评价学术研讨会圆满成功

于贵华

2008, 30(2):  573-575. 

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春光明媚、繁花似锦的季节,中国地震学会第七届地震地质专业委员会组织的第1次学术讨论会——活动构造学、新构造学与地震危险性评价学术研讨会在中国文化积淀厚重、雄伟壮丽的泰山脚下举行并取得圆满成功。