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2007年 第29卷 第1期    刊出日期：2007-03-03

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地震地质2007年第29卷第1期目录

2007, (1):  0-0. 

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研究论文

南北地震带强震迁移特征及其与南亚地震带的联系

汪一鹏, 马瑾, 李传友

2007, 29(1):  1-14. 

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南北地震带1500年以来7级以上强震迁移显示出3种方式:由北往南大致等时距的迁移、由南往北多样式的迁移和一个时段内全带范围内的成组强震群发活动。从以往100年的强震活动分析,南北地震带的活动还与从缅甸至印尼苏门答腊的南亚地震带强震活动相关联,前者的强震往往滞后于后者几月至数年发生。因此,2004年12月26日苏门答腊岛西面海里发生8.7级大地震后南北地震带发生强震的可能性不能忽视。南北地震带上述多种强震迁移活动特征既与印度板块向NNE的碰撞、俯冲过程有关,也与青藏高原与其东北缘稳定、坚硬的鄂尔多斯和阿拉善块体的相互作用有关。

京津唐地区地震灾害区域宏观脆弱性变化的初步研究——空间变化

苏桂武, 朱林, 马宗晋, 吴琼

2007, 29(1):  15-33. 

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在讨论和明确地震灾害区域宏观脆弱性的含义、分析层次和描述角度的基础上,以京津唐地区和2000年为例,构建了一个由25个指标组成的描述该地区地震灾害区域宏观脆弱性的指标体系;基于该指标体系,以主成分分析作为定量分析方法中的主线,对该地区该类脆弱性空间变化的特点和规律进行了初步的定量概括和综合。结果表明:研究区地震灾害区域宏观脆弱性的空间变化主要表现为6种脆弱性模式,各模式反映的脆弱性空间差异在形式、幅度和主要驱动因素上各异;北京、天津、唐山和秦皇岛等大中城市的市区是研究区脆弱性最大的部位,大大高于全区脆弱性的平均状况,而较全区脆弱性平均状况明显小的地区则集中在京、津两地诸郊县,研究区其他地区的脆弱性状况大体围绕全区平均水平小幅波动。

红河断裂带南段中新世以来大型右旋位错量的定量研究

向宏发, 虢顺民, 张晚霞, 韩竹军, 张秉良, 万景林, 董兴权, 陈立春

2007, 29(1):  34-50. 

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红河断裂带南段(元江—元阳一带)穿经盆地内的"中谷断裂",是一条新构造期明显活动的主平移断裂。它的新近活动将中新世红河盆地一分为二,右旋切错至倮头山—大曼迷一带。与此相伴,山前断裂则以正断活动为主。沿"中谷断裂"高角度切错中新统的剪切走滑断面,被断错的中新世条形盆地内发育轴向NE的挤压褶皱及压缩变形的空间变化特征,下中新统、中上中新统、上新统及第四系的分布依次自SE向NW有序迁移且在"中谷断裂"的东北盘节节错后分布等,均表明红河断裂南段中新世以来自SE向NW的不断破裂扩展和右旋走滑位错;区段内中下中新统较厚的山前磨拉石沉积建造、卷入"中谷断裂"剪切变形的强度中新统明显强于上新统等表明,红河断裂南段大规模的右旋走滑运动应发生在中中新世前后,其FT年龄约为距今13.7Ma;根据切错的中新统的平面尺度、用平衡剖面法恢复压缩前盆地的长度和由断层变形带宽度等计算,求得红河断裂带南段中新世以来大型右旋位错总量介于62～69km,中值为65km。研究资料还表明,红河断裂右旋走滑运动作为一个过程,经历转换活动期(N₁)、右旋走滑初始期(N₁²)、大型右旋走滑期(N₁³—N₂¹)和右旋走滑扩展期(N₂²—Q_p¹)等多个发生、发展与演化阶段。与其相应的断裂活动性质也存在着从剪切走滑—张性走滑不断交替的转换过程。

新闻信息

第3届北郊地球科学学术沙龙于2007年2月9日举行

王二七, 徐锡伟

2007, 29(1):  50-50. 

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第3届北郊地球科学学术沙龙于2007年2月9日在中国科学院地质与地球物理研究所举行。孙继敏、徐锡伟、方念乔、方小敏、钟大赉、郑德文、丁仲礼、丁林、姚檀栋、刘小汉、刘静和付碧宏等人围绕中国西部构造与气候相互作用等热点和前沿科学问题作了主题发言。围绕这些主题,来自不同学科的研究人员和研究生开展了深入而热烈的讨论。北郊地球科学学术沙龙是马宗晋院士倡导,中国科学院地质与地球物理研究所、中国地震局地质研究所和中国科学院青藏高原研究所共同发起的。由各单位轮流主办,欢迎地学界各兄弟单位和科研人员参与学术沙龙活动。

研究论文

734年天水7级地震考证与发震构造分析

雷中生, 袁道阳, 葛伟鹏, 何文贵, 刘兴旺

2007, 29(1):  51-62. 

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根据历史地震资料的考证结果,734年天水地震的极震区位于秦州中都督府、麦积都尉一带,今天水市秦城区、北道区和麦积山一带,震中烈度达Ⅹ度,震级7 1/2级左右。其等震线长轴方向为NW向,大致与西秦岭北缘断裂带的甘谷-武山断裂段相吻合,极震区正好位于甘谷-武山断裂段的东端。综合分析认为,734年天水7 1/2级地震的发震构造为西秦岭北缘断裂带的甘谷-武山断裂段东端。

2004年西藏懂错M_S 5.6地震的宏观烈度调查与控震构造分析

吴中海, 吴珍汉, 胡道功, 彭华, 叶培盛

2007, 29(1):  63-76. 

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地表调查结果表明,发生在西藏中部的2004年懂错M_S5.6地震的极震区位于懂错东侧的贡巴淌—怕尔淌之间,最大烈度为Ⅶ度,宏观震中的地理坐标:31.70°N,91.26°E。此次地震是懂错盆地东缘边界断裂活动的结果。该断裂带是一条长40km左右、NNE走向的全新世活动正断层,在断裂带的北段发育可能形成于全新世晚期的古地震地表破裂带。地表的晚第四纪断裂活动和近期的地震活动特征显示,蓬错-懂错-错那-安多地堑系构成了西藏中部一个重要的长约120km的NE向地震活动带,其北段和中南段是其中应变积累时间更长的地段。

新疆伽师及周围构造应力场区域特征探讨

高国英, 王海涛, 聂晓红, 龙海英

2007, 29(1):  77-87. 

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在利用伽师及周围58次中强地震震源机制解对这一地区的构造应力场进行分析的基础上,结合系统聚类和应力场反演计算结果,对不同时期、不同区域应力场的变化特征进行了分析。该区域地震以走滑错动为主,柯坪块体逆冲作用更为明显。区域最大主压应力方向近SN,但不同构造背景下的主压应力方向存在着较明显的差异。乌恰-喀什地区P轴基本近SN向,但存在着由NW—SN—NE的随时间变化的过程;柯坪块体内部长期以来受较为一致的NW-SE向压应力作用;伽师震区P轴方向为NE-SW。1996年区域应力场方向开始发生明显的变化,P轴方位向NE偏转,倾角增大。结果表现出不同构造环境下应力场分布格局的特征或变化。

地震资料高阶累积量相关法砂体预测

高云, 宋维琪, 刘仕友, 杨凯

2007, 29(1):  88-94. 

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东营凹陷西部沙四段地层叠置关系复杂,物性纵横向变化剧烈,地震反射特征差异小,给砂体识别尤其是砂体边界的识别带来了困难。针对以上问题,文中提出了基于地震信号多尺度高阶累积量的相关分析技术。在高阶统计量分析理论和小波分析理论的基础上,首先对地震记录进行高阶统计量变换计算,然后对该变换结果进行多尺度分解。为了使相关分析结果更加可靠,在对上述结果进行相关分析计算时,适当地加入了计算多尺度地震记录的包络结果。对算法从理论模型和实际资料上给出了论证,特别是在解决实际问题方面,经技术处理后,使原来较模糊甚至很弱的地震记录有了清楚的显示。在平面上,原来的地震资料中几乎不能分辨的砂体及边界得到了清晰的反映。

山东地区多台波速比研究

张学民, 张天中, 李永红, 李霞, 刁桂苓

2007, 29(1):  95-104. 

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文中从多台计算波速比方法的原理入手,对不同公式计算的波速比差异进行了深入分析,认为在原理一致的条件下,波速比差异主要与拟合过程中自变量的选取及2组数据的相关系数有关。利用2002年1月至2005年7月山东省境内及江苏省北部共52个数字及模拟台站的地方震P波和S波到时资料,选取有4个以上记录台站的地震。整个研究区域的平均波速比为1.716,反映了这个地区的波速比相对于华北其他地区偏高。将研究区域划分为1°×2°的单元,并剔除距离震中过远的台站,以保证区域特征能得到反映。通过对比不同单元的平均波速比发现,34°～37°,115°～119°的平均波速比明显高于其他单元,而它们正好分布在郯庐断裂的两侧,应该与该地区上地壳的岩石性质及震源深度分布范围较宽导致的平均效应有关。

复杂山区煤田三维地震数据采集技术研究

周俊杰, 李士祥, 贾运巧, 刘海新

2007, 29(1):  105-113. 

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在复杂的山区煤田三维地震勘探中,受地形和地表、地质条件的限制,使野外地震数据采集技术成为关健。文中结合在新安煤田三维地震勘探过程中遇到的复杂条件(地形极其复杂,相对高差大、潜水面变化不定、地表岩性横向变化大等),通过野外的试验对比,选择良好的地震激发和接收条件,应用非线性观测系统理论等多项技术措施,以保证野外地震记录的质量,从而更好地为下一步的地震数据处理与解释服务。研究结果表明:本勘探区内三维地震数据采集中,所采用的技术方法得当,效果明显,而且对具有相似地表、地质条件的地区具有借鉴作用。

识别地下水超采区井水位异常性质的理论与方法

张素欣, 张子广, 任晓霞, 王想

2007, 29(1):  114-121. 

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长期过量开采地下水,使地下水位持续下降、水质发生变化,动水位观测井断流;地面沉降造成井管上窜,观测管路系统被损坏等,这些现象对地震地下流体观测地震前兆异常的正确判断带来很大困难。应用水文地质理论与方法,分析含水层的水均衡状态、应力-应变状态及其与水位动态的关系,初步探讨了超采区井水位异常性质的理论与方法。结果表明,根据井孔所在区水位下降漏斗的扩散特征,结合以上所提到的理论和方法,依据资料多年变化特征,可以较准确地判断异常的性质。研究结果有助于区分单一集中抽水与长期地下水超采对水位观测的影响,有助于正确识别超采区水位前兆异常,有助于地震分析预报水平的提高。

远场大震的水位、水温同震响应及其机理研究

陈大庆, 刘耀炜, 杨选辉, 刘永铭

2007, 29(1):  122-132. 

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深井水温观测在中国已经开展了20年,但目前对于水温响应机理的研究还不充分。在对2004年12月26日印尼苏门答腊M_S 8.7地震后,中国地下流体观测井网中121个观测井水位、水温同震响应特征的研究中,作者发现了具有规律性的一类变化类型:当某些观测井水位出现振荡的时候,其同井水温绝大多数会出现几十分钟到数小时的下降—恢复过程。为了对此现象进行验证,又收集了河北唐山矿井2001年数字化以来39次远场大震水位、水温的同震响应资料,发现其具有相同的规律。在对可能造成水温下降的影响因素研究分析的基础上,提出了同震水温下降的气体脱逸模式,给出了在气泡脱逸过程中造成水温下降的2种主要影响因素,并利用此模式对部分观测现象进行了较合理的解释。

活塞-圆桶式固体介质高温高压实验容器的压力标定方法

党嘉祥, 周永胜, 何昌荣

2007, 29(1):  133-143. 

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固体介质压力标定一般分为2方面。其一是轴压标定,最有效的方法是轴压活塞反复前进和后退,根据活塞循环来获得摩擦力的大小,其中有2个关键环节:1)活塞和样品接触点的确定;2)动摩擦力的确定。其二是围压标定,最有效的方法是利用矿物相变,适用于固体压机压力标定的相变有:石英-柯石英相变、钠长石-硬玉+石英相变,其适合温压范围分别为:500～1200℃、2.5～3.2GPa,600～1200℃、1.6～3.2GPa。我们对2GPa固体介质高温高压实验设备进行了轴压标定,在不同温度、围压、活塞速率等条件下进行了实验,结果表明:围压、温度、活塞运动速率等因素都对动摩擦力有不同程度的影响。因此,轴压标定应该针对不同的实验条件分别进行。

Mogi模型在长白山天池火山区的应用

胡亚轩, 王庆良, 崔笃信, 王文萍, 李克, 陈红卫

2007, 29(1):  144-151. 

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文中首先介绍了Mogi模型的阻尼最小二乘反演,得出应用形变资料联合反演压力源参数的公式,再指出用等效源半径反演时不同初始值对反演结果的影响,说明选择合适的初始值可以方便地得到可靠的反演结果。然后用此方法反演长白山天池火山区压力源的大小和位置参数。采用垂直和水平位移的联合反演,数据为2002—2005年共4期的水准和GPS观测资料,最后结合其它观测资料,分析近年来岩浆可能的活动特征。结果显示岩浆的位置在发生变化,体积增量逐年减小,表明火山岩浆在2002—2005年的活动逐年减弱。

专题综述

地幔矿物电导率研究进展

王多君, 马瑾, 杨晓松, 周平

2007, 29(1):  152-160. 

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研究地幔矿物的电导率可以揭示地球内部电导率的分布规律以及地球介质的极化机制。通过对近年来国际上地幔矿物电导率的研究结果进行分析和总结,介绍了矿物的各种影响因素与电导率的关系;对含水和不含水的地幔矿物导电机制进行了区别,不含水矿物的导电机制主要为小极化子,含水矿物的导电机制为自由质子。比较了各种典型的地幔矿物电导率结果并对电导率模型进行了评述和总结,对电导率的研究方向进行了展望。认为水在地幔矿物电导率和电导率剖面中起着重要作用。

基性岩摩擦本构参数与下地壳地震成核的可能性

谭文彬, 何昌荣

2007, 29(1):  161-171. 

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摩擦滑动的力学行为能够很好地由速率和状态依赖性摩擦本构关系来描述。文中对地壳岩石滑动稳定性的控制因素进行了综述:1)微小扰动对摩擦滑动的影响分析(线性分析)表明,摩擦滑动中不稳定产生的重要条件是速率依赖性参数a-b<0,在这种条件下,地震滑动可以在断层上成核;2)下地壳的水含量测定表明,可能存在"干"、"湿"两种情况,而已有岩石流变实验结果表明稳定大陆内部下地壳在干燥条件下为脆性变形行为;3)近年来发现一部分强震发生在基性的下地壳,使辉长岩高温高压摩擦实验受到重视。干燥条件下辉长岩的摩擦实验研究表明,在420～615℃的温度范围内,速度弱化可能是典型的滑动行为。综合考虑较冷大陆内部下地壳可能出现的"干燥"条件以及在此条件下不大可能发生塑性流动等相关因素,这一结果可能就是在一些地区下地壳发生地震的原因。

新技术应用

MODIS亮温增温异常点比值的时序分析方法及其在台湾一些5级以上地震前的异常变化

刘放, 辛华, 任越霞, 张铁宝, 路茜

2007, 29(1):  172-179. 

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首次提出了MODIS卫星遥感数据用于地震预测研究的MODIS亮温增温异常点比值定量化方法以及尽量减少云层干扰的初步方案。结合近期台湾地区一系列中强地震的震例研究,归纳了分析区域内中强地震前的MODIS亮温增温异常的量化指标。研究表明,大部分研究震例在地震发生前1～20天都出现了突跳性质的增温异常比值(活跃度)增强的情况,而正常情况下增温异常比值都在零值附近波动。利用在一定程度上排除了云层影响的MODIS卫星遥感热红外信息得到的亮温增温异常点比值的变化,在一些多震地区有针对性地系统开展研究,有望找到识别地震短临前兆的一种新方法。

单幅高空间分辨率卫星图像提取建筑物三维信息的方法研究

张桂芳, 单新建, 尹京苑, 马照松, 赵俊娟

2007, 29(1):  180-187. 

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随着防震减灾事业的发展,对基础地理信息的要求日渐提高,利用卫星遥感影像快速补充与更新已有数据成为获取地理信息的主要方法。文中论述了太阳空间位置、卫星空间位置与建筑物空间位置对平面影像上阴影形状的约束,探讨了垂直于建筑物主方向的阴影平均宽度的统计算法和提取建筑物边界的点生长算法,给出了计算建筑物高度的数学公式,并研究出1种基于单幅高空间分辨率遥感图像数据的建筑物边界及高度快速自动生成技术。以上海市宝山区为试验区,得到了该区建筑物位置、面积和高度信息,经实地验证其试验结果可满足相应种类的灾情评估基础信息的要求。