地震地质

地震地质2007年第29卷第2期目录

2007, (2): 0-0.

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城市活动断层探测和断层活动性评价问题

邓起东, 卢造勋, 杨主恩

2007, 29(2): 189-200.

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根据近年来城市活动断层探测与地震危险性评价的实际工作,归纳了探测工作中在地质地貌、地球化学和地球物理探测中存在的问题,针对性提出了相应的建议,以进一步推进这一工作。

青藏高原北部大型走滑断裂带近地表地质变形带特征分析

徐锡伟, 于贵华, 陈桂华, 李陈侠, 张兰凤, Yann Klinger, Paul Tapponnier, 刘静

2007, 29(2): 201-217.

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阿尔金断裂带、东昆仑断裂带和海原断裂带是青藏高原北部的大型左旋走滑断裂带,具有相对高的地质和GPS滑动速率,地表破裂型地震频发。在阿尔金断裂带阿克塞老城西和半果巴、东昆仑断裂带西大滩和玛沁、海原断裂带松山等地点的探槽地质剖面揭露了这些走滑断裂带累积地质变形带的基本特征。阿尔金断裂带半果巴探槽和阿克塞老城西探槽、东昆仑断裂带西大滩探槽和玛沁探槽揭露出的地质变形带宽度约12m左右;海原断裂带松山拉分盆地边界单条走滑断层地质变形带宽度不足10m,考虑到地震期间拉分盆地可能会出现较严重的变形,则拉分盆地本身也应作为强变形带处理。由此可见,经历过多个地震地表破裂循环的东昆仑断裂带、海原断裂带和阿尔金断裂带其地质变形带的宽度是有限的,具有变形局部化特征。单条走滑断层的地质变形带宽度一般为10余米,比较保守地估计应<30m,走滑断层斜列阶区的地质变形带宽度取决于阶区本身的宽度。

乌鲁木齐西山断裂组与地表破裂型逆断层古地震识别标志

冉勇康, 陈立春, 沈军, 李军, 宫会玲

2007, 29(2): 218-235.

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乌鲁木齐西山断裂层组展布于北天山山前断展褶皱系与博格达推覆构造系的转换部位,为盆地向S推覆的构造,由4～5条长度十几公里至近30km的断层组成,其滑脱面埋深约11km。通过地质地貌调查、探槽开挖,结合深部构造特征分析,西山断裂组晚更新世中晚期有明显的活动。断层F₁—F₃最年轻的2次事件基本都被限制在距今(22.7±5.2)ka和40ka左右。而F₄和西山断裂最年轻的事件被距今31.0ka和38.0ka的地层覆盖。这显示西山断裂组晚第四纪活动有分组和组合破裂的特征。断层F₄和西山南缘断裂为一组,F₁—F₃为另一组。坎前堆积地层、断层与堆积地层的切错关系和不同间断面或标志地层在断层两侧的累积位差的突变,是识别地表破裂型逆断层古地震事件的重要标志。降低逆断层古地震识别的不确定性,关键在于识别事件的标志需要综合分析各种影响因素,有多证据的支持。

中国大陆东部中-弱活动断层潜在地震最大震级评估的震级-频度关系模型

闻学泽, 徐锡伟, 龙锋, 夏彩芳

2007, 29(2): 236-253.

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中国大陆东部中-弱活动断层小区的震级-频度关系符合特征地震模式,其指数函数部分(即G-R关系)的最大截距震级a/b明显偏小于当地的特征震级M_C。为了能利用参数a/b间接估计断层小区潜在地震的最大震级,文中发展了综合历史与现代地震资料建立断层小区长期震级-频度关系的方法,计算出130个断层小区按t=500a归算的G-R关系参数a_t/b值。分析表明,断层小区已发生的最大地震震级M_max与a_t/b值呈正相关,且随着a_t/b值的增大,最大地震震级M_max的上限呈现较平整、单调上升的特点。已基于这种特点分别建立起华北、华东—华中、华南与东南沿海三大区域的最大地震震级上限M_mu-a_t/b值关系的3个经验公式,作为利用a_t/b值估算断层小区潜在地震最大震级的经验模型。文中应用新发展的方法与模型估计了若干断层小区的潜在地震最大震级。研究还揭示出中-小震群、余震和触发型地震序列、人为诱发地震等现代异常地震活动以及最小完整性震级的确定等均对断层小区的a_t/b值计算有影响。

多地震活动性参数在断裂带现今活动习性与地震危险性评价中的应用与问题

易桂喜, 闻学泽

2007, 29(2): 254-271.

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为了分析将地震活动性参数用于判定断裂带现今活动习性、进而评估长期地震危险性的可行性,文中介绍了沿断裂带进行b值扫描与填图的方法,以及进行断裂带分段的多参数值(b、√E、n和a/b)组合分析的资料处理、计算及分析步骤;提出了为进行多参数计算的、断裂带分段的参考判据,进而概括了根据计算的参数值、结合强震历史背景、现今地震分布综合分析断裂带现今活动习性空间差异的方法与思路。以5条地震活动水平和监测能力各异的断裂带为试验对象,基于归纳的方法综合分析了各断裂带现今活动习性的空间差异及潜在的地震危险段。文中还就断裂的震后调整运动与低b值的关系以及精定位的地震资料在参数计算中的合理使用等问题进行了讨论。主要认识为:以b值为主的若干地震活动性参数的空间分布可有效地用于断裂带现今活动习性及潜在强震危险段落的判定。沿断裂带b值扫描与填图以及断裂带分段多参数值组合分析两种方法,可分别应用于地震监测能力强和一般的地区;若在监测能力强的地区将两种方法结合起来使用,可获得更可靠的结果。晚期余震活跃或者大震后调整运动的断裂段也可表现出较低b或b值的特点。

南天山柯坪塔格推覆体前缘断裂活动性质及速率

宋方敏, 闵伟, 韩竹军, 徐锡伟

2007, 29(2): 272-281.

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柯坪塔格推覆体位于天山西南麓,由多排NEE—EW向的褶皱-逆断裂带组成。文中介绍了皮羌—巴楚磷矿以西3排褶皱-逆断裂带前缘断裂的活动性质及速率。新获资料表明,各排褶皱-逆断裂带前缘皆由多条断裂构成,都具典型的逆断层性质。其中最新活动断裂位于褶皱-逆断裂带的最前缘,活动时代为晚更新世—全新世。它们切割冲沟T₀、T₁、T₂、T₃阶地堆积,形成不同高度的断层陡坎。根据陡坎剖面测量和年龄样品测试,求得T₀面形成以来断裂的垂直位移量、位移速率、地壳缩短量和缩短速率分别是0.9～1.1m、0.53～0.65mm/a、1.93～2.56m和1.14～1.52mm/a;T₁面形成以来分别是1.4～1.8m、0.36～0.46mm/a、3.00～3.86m和0.77～0.99mm/a;T₂面形成以来分别是2.1～3m、0.31～0.45mm/a、4.50～6.98m和0.67～1.04mm/a;T₃面形成以来分别是3.4～4.2m、0.28～0.35mm/a、7.29～9.22m和0.61～0.77mm/a。根据T₀面形成以来的缩短量和缩短速率,计算柯坪塔格推覆体约1.7ka以来总的地壳缩短量是9.65～12.80m,缩短速率5.68～7.53mm/a。

浅层地震勘探资料地质解释过程中值得重视的问题

杨晓平, 郑荣章, 张兰凤, 陈献程, 马文涛, 徐锡伟, 王瑞光, 梁辉, 王琰

2007, 29(2): 282-293.

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浅层地震勘探是第四系覆盖区隐伏断层活动性研究常用的手段,叠加剖面上反射波组的分叉、合并、弯曲、中断、尖灭等被用作判断断层存在的重要标志。松花江北的吕刚屯、巨宝屯浅层地震叠加剖面上,T₀为下更新统砂砾石层等松散堆积和白垩系砂岩、泥岩的分界面,反射波组清晰。T_0-1波组为砂砾石层和黏土层、或砂砾石层和粉细砂层的反射界面,反射波组振幅大,能量强。根据地震反射剖面和测线上的钻孔资料,认为阿什河断层错断了下更新统下段,滨州断层错断了上更新统下段。而通过建立高精度的钻探联合地质剖面、地层年代测试和地层对比,确认阿什河断层没有错断第四系,滨州断层错断了下更新统下段。最后,从第四系的岩性、厚度变化等解释了浅层地震叠加剖面上反射波组的中断、弯曲并非断层活动的结果,而是由第四纪地层相变引起的。

山西太原交城断裂西张村探槽的显微构造和显微沉积学分析

林传勇, 陈孝德, 史兰斌

2007, 29(2): 294-310.

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松散沉积物中的断层常常没有留下明显的宏观形迹,单靠肉眼观测往往难以确定其存在,即使存在,也很难判定其活动性质和活动方式。最近,中国地震局地壳应力研究所和山西省地震局在太原市西张村横跨交城断裂开挖了大规模探槽,认为该探槽揭示了3次7级以上地震事件。文中通过对该探槽开展微观分析,来探索松散沉积物中宏观形迹不明的断层或隐形断层及其伴随的古地震事件的显微构造及显微沉积学标志。研究结果表明,该探槽中的断层在微观上表现为微破碎带、滑移面、变形条带和泥质充填带等多种形式,同时断层附近样品也有一定的变形现象。断层和外围样品中的碎屑颗粒在棱角度、粒度大小和分布特征等方面均有不同,断层样品粒度分布的分维值D=2.0。这些结果表明松散沉积物中断层作用有颗粒流动也有碎裂作用。同时发现了与震击物(seismite)宏观标志非常相似的诸多微观标志,如球状体、负荷构造、流体通道和物质流动等,从微观上证明该断裂活动伴随有古地震事件。

西宁市活断层地震构造模型初步研究

田勤俭, 李智敏, 张军龙, 任智坤

2007, 29(2): 311-319.

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在西宁市城市活断层探测的基础上,对城市活断层与地层褶皱变形的关系进行了研究,认为湟水河断层和NW向的湟水河北岸断层为背斜顶部张性断层,南川河断层为褶皱不均匀变形形成的横向撕裂断层,北川河东岸断层为向斜核部或翼部发育的挤压断层。并根据褶皱变形平衡剖面和重力资料反演,推测了褶皱变形滑脱面深度,初步建立了西宁市城市活断层的地震构造模型。依据地震构造模型,对城市活断层的发震能力进行了讨论。

利用活断层探测资料构建银川探测区地下三维结构模型

于贵华, 徐锡伟, 柴炽章, 王银, 刘保金

2007, 29(2): 320-329.

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在收集与整理前人资料的基础上,"银川市活断层探测与地震危险性评价"项目对银川隐伏断层、芦花台隐伏断层等断层开展了多学科的联合探测。文中对如何以银川市活断层探测成果资料构建银川活断层探测区地下三维构造模型的方法进行了探索,总结出的步骤是:收集活断层地震探测资料并进行数据预处理;在地震解释软件中进行断层及层位的解释,绘制层面构造图并输出断层及层位数据,也可在该软件中进一步完成三维可视化建模;在三维建模软件GOCAD中加载基础数据、层面及断层数据,进行断层面及层面修正构建与展示三维模型。鉴于地震探测资料的不规范会增加地震数据解释工作的难度并影响到解释精度,建议:规范原始探测数据的归档要求,在每条活断层的探测区上增加1条联络测线,在可能的情况下采用石油单位的区域时深转换关系,提高地震剖面的解释精度。

临潼-长安断裂带晚第四纪以来的活动性

戴王强, 韩恒悦, 冯希杰, 师亚芹, 李晓妮

2007, 29(2): 330-335.

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对临潼-长安断裂带进行了详细的野外调查,以期掌握其最新活动年代和第四纪以来的活动特征。该断裂总体走向NE,以张性垂直运动为主,断面明显错断了黄土中的第1层古土壤S₁,说明其晚更新世以来仍在活动,并且北段和中段的活动性比南段强,但是错距大多<2m,滑动速率较小,考虑到临潼-长安断裂带由多条次级断层组成,其整体活动性应该比我们计算得到的局部断层滑动速率大得多。断层错距自上而下成递增趋势,并且根据不同地层年代计算出的滑动速率基本一致,因此该断裂带自中更新世晚期以来极可能以垂向蠕滑活动为主。

利用磁异常解析方法试验研究城市断裂

张先, 赵丽

2007, 29(2): 336-353.

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文中选取北京地区作为城市断裂研究试验场,对航磁资料运用解析延拓、功率谱分析、正则化滤波、方向导数、小波分析、分形维数、视磁化强度反演及磁性界面反演等一系列磁异常解析方法进行了数据处理。在处理数据分析与对比研究的基础上,对磁法勘探的各种解释方法在城市断裂研究中所发挥的作用、功效及适应性进行了评估,对今后城市断裂探测研究工作中的磁法勘探技术方面提出了指导性意见。文中对于揭示深部断裂、浅层断裂、基底直立断裂、以及预定方向的断裂和构造两侧磁性差异较大的断裂构造所运用的方法、功效及注意事项均做了较好的说明。另外还对功率谱用于计算不同尺度磁性体场源深度的效果进行了分析。

汤西断裂的断层围陷波初步研究

李松林, 赖晓玲, 何加勇, 田建华

2007, 29(2): 354-362.

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作为断层围陷波方法在城市活断层探测中的首次尝试,我们针对太行山山前断裂带南段的汤西断裂开展了爆炸震源的观测试验。运用数字滤波和频谱分析等技术,由地震记录图分离出了断层围陷波。根据2横测线的观测结果,可确定断层的位置,并可推测断层在该处宽度为200～300m。破裂面较宽,可能与其张性特征有关。分频道地震图显示,断层围陷波具有正频散现象,其低频分量传播较快。这表明断层围陷波是一种面波,可利用其频散规律研究断裂带内介质的物理性质。这次的观测结果也表明,断层围陷波并不局限于新破裂带,在老断层中也能形成和传播。事实上,只要断层带内外的介质在物理性质上有较大的差异,均能产生沿断层传播的围陷波。在城市活断层探测中,断层围陷波的方法具有非常独特的优越性。

浅层地震勘探在沿海地区隐伏断层探测中的应用

何正勤, 陈宇坤, 叶太兰, 王向东, 王辉, 贾辉

2007, 29(2): 363-372.

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中国沿海地区的第四系厚度变化较大,在大部分地区存在淤泥、黏土和砂层的多重互层情况,这种地层结构对地震波的传播十分不利,容易造成对高频信号能量的强烈耗散。沿海地区又具有人口密度大、工业干扰强烈的特点,地震波的激发、接收条件较差。文中给出了在粤东、天津和唐山覆盖层厚度变化较大的地区,利用浅层地震勘探开展隐伏断层探测的应用实例。较系统地介绍了野外工作、资料处理和解释方法。阐述了在强干扰环境下提高信噪比和分辨率的有效技术途径。所给实例中的反射波组能量强,隐伏断层的反应明显,经跨断点钻探验证,结果证实地震勘探确定的界面深度、断点位置和基岩错距等参数都是可靠的。所述技术方法对类似地区的城市活断层探测和工程物探工作都有较重要的参考价值。

地震-电成像联合探测试验——以淄博市活断层探测为例

朱涛, 何正勤, 冯锐, 郝锦绮, 周建国, 王华林, 王硕卿

2007, 29(2): 373-380.

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在城市浅部活断层探测中,地震和电成像是2种主要的地球物理勘探手段。它们既可独立开展工作,也可在地质构造复杂地段进行联合探测,以更合理地解释探测区域的地质构造。文中利用电阻率和地震纵波速度之间的简单关系,进行了地震-电成像联合反演的初步探索。结果表明,通过参考电成像图像的电阻率分布,可获得合理的准二维地震波叠加速度模型,最终获得探测区域合理的地震时/深剖面,深化对地质构造的认识和提供合理的解释。

古土壤中胡敏酸和胡敏素¹⁴C测年值统计分析

尹金辉, 郑勇刚, 刘粤霞, 卢演俦

2007, 29(2): 381-389.

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文中使用统计方法对44个不同气候条件下形成的古土壤中胡敏酸、胡敏素的¹⁴C测年结果进行分析,探讨不同组分¹⁴C年龄的可靠性。对比和统计分析结果表明,从总体上胡敏素可能是古土壤中最古老的惰性组分,其¹⁴C年龄可代表古土壤形成(平均)年龄;形成于晚更新世的地质样品胡敏酸与胡敏素的¹⁴C年龄差异并不明显,但全新世尤其晚全新世的沉积物中胡敏酸与胡敏素的¹⁴C年龄差异比较显著,可能因埋藏较浅而受到更多的污染影响;对全新世(尤其晚全新世)古土壤样品开展不同组分¹⁴C测年是保证地质事件年龄准确可靠的有效手段。

海原断裂带刺儿沟剖面烘烤次生黄土的光释光测年及其地质意义

张克旗, 陈杰, 刘进峰, 尹金辉, 王昌盛, 王同利

2007, 29(2): 390-401.

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选择海原活动断裂带刺儿沟剖面2个烘烤次生黄土样品LEDL0588H和LEDL0365的细颗粒石英,采用改进后的单测片再生法(SAR)和简单多测片再生剂量法(SMAR)进行了一系列实验研究。2个样品细颗粒石英的光释光信号均以快速组分为主,其等效剂量(D_E)的预热坪实验表明,在180～260℃的预热温度范围内均能获得基本一致的D_E值。SAR法测量不同预热温度下的释光感量变化、剂量恢复实验和L_N/T_N比值的关系以及SMAR法测量中L_N/T_N比值与预热温度的关系的研究表明,文中所采用的流程能有效地校正测量过程中释光信号感量变化。2种方法均适用于采自不同层位的2个烘烤样品细颗粒石英的OSL测年,并获得了非常接近的OSL年龄。2个样品最后一次被烘烤的时间可能代表的是同一时期的人类活动。

水成相沉积物细颗粒石英光释光综合生长曲线的建立与应用

杨传成, 陈杰, 张克旗, 刘进峰, 王昌盛, 雷生学

2007, 29(2): 402-411.

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选择中国不同地区的冲洪积相等水成相沉积物样品,根据其简单多片再生法(SMAR)测量数据建立了细颗粒石英光释光信号的综合生长曲线(Standardised growth curves,SGC)。对未知年龄的水成相沉积物细颗粒石英样品,通过测量其天然光释光信号和试验剂量响应信号,并利用上述SGC方程可计算出其等效剂量值.将此值与简单多片再生法(SMAR)测量结果相比较,统计得出对于天然等效剂量为12～65 Gy的样品,其误差可达19%;对于天然剂量＞65Gy的样品,其误差更大;对于等效剂量＜12Gy的样品,最大误差也达25%.实验表明,应用这个SGC估计未知年龄样品的等效剂量值范围,再对样品采用简单多片再生法(或单片再生法)进一步测量,可大大节省测量时间。

用ArcGIS实现利用1/20万地质图编绘1/25万区域地震构造图的方法

张兰凤, 于贵华, 李陈侠, 王银, 李策

2007, 29(2): 412-417.

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1/25万区域地震构造图是城市活断层探测工作的成果图件之一。目前各城市的1/25万区域地震构造图多是在已有的1/20万地质图的基础上编绘出来的,由于目前可收集到的纸制1/20万地质图均是北京54坐标系统下的图件,而《中国地震活动断层探测技术系统技术规程》要求的1/25万区域地震构造图是西安80坐标系下的图件。文中介绍了用ArcGIS软件实现利用1/20万地质图编绘1/25万区域地震构造图的方法。

活动构造研究中相关速率的原地宇宙成因核素年代学约束

张会平, 张培震, 郑文俊, 郑德文, 陈正位

2007, 29(2): 418-430.

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活动构造研究中获得的相关速率是解释活动构造运动方式和幅度的重要基础,同时也能够提供检验和建立有关运动学和动力学模型的必要参数。原地宇宙成因核素年代学是近几十年来随着加速质谱的出现而逐渐发展并不断广泛应用于地学,特别是地表过程以及活动构造研究中来的。由于仪器测试费用高以及处理流程比较复杂,国内早期相关研究没有得以广泛开展,然而目前正呈现逐渐升温的趋势。在样品采集以及精细野外地质调查测量的基础上,活动构造研究中的活动断裂运动速率,活动构造区的河流水系侵蚀下切速率以及古地震事件,活动火山喷发事件等均可以通过原地宇宙成因核素年代学定量约束。文中在概述原地宇宙成因核素年代学基本原理的基础上,总结了国内外有关该年代学在活动构造研究应用中的最新成果和资料,重点介绍了基于原地宇宙成因核素年代学方法获取和解释活动构造研究中相关速率的成果。

李传友, 汪一鹏, 王志才

2007, 29(2): 431-445.

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中国东部城市地区大多为较厚第四系松散物覆盖区,许多城市附近发育了具有相当规模的隐伏断裂。在这些第四系较厚覆盖区发育的隐伏断裂的上断点是否代表了断裂的最新活动时代?文中通过对邢台、唐山等发生过强震的中国东部城市附近地区地质、地球物理、地震活动、地形变等资料的综合分析,来讨论这些较厚第四系覆盖区隐伏断裂的上断点与断裂的最新活动年代的关系问题。初步分析表明,作为邢台地震和唐山地震发震断裂的新河断裂和唐山断裂带,并不象其上断点显示的为晚更新世不活动断裂或者为局部活动段,而均为大型活动断裂。由此认为,在中国东部沉积层较厚地区,不能完全根据断裂断错的最新地层确定断裂的最新活动时代。对于一条穿过新沉积较厚地区的断裂,其最新活动时代应根据构造背景、断裂对新地层的控制作用、断错最新地层、新地层沉积厚度、构造地貌、地震活动、地形变、现今构造应力场等综合判定。

《地震地质》稿约

本刊编辑部

2007, (2): 446-446.

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本刊是中国地震局地质研究所主办的学术性期刊。每年3,6,9,12月末出版。以国内外科技工作者及大专院校师生为读者对象,报道地球科学前沿领域的最新研究成果,反映地球科学的基础与应用研究进展。办刊宗旨:坚持"百花齐放,百家争鸣"的方针,展示高水平的创新成果,培养高级研究人才。

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