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2006年 第28卷 第3期    刊出日期：2006-09-14

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地震地质2006年第28卷第3期目录

2006, (3):  0-0. 

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研究论文

1999年台湾集集地震近断层竖向与水平反应谱比值的研究

周锡元, 徐平, 王国权, 闫维明

2006, 28(3):  325-335. 

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选取了1999年9月21日台湾集集7.6级地震主震中68组断层距在20km以内的近断层台站记录和46组断层距在40～70km的东部台站记录,按台站的上下盘位置、场地条件和断层距分组,对其竖向和水平加速度反应谱比值V/H进行了统计分析。研究表明:1)断层的滑动方向和断层破裂的传播方向对断层距在3km以内的台站上的地面运动谱比值V/H有一定影响,且主要体现在中短周期范围内,例如平行断层方向的谱比值要比垂直断层方向的谱比值大。在下盘断层距3～20km的范围内,场地条件对V/H基本没有影响。2)在集集地震中长周期(>3s)部分的谱比值通常>32,且有一个较高的峰值,表明其竖向运动加速度中的长周期分量大于其它地震。3)对于下盘的台站,地面运动在短周期(<0.2s)段的谱比值不随断层距的增加而减少。与中远(>40km)距离的台站相比较,近断层台站的V/H在工程界关心的周期范围内普遍较大。4)场地条件对谱比值V/H的影响在近断层处不显著。在远离断层的东部台站上,硬土场地谱比值V/H在长周期段大于软土场地。

岩石圈下层塑性流动网带的剪切热效应

王绳祖

2006, 28(3):  336-350. 

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基于“网状塑性流动”大陆动力学模型和中国大陆大地热流的分布特征,文中针对网带黏性剪切热效应的平衡态,通过热力学能量方程的求解,导出网带温度异常方程等关系式,并通过与网带热流正异常的拟合分析,确定了相关的参数值。研究表明,塑性流动网带黏性剪切热的产生为温度的正异常提供了热源,并通过热传导扩展网带的影响范围,形成相应的热异常网带。作为对中东亚塑性流动网络系统平均状况的估计,网带的热异常宽度与地震带所显示的网带视宽度一致,约为65km;剪切网带的宽度为44km,约为网带热异常宽度的2/3;网带中线处的温度正异常约为210K,剪切网带边界处的温度正异常约为67K,至热异常带边缘处降低为零,其起伏形态与网带大地热流正异常“凸峰”相一致。文中为岩石圈下层塑性流动网络的存在及其对大地热流正异常分布的控制提供了理论依据。

长白山天池火山玻璃和长石微观特征研究

张秉良, 洪汉净, 盘晓东

2006, 28(3):  351-357. 

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研究了长白山天池火山1000年和5000年前2次大喷发产生的浮岩和火山灰的微观特征,通过TEM-EDX和SEM-EDX分析了浮岩中的火山玻璃和长石晶屑的表面特征及风化层厚度。5000年前大喷发浮岩中的火山玻璃风化层平均厚度3.74μm,1000年前大喷发为0.98μm;5000年前大喷发浮岩中的长石表面风化溶蚀度大于1000年前大喷发物中的长石;两次大喷发浮岩中的火山玻璃风化层化学组成与火山玻璃相比富Al和Fe而Si减少。综合上述特征认为,天池火山喷发物中矿物的微观特征的差异与火山喷发年代和喷发环境有关。因此,系统研究天池火山喷发物的微观特征是十分必要的,并且具有一定的应用价值。

长白山天池火山近期气体地球化学的异常变化

高玲, 上官志冠, 魏海泉, 武成智

2006, 28(3):  358-366. 

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气体地球化学监测结果显示,2002-2003年地幔来源CO₂、He和CH4的含量出现明显的异常变化;2003年火山区深断裂型泉群逸出气体He的³He/⁴He比值都出现了异常升高,2004年该比值明显降低。热储型长白聚龙泉群逸出He中³He/⁴He比值2003年上升缓慢,2004年持续上升,其中逸出He中幔源He含量在2004年明显增加。2002-2004年天池火山区逸出气体及其He同位素异常变化与该区地震活动呈一定的对应关系,其中锦江泉群在2004年下半年地震活动趋势减弱后,异常明显减弱;而长白聚龙泉群在地震活动减弱后,异常反而明显增加,显示热储型泉群岩浆来源气体异常释放明显滞后于深断裂型泉点。上述异常特征对识别和判定火山区深部岩浆异常活动及预测未来火山地震可能有重要意义。

图们江流域新生代火山岩Sr、Nd同位素初步研究

王团华, 樊祺诚, 孙谦, 李霓

2006, 28(3):  367-380. 

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图们江流域火山岩是一套以溢流式喷发为特征的、钠质拉斑系列为主的玄武质岩石。通过对火山岩的微量元素、REE和Sr、Nd同位素地球化学研究,探讨图们江流域火山岩的岩浆源区特征。结果显示:图们江流域火山岩具有相对高ε_Sr(3.5～9.1)和低ε_Nd(-3.3～0.3)特征,火山岩的岩浆源区成分接近于似原始地幔,岩浆上升过程中受到不同程度壳源物质的同化混染。但火山岩的Sr、Nd同位素值更多地继承了源区物质的特征。结合长白山区的大地构造背景、地球物理资料和火山岩的同位素地球化学特征,认为西太平洋板块深俯冲作用是导致东北亚大陆弧后扩张、岩石圈地幔熔融和岩浆喷发的主导机制。

长白山天池火山造盾熔岩流流动速度的恢复与溢流性灾害讨论

靳晋瑜, 魏海泉, 盘晓东, 刘强

2006, 28(3):  381-390. 

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天池火山东北侧造盾玄武岩可划分出8个流动单元,熔岩流的流动距离主要集中在30～50km,熔岩流宽度以5km左右为主。通过由野外调查获得的天池火山东北侧不同熔岩流单元的地表坡度、熔岩流厚度等,结合温度、密度与黏度等物理参数,按照熔岩流速度公式恢复的头道组和早白山组0.5m厚晶体含量5%的玄武岩熔岩流流速集中在0～1m/s之间。晶体含量为30%、厚度为0.5m的晚白山组和老房子小山组玄武岩熔岩流的流动速度集中在0～0.12m/s之间。厚度增大至2m左右,晶体含量不变的头道组和早白山组的玄武岩熔岩流流动速度可加快至11m/s。天池火山2m厚的碱性熔岩流在12h内达到或接近了它的最远距离,而各组内2m厚拉斑玄武岩熔岩流在20h内接近了最远距离。0.5m厚的熔岩流在10d内接近最大距离。50km是预计的熔岩流长度,在未来制定减灾措施时,可将此长度作为重要依据之一。天池火山熔岩流灾害主要表现为熔岩流动时对房屋建筑、农田、道路、林地、电站的毁坏,火灾及大量的人口伤亡。

西秦岭北缘断裂带黄香沟段晚第四纪水平位移特征及其微地貌响应

李传友, 张培震, 袁道阳, 王志才, 张剑玺

2006, 28(3):  391-404. 

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西秦岭北缘断裂带是青藏高原东北部一条左旋走滑为主的活动断裂带,其在黄香沟一段活动性较强,活动现象典型。对沿断裂带分布的地貌、地质体等晚第四纪位移量的研究表明,在黄香沟一带,断裂晚更新世晚期以来的水平位移量最大为40～60m;最小为6～8m,可能是一次滑动事件的特征位错量。断裂带上的位移具有分组特征,各组位移值之间具有6～8m的稳定增量。位移值的分组性和增量特征反映了该段断裂具有特征地震的活动特征,而7组位错值则反映了断裂7次特征活动事件。关于黄香沟一带与断裂相关的微地貌分析,也获得了大致相对应的事件次数。并由此初步推测,晚更新世晚期以来,该断裂带有过多次强烈活动,活动期次明显。

应用最优化模型分析活断层与地震的关系

邵辉成, 刘华峰, 岳珠峰

2006, 28(3):  405-410. 

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文中应用基于“多态”前兆模式及效能评价的最优效能单项模型参数选择方法,分析了3个地震带活断层(Qp₃—Q_h)与地震(M≥6)空间分布之间的关系。结果表明,河套地震带地震较集中分布在距断层20km的范围内,用其对6级以上地震进行地点预测有较高的准确性,R值达0.5,而对祁连山地震带30km范围内地震的发生地点进行预测,R值却仅为0.14。

共偏移距地震反射波方法用于城市活断层探测

刘保金, 姬继法, 徐朝繁, 袁洪克, 廖旭, 白云, 万波

2006, 28(3):  411-418. 

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在简要介绍共偏移距地震反射波勘探方法原理、现场数据采集和室内资料处理方法的基础上,结合福州和沈阳2个城市的活断层探测实例,探讨了采用共偏移距地震反射波方法进行活断层探测的有效性和局限性。结果表明,该方法具有分辨率高、对地下构造的重现性好、探测结果可实时分析解释等特点,在第四纪覆盖层较薄、基岩面起伏变化较大的地区采用该方法可快速对被测目标进行准确定位。

京北地区热水水文地球化学特征与地热系统的成因模式

吕金波, 车用太, 王继明, 刘振锋, 刘成龙, 郑桂森

2006, 28(3):  419-429. 

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京北地热田包括小汤山和沙河2个次级地热田,呈三角形展布,东南部边界为黄庄-高丽营断裂,西南部边界为南口-孙河断裂,北部边界为阿苏卫-小汤山断裂。热储层为蓟县系雾迷山组、铁岭组和寒武系—奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层,热储盖层为青白口系页岩、石炭系—二叠系砂页岩和侏罗系火山岩隔水层。该地热田地温场的平面特征是在小汤山镇和汤11井区出现2个高温区;垂向特征是随埋深加大,地温升高,但热储层内垂向增温率较低,热储盖层垂向增温率较高。该区雨水、地下冷水和热水的氢氧同位素组成基本上都落在克雷格降水线上,表明区内热水来源于大气降水。在地下水化学三线图解中,该区热水位于城区热水的下方,说明京北热水比城区热水更靠近冷水补给区。热水的³H值表现出北高南低的特点,¹⁴C年龄也由北往南逐渐增大,说明热水自北向南流动。由此认为,由北部山区渗入地下的大气降水,经小汤山以北的十三陵—桃峪口岩溶水分布区,跨过阿苏卫-小汤山断裂后发生深循环并被地热加温,流入京北地区后在该地区赋存,形成热田。根据上述特征,建立了京北地热田地热系统的成因模式并定义为京北中低温对流型地热系统。

应用径向基概率神经网络研究地震滑坡

陈晓利, 赵健, 叶洪

2006, 28(3):  430-440. 

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地震滑坡是一种有着严重危害的次生地震灾害形式,形成机制复杂,涉及因素较多。地震滑坡在空间上不是完全随机分布的,换言之,地震滑坡的影响因素和它的分布规律之间存在着相关性。利用径向基概率神经网络自学习的特性,通过对样本训练、检测,得到一个稳定可靠的模式识别网络,并用其对工作区进行潜在地震滑坡危险性区划,通过结果对比,在本例中识别精度达到89.9%以上,显示是一次有效的尝试。

新技术应用

孕震区震前D-InSAR干涉形变场动态演化图像分析

单新建, 张国宏

2006, 28(3):  441-446. 

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采用D-InSAR技术获取了1997年11月8日西藏玛尼地震前3期地表干涉形变场时空演化图像。通过对干涉形变场图像进行分析,得到了震前积累形变场时空演化特征与震源破裂面闭锁之间的对应关系。结果表明:玛尼地震前10个月孕震区地表形变场就开始出现了与发震断层性质一致的变化趋势———左旋扭动,且随着发震时间的临近,南盘形变加剧,形变中心向E进一步扩展。南盘变形量明显大于北盘,南盘为主动盘。到震前2个半月,断层两盘的闭锁进一步加剧,有随时破裂的可能。从震前1996年4月16日到震前2个半月之间,南盘局部累计扭曲变形量达344mm。

NCEP温度图像与天体引潮力附加构造应力结合作地震短临预测初探——以2003年7-8月3次西藏地震为例

马未宇, 徐秀登, 张行才, 吴华锋, 徐保华

2006, 28(3):  447-455. 

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利用美国国家环境预测中心NCEP全球再分析资料的温度图像结合天体引潮力附加构造应力,对2003年5月以来的国内M_S≥6.0、国外M_S≥7.0的地震作了统计分析。以2004年7月12日-2004年8月25日间西藏地区3次地震为例得出如下认识:NCEP温度异常图像可以较好地反映短临地震构造活动时空演变过程;天体引潮力附加构造应力对地应力处于临界状态的活动断层具有明显的诱发作用;利用NCEP温度异常图像与天体引潮力附加构造应力结合进行地震短临预测是具有良好应用前景的新思路;西藏的3次地震均发生在天体引潮力附加构造应力周期相同的相位上,即天体引潮力附加构造应力变化达到相对稳定的峰值的末端,而不是发生在天体引潮力附加构造应力最大时刻,同时2003-2004年在西藏发生的其它震例中,地震发生在上述周期相同的相位,因此认为应当对其它区域更长时间更多的震例作这方面的进一步研究。

地下全空间瞬变电磁技术在煤矿巷道掘进头的连续跟踪超前探测

郭纯, 刘白宙, 白登海

2006, 28(3):  456-462. 

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文中介绍了利用地下全空间瞬变电磁(UWTEM)技术在某煤矿-250排水巷道掘进过程中进行的连续跟踪超前探测试验。根据初探结果,采用不共面同轴偶极观测方式时,UWTEM在巷道掘进头前方的有效探测范围约为70m,巷道每掘进50m进行一次跟踪探测。试验表明,利用该技术可以有效地超前预测煤矿巷道掘进头前方30～50m范围的富水异常,为及时采取水害治理措施提供依据。

基于WebGIS的区域震害快速评估系统设计与实现

蔡宗文, 危福泉, 方伟, 郑韶鹏, 陈琳, 张艺峰

2006, 28(3):  463-469. 

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在进行大规模城乡震害预测工作中,需要使用与传统预测方式不同的新模型及新方法,以便实现震害快速预测及结果共享。利用人口普查数据等基础数据库,根据人口数据及灾害损失的关系模型,基于WebGIS技术,采用三层体系网络架构(由后台数据库、应用服务器(地图服务器)+Web服务器、客户端组成),利用VB+ArcObject服务器组件开发技术,通过动态链接库技术实现了在Ar-cIMS下的地图动态更新、动态预测及动态发布功能,实现了具有B/S结构的震害预测管理信息系统。该系统具有投入少、数据自动预测、定期更新且易于获取等优点,实现了地震震害信息共享。

问题讨论

嘉靖三十四年(1556年)湖南岳阳地震核查

周庆, 董瑞树, 陈晓利, 计凤桔

2006, 28(3):  470-480. 

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查阅了岳州府及其邻近地区以及两湖接壤地区的大量相关史料,并对其进行了鉴别和查证。通过鉴别,推断隆庆岳州府志关于1556年岳阳地震的记载比较准确。岳州(今岳阳)所属地区记载的地震为有感,强度不大。在查阅历史资料时,对无地震记载的情况采用以下地震缺失原则进行判断:1)待查史志上必须有其它地震的记载;2)待查事件发生前后史志上有其它灾害的记载。根据该原则确定通山、通城、蒲圻、崇阳、公安、石首等地在嘉靖三十四年确实无地震记载。考证了陕西华县地震与湖南岳阳地震的关系,表明岳阳地震是一次独立地震,而不是1556年华县地震的影响。最后根据地方志的记载确定了岳阳地震的震中位置和震级。

地震前的电磁效应

郭亚红

2006, 28(3):  481-486. 

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伴随着孕震后期加剧的岩石应变与破裂过程,孕震区及其附近岩层出现机-电能量转换,并相应地激发了某些电磁效应。文中主要分析了地震前的电离层电磁效应,提出了附加电离区的VLF电波检测等监测手段,对强震的短临预测具有较为重要的意义。

忻定盆地晚更新世晚期的一次构造运动

任俊杰, 张世民

2006, 28(3):  487-496. 

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忻定盆地是山西地堑系北部的一个张性断陷盆地,第四纪构造运动活跃。野外调查表明,盆地内晚更新世晚期经历了一次较强的构造运动,它使得断块山地进一步抬升,中止了末次冰期鼎盛期的一次河流加积过程,位于断裂上升盘的洪积扇扇顶部分也被抬升为洪积台地,山前形成了十几米到几十米的断层陡崖;构造运动还导致断层上升盘河流下切,形成了Ⅱ级阶地。黄土-古土壤时间标尺和多种方式的测年结果表明这次构造运动开始于距今2万年左右。

科研快讯

2006年7月4日文安5.1级地震

刁桂苓, 张四昌, 孙佩卿, 张跃刚, 高景春, 毛国良

2006, 28(3):  497-502. 

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分析了震动京津的文安地震的特点:余震微小,最大仅1.5级,属于孤立型地震;震区烈度偏低、有感范围大;宏观震中与微观震中相差10余公里;震源较深;具有较大的正断层错动分量。对此作出初步解释,并认为可能是岩石圈减薄的新证据。

科研简讯

长白山天池火山区的地震活动特征分析

刘国明, 张恒荣, 孔庆军

2006, 28(3):  503-508. 

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2002年6月以来,长白山天池火山区的地震活动明显增强。利用长白山火山中心站的观测资料对长白山天池火山地震的活动特征进行了研究。火山地震的频谱分析和时频分析结果表明,自1999年以来发生的火山地震主要为构造型火山地震。对这些火山地震进行了尾波Q值分析并与四川地区的Q值进行了对比,结果表明长白山火山区尾波Q值偏低,说明这一地区构造活动水平相对较强。

新闻信息

长白山火山研讨会在长白山天池火山观测试验站召开

许建东

2006, 28(3):  509-509. 

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由中国地震局监测预报司主办、中国地震局地质研究所、吉林省地震局和长白山科学研究院承办的长白山火山研讨会于2006年8月28日至31日在吉林省二道白河市新落成的国家野外科学观测研究站——长白山天池火山观测试验站举行。