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2004年 第26卷 第2期    刊出日期：2004-06-02

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地震地质2004年第26卷第2期目录

2004, (2):  0-0. 

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研究论文

区分晚第四纪断层作用驱动的和气候引起的流水下切——以桑干河大同盆地河段为例

程绍平, 李传友, 杨桂枝, 任德凤

2004, 26(2):  169-188. 

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针对晚第四纪期间,华北大同盆地内桑干河河道相继受到玄武岩涌入、沿河谷断层作用和气候波动等外来变量的扰动,我们提出一个概念模型以区分断层作用驱动的和气候引起的流水下切。如果由玄武岩阻塞作用所造成的基准面抬升河段有足够的河流功率进行垂直下切,并等于基准面抬升量的话,那么,该河段河床高度减小,其比降相对于邻近上游河段会降低。研究区盛行的温湿气候条件有利于长期提供充足水流,维持基准面抬升河段的垂直下切。我们利用平衡剖面分析,从量值上把沿河谷断层作用驱动的流水下切从气候引起的流水下切中区分出来,并通过对河流阶地记录的流水作用历史的复原,进一步区分由断层作用驱动的和由气候引起的流水下切事件。同时,提出掘蚀作用、磨蚀作用和裂点迁移是熔岩坝河段的主要侵蚀过程。

阿尔金北缘断裂雁丹图、长草沟河流阶地与构造抬升

郑荣章, 徐锡伟, 王峰, 李建平, 计凤桔

2004, 26(2):  189-199. 

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宽谷及宽谷阶地的形成与流域内的构造抬升活动密切相关。文中在考察阿尔金北缘断裂东段雁丹图与长草沟宽谷的基础上,结合古气候资料,探讨了晚更新世晚期以来两地河流阶地所反映的构造抬升。雁丹图自约16.1ka BP以来发育了3级堆积阶地(T₁,T₂ 与T₃),并出露埋藏主要宽谷。3级阶地面年龄分别约为16.1ka,12.8ka,6.2ka,反映了3次构造抬升的存在,代表了3次构造抬升发生的时间。雁丹图自约16.1ka BP以来的构造抬升速率约为4.8～4.5mm/a;12.8～6 2ka BP间的抬升速率约 6.4mm/a;6.2ka BP以来为 3.1mm/a。长草沟在 7ka BP以来有 4级阶地发育(T₃,T₂,T′₁与T₁),均为堆积阶地,并出露埋藏宽谷。其中T₃与T₂ 出露埋藏主要宽谷,T′₁与T₁出露埋藏次要宽谷。T₃,T₂与T′₁3级阶地的阶地面年龄分别约为 7ka,3ka,2 5ka。4级阶地反映2次构造抬升,一次在约 7ka BP,一次在 3ka BP左右。自7.0ka BP以来长草沟的抬升速率约为5.9mm/a,在 7～3ka BP间约为7.0mm/a,3ka BP以来约为4.7mm/a。

阿尔金断裂带西段车尔臣河以西晚第四纪以来的滑动速率研究

王峰, 徐锡伟, 郑荣章, 陈文彬

2004, 26(2):  200-208. 

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通过分析阿尔金断裂带西段车尔臣河出山口以西85°～86°E的高精度SPOT卫星影像,结合野外考察和年代学研究,对阿尔金断裂带西段3个典型走滑断层的断错地貌进行了研究。在库拉木拉克,阿尔金断裂带西段自(6.02±0.47)ka BP以来的左旋滑动速率为(11.6±2.6)mm/a,自(15.67±1.19)ka BP以来的左旋滑动速率为(9 6±2.6)mm/a;阿羌牧场附近,自(2.06±0.16)ka BP以来的左旋滑动速率为(12.1±1.9)mm/a;达拉库岸萨依附近,自(4.91±0.39)ka BP以来的左旋滑动速率为(12.2±3.0)mm/a。由此得到阿尔金断裂带全新世以来的平均滑动速率约为(11.4±2.5)mm/a。以阿尔金断裂带走向N75°E计算,阿尔金断裂带西段左旋走滑所吸收的青藏高原SN向缩短速率为(3.0±0.6)mm/a。

西藏金沙江缝合带一些岩石的初步研究(Ⅰ):花岗岩

林传勇, 徐锡伟, 史兰斌, 王非

2004, 26(2):  209-220. 

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对采自西藏金沙江缝合带的花岗岩样品进行了岩石学、岩石化学、稀土和微量元素分析以及年龄测定等。研究结果表明,这些花岗岩样品属于前人所划分的念青唐古拉岩带中的安多和班戈岩体,为花岗二长岩,属于钙系-钙碱性系列。其中属于安多岩体的样品与前人在该地区所描述的稍有不同,主要表现在更为酸性和富钠;其稀土配分的右倾斜率较小,所测得的K-Ar年龄(15 7Ma)也较前人的结果年轻。属于班戈岩体的其他样品均与前人的研究结果基本一致,所获K-Ar年龄数据(12.1Ma)也在前人测定的结果范围内。此外,对其中1件样品的黑云母和钾长石的⁴⁰Ar/³⁹Ar分段加热测定,获得了(12.9±1.9)Ma和(131±1.9)Ma的坪年龄,并揭示出岩体冷却速度较快、侵位较浅的特征。

西藏金沙江缝合带一些岩石的初步研究(Ⅱ):基性、超基性岩

林传勇, 徐锡伟, 史兰斌

2004, 26(2):  221-235. 

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对采自藏北无人区西藏金沙江缝合带的基性、超基性岩样品进行了岩石学、岩石化学、稀土和微量元素、同位素等分析测试,以及主要矿物成分的电子探针分析。研究结果表明,这些样品为辉长岩和辉石岩,属于钙碱性至碱性系列,其矿物组成没有斜方辉石,未见变形显微构造特征。其化学成分以高Al₂O₃,FeO,Na₂O+K₂O和低SiO₂,MgO含量为特征。稀土元素配分型式以斜率较大的微弱负铕异常的右倾曲线为特征,LREE富集。它们具有较高的Sr丰度和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值(>0.706 9)以及高的²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb,²⁰⁸Pb/ ²⁰⁴Pb和²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb比值。上述特征有别于藏北蛇绿岩的基性、超基性岩,表明它们不是蛇绿岩套组合,其形成可能与金沙江缝合带的弧后扩张有关。

库车坳陷深浅构造变形与地震关系浅析

刘洁, 曲国胜, 童晓光, 宋惠珍, 周庆, 张宁

2004, 26(2):  236-247. 

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通过研究库车地区的地震活动性,由地震分布的规律性推断可能的基底断裂,并分析了基底活动断裂与地表构造的对应关系、盖层变形和基底变形特征的差异及成因。结果表明:1)地震震中分布揭示库车坳陷内对应东、西秋里塔格背斜带位置上,基底中发育东秋里塔格深断裂和南、北秋里塔格深断裂;另外,依奇克里克背斜和亚肯背斜位置上也存在对应的深断裂,这表明地表构造的形成受深部构造的控制。2)依奇克里克构造西端至东秋 5井连线位置上发育1条NE向走滑断裂,在拜城西侧发 1条NW走向的活动断裂,这2条切穿构造走向的活动断裂是库车坳陷构造分段的主因。3)基底和盖层变形特征的差异主要源于二者之间介质特性的差异。盆地基底岩石圈强度非常高,决定了其变形以脆性破裂———地震活动为主;而盖层中沉积岩层强度较弱,且存在煤和膏盐等极软弱的薄层,在构造挤压作用下,可以产生黏性或塑性流动大变形及顺层无震滑脱。

龙门山断裂带北段晚第四纪活动性讨论

李传友, 宋方敏, 冉勇康

2004, 26(2):  248-258. 

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在野外考察的基础上,结合所采集的各条断裂之上的覆盖物或断层带物质的热释光(TL)或电子自旋共振(ESR)样品年龄,对龙门山断裂带北段的晚第四纪活动性进行了分析,认为 :后山断裂在第四纪早 -中期曾有过活动,晚更新世以来已不再活动;中央断裂早更新世或前第四纪是活动的;前山断裂在白龙江以北变成一些小的、零星分布的断裂,它们在第四纪早期以前有过活动。而已有研究表明龙门山断裂带中段和西南段晚第四纪以来仍在活动。造成龙门山断裂带不同段落新活动时代不同的主要原因,可能是区域应力场的变化所导致的活动地块边界的变化。龙门山断裂带的北段现在已不构成活动块体的边界,加之岷山隆起对龙门山断裂带东北段的屏障作用,使得龙门山断裂带北段活动减弱。而龙门山推覆构造带中南段和岷山隆起构造带共同成为块体持续挤压作用的东界。这为研究青藏高原的运动学及动力学等问题提供了重要信息。

川滇地区断层相互作用的地震活动证据及有限元模拟

王凯英, 马瑾

2004, 26(2):  259-272. 

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对川滇地区主要活动断裂地震活动性的分析表明,该区主要活动断裂间存在地震活动的相关性:1)强震活跃期沿着鲜水河断裂、小江断裂、红河断裂、龙陵-澜沧断裂及NE向的龙门山-瑞丽断裂依次迁移;2)鲜水河断裂与龙陵 -澜沧断裂不仅在强震活动上,而且在b值变化上存在较强的相关性,是平行断裂在区域应力场作用下相互作用的结果;3)龙门山 -瑞丽断裂与上述川滇地区其它近NW向断裂间存在地震交替活动的现象;4)龙门山-瑞丽断裂的地震具有分段活动的特征,是断块差异活动的体现。有限元分析显示,上述断层相互作用现象是块体非均匀运动过程中应力场调整的反映,是块体运动的结果。研究表明川滇地区主要断层地震活动间存在3种相互作用的现象,即块体边界迁移型、旋向相反平行断层交替型和交叉断层交替型。

东昆仑山断裂带及昆仑山口西8.1级地震垂直形变研究

王庆良, 王建华, 朱桂芝, 崔笃信, 王文萍, 陈忠实, 宋兆山

2004, 26(2):  273-280. 

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沿格尔木—五道梁公路测线1979,2001年的2期水准观测资料表明:1)东昆仑山及可可西里地区现今相对于柴达木盆地仍在发生继承性的隆升运动。1979—2001年期间,昆仑山口主峰一带相对于格尔木约上升了280mm,上升速率高达15mm/a;五道梁相对于格尔木上升了约210mm,上升速率约10mm/a。2)昆仑山口至五道梁之间的可可西里地区,在相对于柴达木盆地以7mm/a的速度整体抬升的同时,还相对于南、北两侧的五道梁和昆仑山隆起区以3～7mm/a的速度下沉。3)格尔木—五道梁剖面垂直形变整体符合俯冲 -逆掩地壳增厚模式,其中,沿西大滩断裂、中昆仑山断裂和昆仑山北缘断裂带的逆冲推覆运动,占了整个东昆仑山现今构造隆起的大部分,其逆冲推覆运动有自南向北衰减的特点。4)地质调查结果表明,沿2001年11月14日昆仑山口西M_S8.1地震350km的左旋破裂带,可以划分出若干个不均匀错动段,错动量最大可达6m,最小只有2m。基于Okada(1985)位错模型的理论计算结果表明,地震断层不均匀左旋错动可以在昆仑山口破裂带南北两侧产生100多毫米的差异性垂直位移。1979—2002年实测垂直位移中,西大滩断裂谷地水准点的异常上升、昆仑山口测点的异常下降等都与发震断层的不均匀错动密切相关。

岩溶古地震遗迹的初步研究

黄秀铭

2004, 26(2):  281-292. 

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笔者1999—2003年在华北太行山区和北京地区多次进行洞穴调查,发现很多古地震遗迹。文中论述了岩溶古地震研究的原理与依据,以及岩溶古地震遗迹的主要特征与岩溶古地震标志,对辨别洞穴正常岩溶现象与岩溶古地震遗迹的问题提出了新的方法,指出了在岩溶古地震调查时应注意的问题。

首都圈地区的地震活动性与断裂的关系

马文涛, 徐锡伟, 于贵华, 张兰凤

2004, 26(2):  293-304. 

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通过地震学参数研究构造脆性变形的方法,着重分析了首都圈地区地震活动的“时、空、强”及其震源机制分布特征与断裂活动的关系,展示出该地区断裂活动的定量性规律,由此获得了首都圈地区上地壳变形的物理模型。结果表明:首都圈地区地震活动的“时、空、强”及其震源机制分布特征与断裂活动性质吻合较好,NE或NEE向和NWW向2组断裂构成共轭断裂;沿NWW-SEE向的张家口-渤海湾断裂带两侧形成了燕山块体、晋北块体、太行山块体和冀中块体的基本活动体系;在NWW-SEE向串列状的块体边界上形成一定量的NWW向地震活动密集带,而在与其共轭的NE或NEE向断裂交汇点附近具有发生中强震级以上地震的构造条件。

华北地区地下介质波速比值(V_P/V_S)研究

张学民, 刁桂苓, 束沛镒, 刘素英

2004, 26(2):  305-317. 

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文中利用分别独立反演得到的华北地区16个台的S波和P波速度结构,计算了各台站下方分层速度结构各层的波速比值,发现在强震区的波速比总体上高于弱震区,且地壳中的一些低速层位会出现>1.8的波速比值,而在弱震区或稳定块体内部,各层波速比一般都低于正常波速比1.732,平均值甚至<1.7;在过渡区域,如位于盆地边缘或稳定块体边缘的台站,其波速比值有高有低,一般情况下>1.732。在此基础上,最后我们对位于不同地质构造体的台站下方的介质性质进行了讨论。

辽河油田大民屯凹陷井壁崩落法地应力测量

屈春燕, 陈国光, 徐杰

2004, 26(2):  318-324. 

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文中介绍了井壁崩落法地应力测量的基本原理和方法,并利用此方法对辽河油田大民屯凹陷地区 15口井的地层倾角测井资料进行了统计和分析,绘制了崩落椭圆长轴优势方位图。结果表明,该地区井壁崩落椭圆的长轴优势方位为350°～10°,由此确定的最大主应力方向为80°～100°,平均为90°,与用震源机制解得出的结果基本相符,说明该地区的构造应力场方向比较稳定,处于同一构造应力场的作用之下。

东营凹陷陡坡带油井前兆异常及其动力学成因讨论

徐守余, 杨占宝

2004, 26(2):  325-333. 

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分析了东营凹陷陡坡带断裂体系,研究了东营凹陷陡坡带油井前兆异常与地震活动的关系,探讨了油井前兆异常的动力学成因。孕震过程是应力场变化和调整的过程,应力场变化导致孔隙压力变化,使得油井产生前兆异常。特定的地质环境是油井前兆异常的基础,应力转化为孔隙压力是油井前兆异常的前提。油井前兆异常是正异常还是负异常,取决于油井所处的地质环境在孕震过程中地应力是增加还是减小,前兆异常幅度取决于孔隙压力的变化幅度。

太平庄观测井地下流体动态综合研究

王志敏, 孔令昌, 陶京玲, 王桂清

2004, 26(2):  334-339. 

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太平庄观测井是一口有十几年观测资料并有几次较好震例的综合观测井。近年来,由于地下水的大量开采,使得地下水位大幅度下降,尤其是观测井周围地热的开采,对太平庄观测井的正常动态影响较大。文中结合往年较正常的动态特征和地质构造等,分析了太平庄观测井的水位、水温、逸出气和断层气等的年动态变化特征。结果表明:水位、水温的变化规律受观测井水位补给区降雨量的影响,水温还受当地降雨量的影响,特别是太平庄观测井周围新井的抽水对水温、水位、逸出气均有一定影响。由于观测井受诸多因素的影响,导致太平庄观测井的观测资料不能按往年的变化规律进行动态分析。在排除了降雨和人为的干扰因素外,太平庄观测井的资料动态趋势还可用于首都圈的震情预测。

问题讨论

大规模宏观异常的双重性及其在地震预报中的意义

刘成龙, 车用太, 王广才

2004, 26(2):  340-346. 

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宏观异常的大规模出现是地壳强烈活动的重要标志,常与其后的强震活动相关。中国多次强震短临预测的成功,在一定程度上依赖于大规模的宏观异常。然而,宏观异常也具有二重性,一方面可作为重要的地震短临前兆,另一方面也可能是由构造活动引起的,不具有前兆的性质。因此,在地震预报的科学探索中,应大力加强宏观异常的观察、观测、分析与研究,识别地震前兆与构造活动异常的区别,使宏观异常在地震预报中发挥积极的作用。

利用数字地震记录的-P,-S振幅比资料测定小震震源机制解的可靠性分析

胡新亮, 刁桂苓, 马瑾, 李雪英, 高景春, 王勤彩

2004, 26(2):  347-354. 

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震源机制解的可靠性越来越受到人们的重视,已有的检验工作证实中国早期或者手工作图测定的震源机制解可靠性极差。经比较,由远震波形反演的矩张量解,同一地震不同作者的结果之间差异甚小,可靠性较高;而基于P波初动方向测定震源机制解的格点尝试法所给出的解空间比其他方法要好。对2003年4月发生在首都圈数字化地震台网范围内的2次4级地震进行了分析。取用不同的资料,由格点尝试法和-P,-S垂直向振幅比方法分别测定了震源机制解,二者基本一致,并且和过去当地发生的 5级以上地震的哈佛大学CMT解接近。这既说明了地震活动的继承性,也证实了震源机制解并非随机分布。由于中小地震发生的随机性,用统计的方法对用振幅比资料测定的震源机制解进行分析,结果是客观、恰当的。

华北地区地下流体中期和转折型短期异常成因分析

平建军, 王吉易, 张子广, 陈建国, 黄万发

2004, 26(2):  355-363. 

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结合观测井孔的水文地质条件、大气降水资料,深入剖析了华北地区水位、水氡的中期和转折型短期异常变化的直接原因,认为水位异常是由于降水量的增大与减少造成的,其形成机制主要为降水渗入补给;水氡异常的形成原因主要为降水渗入-混合机制。进而提出“深浅构造的互动作用”,用以解释流体异常与地震的关系,其论点是:降水、地下水变化可诱发(活化)浅层的构造变动,而浅层构造活动又引发深部构造活动和地震的发生;反之,深部构造的活动和地震的孕育,使浅层岩石的应力增强,在降水、地下水的诱发作用下,可导致浅层的构造活动。降水引起的地下水异常是一种广义的地震前兆。