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2003年 第25卷 第4期    刊出日期：2003-12-03

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地震地质2003年第25卷第4期目录

2003, (4):  0-0. 

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研究论文

福州盆地的地震环境与主要断层潜在地震的最大震级评价

闻学泽, 徐锡伟

2003, 25(4):  509-524. 

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综合探查表明,福州盆地的主要断层均无全新世活动。通过区域地壳动力学与地震构造背景分析、地震活动水平统计对比等,综合判定了福州盆地的地震环境及主要断层潜在地震的最大震级。结果表明:福州盆地位于台湾动力触角对大陆作用的弱影响区,但靠近强、弱影响区的过渡边界,处于有、无≥6级强震区的过渡地带。与福建—粤东北沿海发生过强震的地段相比,福州盆地及附近主要断裂的最晚活动时代偏老,壳内的低速层不显著。另外,在福建及邻区的12个地震构造单元中,福州盆地单元的地震活动水平最低。该盆地西缘和南缘的闽候-南屿断层和五虎山北麓断层是具有发生中等地震潜势的相对危险断层段,潜在地震的最大震级估值为M_S6.0和5.6。

由甘肃宕昌好梯幔源包体推导的上地幔物质组成、热结构和流变学特征

史兰斌, 林传勇, 陈孝德

2003, 25(4):  525-542. 

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新生代火山岩中的幔源包体可以提供有关上地幔的直接信息。通过对采自甘肃宕昌县好梯乡的幔源橄榄岩包体的详细研究,探讨该地区上地幔的热结构和流变学特征,并与华北地区进行对比。研究结果表明,该区自壳幔边界以下至75km深处的上地幔主要由尖晶石二辉橄榄岩组成,75km以下则主要由石榴石二辉橄榄岩组成,方辉橄榄岩只占少数;与华北地区没有明显的差异。由包体平衡温度、压力建立的上地幔地温线低于华北地区地温线;确定的壳幔边界在52km左右,莫霍界面附近为下地壳物质与尖晶石二辉橄榄岩的过渡带;岩石圈底界深度约为120km左右。根据包体的研究结果建立了研究区上地幔的差异应力、应变速率和等效黏滞度剖面。结果表明,该区新生代时期存在软流层的底辟,以及相应的岩石圈的减薄,但其规模明显小于华北地区。这些结果表明该区处在中国东部大陆裂谷带和中国中部克拉通块体群的过渡带。

川滇地区现代地壳运动速度场和活动块体模型研究

吕江宁, 沈正康, 王敏

2003, 25(4):  543-554. 

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通过分析中国地壳运动观测网络的GPS数据得到川滇地区地壳水平运动速度场,由此划分活动块体并分析其运动特征。结果表明:相对欧亚板块,滇中、雅江和中甸次级块体的顺时针转动速率分别为0.37°±0.16°/Ma,0.84°±0.39°/Ma和0.90°±0.39°/Ma,造成块体间跨木里弧形断裂带约3mm/a的SN向挤压、丽江-大理断裂带约4mm/a的EW向拉张和理塘断裂带约6mm/a的近EW向拉张。鲜水河断裂带左旋走滑速率8～10mm/a,安宁河-则木河-小江断裂带左旋走滑5～6mm/a。龙门山断裂带没有明显的地壳消减,而断裂带西北约150km处有一形变速度阶跃带,右旋走滑速率4～5mm/a。阶跃带两侧的岷山块体和阿坝地区逆时针转动速率分别为0.13°±0.08°/Ma和0.53°±0.19°/Ma。鲜水河-小江断裂带以南、以西地区,青藏高原物质的E向挤出和重力滑塌造成川滇块体东移,在东部相对稳定的华南地块的阻挡下,川滇块体沿鲜水河-小江断裂带由东转向南运动,从而引起川滇块体内部各次级块体的顺时针转动。

色尔腾山山前断裂得令山以东段晚第四纪活动特征与古地震事件

陈立春, 冉勇康, 常增沛

2003, 25(4):  555-565. 

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色尔腾山山前断裂得令山以东段属全新世活动断裂。距今约30ka以来,断裂上升盘的平均抬升速率为:大佘太段0.19mm/a,乌兰忽洞段0.20mm/a。探槽揭露,大佘太段,约32kaBP以来,发生过4次古地震事件,事件发生时间依次为(31 690±1 770),(23 000±1 320),(15 420±870),(7 440±440)aBP,相应的位移量分别为2.6,1.6,2.2,1.4m;乌兰忽洞段,约25kaBP以来,也发生过4次古地震事件,事件发生时间依次为(25 130±1 430),(14 570±820),(11 660±650),(7 220±400)aBP,相应的位移量分别为2.6,1.8,1.3,1.2m。根据位移量限定法,两个活动段落的古地震活动历史是完整的。

差应力在超高压变质岩形成过程中的作用——来自石英-柯石英转化的高温高压实验证据

周永胜, 何昌荣, 马胜利, 马瑾

2003, 25(4):  566-573. 

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文中概述了超高压变质岩在静水压条件下的形成温压范围和存在的问题,并重新整理和分析了Hirth等(1994)在差应力条件下石英向柯石英转化的高温高压实验数据。结果表明,存在较大差应力的条件下柯石英出现需要的围压(1.20～1.25GPa),远小于静水压下的围压(2.5～3GPa),显然差应力的影响是显著的。榴辉岩中部分石榴石存在塑性变形,这表明在碰撞造山的构造环境中构造差应力是客观存在的,而构造差应力的上限受岩石强度制约。因此,差应力在超高压变质岩的形成过程中起到了重要作用,而系统地进行高温高压实验研究是深入探讨这一问题必要而有效的方法之一。

昆仑山口西8.1级地震西破裂带尾端破裂特征

赵瑞斌, 李军, 向志勇, 葛鸣, 罗刚

2003, 25(4):  574-580. 

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2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震的地表破裂带,宏观上可明显分为东、西两段。野外考察表明,8.1级地震地表西破裂带分布于库水浣湖—太阳湖之间,总体走向为285°～290°,全长约25km,以左旋走滑为主。西破裂带具有典型的左旋走滑末端效应,该段西端位于库水浣湖以西的冲沟沟床中,破裂带总体走向由NWW向转为240°方向,表现为一系列走向30°～40°、长5～15m不等的斜列张裂缝及走向NW-SE的挤压脊组合;东端位于太阳湖西岸阶地上,破裂带总体走向由105°～110°转为N50°E左右,NE向构造张裂缝与NW向挤压脊交错排列,总体表现为棋盘格状,并在太阳湖边消失。分析认为,昆仑山口西8.1级地震地表西破裂带为一独立的地震事件所形成的形变带,昆仑山口西8.1级地震具有多点破裂的特征。

从石油人工地震资料分析成都平原地震地质背景的新认识

黄圣睦, 何天华, 范明祥, 黎家盆, 谢雄飞, 方和弟, 武至慎

2003, 25(4):  581-594. 

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根据近20余年来四川地震、石油部门积累的四川盆地及邻区的地震地质调查、强震及中强地震震例总结、成都凹陷人工地震勘探普查与详查的工作成果,一方面研究了所揭示的成都凹陷及邻区的隐伏构造类型与展布范围,尤其是对成都—德阳间是否存在“隐伏断裂”作了详细的厘定,资料表明NE向的新津断裂向北消止于双流县彭镇以南;另一方面研究了活动断裂与地震活动的成生关系及相应的活动特征,其中最重要的是将浅表断裂和深层地腹型断裂加以明确的区分和圈定,提出了5种发震断裂类型。综合上述认识,划出了成都凹陷强震潜在震源区。研究认为:成都—德阳一线两侧宽40km、长百余公里的地带,具有稳定的地震地质环境和良好的工程地震条件

松辽盆地深部地质特征及其盆地动力学演化

云金表, 殷进垠, 金之钧

2003, 25(4):  595-608. 

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对松辽盆地深反射地震资料的分析表明,该盆地地壳不仅具有层圈结构,而且具有明显的块断构造,这些块断的边界是深部热流体的网络通道。以深反射地震资料研究为基础,结合区域地震层析成像、火山岩地球化学等对壳幔相互作用的研究成果,通过地壳层圈与块断结构、构造变形史以及盆地构造与深部构造之间的关系研究,认为松辽盆地的形成过程是:库拉-太平洋板块向欧亚大陆之下俯冲作用导致的地幔隆起促使地壳拆沉减薄、地壳“三明治”结构形成,同时导致上地壳伸展沉降及其后期的热沉降。正因如此,盆地整体凹陷与地幔凸起成镜像关系,而断陷与拆离带凸起成偏镜像关系。强烈的壳幔作用是形成松辽盆地大规模沉降的动力学基础,也是盆地油气(包括无机物质)富集的重要原因。

1906年玛纳斯7.7级地震孕震过程的数值模拟研究

周伟新, 杨主恩, 孙君秀, 赵瑞斌

2003, 25(4):  609-616. 

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根据玛纳斯77级强震区的构造格架,利用三维有限元方法对1906年玛纳斯77级地震的强震区进行了应力模拟研究。结果表明,玛纳斯地震的震源区不仅位于应力集中的部位,而且该部位集中的应力还会随着时间的增长而增大。数值模拟较好地再现了1906年玛纳斯77级地震震源区的应力积累过程。

洋脊和年轻洋壳俯冲与埃达克岩生成的热模拟

张健, 石耀霖, 吴春明

2003, 25(4):  617-624. 

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新生代以来,环太平洋周边分布的埃达克岩(Adakite)主要与年轻洋壳俯冲时在70～90km深处的部分熔融有关。利用数值方法,模拟了洋壳俯冲的热演化过程并讨论了脱水、熔融对埃达克岩浆活动的影响。结果表明:仅在活动海岭俯冲前后约10Ma内,年轻的、热的俯冲海洋板片在75～85km深度范围内,温度升高至825～1000℃脱水,导致年轻洋壳中角闪岩部分熔融,形成埃达克岩(Adakite)。而一般洋壳俯冲在100km以下深度才脱水,由于脱水区压力较高洋壳自身不能熔融,水进入上覆地幔楔状体导致部分熔融,形成安山岩(Andesite)。

地震前地表重力场变化的一种可能解释——应力-损伤耦合效应

陈兵, 江在森, 祝意青, 张晓亮, 楼志文

2003, 25(4):  625-631. 

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文中运用损伤力学研究方法,提出孕震过程中引起地壳破坏的应力-损伤耦合效应。利用应变等效性假设,推导了地壳体的应力-损伤耦合效应与地表重力变化之间的理论关系。根据岩石力学实验的不同加载途径,模拟了1976年唐山7.8级地震和2001年昆仑山口西8.1级地震重力演化的不同特征,结果与实际情况符合较好,表明应力-损伤耦合效应可以作为地震前地壳重力变化的一种物理解释。

三峡井网地下流体动态与映震能力的初步分析

刘五洲, 鱼金子, 车用太, 刘喜兰, 姚运生, 颜萍

2003, 25(4):  632-639. 

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系统分析了三峡井网8口井水位、4口井水温和4个井台土氡2001年的观测数据,建立了各个测项的正常动态,并检验了其各自的映震能力。结果表明,8口井水位均有固体潮显示,其对地壳体应变的响应灵敏度为10^-9～10^-10体应变/mm。井水位大多有气压效应,并受一定程度的降雨干扰。4口井的水温动态相对平稳,日变幅一般为千分之几度。4个井台的土氡动态起伏较大,变化范围在几到几十Bq/L之间。在2001年10月16日秭归县梅家河M_L36地震前,有6口井水位、1口井水温和1个井台的土氡有异常显示,表明三峡井网具有较强的映震能力。

数字化气氡观测干扰因素的分析研究

张朝明, 陈华静, 朱方保, 李罡风, 陶月潮, 罗志春, 束克明

2003, 25(4):  640-646. 

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在进行地下流体数字化气氡观测及将观测资料应用于震情分析的过程中,发现某些干扰因素对数字化气氡观测和水氡的影响不同。在目前所用观测仪器和方法的条件下,气温对气氡值的影响系数为-0.4%/℃;气压对气氡测值的影响系数为0.1%/hPa;不同类型的气水分离装置对气氡观测的影响很显著;同一含水层的井(泉)出水量的短期变化可引起观测水井流量的变化,但对气氡测值影响不显著;气氡测值对逸出气流量的变化反映不明显;逸出气含有杂质及气路泄漏等均会引起测值的下降。结合仪器的工作原理,对干扰产生的机制以及排除的方法进行了讨论。

西部地区特大地震活动特征及其对大华北地震趋势的影响

陈宇卫, 张军, 闫素萍, 庆梅

2003, 25(4):  647-654. 

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在分析1900年以来中国大陆西部特大地震(M_S≥7.5)的时空分布特征的基础上,进一步研究了大陆西部特大地震与大华北地区强震(M_S≥6.0)活动的相关特征,结果表明:地震构造对西部的强震活动显示出很强的控制力;大华北强震与西部特大地震具有同步活动特点,但滞后于西部的地震活动;西部特大地震第3活跃时段已经开始,但大华北地区出现6级以上地震的连发还为时尚早。

新技术应用

强震造成的活动地块地壳形变差异探讨

唐方头, 张培震, 邓志辉

2003, 25(4):  655-663. 

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2001年11月14日发生在昆仑山口西的8.1级地震,在地表产生了长度大于350km的破裂带,最大水平位移6m左右,为左旋走滑断层。在昆仑山口西81级地震周围不同活动地块内不同构造部位布设的GPS基准站对地震的响应存在明显的差异。其中位于柴达木活动地块内部的德令哈基准站在地震的当天观测到7.5mm的同震位移,位于川滇活动地块西南边界带的下关基准站在震后3d发生了6.8mm以上的明显位移,而位于同一地块内部的昆明基准站和位于祁连山活动地块内的西宁基准站、位于拉萨活动地块内的拉萨基准站震时和震后都没有产生明显的位移。GPS基准站的观测资料表明,强震所处的活动地块和其相邻活动地块对强震有明显的响应,如果相隔一活动地块,则受强震的影响较小;在活动地块内,活动强烈的边界带或其它活动较强的部位对强震引起的地壳形变的响应明显大于活动强度较弱的部位;强震对相邻活动地块影响的差异,主要与强震所处活动地块运动时对其产生的作用方式的差异有关。

科研简讯

长偏移距瞬变电磁测深甚晚期响应及视电阻率的数值计算

翁爱华, 王雪秋

2003, 25(4):  664-670. 

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文中讨论了提高长偏移距瞬变电磁测深甚晚期响应计算精度及相应的全区视电阻率的计算方法。在频率域,利用直接数值积分结合连分式展开提高低频段响应的计算精度,从而提高时间域甚晚期响应的计算精度。同时,利用连分式渐进展开,将均匀半空间电阻率表示为该模型长偏移距瞬变电磁测深响应的反函数,利用迭代方法求出适合全时间段的全区视电阻率。数值结果表明,文中的方法可有效地提高长偏移距瞬变电磁测深(甚)晚期数据的模拟与解释精度。