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2009年 第31卷 第3期    刊出日期：2009-09-09

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地震地质2009年第31卷第3期目录

2009, (3):  0-0. 

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研究论文

汶川M_S 8.0地震:龙门山断裂两侧地壳各向异性的初步研究

齐少华, 刘启元, 陈九辉, 李昱, 李顺成, 郭飚, 王峻

2009, 31(3):  377-388.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.001

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利用中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室在川西地区布设的大规模密集流动宽频带地震台阵记录的远震P波波形数据,分别采用波形互相关和加权叠加方法研究了地壳各向异性。作为初步结果,得到了龙门山断裂两侧4个宽频带流动台站的接收函数莫霍面Ps转换震相快波方向和分裂时间延迟。结果表明:1)波形互相关方法总体上优于方位加权叠加方法,它不但可以给出快波方位,而且可以给出快慢波的时间延迟;方位加权叠加方法测量结果存在不确定性,其原因在于难以确定介质各向异性对称轴的方位;同时采用上述2种不同方法研究地壳各向异性参数有助于判断测量结果的可靠性;2)四川盆地内快波偏振方位基本一致,表明四川盆地地壳整体性较好,横向非均匀变形较弱;3)以汶川地震主震的震中区为界,松潘-甘孜地块北侧快波偏振方位与龙门山断裂近于平行,表明在四川盆地坚硬地壳的阻挡作用下,龙门山断裂附近松潘-甘孜地块北侧可能存在中下地壳软弱物质沿断层向NE方向的扩张变形,而其南侧处于正向挤压的状态。该结果有助于解释汶川M_S8.0地震的单侧破裂过程及其余震发育的特征。

越南红河断裂活动性研究

张建国, 皇甫岗, 谢英情, Phan Trong Trinh, 刘娜

2009, 31(3):  389-400.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.002

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通过中越两国对越南红河断裂带开展的联合野外考察,获取了地震、地质、地貌和年代学等反映该断裂最新活动的相关证据。综合研究表明,越南红河断裂带第四纪以来的右旋走滑活动延续和保持了在中国境内自北向南逐渐减弱的总体趋势。其第四纪主要活动时代为中更新世中晚期,且总体活动水平明显低于中国云南境内部分,特别是自晚更新世以来越南红河断裂带的活动已表现得十分微弱。结合断裂现今地震活动和区域GPS大地形变特征分析认为,自晚第四纪以来,来自青藏高原的"侧向挤出"动力作用对红河断裂右旋走滑活动在时间、空间和强度等方面的影响可能非常有限。文中还探讨了造成这一有限影响可能的大地构造和深部构造原因。

辽宁区域地震台网的地壳剪切波分裂研究

太龄雪, 高原, 石玉涛, 吴晶

2009, 31(3):  401-414.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.003

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主要利用辽宁区域地震台网8个台站记录到的1999年6月至2004年12月的波形数据,采用剪切波分裂SAM分析方法,对辽宁地区的剪切波分裂特征进行了研究。发现大部分台站的快剪切波优势偏振方向为NEE(近EW)向,与原地主压应力方向一致,也与华北北部的区域构造应力场方向一致。然而,辽宁中部的SJ台站和东部的KD台站的快剪切波优势偏振方向分别为近NS向和NW向,与其他台站的结果有差异,可能是受到复杂的局部构造的控制和影响,这2个台站的结果还需要更多资料的证实。根据GPS、地震和地球物理等其它资料,对该地区断层的区域分布、主压应力以及剪切波分裂参数的空间分布特征进行了讨论。

东天山地区风化矿物黄钾铁矾的K-Ar测年及其环境意义

何为, 李大明, 郑德文, 万景林, 许英霞

2009, 31(3):  415-423.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.004

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东天山地区金属硫化物矿床氧化带中黄钾铁矾的测年结果显示,红山铜金矿样品08XJ-20的K-Ar年龄为11Ma,延东铜矿、沙泉子铜矿、梅岭铜金矿及马头滩金矿样品的K-Ar年龄都在56～66Ma之间,个别样品如梅岭铜金矿和图拉尔根铜镍矿样品的K-Ar年龄分别为114Ma和194Ma。其中红山铜金矿样品08XJ-20没有其它的含钾且年龄较老的风化残留矿物成分(主要是伊利石、微斜长石、斜长石和石英)的影响,其年龄值11Ma是东天山氧化带表生矿物黄钾铁矾的形成年龄,代表了东天山地区气候向极端干旱转变的时间。这与亚洲大陆西北季风加强,黄土大面积沉积以及青藏高原在垂向上强烈隆升和在横向上向北、东北方向扩展的时间基本一致,从而支持了青藏高原在约8MaBP强烈隆升了约1～2km,并向周边扩展,同时引起大气环流改变的理论模型。

2006年文县5.0级地震的发震构造研究

代炜, 张辉, 冯建刚, 严武建

2009, 31(3):  424-432.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.005

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2006年6月21日文县5.0级地震发生在构造环境复杂的地区,该地区之前已有100多年没有发生过中强地震。该地震的发生说明该地区的地震活动开始增强。文县5.0级地震没有形成地表破裂带,给研究发震构造带来了一定的困难,通过1/20万地质图、遥感资料解译、震源机制反演以及地震序列精确定位的方法依然能够研究该地震的发震构造。为判定该地区未来的地震危险性,文中采用遥感资料解译、多种方法反演震源机制、双差法地震精定位的方法联合分析该地震的发震构造。1/20万地质图显示该区域存在多条断裂,遥感资料的解译结果表明石坊-临江断裂为较活动的断裂。2种方法所得震源机制结果表明该地震为左旋走滑兼有逆冲,主压应力方向为N60°E。双差法定位结果也支持该地震为走滑兼有逆冲,余震的分布与断裂的逆冲有关。结合多种结果联合分析认为该地震的发震构造为石坊-临江断裂,主压构造应力方向为N60°E。

震源区构造对地震学参数扫描结果的影响分析

陈宇卫, 黄显良, 王行舟, 沈小七, 缪鹏, 陈安国, 何康, 李发

2009, 31(3):  433-440.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.006

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以华南、华北以及西部地区中强地震为例,选择了8种物理意义明确、独立性较强的地震学指标,以区域内断裂走向为参考,分别沿断裂走向进行平行、垂直、斜向滑移做空间扫描,以扫描曲线与震源区曲线的相关系数大小定量分析不同滑移方式扫描结果的差异,研究不同构造分区内断裂走向对地震学参数扫描结果的影响及变化规律。结果表明:不仅空间参数的改变对结果有影响,震源区内的断裂走向对地震学参数扫描结果也有一定影响。文中给出了不同震级地震学指标在扫描中影响最小的空间范围的最佳条件参数,同时也对不同断裂走向对参数扫描结果可能产生的影响进行了分析。

东昆仑断裂东段玛沁—玛曲段几何结构特征

李陈侠, 徐锡伟, 闻学泽, 郑荣章, 陈桂华

2009, 31(3):  441-458.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.007

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文中主要通过ETM,Quickbird,Worldview卫星影像解译,利用断裂带的几何、构造不连续点,对东昆仑断裂带玛沁—玛曲段进行几何分段。自西向东可分为东倾沟段、大武滩段、肯定那段、西科河段、唐地段、玛曲段、墨溪段和罗叉段,前7条断裂羽列排列,唐地段和玛曲段为右阶排列,其余为左阶排列,各阶区之间范围较小,联系紧密。最大的阶区长10km,宽1.3km。除了阶区,断裂的分段标志还有走向的弯曲与断裂的交会。东倾沟段和罗叉段的分段标志主要为断裂走向的弯曲,最大的走向弯曲为东倾沟段,为34°的右阶挤压弯曲。在莫哈汤南侧东昆仑断裂与阿万仓断裂交会,为西科河段的1个分段标志。该段广泛分布的构造地貌和古地震造成的破裂标志表明该段曾经历过多次活动。断裂带从NW向SE呈帚状散开,结合不同段上的滑动速率,发现东昆仑断裂东段滑动速率呈梯度下降与东昆仑断裂带东段帚状散开的几何特征一一对应。

肃北野马河北侧断裂地貌特征及其晚第四纪活动性

赵朋, 闵伟, 焦德成, 孙宗诗, 黄拓

2009, 31(3):  459-469.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.008

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阿尔金活动断裂带东段的滑动速率由西向东逐渐减小,而肃北是阿尔金断裂东段滑动速率的"突变点"之一。在肃北以东分布多条分支断裂,野马河北侧断裂便是其中的一条。野马河北侧断裂长约30km,总体走向NEE,该断裂沿野马河盆地北侧山前洪积扇延伸,沿断裂具有大量的左旋走滑和逆冲等地貌现象,多处冲沟出露有断层剖面。野外调查结果表明该断裂是一条左旋走滑兼逆冲断裂,错断了晚更新世时期形成的洪积扇或冲沟阶地。通过实测得到地貌面左旋、垂直错动数据,并采集样品测试相关地貌面的年龄,估算该断裂晚更新世以来的平均水平滑动速率为(1.27±0.18)mm/a,平均逆冲速率为(0.4±0.07)mm/a,该断裂分解了阿尔金断裂东段的部分运动量。

合浦-北流断裂带西支合浦盆地段断裂活动性研究

王明明, 周本刚, 计凤桔, 陈献程, 陈国光

2009, 31(3):  470-487.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.009

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合浦-北流断裂起于北部湾海域,经合浦、博白后继续向NE延伸,断裂总长度为400余千米,断裂总体走向为40°～60°,分东、西2支,其中西支自南流江下游合浦盆地西南段一直向NE延伸。文中主要采用地质地貌、地震探测、钻探以及年代学方法,对合浦-北流断裂西支合浦盆地段的活动性进行判定,结果表明:合浦-北流断裂西支合浦盆地段最后1次活动应发生在早更新世中晚期,错距约为10m,断裂被中更新世中、晚期地层覆盖,即中更新世中、晚期以来,断裂的活动趋于减弱或停止。

湘东地区断裂活动性及潜在震源区划分研究

肖和平

2009, 31(3):  488-500.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.010

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湘东地区(湖南省东部地区)地处华南褶皱系内,经历了多次构造运动,地层普遍褶皱,并伴有一系列NNE—NE向断裂,沿这些断裂形成一些断陷盆地;新构造运动期间,地壳运动以大面积整体性缓慢抬升为主要形式,差异性构造活动较弱,但该区发生了多次中强地震,断裂在第四纪早、中期有活动可能与中强地震的发生有关。文中在收集、分析研究区及附近地区前人工作成果的基础上,对常德-益阳-长沙断裂东南段、湘潭-邵东断裂东北段和永州-衡阳断裂开展了地质学、地貌学的野外考察,综合分析了这些断裂第四纪早、中更新世以来的活动性。采用"地震重复"和"构造类比"2条基本原则,依据特定地段的地质、地震和地球物理场等资料,认为这些断裂带不但具有中更新世活动形迹,而且沿带存在中强地震的潜在危险。综合社会和经济发展的需求等因素,将湘潭—湘乡、邵东、衡山—衡阳、永州等地带划分为新的潜在震源区。

小波多尺度熵在新疆跨断层形变资料中的应用

刘冠中, 王建军, 王在华, 蒋靖祥, 谢周敏, 谭巧

2009, 31(3):  501-514.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.011

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跨断层形变资料的信息提取与分析是地震研究的重要内容之一。文中以小波分析和信息熵理论为基础,提出了能够反映局部数据信息有序度大小的小波多尺度熵信息提取方法。研究了新疆天山地区跨断层定点形变观测资料强震前小波多尺度熵的变化特征,并应用多元线性回归方法分析了减熵异常与地震三要素之间的关系。结果表明:跨断层形变速率的相对高频成分携带的信息量大于中低频成分,大多数强震前小波多尺度熵有低值异常出现,累计减熵量的对数与震级、异常起始至发震的时间具有显著的线性关系,表现为震级越大,异常起始至发震的时间越长,累计减熵量越大,多个测点整体熵值的减少与大范围的地壳运动及地震活跃期存在一定程度的关联性。

地热开采对聊古1井地下流体动态的影响及其对策

王华, 王伟, 李月强, 陈其锋, 魏汝庆, 赵杰锋, 冯恩国, 崔娜

2009, 31(3):  515-525.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.012

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简要介绍了聊古1井井区的水文地质条件,全面调查了聊城地震水化站外围地热资源开发的现状,在此基础上分析了地热开发对地震地下流体观测及其动态的影响。结果表明,井区周围地热开发导致聊古1井断流,引起了各项动态异常的出现;该井区碳酸盐岩岩溶性水的开采对地下流体观测及其动态产生影响,特别是冬季供暖期的开采对地下水物理动态产生严重干扰。为了消除或减弱这种影响,通过改造井口装置实现人工自流的方法,保证了各项观测,而且部分测项的观测条件得到改善,多数测项的动态资料可连续,只有少数测项动态受到较大影响,井口改造取得了一定实效。然而,根本的出路还应是保护观测系统,停止同层地热开发。

地热开发对王3、王4井水化学动态的影响及其原因分析

刘学领, 马建英, 李一兵

2009, 31(3):  526-535.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.013

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王3、王4井是首都圈地区两口重要的水化学观测井,京津新城地热开发对王3、王4井有无影响,对震情监视有重要意义。依据2004年7月后京津新城地热开发与王3、王4井井压急剧下降,氡、汞等测项相应变化的相关分析,认为尽管地热开发的含水层和地震观测层位不同、埋深不同,但地热开发仍然是影响王3、王4井地震观测的根本原因。从地质构造、岩溶裂隙的发育、水动力条件及地下水物理-化学平衡等方面,论述了地热开发对王3、王4井水化学动态影响的原因,并在此基础上对地热异常区内水化学观测井选择、建设的有关问题提出了建议。

科研快讯

姚安、大姚中强震区地震构造初析

张建国, 刘丽芳, 李西, 谢英情

2009, 31(3):  536-543.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.014

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对2009年7月9日云南姚安6.0级地震烈度考察和现场流动数字地震观测资料,以及自2000年以来在该地区发生的其它3次6级地震序列空间展布、震源机制、烈度分布资料的分析表明,该地区4次6级地震在震源深度、等震线长轴、序列优势空间分布等方面都具有各自的特点。结合石油部门提供的地震勘探资料综合分析认为,该地区地震构造背景十分复杂,突出表现为多方向地震构造的交织,且可能存在不同深度层次断裂构造的耦合。

新技术应用

黄土细颗粒石英光释光测年中预热温度选取的简易方法

康树刚, 卢演俦, 王旭龙, 杜金花

2009, 31(3):  544-550.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.015

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等效剂量预热温度坪实验是光释光(OSL)测年中确定预热温度的常用手段,一般选择坪区温度作为OSL测年的预热温度。对于黄土细颗粒石英,无论采用单片再生法(SAR)还是简单多片再生法(SMAR),以10s为预热时间,其天然和再生剂量预热温度坪区间均为250～280℃,试验剂量的预热温度分布较广,如180～260℃。常规等效剂量预热温度坪实验需要耗费较长的实验室时间。通过对SMAR法测试数据的再分析发现,天然与再生剂量OSL信号校正强度的比值(N/R)随预热温度的变化与常规等效剂量坪实验中等效剂量随预热温度的变化有着相似的趋势,这样,N/R预热温度坪就可作为黄土样品细颗粒石英等效剂量预热温度坪的替代,为实验室OSL测年确定预热温度提供一个简捷途径。

电磁场定点连续观测在地震预测研究中的应用

田山, 汤吉, 王建国, 徐学恭, 崔晓峰, 张明东, 曹井泉

2009, 31(3):  551-558.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.016

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文中利用"十.五"期间静海地震台布设的秒采样大地电磁网(N-MT)仪器系统和FHDZ-M15地磁组合系统的同步观测数据,实现了固定台站大地电磁测深(MT)观测。采用Robust技术对静海地震台2008年1—6月记录的天然电磁场观测数据进行了MT处理,得到了张量阻抗资料。经过对周期为6～600s范围的18个相同周期的视电阻率及阻抗相位随时间的变化进行分析,其中有多个周期的视电阻率及阻抗相位的时序曲线在2008年3月11日卢龙M_L4.2地震前出现异常变化。研究使用的资料周期对应深度为5～50km,属华北地震震源深度范围,其结果反映了震源区地层地震前后震源深度的电性变化。MT方法比现行的地电观测方法具有更直接反映震源区地层的电性变化和更深的勘探深度的优势。

专题综述

序列衰减与余震激发研究进展及应用成果

宋金, 蒋海昆

2009, 31(3):  559-571.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.017

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着重于序列衰减与余震激发,系统介绍了修改的大森公式、ETAS模型及BASS模型的最新理论研究进展及应用成果。修改的大森公式是迄今为止对序列衰减的最好描述,据此可对序列衰减特征进行定量表述。大森公式本质上是一种典型的现象统计模型,但由于其参数少、计算简单,并且确实能够反映序列衰减的总体特征,因而在实际中应用广泛。ETAS模型考虑了具有统计自相似特征的次级余震激发问题,次级余震激发强度与父地震强度有关,这在物理过程方面对大森公式进行了大大的拓展。由于考虑了次级余震的激发问题,ETAS模型不但在余震序列研究方面比修改的大森公式有了明显的进展,而且在诸如平静检测、余震群集剔除、背景地震活动评估、外因触发地震活动检测等方面也有诸多应用。BASS模型遵循修改的Bath定律,而ETAS模型遵循的是与父地震震级有关的相似率,这是BASS模型与ETAS模型的最大区别,因而相对ETAS模型而言,BASS模型是一种完全自相似的理想化模型,但目前基于BASS模型的应用研究尚不多见。

科研简报

《地震地质》第1～30卷目次集与全文光盘制作完成

2009, 31(3):  572. 

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