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2015年 第37卷 第3期    刊出日期：2015-09-20

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地震地质2015年第37卷第3期目录

2015, 37(3):  0-0. 

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研究论文

焉耆盆地北缘和静逆断裂-褶皱带古地震破裂方式和时间序列

李安, 杨晓平, 伊力亚尔

2015, 37(3):  661-674.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.001

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古地震研究是构造地质基础研究工作之一, 获得较为精细的古地震结果有利于提高对断层构造变形的样式、强度以及时间的认识.焉耆盆地是南天山东段的山间盆地, 现今的构造应力场特征以挤压兼有走滑为主.盆地南北缘断裂均为全新世活动断裂, 南缘开都河断裂以走滑运动为主.盆地北缘断裂向盆内扩展的新生和静逆断裂-褶皱带以逆冲运动为主, 且具备发生7级以上大地震的能力.因此, 对于焉耆盆地北缘和静逆断裂-褶皱带的古地震破裂方式和发生时间的研究具有重要意义.调查发现, 其中的哈尔莫敦背斜南翼主逆断裂以30°左右向盆内逆冲, 在河漫滩和T₁阶地上形成了3排断层陡坎.在3条断层陡坎上开挖的5个探槽中, 通过标志地层建立的时间序列可以确定6次古地震事件的先后关系.利用 ¹⁴C和光释光(OSL)测年手段获得了探槽中相关地层和坎前堆积物的沉积时代, 利用逐次限定法得到了各次古地震事件的发生时间和全新世以来2ka左右的古地震复发间隔.结果显示F₁断层在所有的古地震事件中都发生了破裂, F₂断层只在事件E时产生了破裂, F₃断层只在事件D和事件E中发生过破裂.从古地震事件上分析, 事件D是一次3条断层同时破裂的事件, 事件E是一次F₁和F₃ 2条断层同时破裂的事件, 其他事件都只在F₁断层上破裂.和静逆断裂的古地震破裂同时存在必然性和不确定性.

焉耆盆地北缘和静逆断裂-褶皱带中晚第四纪变形速率

黄伟亮, 杨晓平, 李安, 张玲, 李胜强, 杨海波

2015, 37(3):  675-696.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.002

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焉耆盆地为南天山内部的一个山间盆地, 盆地北缘发育1排第四纪新生褶皱带, 即和静逆断裂-褶皱带.中晚第四纪以来, 由于和静逆断裂-褶皱带的持续活动使得在褶皱生长过程中形成的多期洪积地貌面发生反向掀斜变形.利用高精度差分GPS, 对褶皱带中部哈尔莫敦背斜区内的多期变形地貌面的地形形态进行了测绘, 判定背斜的生长主要以翼旋转为主.利用背斜北翼不同地貌面的反向掀斜角度, 分别计算了不同期次地貌面的隆升和缩短变形量.结合原地宇宙成因核素深度剖面法和光释光测年法, 对背斜区内的F₄, F_3b, F₂洪积台地面和T₁阶地面的形成年龄进行了测定, 发现背斜在距今约550ka、428.3_-47.2^+57.6ka和354.3_-34.8^+34.2ka不同时段的平均隆升速率从 0.31±0.24mm/a下降至 0.15±0.02mm/a, 同时背斜北翼的翼旋转速度也呈逐渐减小的趋势.但背斜自起始变形开始, 缩短速率却大致保持恒定为约 0.3mm/a.而这一恒定的缩短速率与现今横跨和静逆断裂-褶皱带所观测的GPS速率具有很好的一致性, 说明在天山内部的哈尔莫敦背斜区, 短尺度的GPS速率可以代表长尺度的地壳应变速率, 同时反映出山体内部一系列断层和褶皱构造在吸收和调节整体变形量时也起到一定的作用.

褶皱陡坎中相关断层在缩短量计算中的作用——以东秋里塔格背斜为例

张玲, 杨晓平, 黄伟亮, 李胜强

2015, 37(3):  697-708.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.003

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通过对东秋里塔格背斜地区内与褶皱陡坎伴生的次级断层进行的地质调查, 确定了该次级断层属于伸出向斜的逆冲断层, 也给出了次级断层的发生时间晚于褶皱作用起始时间的1个变形实例.褶皱陡坎中发育的次级断层使得陡坎上盘地层沿断层面整体向上迁移, 不仅次级断层使得阶地面发生掀斜并增大褶皱陡坎的坡度, 而且直接影响了区域缩短增量计算的真实性.计算结果显示, 当不考虑次级断层对褶皱陡坎高度的影响时, 计算所得缩短增量为51.42m, 考虑次级断层对褶皱陡坎高度的影响时, 计算得到的地壳缩短量为45.23m.二者相差6.19m, 偏差占总缩短增量的13.7%, 是一个不可忽视的量值.东秋里塔格背斜北翼和南翼的褶皱陡坎发育于相同岩性的基岩中而且具有相同的形成机制.但是背斜北翼在水平距离不足300m的范围内发育了3级褶皱陡坎, 这表明北翼相对于南翼, 其活动枢纽带更为紧闭.这是由于北翼存在更加强烈的挤压应力及更加快速的隆升作用.因此, 次级断层的研究对于正确认识区域构造演化、了解褶皱与断层相互作用关系具有重要意义.但是仍存在很多问题: 1)受观察剖面范围有限、次级断层分布不连续和断距沿延伸方向不断增大等因素的制约, 次级断层对缩短增量造成的影响可能被低估, 计算结果应为缩短量的最小值. 2)次级断层增加的陡坎高度与断层的断距、倾角具有怎样的定量关系? 3)若次级断层只发育于活动枢纽带内, 又会产生怎样的影响?这些问题还需更多的研究实例来进行更加深入的研究.

地貌参数指示的临潭-宕昌断裂带最新构造隆升差异与地震活动

高明星, 陈桂华, 徐锡伟

2015, 37(3):  709-718.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.004

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2013年7月22日, 甘肃岷县漳县M_S6.6地震发生在青藏高原东北缘的临潭-宕昌断裂带上.为了研究该断裂的最新构造隆升的差异性, 基于ASTER GDEM数字高程模型数据提取了流域盆地及水系, 并以此为基础, 计算了面积高程积分及河道坡度指数.2个地貌参数的分析结果表明, 临潭-宕昌断裂不同部位的最新隆升呈现不均匀性.其中, 断裂的最新逆冲活动在临潭以西及以岷县附近明显强于其他各段.上述地貌参数所指示的断裂抬升强度还与历史及现今地震发震位置较好地匹配, 体现了定量化地貌分析对断裂活动强弱的指示作用.临潭-宕昌断裂受区域NE-SW向挤压构造应力作用影响, 其活动的差异可能与晚第四纪以来巴颜喀拉块体NE向扩展背景下的局部应力集中有关.

2014年秭归M_S4.5和M_S4.9地震震源与发震构造特征

吴海波, 姚运生, 申学林, 赵凌云

2015, 37(3):  719-730.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.005

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2014年3月27日和30日湖北秭归县发生了三峡水库蓄水以来该地区最大的2次地震, 文中通过多种方法分析了2次地震的震源与发震构造特征.采用Kiwi方法反演2次地震的矩张量解, 该方法中使用了湖北和重庆测震台网14个宽频带波形记录和6层地壳速度结构模型, 反演结果显示, 2次地震观测谱和波形与理论谱和波形拟合得比较好, 非拟合误差数<0.57, 表明反演结果是可靠的.2次地震均为走滑兼少量逆冲错动, 但前一地震为左旋走滑, 后一地震为右旋走滑, 矩张量解中DC成分偏少而ISO成分多可能是库水对地下介质物性影响的反映.同时也使用三峡台网15个子台记录的波形资料, 采用双差定位法重新精定位了从3月27日至4月27日时段内超过500次地震序列事件, 结果显示余震序列分布方向为NNW向和NE向, 但主要集中在NE向, 并分别沿NNW和NE向作了深度剖面, 剖面显示震源深度为4.5~10.0km, 余震在深部呈现2个较明显的断面, 与震源机制解NE向节面产状一致.野外现场宏观烈度调查指出, Ⅴ度极震区等震线为一椭圆, 长轴NWW向, 短轴NE向, 结合野外现场考察结果和震源区地质构造背景, 综合推断仙女山断裂北端的NE向破裂面为2次地震的发震断面, 余震序列的NE和NNW向分布、剖面上发震层的形态和深度特征表明, 这次地震活动受到了仙女山断裂和九畹溪断裂活动的控制与影响.

沂沭断裂带重力场及地壳结构特征

王鑫, 张景发, 付萍杰, 高敏

2015, 37(3):  731-747.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.006

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沂沭断裂带为郯庐断裂带山东段, 新构造运动显著, 是华北地区的强震活动带之一.文中收集了该地区的布格重力数据, 利用小波多尺度分析方法对重力场进行有效分离, 研究区域地壳结构特征及断裂空间展布, 并应用Parker变密度模型对区域莫霍面进行反演分析, 得到以下几点结论: 1)重力区域场显示, 沂沭断裂带形成了NNE走向的大型重力梯度带, 分隔了鲁西、鲁东地块, 成为区域内重要的地球物理分界线. 2)重力局部场显示, 中上地壳结构复杂, 沂沭带内部呈现两堑一垒的重力异常格局, 5条主干断裂形成线性梯度带分布于东、西地堑内, 鲁西块体的多条NW向活动断裂交切于沂沭断裂带, 多数断裂只交切于西地堑, 而蒙山山前断裂和苍尼断裂横穿沂沭断裂带; 下地壳结构相对简单, 发生明显的褶曲构造, 表现出大规模高、低密度异常相间排列的典型特征.3)区域莫霍面形态东高西低, 沂沭断裂带形成了莫霍面陡变带, 造成了东西分异格局, 潍坊东—莒县—临沂一线出现莫霍面上隆区, 具有强震发生的深部孕震环境.4)区域内地震多发于高、低重力异常转化带之间, 特别是活动断裂对应的重力梯度条带之上, 地震的发生与断裂活动有着密切的关系, 沂沭断裂带地震活动性最强, 且东地堑强于西地堑.

紫坪铺水库地区震源位置和速度结构的联合反演

王亮, 周龙泉, 黄金水, 焦明若, 梁一婧, 杨牧萍

2015, 37(3):  748-764.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.007

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利用紫坪铺水库7个库区地震台站和10个区域地震台站记录的2004年8月至2008年5月的地震震相观测报告, 通过震源位置和速度结构联合反演的方法, 采用Simulps14软件对紫坪铺水库地区进行了小震精定位及速度结构反演.通过计算得到了紫坪铺水库地区记录到的几乎所有地震的精定位结果, 以及0km、3km、6km和10km几个层面上较好的P波速度和波速比分布情况.精定位结果显示, 紫坪铺水库地区的地震活动主要集中在虹口、玉堂镇和水磨3个地区.层析成像和波速比结果则较好地反映了紫坪铺地区受到水库渗水的影响范围及紫坪铺水库对汶川地震的影响.整体上来讲, 紫坪铺水库的西南端水库渗水作用最大深度≤8km, 汶川主震深度上没有明显的P波低速异常, 也没有明显的波速比高值异常, 说明水的渗透作用并没有达到汶川主震位置深度, 即水对汶川地震的发生没有直接作用.

小波极大值方法及其在电磁异常信号提取中的应用

韩冰, 汤吉, 赵国泽, 毕亚新, 王立凤, 程远志

2015, 37(3):  765-779.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.008

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小波极大值法作为一种数据挖掘技术已经受到关注, 并在地震科学研究领域开始进行应用研究.它能在长时间的观测数据中快速提取出不同时间、不同频率的有关异常信息.文中介绍了如何应用小波极大值法提取电磁场异常信息, 即利用连续小波变换计算小波系数, 计算各尺度小波系数的极大值, 结合表征信号奇异性的Lipschitz指数分析异常的真实性, 进而研究极大值在时间分布上的特点或规律, 捕捉有关的电磁异常现象.利用该方法对2013年4月20日四川芦山7.0级地震后35d的连续观测的电磁场数据进行了分析, 发现存在3次电磁场异常, 探讨了这些异常可能与地震活动性之间存在的关系.尽管用这种方法尚不能确定发现的电磁场异常现象与地震有某种特定的关系, 但是证明了小波极大值方法在连续观测数据中提取电磁异常现象的有效性.

2014年新疆于田7.3级地震发震构造和震前地震活动过程讨论

宋春燕, 马瑾, 冉慧敏, 黄辅琼

2015, 37(3):  780-791.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.009

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2014年2月12日在新疆于田发生7.3级地震, 震中位于阿尔金断裂西段, 这是继2008年3月21日于田7.3级地震后在塔里木盆地南侧发生的第2次7级地震.这次于田7.3级地震的余震主体沿NE向分布, 余震区的西南段呈近SN向分布; 绝大部分余震与前震在余震区西南密集分布, 强余震(全部的5级以上地震和81%的4级地震)绝大多数都分布在这个区域, 第1天的余震主要在这个区域呈近SN向分布, 余震由西向东扩展.在这次于田地震的近SN方向上曾在1982、2011以及2012年先后发生过几次6级左右的地震, 而这次地震填补了其中的空段.文中从区域构造环境、地震震源机制解和余震分布特征等方面, 分析这次地震的发震过程, 认为地震发生在硝尔库勒盆地南缘的分支断裂, 受阿尔金断裂带构造应力影响, 硝尔库勒盆地受到局部近EW向的拉张作用力, 首先沿近SN向破裂, 这个构造部位的解锁, 促进阿尔金断裂左旋错动, 产生NE向破裂, 应力向东传递; 文中还对有历史记录以来, 阿尔金断裂上7级地震的发震构造及其对阿尔金断裂带的影响进行了讨论.

天山地震带(中国境内)震源机制一致性参数的时空特征

李金, 周龙泉, 龙海英, 聂晓红, 郭寅

2015, 37(3):  792-803.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.010

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基于天山地震带2003—2014年306个M_S3.5以上的震源机制解资料, 将天山地震带划分为一定的网格, 利用每个网格节点及其周围一定范围内的多个震源机制解进行应力张量反演; 计算各节点震源机制一致性参数的时空分布, 在此基础上研究了天山地震带的应力状态, 以及震源机制一致性参数时空分布与中强以上地震活动的关系.结果表明, 反演获得的天山地震带主应力与早期研究结果具有相似性, 整个天山地震带主应力轴以SN向为主, 局部区域呈现NNE、NNW向.震源机制一致性时空分布与天山地震带中强地震的发生具有一定的对应关系, 天山中东段地区中强地震大多发生在震源机制一致性参数低值分布区或其边缘附近.2011年下半年以来, 天山中东段地区震源机制一致性参数总体呈现由紊乱到一致的过程, 与该时段内新疆地区中强地震的成组活动相互对应; 2008年乌恰6.9级强震前, 南天山西段震源机制一致性参数也明显下降; 此外, 从计算得到的天山地震带b值图像来看, 2003年以来5级以上中强地震多分布于b值相对较低的区域.

汶川8.0和芦山7.0级地震序列应力场时空特征

张致伟, 周龙泉, 龙锋, 阮祥

2015, 37(3):  804-817.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.011

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分别基于汶川M≥4.0和芦山M≥3.0余震震源机制解, 采用Michael提出的应力场反演方法, 分析了汶川、芦山余震区压应力(S₁)和应力张量方差的空间分布特征, 研究了应力张量方差时空变化与强余震活动的关系.结果表明: 1)汶川、芦山余震区S₁方位复杂, 存在显著的空间分区差异, 主震起始破裂区附近S₁方位相对紊乱, 应力张量方差明显偏高; 2)汶川余震区自西南至东北, S₁方位由近EW向逐渐转变为NW-SE向, 最后在余震区的北段又转为近EW向, 应力类型均呈逆断型, 而理县分支S₁方位呈NEE向, 应力类型为走滑型, 整个余震区S₁呈近水平特征; 3)芦山余震区S₁方位总体呈现NW向, 倾角近水平, 除主震震中附近的应力类型为纯逆断型外, 其他区域走滑型和逆断型的应力类型均有存在; 4)应力张量方差时空分布对于强余震的发生具有一定的指示意义, 汶川、芦山强余震均发生在应力张量方差低值分布区或其边缘附近, 且汶川强余震的发震时间也在其出现低值的时段.

1927年古浪8级大地震断层面参数和滑动性质

刘白云, 曾文浩, 袁道阳, 李秋红, 陈文凯

2015, 37(3):  818-828.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.012

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1927年古浪发生8级大地震, 此次地震给古浪及邻近地区造成了轻重不等的破坏.对这次地震的发震构造, 前人的研究结果存在较大分歧.本研究根据成丛小震发生在大震断层面附近的原则及参考前人对该地震发震构造的认识, 采用1985年到2012年发生在地震破裂区的精定位地震目录, 选定了2个长条状研究区域, 将模拟退火算法和高斯-牛顿算法结合, 利用小震密集程度求解主震断层面的走向与倾角.在此基础上考虑区域构造应力参数, 给出了已求得的断层面上的滑动角.然后结合已有的深部构造研究结果以及地表考察结果, 简单讨论了此次地震的孕震环境和发震机制.文中反演到的断层①位于此次地震等震线的最高烈度(Ⅺ度)圈内, 表明反演到的震源断层可能就是控制此次地震的发震构造.另外, 首次发现在主干断裂中南部有1个小震成丛区, 也能反演出1个断层, 这可能是地震时震区整体发生了逆时针旋转而在主干断裂之上新发育的张性地震断层.

吉林地区波速比分布特征及构造意义

张洪艳, 张广伟, 王晓山, 张晨侠, 康建红

2015, 37(3):  829-839.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.013

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利用吉林地区2001年1月至2013年6月模拟和数字化资料(共254次地震事件的P波和S波到时资料), 采用单震多台和达法计算每个事件的平均波速比, 重点分析吉林地区波速比的空间变化特征.为了保证计算结果的可信度, 对收集到的震相数据和计算结果进行严格筛选和限定.结果表明, 吉林地区波速比横向不均匀性显著, 南北部差异较大.伊通-舒兰断裂带北侧波速比横向不均匀性突出, 高低值异常区方向与NE向扶余-肇东断裂带一致; 伊通-舒兰断裂带南侧波速比高值区域主要集中在火山区, 其中长白山火山区北侧波速比低而西南侧较高, 可能表明长白山下方低速异常体位于火山口的西南侧.通过分析波速比分布特征与地震活动的关系, 认为在波速比高值区和高、低值过渡区为地震易发地带.

复杂地电模型的非结构多重网格剖分算法

乔亮, 陈小斌

2015, 37(3):  840-850.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.014

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面对越来越多的观测数据、越来越复杂的地电模型, 大地电磁法的高维正反演需要发展高效、稳定的正、反演计算新技术.多重网格法是求解椭圆型偏微分方程最优化的方法之一, 近些年来被广泛地用作大规模、高精度方程求解的加速器.目前, 多重网格法多基于矩形网格来构造粗细不同的层次网格组, 但是矩形网格不能适应几何形状复杂的区域并且不支持局部加密细化从而限制了多重网格法的应用.文中提出一种采用Delaunay三角网的非结构化多重网格生成算法, 该算法能够自动对复杂区域生成粗细不同的网格, 并且每层网格单元具有良好的形状比和可控的尺寸大小.文中采用该算法实现了对复杂地电模型的非结构多重网格的自动生成, 解决了大地电磁多重网格正反演计算中复杂模型离散化这一关键的技术问题.

玉树活动断裂带古地震落石的钙膜U系年代学测试分析及其意义探讨

田婷婷, 吴中海, 马志邦, 周春景, 张克旗, 蒋瑶, 张绪教

2015, 37(3):  851-868.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.015

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在2010年青海玉树7.1级大地震中, 沿发震断裂带多处出现了明显的地震落石现象.地表调查发现, 典型的最新地震落石发育区均存在非常典型的具原地复发特征的多期古地震落石现象, 且落石表面常见薄层(厚度≤2mm)钙膜发育.在对几处典型古地震落石钙膜进行系统采样的基础上, 应用稀酸淋滤法, 开展了地震落石钙膜的U系年代测定分析工作.测年结果指示, 其年龄主要分布在69 980a、36 300a、14 900~12 700a、6 030a、4 720a、3 560~3 530a、2 010~1 090a、760a和230a左右.这一结果与地表观测到的地震落石多期性特征基本吻合, 也与古地震探槽和古地震滑坡所揭示的古地震事件年龄大致吻合, 这进一步证实了玉树活动断裂带附近的地震落石发育具有明显的多期性特征, 并且多期落石很可能与该区的古地震活动之间存在密切的成因联系.进一步结合野外调查结果及已有的古地震研究资料推断, 该区几处较大规模的古地震落石现象应该主要是Q³_p晚期以来较大强度古地震事件的反映, 其中发生在3 560~3 530a BP和14 900~12 700a BP左右的2期古地震事件的强度可能最大.上述探索性研究工作表明, 地震落石的钙膜测年有可能成为研究活动构造区古地震活动的新途径.

利用GPS数据反演阿尔金断裂现今滑动速率

李煜航, 王庆良, 崔笃信, 郝明, 王文萍, 秦姗兰

2015, 37(3):  869-879.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.016

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利用2009—2013年的GPS水平速度场, 使用三维线性球面弹性块体模型, 综合前人研究成果建立了阿尔金断裂及其邻区的三维块体几何模型, 反演得到阿尔金断裂不同断层段和其邻区主要活动断裂的现今滑动速率.结果表明: 阿尔金断裂柴达木盆地以南段左旋走滑速率为(7.8±0.2)mm/a, 该段向北至肃北左旋走滑速率为(7.5±0.1)mm/a, 肃北—昌马段左旋走滑速率为5.3~5.5mm/a, 昌马以北段的左旋走滑速率仅有(1.0±0.4)mm/a.阿尔金断裂左旋走滑速率总体表现出从南向北减小的趋势, 衰减主要集中在祁连山地区, 并转换为这一地区明显的地壳挤压作用.

基于地貌信息熵与滑坡物源的芦山地震区泥石流危险性评价

刘丽娜, 许冲, 陈剑

2015, 37(3):  880-892.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.017

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地貌信息熵是判断地貌发育演化阶段的量化指标, 常用以表示流域地貌面的受侵蚀程度, 是地形地貌因子的反映.以GIS技术为操作平台, 利用芦山地震滑坡体积作为泥石流物质来源数据, 采用地貌信息熵方法, 对55条泥石流沟进行了基于滑坡物源的泥石流危险性区划研究, 期望能为即将来临的雨季做好泥石流危险区规划和防灾工程部署提供参考.研究结果表明: 研究区泥石流沟谷流域地貌信息熵值变化范围为0.003 2~0.938 1, 沟谷地貌演化从幼年期至老年期均有分布; 泥石流危险区面积自极高危险区至极低危险区基本呈现递减趋势, 80.77%研究区面积的泥石流沟谷比较活跃, 处于幼年期—壮年期的泥石流沟谷增加了泥石流发生的危险性; 泥石流沟谷流域斜坡物质响应率变化范围为0~133.24mm, 低度和极低度物源敏感区面积共占研究区沟谷流域面积的72.93%, 表明近 3/4 的泥石流沟谷流域对滑坡物源不敏感; 基于滑坡物源的泥石流危险性评价结果表明, 2/5 以上的泥石流沟谷流域处于中度及以上危险区, 泥石流活动较为活跃.

于田7.3级地震前MODIS卫星热红外异常分析

文翔, 陈梅花, 阎春恒, 周斌

2015, 37(3):  893-905.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.018

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收集了2014年1—2月新疆于田7.3级地震区连续的MODIS/Terra卫星遥感热红外资料, 经过去云等数据处理, 选取观测质量最佳的北京时间凌晨4—6时的热红外数据进行地表温度反演, 分析地震前后地表温度异常时间演化过程及其异常空间分布与活动断裂的关系, 并讨论了震区地形地貌、季节性气候以及雨雪天气等非构造因子对地温异常的影响.结果表明: 1)在于田地震发生前1个月震中附近出现热红外异常增温现象, 异常增温与发震时间有一定的对应性.显著增温主要表现在震前半个月左右; 在临震前5~6d, 增温异常达到峰值, 震后温度迅速下降; 2)与地形地貌、季节性气候以及雨雪天气等非构造因子的相关分析表明, 震前反映出反季节变化的构造 "增温"信息, 雨雪天气对震区异常升温产生一定程度的影响; 3)震中附近西南部的谷地、盆地断裂构造复杂, 热红外异常增温起始于此, 并沿断层逐步向震中迁移; 4)异常升温区域呈条带状, 与宏观考察的NE向主破裂带一致; 充分考虑地形地貌、季节性气候、雨雪天气等非构造因素对异常升温的影响, 认为此次热红外升温可能为震前短临异常现象.

川滇地区地壳应变能密度变化率与强震复发间隔的数值模拟

祝爱玉, 张东宁, 蒋长胜, 黎明

2015, 37(3):  906-927.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.019

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以最新的川滇地区深部构造成像为基础, 以构造应力场、GPS观测和断裂带活动速率为约束, 建立了川滇地区的3维黏弹性有限元模型, 通过数值模拟计算讨论青藏高原高海拔地形蓄积的重力位能、区内主要活动断裂带的错动速率、由地震波速度计算出来的各地块的介质弹性参数以及岩石、介质蠕变性质差异对川滇地区地壳现今构造运动的影响.模拟计算出研究区域内各主要活动地块和主要活动断裂带的应变能密度积累速率, 并探讨了应变能密度积累速率与强震复发间隔的关系, 对模拟结果和地质观测方法得到的结果进行了比较分析.模拟结果显示: 青藏高原及文中研究区域内高海拔地形蓄积的重力位能和块体间的相互作用是控制区内主要活动断裂现今滑动速率、各Ⅱ级活动块体运动性质和地壳内应变能积累速率的主要动力学因素.

问题讨论

日本3·11大地震对郯庐断裂带(中南段)位移场影响的数值模拟研究

尹京苑, 刘岚, 王华林, 李成范

2015, 37(3):  928-938.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2015.03.020

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通过建立的2个有限元模型, 从位移场的角度探究了日本3·11大地震对郯庐断裂带(中南段)区域的影响.结果表明, 日本3·11大地震所引起的同震水平位移在郯庐断裂带附近达到了mm至cm级.在郯庐断裂带的东侧, 位移值最大处的中国东北地区达到了30mm, 在华北地区, 位移值最大处的烟台、威海等地也达到了12mm; 在郯庐断裂带的西侧, 位移值最大的东北地区有20mm, 而在华北地区, 位移值最大只有8mm.可见郯庐断裂带的东西两侧位移值差别非常明显.总体而言, 日本3·11大地震对中国影响比较大的地方主要在郯庐断裂带的北段, 即中国东北地区.考虑到实际地壳介质对应变传递的延迟效应, 日本3·11大地震对中国郯庐断裂带的实际影响会有1个滞后, 因此, 2011年以来辽宁、吉林的多次地震与日本3·11大地震可能存在一定的相关性, 可见日本大地震对山东、江苏段的影响仍然不可忽视.