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2017年 第39卷 第5期    刊出日期：2017-10-20

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地震地质2017年第39卷第5期目录

2017, 39(5):  0-0. 

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研究论文

榆木山北缘断裂现今构造活动特征及其对青藏高原北东扩展的构造地貌响应

陈干, 郑文俊, 王旭龙, 张培震, 熊建国, 俞晶星, 刘兴旺, 毕海芸, 刘金瑞, 艾明

2017, 39(5):  871-888.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.001

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榆木山北缘断裂位于祁连山逆冲断裂带中部，是榆木山隆起与河西走廊之间的分界断裂。探究榆木山北缘断裂的构造活动，有助于进一步了解祁连山向N的扩展过程以及青藏高原向NE方向推挤的机制。文中主要从断层滑动速率、古地震活动习性和构造变形3个方面总结了榆木山地区近20多年以来的研究成果。通过遥感影像解译、野外地质调查、断错位移测量及地貌面年龄测定等方法和手段，估算了榆木山北缘断裂典型位错点的逆冲滑动速率为（0.55±0.15） mm/a；左旋滑动速率为（0.95±0.11） mm/a。认为前人提出的"骆驼城陡坎"并非断层活动的产物，而是古代引水工程或水利灌溉工程的遗迹，也就是说它不是公元180年表氏地震的地表破裂。通过DEM剖面所反映的山体形态，结合断裂各项特征，认为榆木山隆起是祁连山向N推挤的结果，断裂活动目前仍集中在榆木山北侧，山体的形态受断层扩展控制，山脉的扩展是1个垂向和侧向的过程，晚新生代以来榆木山持续隆升。

郯庐断裂带安徽浮山段晚第四纪以来活动新发现

赵朋, 姚大全, 杨源源, 郑海刚, 王行舟, 许洪泰, 方震

2017, 39(5):  889-903.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.002

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郯庐断裂带淮河以南段第四纪地层分布不均，断层新活动研究存在一定的困难。在苏皖交界地区多次实地踏勘发现，淮河南侧的安徽浮山段断层发育于NNE向条形岗地的边缘，对第四纪地层和地貌仍有一定的控制作用。在浮山段开挖的三塘探槽、浮山南剖面等均显示，断层错断了晚第四纪地层，表明该段断裂晚更新世以来仍存在较强的活动。综合地层年代样品测试结果，浮山段断层最新活动时代可达全新世早期，最近1次古地震事件发生在（10.6±0.8）~（7.6±0.5） ka BP之间。探槽及剖面揭露的断层表现为正右旋滑动特征，这或是断层所在区域局部构造应力场复杂性的表现。

广西灵山1936年6¾级地震地表破裂类型与位错特征

李细光, 潘黎黎, 李冰溯, 聂冠军, 吴教兵, 陆俊宏, 严小敏

2017, 39(5):  904-916.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.003

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1936年灵山6¾级地震是迄今为止有记载以来在华南陆地发生的最大地震，其产生的地震地表破裂带尚没有系统的研究。通过野外系统地质地貌调查及位错测量，发现1936年灵山6¾级地震的地表破裂带主要由东西2支组成，平面上呈斜列式展布于灵山断裂北段，全长约12.5km，走向N55°~60°E。西支在高塘-夏塘-六蒙一带断续出露，长9.4km，水平位错0.54~2.9m，垂直位错0.23~1.02m；东支出露在蕉根坪-合口一带，长3.1km，水平位错0.36~1.3m，垂直位错0.15~0.57m。最大水平位移量2.9m，最大垂直位移量1.02m。地表破裂类型主要有地震断层、地震陡坎、地震裂缝、地震崩积楔、地震滑坡、砂土液化等。

龙门山断层带浅钻花岗岩中断层泥的摩擦本构参数

刘洋, 何昌荣

2017, 39(5):  917-933.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.004

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文中针对龙门山断层浅层钻探获取的花岗岩体中的断层泥进行了摩擦滑动实验研究。这种断层泥与其他天然断层泥相比，绿泥石的质量分数很高，约为47%。为研究这种黄绿色断层泥在断层浅部低正应力条件下的摩擦滑动性质，选取的实验条件：围压130MPa，采用围压恒定控制，温度25~150℃，孔隙水压50MPa。通过对比其他天然断层泥的实验结果发现，该断层泥强度较高，稳态摩擦系数在0.47~0.51之间。通过与已有的黏土总质量分数相当但矿物不同的天然断层泥的摩擦系数数据对比，表明不同的非云母层状硅酸盐矿物的摩擦强度排序为：绿泥石 > 伊利石 > 蒙皂石。文中的实验条件对应龙门山地区温度不超过150℃，深度不超过8km的浅层地壳环境，实验结果表明该天然断层泥在整个温度范围内均呈速度强化特征，在摩擦滑动中处于稳定状态。但是断层泥的渗透率很低（<10^-19m²），在高速摩擦滑动时可能会发生热压作用。基于此可得出结论：龙门山断裂带的切过已有的深度不超过8km的碎屑原岩的断层可能产生稳定黏滞滑动的阻力，不会自发地震成核，而在后期高速摩擦滑动（>0.05m/s）时可能会发生同震弱化，形成一定的灾害叠加。

青藏高原东南缘及邻区地壳介质非均匀性谱结构

范小平, 何奕成, 阮祥

2017, 39(5):  934-948.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.005

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用S波包络展宽法对青藏高原东南缘及邻区地壳介质非均匀性谱结构进行了研究，并以8~16Hz非均匀性谱结构为例分析了地壳介质非均匀性空间特征及其与强震孕育之间的关系。结果表明，研究区内地壳介质呈现强烈的、复杂的横向非均匀性。上地壳上部区域，沿龙门山断裂带、安宁河断裂带北段介质非均匀性程度相对较强，非均匀体尺度相对较小；鲜水河断裂带炉霍-道孚段、安宁河断裂带南段介质非均匀性程度相对较弱，非均匀体尺度相对较大。上地壳下部区域，沿龙门山断裂带、安宁河断裂带北段、鲜水河断裂带炉霍-道孚段、莲峰断裂沿线地壳介质非均匀性程度相对较强，沿鲜水河断裂带道孚-康定地区介质非均匀性相对较弱。中地壳，汶川-都江堰段、宝兴-康定段以及康定-石棉段介质非均匀性程度相对较强，而炉霍-康定西北地区，莲峰断裂沿线介质非均匀性程度相对较弱。对比发现中强震孕育、发生与介质非均匀性具有较强的相关性，中强震震中分布在介质非均匀性强弱过渡带上。强烈的、复杂的介质非均匀性可能与区内复杂的地质构造运动、频繁的地震活动所引起深部物质破碎、熔融及其沿断裂带的上涌、运移有关。

2016年9月23日四川理塘M4.9和M5.1地震发震构造分析

易桂喜, 龙锋, 梁明剑, 张致伟, 赵敏, 祁玉萍, 宫悦, 乔慧珍, 汪智, 王思维, 帅莉蓉

2017, 39(5):  949-963.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.006

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2016年9月23日，在四川西部理塘县相继发生M4.9和M5.1地震，震中位于青藏高原东缘川滇块体西北部金沙江断裂带与理塘断裂带所夹持的区域。文中基于四川区域地震台网提供的震相报告和波形资料，采用多阶段定位方法，对理塘M4.9和M5.1主震及余震序列进行了重新定位。同时，利用CAP波形反演方法，获得了这2个主震的震源机制解、震源矩心深度与矩震级。根据重定位后的余震空间分布形态、M4.9和M5.1主震的震源机制解，结合等震线形态及震中附近主要构造的展布，分析认为，近EW走向、倾向N的哈嘎拉断裂带为理塘M4.9和M5.1地震的发震构造，与该断裂带走向和倾向一致的节面Ⅰ为同震断层面，断面倾角44°。理塘M4.9和M5.1地震可能是在西侧羌塘块体物质持续E向挤入作用下、位于理塘-巴塘地区上地壳内的近EW向哈嘎拉断裂张性运动所致。

单轴压缩下含断层带花岗岩声发射、微震和电荷感应实验

赵扬锋, 刘力强, 潘一山

2017, 39(5):  964-980.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.007

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针对岩样在外载荷作用下失稳破坏前有声发射、微震和电荷等信号的异常变化特性，运用声发射、微震和电荷感应等全波形综合监测设备对含断层带花岗岩在单轴压缩下变形破裂过程的信号进行同步监测。结果表明：含断层带花岗岩在弹性变形阶段有明显的声发射、微震和电荷感应同步前兆信号，在试样失稳破坏阶段有同步的声发射、微震和电荷感应大幅值前兆信号。断层带对花岗岩试件强度的影响是显著的，含断层带试件的单轴抗压强度大大降低。随着断层带倾角的减小，试样的单轴抗压强度降低，岩样更容易失稳，失稳破坏的能量也更大。随着断层带倾角的减小，试样变形破裂过程的声发射、微震和电荷感应信号都增多，试样出现同步的前兆信号时的应力降低，在试样失稳破坏阶段声发射、微震和电荷感应前兆信号事件的持续时间都增大。断层带倾角30°时，声发射、微震和电荷感应信号突变性增加，进入危险阶段大大提前，大震级事件也显著增多，在矿井大倾角断层处更为危险。在试样失稳破坏阶段前同步产生密集且大幅值的声发射、微震和电荷感应信号，持续时间较短；在试样失稳破坏阶段同步产生密集且最强的声发射、微震和电荷感应信号，持续时间较长。声发射监测数据能较好地反映岩石的微小破裂情况，对声发射、微震和电荷感应前兆信号相结合分析，可以更准确地获得岩石失稳破坏的前兆信息。

2013年吉林前郭M_S5.5震群的双差法重新定位及震源机制

刘俊清, 甘卫军, 刘财, 张晨侠, 高金哲, 梁诗明

2017, 39(5):  981-993.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.008

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基于区域数字地震台网的震相资料、松辽盆地中部地壳速度结构，使用双差定位方法对2013年10月31日开始的吉林省前郭爆发性震群序列进行重新定位。根据重新定位后的地震群空间分布图像结合震中区附近的物探资料探讨发震构造的特征。重定位后EW、NS和UD 3个方向大致的定位精度分别为0.9km、0.7km和1.2km，地震序列震呈NW向密集条带状分布，长度约12km，正交NE向，宽约6km。震群序列中地震震源深度较浅，80%的地震分布在6~8km深度范围内，在深度剖面上震群序列表现为明显的密集现象。根据重新定位后震群序列的空间分布特征、序列中等震连发特征以及较大级别地震的震源机制解，推断发震构造为克山-大安断裂带内的推覆逆冲构造。冲断面向E倾斜，近地表倾角较陡，深部几乎平直，表现为典型的铲形逆冲断层的特征，断层面纵向破裂长度大于横向破裂长度。根据发震构造的特征可以推断3个5级地震发生在下层冲断面上，余震主要在冲断面上部触发。

2013年芦山M_S7.0地震前基岩地温变化的再分析

曾蒂, 陈立春, 陈顺云, 李东雨

2017, 39(5):  994-1006.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.009

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2013年芦山M_S7.0地震前，康定台基岩地温、鲜水河跨断层形变和姑咱台钻孔应变都显示沿鲜水河断裂带可能存在区域应力变化。文中选取鲜水河断裂带基岩地温观测网3个台的观测数据开展进一步分析，并与钻孔应变等对比研究。结果显示，3个基岩地温观测台站的应力温度在芦山地震前几天出现同步突降，反映鲜水河断裂带乾宁-康定一带区域应力拉张增强。3个台站基岩地温的高频成分在震前80d内也出现了同步变化，估算出的应力变化范围为0.98~1.96MPa，平均约1.47MPa，与测震学获得的芦山地震（剪）应力降结果接近。基岩地温显示的区域应力拉张增强与姑咱钻孔应变的张性突变一致，而与跨断层形变监测结果对比则显示鲜水河断裂带不同活动段在芦山地震前不同时间段的应力变化不尽相同，但都显示芦山地震前沿鲜水河断裂带存在区域应力变化。

中国核电厂抗震裕度地震谱形问题探讨

荆旭, 常向东, 肖军

2017, 39(5):  1007-1016.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.010

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福岛核事故后，地震作为初始事件引发核电厂严重事故的问题引起了广泛关注。在此背景下，中国核电厂相继开展了抗震裕度评价，但在评价中选用了不同的地震谱形。基于美国针对早期运行核电厂开展的抗震裕度评价方法和中国核电厂址的地震危险性背景分析，对比了中美两国核电厂抗震设计基准的差异，针对中国目前的情况，建议优先对采用二代加堆型的运行电厂进行抗震裕度评价。通过将RG1.60谱与归一化厂址特定SL-2级加速度反应谱进行对比分析，发现部分核电厂址反应谱谱形在高频部分超过了RG1.60谱，对于这类厂址，直接放大标准反应谱作为抗震裕度地震是不恰当的。对于采用二代加堆型的核电厂，选择了某个厂址特定SL-2级地震动与标准设计比较接近的核电厂址进行了分析，采用不同方法确定其抗震裕度地震，结果表明0.3g标定的NUREG0098中值谱在平台段和长周期部分明显低于相同PGA水平的一致概率谱和设定地震谱，三者都能被0.3g标定的RG1.60谱所包络。考虑到中国运行电厂的抗震设计特点，为了评价核电厂实际抗震能力相对于厂址的抗震安全裕度，可以采用一致概率谱或设定地震谱；为了评价二代加运行核电厂实际抗震能力相对设计基准地震动的抗震安全裕度，建议采用给定PGA标定的RG1.60谱。

2015年新疆皮山M_W6.4地震对周围地区的静态应力影响

靳志同, 万永革, 黄骥超, 李祥, 张珊珊

2017, 39(5):  1017-1029.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.011

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基于2015年皮山M_W6.4地震的破裂模型及均匀弹性半空间模型，计算了该地震在周围主要活动断层上产生的库仑应力变化和周围地区的水平应力变化。结果表明：1）皮山地震造成西昆仑山前逆冲断裂西段库仑应力降低（达9.5×10³Pa）；西昆仑山前逆冲断裂东段和康西瓦断裂中段的库仑破裂应力增加，因此要注意西昆仑山前逆冲断裂东段的危险性。2）对余震位置的统计分析认为，大多数余震受到主震的触发作用；主震造成周围地区库仑引力增加的部分，余震的分布比较密集；而主震造成的库仑应力减少的部分，余震的分布就比较稀疏。3）水平面应力在该地震震中北侧的柴达木盆地和南侧的青藏高原西北部增加（拉张），在震中东侧的青藏高原北部和西侧的帕米尔高原东部降低（压缩）。从水平主压和主张应力方向来看，震中区域的主压应力为近SN向，主张应力方向为EW向。主压应力以震中为中心呈向外辐射状，而主张应力近乎于以震中为圆心的同心圆。震中西侧的主压应力为NW向，震中东侧为NE向，应力的大小随着半径增加而逐渐衰减，中心达10⁷Pa，到达柴达布盆地北部的迈丹断裂仅有百Pa的水平。

红石岩与甘家寨特大型地震崩滑体特征及其成因

常祖峰, 常昊, 杨盛用, 陈刚, 李鉴林

2017, 39(5):  1030-1047.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.012

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2014年云南鲁甸M_S6.5地震触发了大量滑坡和崩塌，其中规模最大的是红石岩和甘家寨，二者体积均超过1 000×10⁴m³。基于震后科考，对这2个崩滑体特征和成因进行了分析。结果表明：震区位于凉山次级活动块体的前缘部位，地震活动频繁，平均6a就有1次5级以上地震发生。频繁而强烈的地震活动，对浅层岩体造成累积的破坏效应，极大地降低了斜坡的力学强度，这是红石岩、甘家寨等崩滑体发生的基础条件。红石岩特大型崩滑体，其形成与巨大的地形高差、陡峭的地形坡度、软弱地层和节理、裂隙的发育有着内在的密切联系。其形成主要经历了3个过程：第1阶段，在强震动情况下，顺河节理、卸荷裂隙以及横河向节理进一步张裂、贯通，在垂向上分割出不同的块体；第2阶段，岩体沿层间节理进一步发展，切割垂直方向的块体，形成纵横立体交叉的岩石块体；第3阶段，前2个阶段形成的岩体失去稳定，向坡下倾倒、坍塌，并沿软弱地层滑面下滑、倾倒，堵塞河道形成堰塞湖。甘家寨特大型滑坡，则为大型凹坡中下部发生的风化层滑坡，其形成过程大致为：首先，在地震力和重力的双重作用下，四周土层向凹坡中轴的下部运动、聚集，因下部松散土层含水量和容重最大，其所遭受的地震惯性力最大，最先产生塑性破坏而挤压膨胀变形；第2阶段，因坡度较陡，随着斜坡下部挤压塑性变形区进一步扩大，在斜坡中部某个部位产生拉张区，当超过风化层抗拉强度时产生破坏，滑坡体顺势快速滑出。这2个特大型滑坡代表了鲁甸地震滑坡的2种主要类型，其成因及其形成机制对该地区的地震滑坡灾害具有一定的普遍意义。

北京南口-孙河断裂与黄庄-高丽营断裂交会区沉积速率差异对断裂活动性的响应

张磊, 白凌燕, 赵勇, 张晓亮, 杨天水, 蔡向民, 何付兵

2017, 39(5):  1048-1065.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.013

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通过对北京地区南口-孙河断裂与黄庄-高丽营断裂交会处钻孔剖面开展磁性地层学研究，结合沉积物岩石组合特征以及浅部测年数据进行分析，建立了钻孔剖面的第四纪地层格架，由于地层沉积速率对控盆断裂的活动具有较好的响应，对比钻孔沉积速率的变化特征能够对目标断裂的第四纪活动性进行探讨。研究表明，南口-孙河断裂与黄庄-高丽营断裂交会处所控制的断块在第四纪时期存在明显的差异性沉降。早更新世至全新世，南口-孙河断裂活动性表现为强弱交替的特点，黄庄-高丽营断裂则表现为逐渐减弱的特点。早更新世，黄庄-高丽营断裂活动强度大于南口-孙河断裂，之后南口-孙河断裂的活动强度大于黄庄-高丽营断裂的活动强度，直至全新世，2条断裂的活动性趋于一致。

云南腾冲大六冲火山岩岩石结构与岩相特征

张传杰, 李霓, 樊祺诚, 赵勇伟, 王佳龙

2017, 39(5):  1066-1078.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.014

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云南腾冲大六冲火山上，从山腰大丫口至山顶沿途广泛出露1套青灰色-紫红色的层状火山岩，但仅通过野外肉眼观察难以判定其为火山碎屑岩或是熔岩，而研究火山岩的基质结构可以帮助判断其所属岩相。文中将其基质结构与火山通道相、侵出相及溢流相熔岩的基质结构作对比，并结合与溢流相熔岩气孔形态的比较结果，认为它属于爆发相产物，定名为英安质晶屑熔结凝灰岩。通过对大六冲各火山翼的野外勘查、覆盖式采样及系统的镜下鉴定，区分了各岩相火山岩的野外和显微特征，大致划分了各岩相的分布范围：溢流相应为早期喷发形成的基底，部分区域被爆发相所覆盖；爆发相英安质晶屑熔结凝灰岩和火山角砾岩主要分布在火山西翼、南翼和东北翼；火山通道相位于主峰山顶南侧约100m的位置，直立产出，直径超过100m；侵出相仅在山顶附近有出露。因此，推测大六冲火山早期经历过较大规模的岩浆溢出，时隔多年后又发生爆炸式喷发，最后以岩浆的侵出为标志而停止活动，火山颈因受长期剥蚀而出露。

朝鲜半岛历史火山喷发记载

李裕澈

2017, 39(5):  1079-1089.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.05.015

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研究火山喷发现象的历史记载对确定历史火山喷发事件及其年代具有重要意义。根据朝鲜半岛历史文献，系统整理和研究历史火山喷发现象的记载后，得出如下认识：1）直观的历史火山喷发事件有公元1002年济州岛火山喷发、1007年济州岛以西近海火山喷发和1597年中国吉林长白县境内的望天鹅火山喷发。2）根据"雨灰"（火山灰）记载可确定的火山喷发事件分别发生在公元1265、1401-1405、1668、1673、1702年等，推测均为长白山天池火山喷发。3）公元1373年的"雨白毛"（火山毛）记载，推测为长白山天池火山喷发事件。4）公元1533年的"天火"，若其为火山喷发物，则可能是长白山天池火山喷发。公元1601-1609年的"天火"，可能是中国吉林龙岗火山喷发事件，或是长白山天池火山喷发事件。5）史料记载的"雨土"乃是黄土沉降现象并非火山灰。依据"雨土"提出的长白山火山喷发事件不成立。