当期目录

2018年 第40卷 第2期    刊出日期：2018-04-20

上一期    下一期

目录

地震地质2018年第40卷第2期目录

2018, 40(2):  0-0. 

摘要 ( )   PDF (222KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

研究论文

沂沭断裂带两侧地区地震能量释放与块体相对运动的关系

朱成林, 甘卫军, 贾媛, 李杰, 殷海涛, 孔向阳

2018, 40(2):  299-309.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.001

摘要 ( )   PDF (3707KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

日本M_W9.0地震后沂沭断裂带及其两侧地区中小地震活动频繁。文中利用连续GPS数据和滑动块体模型研究了上述地震活动的能量释放过程与沂沭断裂带两侧块体相对运动过程的关系，为该地区的地震危险性分析提供依据。结果表明：1）沂沭断裂带周围250～500km、时间窗长为3～10月的地震总释放能量折算震级M与两侧块体相对运动呈较好的相关性，最优相关系数为0.74，T检验显示两者显著线性相关；2）两者相关性的空间分布显示两侧块体的相对运动对沂沭断裂带北部至胶东半岛地区及鲁西南—河南交界地区的地震能量释放影响明显；3）研究区总释放能量折算震级M与两侧块体的相对运动速率V呈M=0.51×V+3.9的线性关系，2015年底—2016年研究区存在地震能量积累现象，2017年发生的长岛震群可能与此有关。

利用小震震源机制解研究汶川地震后龙门山断裂带中段应力场时空演化

江敏, 陈九辉, Yasuto Kuwahara, Reiken Matsushita

2018, 40(2):  310-322.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.002

摘要 ( )   PDF (4835KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

利用川西流动地震台阵观测资料，求解汶川地震后发生在龙门山断裂带中段地区的余震震源机制解，反演了相应的应力场，得到了应力场的时空演化特征。结果显示，小震震源机制以逆冲为主并含有一定数量的走滑和正断型地震，逆冲型地震的比重随时间明显增加。震源机制类型的空间分布与断层深部展布及区域速度结构具有相关性。应力张量反演结果显示早期余震各分区水平最大主压应力S_H方位主要分布在近EW—NWW范围内，沿小鱼洞—理县方向余震分支地壳浅部主压应力则沿NE-SW向，表明震后早期应力场主要受主震破裂传播引起的动态应力影响，S_H方位与破裂面特征密切相关。应力张量随时间的变化显示深部应力结构由逆冲、走滑混合向纯逆冲转变，表明深部区域通过走滑型地震来平衡初期应力释放造成的局部库仑应力，并逐渐恢复到接近背景应力场，浅部应力变化追随深部变化特征，显示出在时间上的滞后。

利用重震资料研究豫北及邻区地壳结构特征与地震分布

姜磊, 徐志萍, 方盛明, 杨利普, 李怡青, 徐顺强

2018, 40(2):  323-336.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.003

摘要 ( )   PDF (6561KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

文中利用小波多尺度分解方法对豫北及邻区重力场进行了波场分离，得到多阶重力小波细节及区域重力场信息。随后利用Parker法密度界面反演对该区Moho界面进行了反演分析。通过对不同阶次小波细节的分析研究，并结合该区内已有3条地震测深剖面资料，对该区地壳深部结构进行了深入研究。结果表明，研究区壳内结构以隆坳相伴的密度非均匀分布为主，其密度在横向和纵向上均存在明显的非均匀性。其中，中上地壳重力场特征与地表地形地貌特征具有对应关系，中下地壳以大尺度的高、低重力异常为主，几个主要的凹陷盆地表现出低速低密的特征。同时Moho面埋深起伏变化较大，形成了区域地壳厚度的分块构造格局。其中，研究区内Moho面起伏比较大的区域位于盆地向太行山过渡地带，为Moho面陡变带。盆地区Moho面整体以上隆为主，但存在局部起伏变化，地壳厚度最小约31km，最大约37km；由于重力均衡作用，西北部太行山区地壳厚度较大，约41km，但地壳平均密度较低。研究区的地震多发生在局部存在Moho面上凸区附近密度变化的过渡带周缘，孕震机制可能与上地幔物质上涌底侵、中下地壳存在低速低密结构以及深大断裂的贯通有一定关系。同时深大断裂也对区域地震分布起到了控制性作用。

一维导电薄球层状模型的地磁测深C-响应计算

李世文, 翁爱华, 唐裕, 张艳辉, 李建平, 杨悦

2018, 40(2):  337-348.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.004

摘要 ( )   PDF (1325KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

对地磁数据的反演是获取地球深部电性结构的1种重要方法，其反演结果的可靠性必须以准确的正演模拟为基础。文中详细介绍了球坐标系中导电薄球层状地球模型的C-响应计算理论，并对典型的地球模型进行了数值模拟。地磁测深的激发源为磁层中的电流体系，其形态由球谐函数P₁⁰近似表示。地球内部，导电层中电矢量位满足亥姆霍兹方程；通过各层界面上磁场法向分量和切向分量满足的连续边界条件，由超导地核确定的核幔边界系数向上逐层递推，进而获得地表的边界系数，最终将地下电性结构和地表磁场各分量联系起来。通过磁场分量比值得到与源强度无关而与地球内部导电性相关的地表C-响应，实现地磁测深一维正演计算。一维典型模型的C-响应与前人结果的一致性验证了本文算法的有效性；通过与直接计算的C-响应曲线进行对比，发现由于忽略了地球曲率的影响，利用地磁函数转换方法获得的C-响应在大周期时（>10⁶s）与理论响应存在一定的偏差，会造成反演结果的不准确。用文中的数值模拟方法能获得精确的C-响应，进而支撑地磁测深一维反演结果的可靠性。

2016年门源M_S6.4地震前的区域重力场变化与定量参数分析

王同庆, 陈石, 梁伟锋, 刘金钊

2018, 40(2):  349-360.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.005

摘要 ( )   PDF (4418KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

地震前的重力场变化现象常被认为是一种物理前兆。通过陆面流动重力观测，可以获得一定时空尺度的区域重力场变化。通常流动重力观测网络由于受陆面自然条件限制，测点空间分布不均匀；重力场随时间的动态变化量与测量误差基本在同一水平；由于测量设备以相对重力仪为主，测量段差变化比点值变化更可靠。基于以上3点文中设计了流动重力段差的表示方法，并定义了1个评价区域测网重力场变化显著性程度的G值定量化新参数。文中应用该方法跟踪研究了2016年1月21日门源M_S6.4地震前2009—2015年的多期重力年变化，结果显示该方法可以有效地刻画区域重力场变化程度，能够为地震重力前兆的定量描述提供1条新思路。

胶州上白垩统史家屯段中地震产生的震火山岩及软沉积物触变变形

田洪水, 王华林, 祝介旺, 张慎河

2018, 40(2):  361-376.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.006

摘要 ( )   PDF (5618KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

首次从胶州市上白垩统红土崖组史家屯段中识别出了一些震火山岩和强地震引起的软泥砂质沉积物的触变变形构造（震积岩）。震火山岩是强地震破坏火山喷出物形成的具同震变形构造的火山岩。震积岩是强地震触动饱和-半固结的软沉积物发生液化、触变、断裂、裂开、充填等形成的具软沉积物变形构造的沉积岩层。红土崖组史家屯段主要由玄武质火山岩夹河湖相泥砂质（砂质泥和泥质砂）沉积层组成。史家屯段中，震火山岩的主要类型为具同震裂隙的震裂玄武岩和震碎玄武岩（震碎玄武质角砾岩）等；软泥砂质沉积物的触变变形主要包括触变泥砂质脉和具曲折边界的触变泥砂质层。受强地震作用，饱和泥砂质沉积物不会发生液化，但会发生触变，即其结构会被破坏而具较强的流动性。由于玄武质火山岩层被地震破坏（震裂、震碎），强地震致使触变泥砂质沉积物沿玄武岩中的震裂隙而流动，结果形成了触变脉变形构造，也使火山岩层与泥砂质层的边界变得十分曲折。在重力和震动力的联合作用下，被震碎的玄武质岩块沉入触变泥砂质中，形成了触变泥砂质沉积物的包体。这些晚白垩世末期的强地震事件记录，所反映的地震烈度约Ⅶ至Ⅹ度以上。史家屯段主要分布在诸城凹陷北部的百尺河断裂以南地带，晚白垩世末该断裂发生强构造与地震活动，也为当时的玄武岩浆上侵和喷发提供了通道。晚白垩世末，玄武岩浆多次沿百尺河断裂间歇式地上侵和喷发，同时产生的火山地震或由百尺河断裂的活动产生的构造地震，致使火山熔岩和下伏的红色饱和泥砂层发生了上述变形，结果形成了地震成因的火山岩与泥砂质沉积层的变形构造。因此，它们所记录的地震事件，应是晚白垩世诸城凹陷发生强构造裂陷和百尺河断裂发生激烈断裂活动的响应。文中具地震成因的岩土层变形构造，也为分析类似岩土地基的地震力破坏效应提供了新资料。

大凉山次级块体及邻区震源机制解与区域应力场特征分析

祁玉萍, 张致伟, 龙锋, 肖本夫, 梁明剑, 路茜, 江鹏

2018, 40(2):  377-395.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.007

摘要 ( )   PDF (7105KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于Cut-And-Paste （CAP）全波形拟合反演震源机制解方法和阻尼线性逆推法（DRSSI），采用分区域选取地壳速度模型的形式，计算得到大凉山次级块体及邻区（101.5°～104.5°E，26.5°～30.5°N）震源机制解和区域应力场。结合构造地质、GPS观测数据等已有研究资料综合分析认为，大凉山次级块体及邻区震源机制解主要以走滑和逆冲机制为主，其空间分布特征与地质构造活动性质较吻合；区域应力场方向与GPS速度场运动方向基本一致，优势方向为NW-SE和NWW-SEE向，整个区域主要以走滑和逆冲性质为应力特征。震源机制解和区域应力空间分布特征表明大凉山次级块体在川滇块体、巴颜喀拉块体和华南块体三者联合作用的影响下形成了现今的应力格局，川滇块体相对向SE滑移以及青藏高原物质的E、SE向逃逸为大凉山次级块体及其周围地区强烈变形及大尺度位移的主要动力来源。

大地电磁测深揭示的1668年郯城8.5级地震震中地壳精细结构

翁爱华, 李建平, 范小平, 李斯睿, 韩江涛, 李大俊, 李亚彬, 赵祥阳, 唐裕

2018, 40(2):  396-409.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.008

摘要 ( )   PDF (5758KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

了解1668年郯城8.5级大地震震区深部电性结构，对获得郯城大地震的发震原因有重要的作用。在距离该震中20km远的南侧位置，布置了1条大地电磁剖面。剖面长度约50km，由17个测点组成，点距平均3km。观测采用十字形布极，测量时间为20h。在对数据进行处理后，利用高斯-牛顿反演理论对TE+TM模式数据进行反演，获得了剖面地壳范围内的电性结构。分析认为：剖面域郯庐断裂带由5条断裂组成，自东向西依次编号为F₀到F₄；其中F₁为主控断层，W倾，高角度，穿透岩石圈，但该断层已经转化为隐伏断层，为E倾的断层F₀所推覆；F₂、F₃ E倾，倾角在45°左右，深部被F₁截断；F₄浅部E倾，但深部逐渐转为W倾，并断穿整个地壳，在莫霍面与F₁会合为1条深大断裂。F₂、F₃、F₄与F₁形成的整个断裂呈现花状构造特征，反映了郯庐断裂带的走滑性质，表明自燕山晚期—喜山早期郯庐断裂带发生了强烈拉张正断活动；而主控断层F₁ W倾，并为E倾F₀断层所推覆，预示扬子地块受太平洋板块W向俯冲挤压而俯冲到华北板块下，郯庐断裂带由原先的拉张走滑特征叠加了现今的挤压特征。结合本次研究成果，推测1668年8.5级地震发生在断裂F₁和F₃相交位置，震源深度15km。正是由于上述断层结构及构造应力场的变化和转换，特别是太平洋板块向W俯冲挤压，导致苏鲁隆起沿F₀逆冲，诱发深部F₁的活动，连带造成F₃活化形成1668年大地震，并调整应力分布状态的过程。

问题讨论

1856年黔江咸丰地震(大路坝地震)崩滑体调查及其形成机制

周鑫, 周庆, 高帅坡

2018, 40(2):  410-425.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.009

摘要 ( )   PDF (12052KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

文中针对1856年大路坝地震触发的3处大型崩滑体进行调查分析，在前人研究的基础上，结合遥感影像和野外实地调查，采用无人机航拍技术，确定了各崩滑体之间的位置关系，获取相关地质地貌背景条件，并建立了高精度的三维图形；对各崩滑体的规模、形态等滑坡特征进行了详细的分析和描述。基于现场调查与资料分析，认为以下因素的共同作用使大路坝地震触发了3处大型崩滑体：1）在主压应力为NW-SE向的现代构造应力场作用下，山体在短时间内受到1个自NW向SE方向地震动加速度的冲击；2）地层倾向与地震动方向一致，坡体发生顺层滑动，且由于地层缓倾，使崩滑距离较远；3）岩石中存在2组构造节理，经过长期风化，部分结构面贯通，岩体完整性遭到破坏。

2016年11月25日新疆阿克陶M_W6.6地震宏观震中与地质灾害

姚远, 陈杰, 李涛, 付博, 王浩然, 李跃华, 陈建波

2018, 40(2):  426-439.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.010

摘要 ( )   PDF (9829KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

对2016年11月25日新疆阿克陶M_W6.6地震灾区进行了初步的地震地质灾害实地考察，结合震区高海拔、高寒山区的特点，震源机制解数据，总结了砂土液化、地裂缝、崩塌、滑坡等地震地质灾害的分布及发育特征。本次地震存在2个宏观震中，即维日麻村和布拉克村，2处均发育大量的同震地质灾害。砂土液化主要分布在在喀拉阿特河南岸，面积达1 000m²，由于冻土层下部融层发生液化，液化物质沿已有泉眼、地裂缝喷出，其中60%的砂土液化为泉眼复发形成，根据探槽揭露的地层确定砂土液化发生在地下1.8m的灰绿色粉砂质黏土、粉砂层。本次地震地裂缝以脆性破坏为主，下部融土层发生变形后引起上部冻土层变形产生地裂缝是主要原因，其中维日麻村地裂缝以挤压作用形成棋盘状分布在喀拉阿特河河漫滩上，而布拉克村地裂缝以拉张和左旋走滑性质为主，地裂缝的运动方向在90°～135°，呈环形展布，具有向东侧拉张的趋势。崩塌与滑坡在震区也是重要的地质灾害之一，崩塌掉落下的滚石堵塞道路、砸断电线杆，最大滚石长4m，震区仅发生1处小型滑坡，但在其周边形成了大量的不稳定边坡和潜在滑坡体。本次地震地裂缝与砂土液化有伴生迹象，是造成房屋破坏严重的1个重要原因。

不同约束条件下2014年8月24日纳帕M_W6.0地震峰值加速度震动图的对比

陈鲲, 俞言祥, 高孟潭, 亢川川

2018, 40(2):  440-449.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.011

摘要 ( )   PDF (5047KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

震动图的可靠性简短描述为震动在观测台站附近可靠性较高，远离台站的地方较差，必须依赖于地震动的估计值。文中从震源、地震动参数衰减规律以及地震事件间的偏差校正项对地震动估计值进行约束，进而提高震动图的可靠性。分别采用中国西部长、短轴衰减关系、川藏地区断层投影距衰减关系及NGA-West2中Boore等回归的美国加利福尼亚州地区峰值加速度衰减关系，进一步增加台站观测数据约束地震动的分布，并考虑地震事件间的偏差校正项对衰减关系估计值的修正，先后基于点椭圆和断层投影面源模型，利用考虑场地效应的快速生成震动图方法计算了2014年8月24日美国加利福尼亚州纳帕M_W6.0地震的震动图。比较分析了不同震源特征、不同衰减关系模型、有无地震事件间偏差校正项的震动图差异。研究分析认为，明确的震源破裂尺度提高了衰减关系距离项的精度，有利于降低缺少台站地区地震动估计的不确定性。地震动观测值的加入降低了震动图的数据约束部分的不确定性。地震事件间偏差校正项的应用，减小了不同衰减关系估计值与实际观测值之间的差异，较为合理地反映了特定地震地震波的区域传播特性。

从应力演化角度讨论龙门山区域7级强震序列对芦山地震的影响

廖力, 李平恩, 杨建思, 刘盼, 奉建州

2018, 40(2):  450-464.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.012

摘要 ( )   PDF (5339KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

计算包括同震静态库仑破裂应力变化以及震后黏滞松弛引起的应力变化等，可以更好地解释余震分布、地震序列等地震观测结果。在芦山地震之前，从1900年以来龙门山区域发生了4次7级以上地震，分析这几次地震的同震应力变化以及震后黏弹性松弛对芦山地震的产生的影响，芦山地震以后区域断裂带上的应力伴随强震如何演化，芦山地震与汶川地震的破裂空段呈现何种应力状态，探讨这些问题可能会为了解芦山地震震源处震前的应力状态及该区域未来地震风险评估提供一定的依据。文中采用有限元数值模拟方法，根据地质构造、速度、密度结构深部反演结果以及GPS及应力观测资料等，建立龙门山地区三维黏弹性有限元模型进行研究。模拟结果显示：龙门山断裂带南段及鲜水河断裂带的库仑应力年变化速率在研究区域中相对更高，这与研究区域的地震活动性一致。芦山地震的前4次地震，除叠溪地震外，康定、松潘、汶川等3次地震在芦山地震震中位置产生的同震库仑破裂应力变化大于0，表明这3次地震可能促进了芦山地震的发生，汶川地震的同震库仑破裂应力超过了0.01MPa，同震触发效应十分显著。震间的黏弹性松弛对芦山震源处起加载作用，从1900年以来这种持续的加载作用也超过0.01MPa，因此在模拟应力演化的时候，介质的黏弹性松弛效应不能被忽略。从库仑破裂应力的角度计算龙门山区域断层的应力演化，可以发现龙门山断裂带上汶川地震和芦山地震破裂的空段，在芦山地震之后仍然属于相对应力水平较高的区域。

柴达木盆地西南缘油砂山断裂的古地震和晚第四纪活动速率

许建红, 惠旭辉, 程宏宾, 张晓亮, 尚思歧

2018, 40(2):  465-479.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.013

摘要 ( )   PDF (7890KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

油砂山断裂位于柴达木盆地西南缘英雄岭背斜南翼，英雄岭背斜是柴达木盆地内新构造表现最为强烈的地区，也是柴达木盆地内部褶皱向S扩展的最前缘位置。对油砂山断裂的古地震和晚第四纪活动速率研究有助于理解该地区的构造变形方式和评价地震地质灾害。通过对油砂山山前洪积扇上沿断裂带发育的挤压鼓包进行探槽开挖、油砂山西侧盆地内褶皱陡坎进行测量及晚第四纪冲、洪积地层进行光释光测年，综合分析认为：1）油砂山断裂是1条全新世活动的逆冲断裂，盆地内的褶皱陡坎表明至少晚更新世中晚期以来该断裂在同一地表迹线上持续活动。油砂山探槽揭露到的断层面产状为N62°W/NE∠17°。探槽揭露到了至少2次构造事件，较新的1次事件Ⅱ发生在距今500a以来，垂直断距约0.25m。目前获得的资料还不能确定它就是1977年茫崖西北的M6.4地震，但也不能排除与该地震有关。较老的事件Ⅰ发生在距今1 000～4 000a之间，垂直断距约0.55m。事件发生后的侵蚀作用影响了事件Ⅰ年龄的限定和事件Ⅰ确切次数的判定。2）油砂山断裂晚更新世中晚期以来的垂直活动速率约为（0.38±0.06） mm/a。与该区GPS站点的相对速率相比较表明，油砂山断裂是该区非常重要的1条全新世活动的逆冲断裂，在调节区域构造变形上起到了重要作用。

2014年鲁甸M_S6.5地震前云南丽江地下流体的异常变化

杨竹转, 邓志辉, 杨跃文, 邓盛昌, 李庆

2018, 40(2):  480-498.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.014

摘要 ( )   PDF (4185KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于云南西北部丽江地区党校井和金甲井的水位水温、甘泽泉的离子含量等地下流体观测数据，结合区域水文地质、降雨、井孔结构、水温梯度等资料，分析了各测项基本动态特征和在鲁甸M_S6.5地震前的异常变化。党校井和金甲井水位的动态特征都受当地降雨的影响，但是前者在时间上有滞后性，是趋势性的；后者水位高值与雨季同步，显示与浅层水沟通良好。党校井补给区水源温度较低，温度探头位于井孔与含水层沟通的主要段，水温动态主要受井水位泄流状态和水位变化的影响。金甲井水位处于静水位状态，温度探头位于井孔与含水层沟通主要段的下部，受水位变化影响小，水温波动平稳。甘泽泉的补给区水源正常情况下使钙离子、镁离子含量浓度升高，电导率增高。对2012年以来一直处于静水位状态下的党校井水位资料采用小波信号分解技术进行处理，去除干扰、固体潮半日波、日波等高频信息后，对保留的动态曲线做差分处理消除趋势影响，发现在鲁甸M_S6.5地震前水位呈现出较大的相对变化，快速上升，对应深部水温处于高值。金甲井水位趋势动态表现为下降，水温上升。甘泽泉的钙离子、镁离子、碳酸氢根离子、电导率测值下降，氟离子含量上升。鲁甸地震前，丽江地区地下流体观测值的异常变化在时间上依次出现并伴随中小震活跃，反映了区域应力状态的增强和流体活动的加剧。

热测应力的技术基础:高精度多通道低功耗温度测量系统

张智河, 陈顺云, 刘培洵

2018, 40(2):  499-510.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2018.02.015

摘要 ( )   PDF (3165KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

近年来的实验和野外观测证实可通过基岩温度测量来获得地壳应力状态变化，称为"热测应力"。高精度的温度观测系统是"热测应力"的关键技术。经过多年研制，前后经历了多期修改，目前已较完善。核心技术指标包括：1）温度测量系统的精度优于1.0mK；在99.5%的置信水平上，精度达到了0.5mK。相当于可以测量到几个或零点几个MPa量级的地壳应力变化。其中，采样周期远程可调，实际中采样周期通常设为5min，或15min。2）通道数：单台可达20个通道。目前常用8或12通道。3）实现低功耗：采用铅酸电池供电，120Ah12V铅酸电池，对于8个通道深度为20m的地温观测台，可连续供电≥2a。总之，高精度多通道低功耗温度测量系统的研发成功，尤其低功耗设计的实际效果显著，极大地降低了后期维护成本。这对于利用基岩温度观测地壳应力变化提供了1个良好的技术基础。