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2019年 第41卷 第1期    刊出日期：2019-02-20

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地震地质2019年第41卷第1期目录

2019, 41(1):  0-0. 

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研究论文

大别—郯庐造山带地壳上地幔Rayleigh面波层析成像

熊诚, 谢祖军, 郑勇, 熊熊, 艾三喜, 谢仁先

2019, 41(1):  1-20.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.001

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文中基于大别-郯庐及周边地区200个中国数字地震台网和21个流动地震台站垂向连续记录数据，采用地震背景噪声层析成像的方法，得到8~40s周期的Rayleigh面波相速度图像。结果表明，在8~20s周期的相速度图像上，红安-桐柏的高速异常分布与该区超高压变质岩的分布具有较好的一致性，结合地质结果和高速异常分布分析，认为该区域经历了伸展、岩浆侵位与构造挤出等构造过程。8~35s周期上，郯庐断裂南端两侧的相速度存在明显差异，因此推测郯庐断裂带可能切穿整个大别东部地壳，将大别与苏北、扬子块体分开，并为该区中、小地震提供孕震环境。安徽及邻区的地震分布在相速度剧烈变化的区域，并与震区浅层断裂对应，表明该地区两侧速度存在差异的浅层断裂仍然比较活跃。文中的相速度结果与以往的成像结果相比更为精细，与构造及断层的分布有较好的对应性，可为认识该地区构造活动性和动力学机制提供更为可靠的依据。

震级-频度关系中b值的极大似然法估计及其影响因素分析

吴果, 周庆, 冉洪流

2019, 41(1):  21-43.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.002

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b值在地震活动性研究和地震危险性分析中起着十分重要的作用，通常拟合b值的方法有最小二乘法（Least Squares Method）和极大似然法（Maximum Likelihood Estimation）。最小二乘法简单易行，得到了广泛的应用。然而很多研究表明该方法存在一定的局限性，极大似然法在特定条件下可以作为最小二乘法的一种可行的替代或补充方法。前人对极大似然法的研究非常繁杂，提出了各种各样的方程式，每个方程式的隐含假设和求解方式各不相同。文中对主要方程式进行了简要的回顾，并按照是否考虑震级的归档效应、是否设定有限最大震级、是否对不同震级档数据取不同的观察时段和是否具有解析解这4个方面，对这些方程式进行了分类和总结。进而对震级的归档效应、震级的测量误差、样本量、震级跨度、最小完整震级和前余震共6个可能影响极大似然法估计b值的因素进行了分析和总结。最后对正确使用这些方程式提出了合理的建议。文中的分析和总结有助于更准确地理解和使用不同的极大似然法估计b值的方程式，以供相关研究者参考。

2016年12月8日新疆呼图壁M_S6.2主震震源机制及余震序列定位

徐志国, 梁姗姗, 邹立晔, 刘敬光

2019, 41(1):  44-57.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.003

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北京时间2016年12月8日13时15分03秒，新疆呼图壁发生了M_S6.2地震。为了更好地了解此次地震的发震机理，文中利用新疆区域台网波形记录，采用gCAP （generalized Cut and Paste）方法，反演得到2016年12月8日新疆呼图壁M_S6.2地震主震的最佳双力偶节面解，其中节面Ⅰ走向271°、倾角64°、滑动角90°；节面Ⅱ走向91°、倾角26°、滑动角90°；最佳矩心深度为21km，矩震级M_W5.9。之后采用HypoDD方法，对468个地震事件进行相对定位，得到327个重新定位事件，结果显示地震序列整体沿NWW向分布，展布长度约35km；震源深度主要集中在20km以内，主震和较大余震震源深度较深；深度剖面显示发震断层面倾向为NNW向，与北天山山前逆冲推覆构造的总体逆冲方向相反，结合周围野外地质构造和深地震剖面结果分析，其发震断层极有可能是位于准噶尔盆地南缘断裂附近的一条隐伏反冲断层。

2017年8月九寨沟M7.0地震序列断层结构及构造应力场特征

李君, 王勤彩, 崔子健, 刘庚, 周琳, 路珍, 周辉

2019, 41(1):  58-71.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.004

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2017年8月8日四川省九寨沟县发生M7.0地震，截至2017年10月15日共发生M1.0以上地震2099次。文中采用双差定位法对九寨沟地震序列进行重新定位，获得了1565个地震的精定位结果，利用CAP（Cut and Paste）方法获得了24个3级以上地震的震源机制解，利用滑动拟合方法反演了此次九寨沟M7.0地震的构造应力场，并结合前人对该区域地震地质的研究成果，探讨了九寨沟M7.0地震的发震断层结构和构造应力场特征。研究结果显示：1）九寨沟M7.0地震序列震中沿NW-SE向呈条带状分布，长轴约35km，短轴约8km，震源主要集中分布在深度2~25km范围内，且沿断层走向由NW向SE逐渐变深，震源断层倾角较高，倾向SW，沿整个断层倾角没有发生明显变化；2）九寨沟M7.0地震的震源机制解节面I的走向、倾角和滑动角为152°、71°和-11°，节面Ⅱ的走向、倾角和滑动角为246°、80°和-161°，主震为纯走滑型地震，矩心深度约5km，余震序列的震源机制解绝大多数为走滑型，与主震震源机制解性质基本一致；3）震源区主压应力、主张应力倾角接近水平，主压应力方向近EW向，主张应力近SN向，九寨沟地震是在水平挤压应力作用下发生的走滑运动。

米亚罗断裂活动与汶川地震序列活动的关系

李振月, 万永革, 盛书中

2019, 41(1):  72-83.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.005

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在挤压应力的背景下，龙门山断裂带南段的米亚罗断裂在汶川地震序列过程中却发生了大量的走滑型地震。为研究其原因，分区反演了米亚罗断裂附近的应力张量。结果显示：米亚罗断裂南北两侧主压应力轴走向近乎垂直于龙门山断裂带走向，倾角近水平；主张应力轴走向近竖直。而米亚罗断裂主压应力轴走向为SWW-NEE，倾角近水平；主张应力轴走向为NNW-SSE，倾角近水平，与该断裂受到左旋剪切力的应力状态相符。据此推测米亚罗断裂在汶川地震序列过程中的活动是由于该断层两侧受力不均衡导致撕裂引起的。为理解以上分区内余震的破裂模式，将各区余震的矩张量进行叠加得到各区的综合地震矩张量，发现米亚罗断裂南侧与北侧综合地震矩张量各分量分布趋势相似（表明其破裂模式具有一致性），且南侧大部分分量大于北侧，尤其是垂直于龙门山断裂带走向的水平压缩分量和竖直方向的膨胀分量，说明南侧向SE逆冲的分量大于北侧的对应分量，两者的差异导致了米亚罗断裂的撕裂，并且这种撕裂的分量与南北两侧逆冲分量的差异大致在同一量级，故完全可以由南北两侧的逆冲差异解释其活动原因。根据以上研究提出了能对上述现象进行解释的米亚罗断裂活动的动力学模型。

龙门山中南段地壳上地幔三维密度结构

徐志萍, 王夫运, 姜磊, 赵延娜, 杨利普, 唐淋

2019, 41(1):  84-98.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.006

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基于高精度布格重力异常资料，以川滇地区P波速度三维层析成像结果为约束建立初始模型，采用预优共轭梯度（Preconditional Conjugate Gradiem，PCG）反演方法得到了龙门山断裂带中南段的地壳上地幔（深度范围0~65km）三维密度结构（网格间距为10km （横向）×10km （纵向）×5km （深度））。密度成像结果表明：龙门山断裂带中南段两侧地壳密度结构存在明显差异，四川盆地有约10km厚的低密度沉积层，松潘-甘孜块体因沉积层较薄，且部分地区有基岩出露，上地壳表现为高密度结构；松潘-甘孜块体中、下地壳有大范围低密度层分布，介质强度明显低于高密度的四川盆地，青藏高原东移物质受到四川盆地阻挡后更易于在低密度的一侧发生挤压形变及隆升，从而形成龙门山逆冲推覆构造带；龙门山断裂带内部在地壳结构上具有明显的分段特征，表现为沿着龙门山断裂带地壳密度变化不连续，以汶川地震和芦山地震震中为界，形成多个高、低密度异常区；同时，结合地震精定位结果分析，汶川地震及其余震多分布于壳内中央断裂带西侧高密度体内，芦山地震及其余震则集中在地壳密度变化梯级带附近并偏向高密度体一侧。四川盆地下地壳密度较高，其前缘随深度增加向青藏高原方向扩展，在上地幔顶部接近龙门山断裂带以西。松潘-甘孜块体中、下地壳虽然有一定规模的低密度体分布，但其连通性差，在平面上多形成局部低密度异常区，是否存在下地壳流仍无法给出明确的证据。

乳山序列地震分布与震源区速度结构的关系

曲均浩, 王长在, 刘方斌, 周少辉, 郑建常, 李新凤, 张芹

2019, 41(1):  99-118.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.007

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速度结构反演可提供与震源区介质及地震发生位置等有关的重要信息，为了解地震形成机理及发震环境提供重要依据。文中采用双差层析成像方法，对乳山台阵2014年5月7日-2016年12月31日期间有6个以上台站记录到的地震事件进行重新定位，并反演其震源区P波三维速度结构。1410次乳山台阵记录的M_L>1.0地震经双差定位后获得1376次精确定位结果，震中呈NWW-SEE向展布，走向SEE，倾向SW，形成长约3km、宽约1km的地震密集带；速度结构显示震源区附近存在3个速度明显不同的区域，余震活动主要发生在3个区域的交会位置，偏高速体一侧；综合考虑震中展布与高、低速体及不同性质岩体间的位置关系、区域地质构造等因素，推测震中展布位置应为2种不同岩体的界线，在高速体与低速体过渡带之间可能存在1条隐伏断裂。

山西及邻区壳幔速度图像特征及其构造意义

王霞, 宋美琴, 郑勇, 艾三喜

2019, 41(1):  119-136.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.008

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为了获取山西地区更为精细的壳幔速度结构，文中利用2014年山西断陷带及其邻区216个宽频带地震台站的垂直分量连续波形记录，通过波形互相关提取台站对间的经验格林函数，采用时频分析方法测量Rayleigh波的群速度和相速度频散曲线，反演得到研究区8~50s周期的Rayleigh波群速度和相速度分布图像。结果显示，研究区内成像水平分辨率在50km以内，部分周期可提高至40km。8~18s周期的相速度和10~22s周期的群速度分布与地表的地质构造特征较一致。18~30s周期的相速度、24~35s周期的群速度均明显反映了山西地区以38°N为界，分为南、北两区的现象，与山西南浅北深的莫霍面深部起伏特征及"南硬"、"北软"两大古老块体的缝合带在这一区域有关。30~50s周期的相速度分布存在NW向速度梯度带，其NE侧的低速异常可能与新生代火山活动有关。大同火山区18~45s周期的相速度和24~45s周期的群速度均呈现由浅及深的"喇叭口"状低速异常，反映了更精细的大同火山岩浆上涌通道。

联合地震波和大地测量数据反演2015年皮山M_W6.4地震的同震破裂分布

陈云锅, 何平, 丁开华, 李水平, 王琪

2019, 41(1):  137-149.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.009

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2015年7月3日在西昆仑推覆构造带前缘发生了M_W6.4新疆皮山地震，是近40a以来该区域发生的最大的一次中强地震。文中利用近场大地测量数据，包括4个高精度GPS点和一景高空间分辨率ALOS-2 InSAR干涉数据，联合IRIS/USGS提供的25个远震台网P波数据，基于有限断层理论，采取多参数非线性模拟退火算法反演了此次地震的同震破裂模型。联合反演的断层滑移模型显示皮山地震的主破裂区深度集中于9~16km，最大滑移量为95cm，释放的矩能量相当于M_W6.42，且沿断层走向N302°W单侧破裂，与余震分布吻合。通过与单一数据源反演结果进行对比分析，文中采用的多源数据可以同时约束地震矩能量和断层破裂分布，有效解决了远震台网波形数据模型空间分辨率低（尤其对中强地震而言）和近场大地测量数据在地震矩评估方面不够精确的问题。

2016年7月31日广西苍梧M_S5.4地震震源参数

周依, 阎春恒, 向巍, 周斌, 文翔

2019, 41(1):  150-161.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.010

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2016年7月31日广西苍梧县发生了M_S5.4地震，该地震打破了华南沿海地区近17a的5级地震平静期，对华南沿海地区中强地震活动具有指示意义，然而不同研究机构和学者对此次地震震源深度的认识存在较大差异。基于此，文中使用CAP （Cut and Paste）方法和近震深度震相sPL进一步测定了本次地震的震源深度。结果显示，CAP方法测定的震源矩心深度为11km，sPL震相测定的地震深度为9km。结合震源机制解、等震线形态、余震分布和现场地震地质调查等资料分析认为，苍梧M_S5.4地震是发生在上地壳的左旋走滑性质的地震。

基于逻辑回归模型的九寨沟地震滑坡危险性评估

马思远, 许冲, 田颖颖, 徐锡伟

2019, 41(1):  162-177.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.011

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发生于2017年8月8日的四川九寨沟M_S7.0地震触发了大量的同震滑坡。基于Geoeye-1震后0.5m分辨率的遥感影像开展极震区同震滑坡解译，圈定了4834处滑坡。选择高程、坡度、坡向、水平断层距离、垂直断层距离、震中距离、河流距离、道路距离、TPI指数以及岩性共10个因子作为地震滑坡的影响因子，应用逻辑回归（Logistic Regression，LR）模型开展九寨沟地震滑坡危险性评价，并对评价结果的合理性进行检验。结果表明，基于LR模型的滑坡危险性评价图与实际滑坡发育情况十分吻合，其中五花海-夏莫段、火花海和九寨天堂洲际大饭店-如意坝段均为滑坡危险性极高的区域。采用ROC曲线对危险性评价结果进行模型成功率与预测率的定量评价，结果显示，LR模型的预测精度较为理想，训练样本集和验证样本集的AUC值分别为0.91和0.89。文中结论为震区恢复重建工作中地震滑坡的防灾减灾提供了科学参考。

1568年陕西高陵地震考证与发震构造

马冀, 冯希杰, 李高阳, 李晓妮, 师亚芹

2019, 41(1):  178-188.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.012

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研究历史地震事件是认识地震活动规律、分析发震构造的重要途径之一。1568年5月25日（隆庆二年四月十九日申时），在西安东北高陵地区发生一次强烈地震，造成各类建筑物倒塌毁坏"尽如平地"，"人畜伤亡甚众"。此前的地震目录将这次地震命名为陕西西安东北地震，震级为6 3/4级，极震区烈度为Ⅸ。文中通过对历史地震资料的再考证及野外调查，认为该次地震的极震区位于在泾河以北的泾阳县东南的永乐镇、高庄镇北部至高陵县及其东南姬家乡、张卜乡一带，并命名为陕西高陵地震，烈度为Ⅸ⁺（Ⅸ~Ⅹ）度，估算其震级可达7级。同时，对震害进行了细致分析并重绘制了该地震的等震线图，得到其极震区的位置，同时发现其等震线长轴为NWW向，与渭南-泾阳断裂相吻合。该断裂为全新世活动正断层，沿断裂地貌保留了部分断错阶地陡坎，断层剖面中可见砂土液化、张性构造裂缝等新活动遗迹，最晚活动时间为（180±30） aBP至（1 600±30） a BP之间。文中分析认为1568年陕西高陵7级地震的发震构造为渭南-泾阳断裂，该断裂与渭南塬前断裂、华山山前断裂共同构成渭河盆地东南缘的重要边界活动断裂带。

五大连池火山带的火山喷发方式及灾害类型

邹颖, 赵勇伟, 樊祺诚

2019, 41(1):  189-207.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.013

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沿科洛-五大连池-二克山NNW向分布的五大连池火山带上分布了约40座第四纪单成因火山。通过野外地质特征结合火山岩年代学数据分析表明，研究区火山活动分为2期：上新世-早更新世期火山活动主要分布在北部的科洛火山区，以熔岩溢流式喷发为主；中更新世-全新世期火山活动分布在整个火山带，爆破式喷发形成大量火山碎屑锥，溢流式喷发产生结壳熔岩、渣状熔岩与块状熔岩，形成广泛分布的熔岩流。野外调查发现了夏威夷型、斯通博利型与强斯通博利型等岩浆爆破式火山喷发的典型堆积剖面，首次发现并报道研究区射汽岩浆型火山喷发堆积剖面。结合火山活动历史与火山地质特征，分析认为五大连池火山带的火山系统仍有再次活动的潜力。基于火山时空分布与喷发特征，文中对五大连池火山带未来可能喷发的方式和危险区进行评估。如若发生强斯通博利型喷发，将形成高度<10km的喷发柱，产生的火山灰一般不会对航空运输产生影响；斯通博利型喷发产生的火山碎屑最远可抛射约1km；夏威夷型喷发及溢流式喷发产生的熔岩流是主要的灾害源，计算得出结壳熔岩运移的距离为3.0~13.5km，渣状熔岩运移的距离为2.9~14.9km；射汽岩浆型喷发产生的基浪速度可达200~400m/s，运移距离≤ 10km，是潜在的重要灾害类型，应该引起更多重视，并积极进行防范。

长白山天池火山千年大喷发2期空降浮岩对比

王禹钦, 于红梅, 许建东, 陈正全, 赵波

2019, 41(1):  208-224.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.014

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长白山天池火山的喷发历史和喷出物层序一直以来是人们关注的焦点。目前，对于千年大喷发以来空降堆积物，尤其是灰白色空降浮岩层之上的粗面质杂色空降浮岩的地层划分仍具有较大争议。文中通过对野外地层的详细观察，对2层空降浮岩层进行对比研究，发现两者之间没有沉积间隔，认为2期空降浮岩均应划分为千年大喷发的喷发物。下部赤峰期灰白色空降浮岩成分较为均一，呈棱角状，正粒序，分选较好；上部圆池期喷发为脉动式喷发，岩性为富土黄色浮岩和富黑色浮岩颗粒互层，浮岩呈棱角状，粒序不明显，分选较好。2期浮岩粒度呈正态分布，在中值和分选系数图中均投点于空降堆积区内。浮岩内斑晶以长石和辉石为主，但圆池期黑色浮岩内斑晶含量略高。赤峰期空降浮岩为灰白色碱流质，气孔较大，连续贯通，气孔壁薄。圆池期土黄色空降浮岩为粗面质，气孔连通，气孔壁略厚；黑色浮岩颗粒成分虽然也投点为粗面质，但SiO₂含量明显较低，气孔度低，气孔壁厚。圆池期喷发强度较赤峰期喷发强度弱。多种岩浆成分说明长白山天池火山下具有复杂的岩浆系统，多种岩浆可能以分层的形式存在，赤峰期仅喷出了上部的碱流岩，圆池期的脉动式喷发喷出了不同层位的岩浆。

长白山千年大喷发泉阳泥炭沉积物记录

韩凌飞, 刘嘉麒, 游海涛, 朱泽阳, 孙春青

2019, 41(1):  225-236.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.015

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长白山千年大喷发火山灰覆盖面积极广，广泛分布于日本海及日本半岛等地，在9000km以外的格陵兰地区也有这层火山灰的产出，是1个非常重要的等时标志层。文中在长白山NW约45km泉阳泥炭沉积物（64cm）中发现一火山灰层，放射性¹⁴ C定年结果为886-1013calAD （95.4%），火山玻璃主量元素的地球化学特征显示其为碱流质，与长白山千年大喷发火山灰碱流质端元十分吻合，确定为长白山千年大喷发的产物。文中的研究结果说明，这次火山喷发产生的火山灰向NW向已经飘散至约45km以外的泉阳地区，另外，鉴于火山灰中浮岩颗粒粒径可达0.3cm，说明此次火山喷发产生的火山灰可能向W飘散至更远的地区，从而在更广大的区域上形成等时标志层。千年大喷发泉阳泥炭火山灰与四海龙湾、日本等地以及格陵兰冰芯中的火山灰具有不完全一致的火山玻璃主量元素组成，泉阳泥炭中的火山物质在成分上与典型的空降浮岩有所不同，而是与此次火山喷发的松散火山碎屑流更为接近。

新技术应用

基于激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)的锆石微区U-Pb精确定年

李朝鹏, 郑德文, 王英, 庞建章, 肖霖, 李又娟

2019, 41(1):  237-249.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2019.01.016

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激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）为锆石U-Pb年代学提供了快速、精确的测试技术。文中利用Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子体质谱仪（Q-ICP-MS）和Resolution M50-LR型193nm ArF准分子激光剥蚀系统联机，建立了完整的锆石U-Pb年龄测试流程。在激光束斑直径40μm、能量密度3.5J/cm²的条件下，用标准玻璃NIST612对测试系统进行调谐，使²³⁸ U的灵敏度高于30000cps/s。对5个锆石标样（年龄为4~1064Ma）进行了详细的定年研究，所获得的91500、GJ-1、Plesovice、FCT和蓬莱锆石的U-Pb年龄与前人报道的年龄在误差范围内是一致的，3个国际标样（91500、GJ-1、Plesovice）的测试精度优于3%，2个二级标样（FCT和蓬莱）测试精度较低，仅优于15%，结果表明该实验流程是可行的。锆石U-Pb年龄的分析误差主要来自3个方面：同位素比值测定误差、仪器灵敏度漂移和同位素分馏校正系数误差、标样推荐值误差。与国际标样相比，影响FCT和蓬莱锆石的分析误差除了以上3个因素外，还有以下3个方面：放射性成因Pb^*含量过低，测试误差增大；普通Pb对其年龄影响加剧，不易精确地扣除；样品与标样匹配程度降低。因此，样品的测试精度取决于绝对年龄、普通Pb含量和标样与样品匹配程度。