• 2020年第36卷第2期文章目次
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    • 基于震源机制解的鄂霍次克微板块东部俯冲带地区构造应力场反演

      2020, 36(2):181-199.

      摘要 (1196) HTML (440) PDF 5.43 M (1328) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于国际地震中心(ISC)提供的1970年1月~2016年12月期间的地震震源机制解,对鄂霍次克微板块东部俯冲带地区进行了应力张量反演,得到了日本海沟、千岛海沟和勘察加海沟3个俯冲带区域的构造应力场特征。研究结果显示:①海沟地区浅部区域(h<100km)的水平主压应力轴与西北太平洋板块的俯冲方位一致,与海沟走向近似垂直,其洋壳一侧以拉张型应力状态为主,而陆壳一侧则以挤压型应力为主,且在弧后区域均存在拉张的应力状态;80~200km深度范围区域表现出双地震带“I”型构造应力场特征。②日本海沟带由于俯冲角相对较小(相比于千岛海沟和勘察加海沟),水平方向沿NWW向延伸更远,大洋板块与上覆板块之间耦合更加强烈,逆冲型地震发生数量最多。③对于深部区域(h>300km),千岛地区应力场表现出非均匀性特征,可能是由地幔阻力导致的;而勘察加地区应力场表现出拉张型,可能是因为俯冲板片的拉伸拖曳作用更强。

    • 大容量气枪震源陆地反射地震探测——以长江中下游铜陵地区为例

      2020, 36(2):200-210.

      摘要 (1072) HTML (417) PDF 6.63 M (1262) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实验大容量气枪震源陆地水体流动激发反射地震探测效果,在长江中下游安徽省铜陵段,采用气枪船长江航道流动激发、沿江岸布设反射地震仪器接收的非纵弯线工作方式,得到了反映测线经过地区地壳深部结构和构造特征的反射地震数据。原始资料信噪比较低,但部分资料不同部位仍可辨认出来自地壳及莫霍面反射波组。就传播距离而言,地震波传播的水平距离最大可达21km,垂直深度可达30km以上。在数据处理中,根据原始资料特点,针对性采用了非纵弯线面元定义、三维层析静校正、叠前多域去噪及组合反褶积技术,最终得到的叠加时间剖面上具有丰富的壳内反射波组。结果显示,测线经过地区的地壳结构为双层结构,总厚度为30.0~36.0km。上地壳呈现隆坳相间的反射特征,下地壳存在多组叠层状弧型反射波组,莫霍面反射特征清晰,由2~3个反射同相轴组成,呈现SW端向NE段抬升的形态。剖面经过地区存在一个切穿下地壳和莫霍面的深部断裂,应该是长江深断裂的反映。研究结果充分说明,大容量气枪震源可应用于陆地流动水体地壳精细结构的深地震反射探测。

    • 云南中甸-大具断裂马家村-大具段古地震初步研究

      2020, 36(2):211-220.

      摘要 (944) HTML (427) PDF 7.74 M (1098) 评论 (0) 收藏

      摘要:中甸-大具断裂马家村-大具段位于哈巴雪山北麓及玉龙雪山以北的大具盆地内,总体走向310°~320°,根据卫星影像解译和详细的野外地质地貌调查,认为中甸-大具断裂马家村-大具段自第四纪以来长期活动,横跨断裂的水系右旋位错量可分为8.5~12m、22m左右、47m左右、200~280m、500~510m和1000m左右6个等级。在大具盆地内发现了长约600m的地震地表破裂带,这是该断层段在全新世活动的直接地质证据,在破裂带南东端附近开挖的探槽揭示出自晚更新世以来断裂存在三期活动,可能对应3次地震事件,结合前人在该断裂段获得的地质剖面和断错地貌面测年结果,分析认为马家村-大具段自晚更新世以来至少发生了3次古地震事件,发生时间分别为4910~45aBP、7000aBP左右和32.93~19.96kaBP,利用垂直同震位移值估算了水平同震位移量,最终得出每次地震事件的震级为7.5级左右。

    • 南海西缘走滑带中南段的热模拟研究

      2020, 36(2):221-233.

      摘要 (867) HTML (339) PDF 4.65 M (1123) 评论 (0) 收藏

      摘要:南海西缘以走滑断裂系统为特色,是南海各陆缘中结构构造最复杂、研究程度相对欠缺的海陆构造边界。针对南海西缘走滑带的热效应研究程度低、而该走滑带又对周缘含油气盆地的形成和演化意义重大的现状,对西缘走滑带中南段进行了热模拟研究。通过模拟软件Comsol计算西缘走滑带中南段在距今约30Ma时间尺度下因走滑摩擦生热而产生的温度和热流,结果表明,中南段越东-万安断裂在距今30Ma时间尺度下、70km深度范围内,由于走滑摩擦而产生的最高温度约为434℃,产生的最大热流约为55mW/m2,而南段卢帕尔断裂在相同的时间尺度和深度范围内,由于走滑摩擦而产生的最高温度约为300℃,产生的最大热流约为40mW/m2,与实测结果相比,误差控制在15%以内。该热模拟研究结果为研究西缘走滑带周缘新生代盆地中烃源岩的热史及成熟史提供了基础理论依据,对走滑带周缘盆地的油气勘探潜力评价具有一定意义。

    • 中国大陆地电场日变化特征及影响因素

      2020, 36(2):234-243.

      摘要 (892) HTML (414) PDF 3.97 M (1057) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为地电场最重要的背景变化组成成分之一,地电场日变化普遍存在。本文选取中国大陆10个地电场台站观测数据,应用时序迭加和谐波分析方法,研究地电场日变化的时间域和空间域基本特征。地电场日变化大多呈现“两峰一谷”或“两谷一峰”的变化特征,日变化特征一年四季基本相同,但是幅度、相位略有差异。此外,利用地磁、地貌、电性结构等资料,对地电场日变化的复杂性及与空间电磁活动、地下电性结构及潮汐相关性进行分析,认为地电场日变化特征本质是受空间电磁活动和地下介质电性结构、水文、地质等因素共同作用的结果。

    • 基于地震电离层现象研究结果的分析与总结

      2020, 36(2):244-257.

      摘要 (987) HTML (711) PDF 1.34 M (1077) 评论 (0) 收藏

      摘要:地震电离层现象作为地震事件在电离层中的物理表象,随着观测资料的积累不断地被发现和报道。大量研究结果表明,地震电离层现象复杂多样,难以捕捉和确认。本文针对主要的地震电离层现象进行简要介绍,并依据研究参量、地震事件的震级、异常出现的时间、异常的空间方位以及异常的正负等要素,对以往的地震电离层现象进行分类总结,尝试从现有研究结果中挖掘地震电离层异常出现在震前的天数与震级的关系、异常空间分布方位及频次、正负异常的震中距与震级的关系,探索地震电离层异常现象在时间上的变化特征和空间上的分布特征。

    • 2014年云南地区GNSS面应变时空演化与M≥6.0地震关系

      2020, 36(2):258-266.

      摘要 (863) HTML (303) PDF 5.20 M (1148) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对2014年云南地区43个GNSS连续跟踪站的站点时间序列原始数据进行深加工处理,获取区域面应变参数。固定2014年1月1日为起始时间,以4天为窗长进行滑动求解,获取不同时间节点的区域面应变变化特征。以盈江6.1级、鲁甸6.5级和景谷6.6级地震为样本,对GNSS面应变时空演化与M≥6.0地震的关系进行深入分析。结果表明,盈江6.1级、鲁甸6.5级和景谷6.6级地震与GNSS面应变收缩区的动态变化对应关系明显,3次强震发生前,在震中区周边出现了明显的面收缩增强现象,且存在较大范围的压性活动增强区域。震前应变场大幅调整,部分区域变化显著,可能是M≥6.0地震发生前的重要特征。从震中分布来看,3次地震均发生在面收缩增强区,推测面应变挤压增强可能更有利于强震的诱发。

    • 九寨沟MS7.0地震前地应变LURR异常演化特征

      2020, 36(2):267-275.

      摘要 (995) HTML (297) PDF 4.92 M (1067) 评论 (0) 收藏

      摘要:从岩石应力-应变的本构关系出发,以能够反映岩石应变变化的地应变观测数据作为“响应量”,通过库伦应力触发模型的加卸载响应比计算方法,计算2017年8月8日九寨沟MS7.0地震前震中及周边500km范围内应变观测的加卸载响应比结果。结果显示,基于应变观测的加卸载响应比方法能够较好地从潮汐频段提取地震前LURR异常,九寨沟地震前,300km范围内的多个应变观测台站出现LURR异常,其中相距96km的两水台EW分量Y值最大达到3.27;LURR空间演化特征显示,在震前约9个月内震中及周边地区陆续出现异常“集中—增强—减弱”过程,证明该地区在长期应力累积的背景下,应力的不断累积增强导致震中及附近区域的岩石出现不断损伤或弱化,最终位于树正断裂上的应变能积累超过了介质强度而引发了此次地震。

    • 2018年云南通海MS5.0和墨江MS5.9地震前地磁垂直强度极化异常时空特征研究

      2020, 36(2):276-283.

      摘要 (982) HTML (289) PDF 3.59 M (1093) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用云南11个地磁台站的秒采样观测数据,计算和分析了地磁垂直强度极化值Yzh在2019年8月13日、14日通海MS5.0地震前及2019年9月8日墨江MS5.9地震前的时空变化特征。研究表明,地磁台站Yzh值的幅度在震前会出现同步增强现象。而与以往的极化震例研究相比,Yzh值的高值异常在震前出现时间要更早些,可能会在震前2~5个月出现,距发震时间越近,产生的异常幅值可能越大,异常持续时间也越长。同时,研究还发现2次地震主要发生在异常空间等值线的高值区内,尤其在零值阈值线附近,这可能对今后发震地点的预测有一定的指示意义。对比异常产生时段内的Dst指数,认为该高值异常并非由空间电流体系所引起。

    • 河北邢台水位抬升现象的水化学成因分析

      2020, 36(2):284-294.

      摘要 (925) HTML (673) PDF 2.82 M (1060) 评论 (0) 收藏

      摘要:2018年9月以来,河北省邢台市出现了地下水位大幅回升、多口干涸泉眼复涌等宏观异常现象。为判定异常现象是否与区域内构造活动和地下应力改变有关,2019年4~6月进行了3期现场调查,并对3口灌溉井和6处地表水进行水样采集,分析了水化学离子浓度和氢氧稳定同位素等水化学数据。结果表明,3口灌溉井具有地表水的特征,补给来源相似且与地下水存在一定的水力联系;受区域煤矿资源丰富及人类活动的影响,水体中富含SO42-离子。结合异常出现前的生态补水资料,分析认为2018年9月以来河北省邢台市水位抬升现象可能是由邢台地区生态补水引起的,与区域内构造活动和地下应力改变没有直接联系,排除其是地震宏观前兆的可能。

    • 河北何家庄流体观测井水文地球化学特征分析

      2020, 36(2):295-304.

      摘要 (1007) HTML (364) PDF 2.54 M (1149) 评论 (0) 收藏

      摘要:应力、应变或地震活动会打破地壳中流体原有的水-岩平衡状态,引起地下流体化学组分和同位素的变化。根据河北何家庄流体观测井氢氧同位素和离子化学组分测试结果,分析了该井的地球化学特征及与构造活动的关系。由氢氧同位素结果及高程效应,判定井水来源主要为大气降水,大气降水沿断裂裂隙渗入,深循环后温度增加,经溶滤作用等形成热水;按照舒卡列夫分类法,何家庄井水为Cl-Na.Ca型。受2015年9月14日昌黎M4.2地震的影响,区域应力变化使井孔断裂岩石裂隙增大,深部热水上涌,引起何家庄井水离子组分和氢氧同位素组成等发生变化。研究结果表明,对何家庄井流体地球化学特征进行分析,可以为井孔附近断裂构造活动和地震前兆异常分析提供地球化学依据。

    • 唐山台跨断层形变速率阶段性变化及预报效能评估

      2020, 36(2):305-316.

      摘要 (875) HTML (300) PDF 4.71 M (1082) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用启发式分割算法(BG算法)对唐山台跨断层形变观测时间序列进行均值突变检测。以此为基础,通过计算突变前后子序列均值变化量,探讨唐山台跨断层形变的阶段性变化特征。结合台站及其周围典型震例,分层次统计突变距离发震日的时间间隔,计算虚报率、漏报率和R值,并对唐山台跨断层形变的预报效能进行定量评估。结果显示,唐山台跨断层形变阶段性变化特征显著;各测项突变后对应发生地震的概率均不低于50%,突变距发震日的最短时间间隔自当天到2个月不等;水准的预报效能整体上略优于基线,而断层垂向分量和张压分量的预报效能整体上优于走滑分量。

    • 施工土体载荷变化对涉县台水管倾斜仪观测的影响

      2020, 36(2):317-323.

      摘要 (922) HTML (267) PDF 1017.79 K (1023) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于地磁观测场地施工动土,引起河北涉县地震台载荷变化。本文分别用质点模型、二维模型和三维模型计算了载荷变化对山洞水管倾斜仪的影响,结果表明,观测曲线年变和月变受影响不明显,但内精度有所降低;与质点模型相比,二维模型与三维模型更接近实际情况。

    • 2017年四川九寨沟MS7.0地震及余震定位研究

      2020, 36(2):324-332.

      摘要 (1117) HTML (371) PDF 4.11 M (1157) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用特定震源台站校正定位方法对九寨沟MS7.0地震及其余震进行了精定位研究,结果显示九寨沟地震主震深度为19km左右,余震主要分布于5~15km深度范围;与单事件定位方法相比,其余震展布和断层的线性特征更吻合,更具有平面特征;与双差定位法相比,精定位事件覆盖范围更广。精定位结果显示,断层整体为虎牙断裂西北向的延伸,根据余震分布和特定震源区的校正项分布,认为此发震断层应分南、北两段;余震区长度为40km左右,西北段宽度为10km左右,东南段宽度为6.5km左右。

    • 基于三维模型中的射线追踪方法测定鲁甸MS6.5地震震源深度

      2020, 36(2):333-340.

      摘要 (882) HTML (295) PDF 1.79 M (1066) 评论 (0) 收藏

      摘要:2014年8月3日云南鲁甸发生MS6.5地震,造成重大人员伤亡和财产损失。此次地震发震构造复杂,引起了地震学界的广泛关注。本文基于三维建模方法,建立鲁甸地区三维层状非均匀速度模型,采用逐段迭代射线追踪方法对鲁甸MS6.5地震进行三维射线追踪走时计算;利用震中距150km范围内的近震Pg波震相走时数据,通过射线追踪走时拟合获得鲁甸地震的震源深度约为12km,与前人研究成果基本一致,表明了本文采用的三维建模和射线追踪方法的有效性。

    • 秒采样精度下磁暴急始自动拾取方法研究

      2020, 36(2):341-349.

      摘要 (889) HTML (289) PDF 1.76 M (1068) 评论 (0) 收藏

      摘要:磁暴急始的自动识别拾取与磁暴报告自动产出是国家地磁台网数据产品产出中重要的内容。为实现在1s采样率下的磁暴急始高精度拾取,本文针对性地提出基于Walsh变换和Akaike信息准则(AIC)的起跳点检测算法——Walsh-AIC算法,将其应用于98个磁暴急始事件的拾取上,并采用由国际地磁指数服务(ISGI)发布的磁暴时刻为标准对应用效果进行评估。结果表明,该算法不仅能够将急始磁暴起跳时刻的位置更加明显地刻画出来,而且能够有效避免传统识别急始磁暴的AIC算法中存在的识别起跳时刻结果晚于实际起跳时刻的情况。同时,将Walsh-AIC算法与其他主流拾取方法进行对比,发现前者定位结果的平均偏差和标准差均明显小于其他算法。此外,Walsh-AIC算法结果的误差关于0点的对称性较好,表明该算法拾取磁暴急始起跳时刻的精度较高,适合于解决磁暴急始的自动拾取问题。

    • 人工源宽角地震实验的谱元法模拟和逆时偏移成像方法研究

      2020, 36(2):350-358.

      摘要 (865) HTML (289) PDF 3.69 M (1004) 评论 (0) 收藏

      摘要:人工源宽角反射(折射)地震资料具有偏移距较大、信噪比较低等特点,通常用于地震波走时反演重建地壳速度结构。逆时偏移成像方法作为勘探地震学领域获取地下构造形态的有效手段之一,可以有效弥补走时反演方法的不足。本文针对大偏移距宽角反射(折射)地震实验,利用四边形网格谱元法进行波场模拟,结合了有限元法的灵活性和谱方法的指数收敛性,高效且高精度获取模型合成地震记录,后采用逆时偏移成像方法将合成地震记录偏移归位,获取地壳几何结构,验证了逆时偏移成像方法在宽角地震资料处理及结果解释中的适用性,为后期实际地震资料的偏移成像提供了理论依据和支持。

    • 远震反演中新的地壳异常体改正方法

      2020, 36(2):359-366.

      摘要 (880) HTML (322) PDF 4.08 M (1044) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,远震走时层析成像方法有了长足的发展,在地下结构反演的研究中获得了众多成果。针对射线在台站下方覆盖率较差而导致远震反演方法对地壳速度约束不足的问题,本文提出了一种新的地壳异常体改正方法——对同一台站的相对走时残差进行求和平均去均值,消除了地壳中复杂的速度异常体对上地幔速度结构反演的干扰,反演结果具有更优的相对走时残差分布,同时反演得到的速度模型具有更小的数据方差。

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