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ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

2015年37卷5期

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中国东北地区下方660 km间断面研究
高占永, 张瑞青, 吴庆举, 张广 成
2015, 37(5): 711-721. doi: 10.11939/jass.2015.05.001
[摘要](45) [HTML全文] (21) [PDF 4085KB](1)
摘要:
围绕中国东北地区下方俯冲的西太平洋板块是停滞在地幔过渡带内水平向西伸展, 还是穿透660 km间断面直接进入下地幔, 始终是一个具有争议的问题. 本文基于P--SV转换波对速度间断面的敏感性, 利用中国数字地震台网在东北地区布设的136个固定地震台站记录到的远震波形数据, 通过提取台站下方的接收函数并采用共转换点(CCP)叠加技术, 得到了该区域660 km间断面的起伏变化图像. 结果显示, 东北地区下方660 km间断面下沉幅度超过20 km的区域主要集中在44°N以南、 东西跨度约400 km的范围内. 660 km间断面的下沉表明西北太平洋板块俯冲到了中国东北地区下方, 在较小区域范围内观测到的较大深度异常可能暗示着俯冲板片穿透660 km间断面直接进入了下地幔.
江西九江—福建宁化接收函数剖面研究
赵延娜, 段永红, 邹长桥, 魏运浩, 邱勇, 林吉焱, 李学民
2015, 37(5): 722-732. doi: 10.11939/jass.2015.05.002
[摘要](45) [HTML全文] (17) [PDF 2308KB](1)
摘要:
江西九江—福建宁化剖面沿NW--SE方向穿过华南大陆东部的扬子地块和华夏地块两个地质单元. 通过收集沿该剖面布设的35个流动宽频带地震台站2012—2014年记录的远震波形资料, 采用P波接收函数H-k扫描叠加和CCP叠加两种方法, 对该剖面下方的地壳厚度和泊松比分布进行了研究. 结果表明: 沿剖面地壳厚度为29—33 km, 扬子地块东南边缘与华夏地块的莫霍形态差异明显, 萍乡—广丰断裂北侧的萍乐凹陷带深部存在明显的莫霍面上隆现象, 为研究区域中地壳最薄处; 研究区大部分台站下方的泊松比值相对较低, 介于0.21—0.24之间, 萍乡—广丰断裂两侧泊松比值稍高, 可达0.26, 表明不同构造单元地壳深部岩石组成存在差异; 萍乡—广丰断裂可作为江绍拼合带的自然西延, 是扬子地块与华夏地块在赣北地区的拼合界线, 推测其深部的物质组成有相似之处.
2012年6月24日宁蒗-盐源 MS5.7地震的精确定位
王光明, 朱良保, 苏有锦, 王清东
2015, 37(5): 733-746. doi: 10.11939/jass.2015.05.003
[摘要](47) [HTML全文] (19) [PDF 2056KB](0)
摘要:
采用双差定位方法对2012年6月24日宁蒗-盐源MS5.7地震主震及其余震序列进行了重新定位. 首先采用时间域互相关技术对波形数据进行处理, 获得高精度的事件对走时差; 然后分别使用目录数据、 波形互相关数据和目录数据+波形互相关数据等3种不同的数据组合, 对宁蒗-盐源MS5.7地震主震及其余震序列进行重新定位. 3种数据组合的主震定位结果、 参与重定位的地震事件数、 最终被定位的地震事件数及重定位结果标准差等对比结果表明, 同时使用目录数据和波形互相关数据所获得的重定位结果最佳. 重定位结果显示, 宁蒗-盐源MS5.7地震主震的震中位置为(27.790°N、 100.707°E), 震源深度为10.4 km, 发震时刻为北京时间2012年6月24日15时59分32.74秒. 本文结果表明, 震源区附近NW走向的永宁断裂为宁蒗-盐源MS5.7地震的发震构造.
汶川MS8.0地震前后龙门山及其 邻区构造应力场时空分布特征
虎雄林, 王强, 解朝娣
2015, 37(5): 747-761. doi: 10.11939/jass.2015.05.004
[摘要](51) [HTML全文] (13) [PDF 2604KB](5)
摘要:
基于2000年7月—2009年6 月龙门山及其邻区的震源机制解资料, 采用Gephart & Forsyth方法, 反演得到了汶川地震前后该地区构造应力主方向的空间分布. 结果显示: 沿鲜水河断裂带及其北部地区, 构造应力场变化显著, 区域构造应力的最大主应力方位由NNW变为NW, 断层错动类型由正断型兼走滑型变为走滑型; 沿龙门山断裂带的构造应力最大主应力方向仍然为近EW和NE向, 但其EW向范围在向NE方向扩张, 其南部汶川地震震中附近异常带范围在收缩. 另一方面, 对上述时间段龙门山及其邻区不同时段构造应力场的反演结果表明, 其构造应力场的特征参数(包括R值、 应力洛德参数μ′以及3个主应力的方位角和仰角等)均从第13时窗开始出现显著变化, 这表明第13时窗(2006年12月—2007年1月)是一个构造应力显著变化的特征窗口. 在该时窗内, 地震能量积累达到一个临界状态, 是汶川MS8.0地震发生的时间节点.
川滇地块东边界中南段构造应力分布特征与历史强震活动关系的数值模拟
祝爱玉, 张东宁, 蒋长胜
2015, 37(5): 762-773. doi: 10.11939/jass.2015.05.005
[摘要](49) [HTML全文] (19) [PDF 2875KB](0)
摘要:
本文以构造应力场观测结果、 岩石圈流变特性为约束, 采用摩擦接触单元反映断裂带空间分段特征, 以最接近真实地下环境的非线性黏弹性材料为模型的本构关系, 建立包括安宁河—则木河—小江断裂带的三维有限元模型, 模拟在速度边界条件和重力势能等动力因素共同作用下的断裂带应力分布特性. 研究结果表明, 模拟得到的断裂带现今构造应力场与地震活动有明显的对应关系, 应力比较集中的区域, 如石棉、 西昌、 巧家、 东川附近, 极有可能是未来的地震危险区域.
川滇菱形地块的应变能积累释放周期和强震预测
许昭永, 文丽敏, 石宝文, 许峻, 樊俊屹, 李正媛, 苏有锦
2015, 37(5): 774-786. doi: 10.11939/jass.2015.05.006
[摘要](46) [HTML全文] (17) [PDF 854KB](0)
摘要:
将川滇菱形地块分为两个地块, 分别以形变确定应变速率、 深部速度构造确定弹性模量、 联合地块体积确定地块应变能积累与时间的关系, 结合历史强震研究应变能积累释放周期以及该周期内的强震活动, 进而研究应变能积累释放与强震活动的关系. 结果表明, 地块应变能积累释放存在周期性并可预测强震震级. 在应变能积累前期, 没有强震(M≥7.0)发生; 随着时间增加, 应变能继续增加, 地块上先后发生几次强震, 但每次强震震级均小于预测震级, 即一次强震只释放了一部分能量; 而后应变能积累继续增加, 直到一、 二次特大强震(M≥7.5)发生, 将绝大部分应变能释放. 至此, 老的周期结束, 新的周期开始. 应变能积累从小到大直到最后完全释放的周期性导致了地震的平静活跃周期, 地震活跃期比平静期长得多. 本文认为, 大区域地理范围因其含有多个地块, 不宜讨论其地震平静活跃周期, 而对于小范围单次强震也不宜讨论其复发周期. 虽然活跃期中的强震从时间上看并无任何规律, 但利用活动地块应变能的积累释放曲线所预测的震级与实际震级很接近. 本文结果对于地震安全性评价工作可能有重要意义.
2012年6月24日宁蒗-盐源MS5.7地震的剪切波分裂探讨
刘莎, 吴朋, 杨建思, 苏金蓉
2015, 37(5): 787-795. doi: 10.11939/jass.2015.05.007
[摘要](52) [HTML全文] (22) [PDF 1189KB](0)
摘要:
选用2012年6月24日宁蒗-盐源MS5.7地震震源区的泸沽湖台站2008年9月—2013年9月连续5年的地震数据进行剪切波分裂计算, 从剪切波分裂参数随时间的变化初步获得了宁蒗-盐源地区的区域应力特征, 以及该地震发生前后地壳应力的特征性变化. 泸沽湖台站快波偏振方向结果显示, 该台站具有NE向和SE向两个优势取向, 与研究区域内断裂的走向相同. 该台站的慢波延迟时间表现出明显的变化, 特别是在宁蒗-盐源MS5.7地震发生前后. 在宁蒗-盐源地震发生前一年, 泸沽湖台站的慢波延迟时间缓慢地增加, 表明该地区地壳应力逐渐积累; 直到该地震发生前一个月, 泸沽湖台站的慢波延迟时间才开始急剧下降, 表明地壳应力随着地震的发生而迅速释放.
利用GPS和InSAR数据反演2011年日本东北MW9.0地震断层的同震滑动分布
王永哲
2015, 37(5): 796-805. doi: 10.11939/jass.2015.05.008
[摘要](41) [HTML全文] (17) [PDF 4138KB](0)
摘要:
本文首先对Envisat/ASAR数据进行干涉处理, 获取2011年日本东北MW9.0地震的地表InSAR同震形变场; 然后通过对InSAR同震形变数据重采样方法的深入分析, 选择条纹率法结合干涉图的空间相干性对InSAR同震形变数据进行重采样; 最后基于弹性半空间位错模型, 联合InSAR与GPS形变数据, 采用最小二乘法反演发震断层的滑动分布. 研究结果表明: 考虑相干性的条纹率重采样方法, 更适用于形变场中存在除断层外的有限边界、 且形变场范围较大的InSAR数据重采样处理; 断层滑动主要发生在地表以下50 km范围内, 最大滑动量为49.9 m, 矩张量为4.89×1022 N·m, 所对应的矩震级为MW9.1, 与地震学反演的结果比较吻合.
2013年甘肃岷县-漳县MS6.6地震余震 序列目录完备性研究 基于对单台记录地震事件震中与震级的估计
谭毅培, 陈继锋, 曹井泉, 邓莉, 东得淼
2015, 37(5): 806-819. doi: 10.11939/jass.2015.05.009
[摘要](51) [HTML全文] (19) [PDF 1949KB](0)
摘要:
中强地震余震序列地震目录编目是否完备、 震源参数是否准确,直接影响余震序列特征分析、 震后趋势快速判断和强余震预测等研究结果的科学性和可靠性. 2013年7月22日甘肃岷县-漳县MS6.6地震余震序列目录中存在较多单台记录地震事件,地震观测报告仅给出其震级,而未给出震中位置. 由于余震波形间的相互交叠干扰,使得余震最大振幅的测量误差较大,造成地震观测报告给出的单台事件震级误差较大. 精确估计单台记录地震事件的震中和震级,能够补充完善现有地震目录,提高地震目录的完备性. 本文对单台记录地震事件震中和震级的估计不仅限于单个台站,而是通过分析区域台网中多个台站的波形记录实现. 首先以余震序列中震级较大、 波形记录信噪比较高的地震波形作为模板,使用波形互相关震相检测技术,检测单台记录的地震事件在多个台站的震相到时. 如果能在4个以上台站检测到震相,则利用测震台网常用的HYPOSAT方法估计其震中位置,并利用多个台站记录波形与模板地震的振幅比估计其震级. 之后计算主震发生后不同时间的最小完备性震级,并通过线性拟合得到最小完备性震级随时间变化的表达式,以分析此地震余震序列的目录完备性. 经过计算共得到253个单台记录地震事件的震级和其中177个事件的震中位置,其震中空间分布范围与余震序列中其它地震分布范围基本一致. 震级复测以及与人工拾取震相到时误差对比表明,该方法所得震相检测和震级估计结果具有较好的可靠性. 主震及最大余震发生后的短时间内,有较多数量单台事件的目录所给出的震级偏低,分析认为可能受主震与较大余震后续震相以及余震间相互干扰所致. 主震发生0.02—0.3天内,其余震序列最小完备性震级随时间的对数呈线性下降,在0.3天后最小完备性震级稳定在ML1.1左右.
DEMETER卫星观测的超低频电场扰动 预处理方法及震例应用分析
欧阳新艳, 申旭辉
2015, 37(5): 820-829. doi: 10.11939/jass.2015.05.010
[摘要](71) [HTML全文] (30) [PDF 1165KB](0)
摘要:
基于法国DEMETER卫星观测的超低频(ULF)电场波形, 本文提出了更简单易实施的ULF电场扰动预处理方法. 利用该方法, 对文献中已报道的2010年2月27日智利MS8.8地震前的ULF电场扰动进行了更全面的分析. 结果表明: 已报道的20°S—40°S地磁纬度带内的ULF电场扰动并非仅出现在最靠近震中的半轨道, 而是出现在较大的经度范围内. 大范围ULF电场扰动的区域正好位于南大西洋异常区, 很可能受到该区域异常磁场的影响. 南大西洋异常中心区域的ULF电场扰动表现出共轭特征, 即在南北地磁纬度20°—40°范围内ULF电场均出现约5 mV/m的扰动, 北纬地区的ULF电场扰动幅度相比南纬地区更小. 而在南大西洋异常中心区域外的ULF电场扰动则仅在20°S—40°S地磁纬度带内出现, 在其共轭区并未观测到ULF电场扰动. 这可能是由于南大西洋异常中心区域外的ULF电场扰动幅度比中心区域更小所致, 在电离层中由于碰撞效应更易被衰减, 因此ULF电场扰动无法传播至其共轭区. 本文的方法和结果可为后续更全面地分析卫星在电离层高度记录的ULF电场扰动提供参考.
区域地电观测网地电场日变化模型研究
王丽, 杜学彬, 武震, 章鑫, 刘君, 崔腾发
2015, 37(5): 830-841. doi: 10.11939/jass.2015.05.011
[摘要](49) [HTML全文] (18) [PDF 1737KB](0)
摘要:
应用泰勒多项式和曲面样条函数法建立了我国地电场观测台网中华东、 华北两个区域台网的地电场日变化(Kp≤5)模型,并对拟合结果进行了对比分析. 结果表明: ① 尽管地电场变化复杂,但用这两种方法建立的日变化模型相当吻合,模型曲线随时间的变化符合样本曲线随时间的变化; ② 用模型曲线可以描述其它年份同农历日期、 同等磁情时实测的地电场日变化; ③ 用模型曲线描述实测地电场日变化时,低磁情时得出的结果要优于高磁情时的结果; ④ 用多日样本曲线得到的模型曲线更能清晰地展示出地电场日变化的两次起伏波形、 幅度以及极值集中在午前午后等变化特点. 今后建立全国各区域台网不同磁情、 不同农历日期的地电场日变化模型可定量评价区域台网的地电场观测资料的质量,同时根据该模型能够分离出地电场的非正常变化,进而研判真实的异常,以服务于地震等灾害事件的预测以及地球电磁环境变化的监测等方面.
用电子-空穴理论推算汶川MS8.0地震 电磁异常的 “能量源”大小
李美, 谭捍东, 王中平, 张小涛, 曹萌
2015, 37(5): 842-852. doi: 10.11939/jass.2015.05.012
[摘要](46) [HTML全文] (21) [PDF 678KB](1)
摘要:
基于汶川MS8.0地震前3天记录到的强空间电磁异常的观测事实, 引用岩石压电效应模型和岩石受压产生的电子-空穴理论, 尝试推算和解释汶川地震前产生的显著空间电磁异常现象的“能量源”问题. 结果显示: 在设定汶川MS8.0地震发震主断层所受最大水平主应力和断层表面积的情况下, 根据理论模型模拟计算得出, 当发震主断层在强压力作用下形成微破裂至宏观破裂发育产生主破裂前, 断层表面积累的电荷带电量为106—107 C, 产生的垂直地-气界面附加电场为107—108 V/m; 主破裂发生时, 断层表面电量可达108 C, 电场强度高达109 V/m, 断层输出电流量级达105 A. 震源区地-气界面电磁场的增强, 一方面引起地面附近大范围电磁观测参数的大幅度突变异常, 另一方面加速震源区上空的气体分子电离, 空气电离增强空气的电导率, 促使电荷快速扩散至电离层高度, 直接引起高空电离层参数的短时突变异常并经空间地震监测卫星记录到.
地电阻率交流观测中信号检测方法研究
马小溪, 张宇, 王兰炜, 张兴国
2015, 37(5): 853-864. doi: 10.11939/jass.2015.05.013
[摘要](50) [HTML全文] (19) [PDF 902KB](1)
摘要:
目前我国地电阻率观测台站受地铁、 轻轨等干扰的情况越来越多, 严重影响地电阻率观测数据质量. 地电阻率交流观测方法被认为是一种可以解决此类干扰问题的有效方法. 本文首先介绍该观测方法的理论基础; 然后采用数值模拟方法对实际观测过程进行模拟, 给出在不同参数条件下, 分别采用数字滤波器法、 频谱分析法和相关检测法进行信号检测所得到的相对误差和相对均方差结果; 最后, 通过对3种信号检测方法进行比较和分析, 给出频谱分析法在地电阻率交流观测中可以作为最佳信号检测方法的建议, 为地电阻率交流观测系统的研制提供理论参考.
地形效应影响下地震动参数与斜坡稳定性的相关性研究
刘甲美, 高孟潭, 陈鲲
2015, 37(5): 865-874. doi: 10.11939/jass.2015.05.014
[摘要](49) [HTML全文] (18) [PDF 1085KB](0)
摘要:
地形对地震动的影响比较复杂, 考虑地形放大效应的地震滑坡稳定性分析需要选择合适的地震动参数. 本文使用自贡地形影响台阵记录到的2008年汶川MS8.0地震主震加速度记录, 分析了地震动峰值加速度、 阿里亚斯烈度以及90%能量持时随地形高度的变化, 探讨了地形效应作用下峰值加速度和阿里亚斯烈度与地震动作用下斜坡稳定性的相关性. 结果表明: ① 地形场地对峰值加速度和阿里亚斯烈度均有显著的放大效应. 地形放大效应较为复杂, 其整体上随台站高度的增加而增大, 水平向的放大效应大于竖直向. 水平向峰值加速度的放大系数为1.1—1.8, 阿里亚斯烈度的放大系数为1.2—3.3; 竖直向相应放大系数分别为1.1—1.3和1.2—1.7. ② 地形对地震动持时也有一定的放大效应, 但不同高度、 不同分量的放大效应没有显著差异, 其放大系数均约为1.3. ③ 阿里亚斯烈度和峰值加速度均能很好地表征地形对地震动的影响, 与地震动对斜坡稳定性的影响具有很强的相关性. 与峰值加速度相比, 阿里亚斯烈度综合了地震动的多方面特征, 可以更好地表征地形对地震动的影响, 与地震动作用下斜坡稳定性的相关性更强.
引洮供水总干渠增湿黄土隧洞的动力特性分析
黄旭斌, 许健
2015, 37(5): 875-882. doi: 10.11939/jass.2015.05.015
[摘要](47) [HTML全文] (13) [PDF 952KB](0)
摘要:
为了得到增湿后黄土围岩隧洞在地震作用下的动力特性, 基于初始弹性模量和抗剪强度指标与含水量的关系, 采用时程分析法, 对增湿情况下的黄土围岩-隧洞结构进行地震动力分析. 数值计算结果表明: 随着含水量的增加, 隧洞衬砌各部位主应力绝对值减小, 自振圆频率减小, 自振周期相应增大; 与输入的地震加速度峰值相比, 当黄土隧洞围岩含水量小于临界含水量时, 隧洞顶部加速度峰值大于输入地震加速度峰值, 大于临界含水量时则出现相反的结果; 同一含水量下, 隧洞衬砌对称部位最大、 最小主应力交替出现, 使隧洞衬砌材料发生疲劳损伤, 是隧洞衬砌破坏的主要原因. 本文研究结果可以为在不同含水量情况下黄土围岩-隧洞结构的抗震分析提供参考.
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