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ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

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利用区域地震体波走时评价华北地区三维地壳速度结构模型
王耀 , 姚华建 , 房立华 , 吴建平
2019, 41(2) :139-154. doi: 10.11939/jass.20180057
[摘要](1441) [HTML全文] (283) [PDF 2935KB](48)
摘要:
本研究利用国家地震台网131个地震台站2009—2016年记录的1 749次近震的初至P波和S波走时数据,与采用快速行进方法正演计算得到的华北地区4个三维地壳速度模型对应的走时数据进行对比,通过统计分析的方法,评价这4个速度模型与真实地下结构的近似程度。结果表明:4个速度模型在大范围内存在较高的一致性,在整个研究区内(111°E—119.5°E,37°N—42°N),Shen等的模型(简称“S模型”)相对优于Fang等的模型(简称“F模型”)和Duan等的模型(简称“D模型”),Laske等的Crust1.0模型(简称“C模型”)相对较差。我们认为该结果与上述几个模型所使用的数据及其分辨率有关。对于研究区域内的构造单元,D模型在燕山褶皱带西南部、太行山山前构造带西北部和沧县隆起区表现较好,F模型在太行山隆起区中部、沧县隆起北部、黄骅凹陷区和燕山褶皱带表现较好,S模型在西部地块、山西凹陷区、太行山山前构造带和冀中凹陷区表现较好,C模型无明显连片表现较好区域。
利用双差层析成像方法反演青藏高原东南缘地壳速度结构
刘伟 , 吴庆举 , 张风雪
2019, 41(2) :155-168. doi: 10.11939/jass.20180083
[摘要](620) [HTML全文] (346) [PDF 39180KB](80)
摘要:
本文利用云南及周边区域地震台网2010—2016年记录到的近震资料,采用双差层析成像方法进行地震重定位并获得了青藏高原东南缘的三维地壳速度结构。结果显示:重定位后的震源位置精度得到明显提高,震源主要分布于20 km深度以上的中上地壳;地震分布与速度结构存在一定的相关性,大多数地震发生在中上地壳的低速异常区内以及高、低速异常区域之间;研究区上地壳速度结构存在明显的横向不均匀性,其速度异常与地表地形及地质特征密切相关;中下地壳分布着两条主要的低速带,一条沿着安宁河断裂、小江断裂分布在川滇菱形地块的东侧;另一条主要分布在川西北次级地块内,并穿过丽江断裂向南延伸,推测这两条低速带可能是青藏高原中下地壳物质向南逃逸的两条通道。
2017年西藏米林MS6.9地震余震序列重定位和b值时空分布特征
韩佳东 , 杨建思 , 王伟平
2019, 41(2) :169-180. doi: 10.11939/jass.20180077
[摘要](582) [HTML全文] (332) [PDF 6036KB](36)
摘要:
本文采用双差定位方法对2017年西藏米林MS6.9地震的余震序列进行重定位,获得了较准确的余震空间分布。在此基础上,计算了米林地震震源区的b值空间分布,并结合前人资料研究了米林地震前后的b值变化。重定位结果显示:米林地震余震序列呈NW−SE向分布,主要分布在雅鲁藏布江大拐弯缝合带和比鲁构造岩片的北东边界,震源深度集中于3—20 km范围内。b值时间分布显示:米林地震震前震源区的b值降低,表明震前震源区存在较强的应力积累;地震后震源区的b值呈现跳跃式上升,反映出震源区应力释放,同时随时间的推移,b值逐渐趋于稳定。米林地震震源区的b值在0.52—1.35范围内变化,15 km深度以上b值在东、西方向上存在差异,15 km以下在东北、南西方向上存在差异,由此推测不同的b值分布与地下的结构特征有关,浅层的b值变化与震源区的破裂程度相关,深部变化则反映了不同构造单元的岩性差异。
陕西及邻区瑞雷波相速度层析成像
惠少兴 , 吴建平 , 颜文华 , 范莉苹
2019, 41(2) :181-193. doi: 10.11939/jass.20180081
[摘要](1422) [HTML全文] (249) [PDF 2957KB](30)
摘要:
本文利用布设于陕西及其邻区的喜马拉雅二期流动地震台阵和区内的固定地震台网共计257个台站于2014—2015年记录到的连续波形资料,采用基于图像分析的相速度提取方法,得到了7 185条瑞雷波相速度频散曲线,反演获得了周期为5—40 s的瑞雷波相速度分布图像,其最小分辨率约为20 km。结果表明:各周期瑞雷波相速度图像具有明显的横向不均匀性,能够较好地反映出地壳及上地幔顶部的地质构造特征。周期为5—10 s的瑞雷波相速度分布与地表地质构造密切相关,且高低速异常的分界线与地块边界高度吻合;周期为15 s的瑞雷波相速度分布图像显示出,大部分断陷沉积盆地(渭河、天水等盆地)表现为低速异常,表明此区域的沉积层厚度较大;周期为20—40 s的相速度分布则受地壳厚度影响较大,青藏高原东北缘始终呈现出明显的低速异常,鄂尔多斯地块中、下地壳以高速异常为主,但周期为20—30 s的相速度低速异常区分布于青藏高原沿六盘山逆冲褶皱带并一直延伸至鄂尔多斯内部,由此推测该区域地下介质中存在一定程度的物质交换和融合。
利用多种地震数据联合反演剪切波速度结构的可靠性检测
郑现 , 赵翠萍 , 郑斯华
2019, 41(2) :194-206. doi: 10.11939/jass.20180100
[摘要](538) [HTML全文] (231) [PDF 2441KB](29)
摘要:
本文模拟使用青藏高原东南缘区域台网及国家台网的170个宽频台站基于背景噪声、天然地震面波、P波接收函数反演时的实际数据,对青藏高原东南缘假定的初始模型进行恢复,通过计算初始模型台站下方纯路径频散、提取各台站对间的瑞雷波频散曲线、计算理论接收函数以及反演剪切波速度结构来测试使用不同单项数据与联合使用多种数据反演对初始模型的恢复程度。结果表明,同时使用接收函数、基于噪声经验格林函数的群速度、相速度频散以及基于天然地震面波的相速度频散联合反演的剪切波速度结构,充分利用了几种数据的分辨率优势,清晰地分辨出中下地壳及上地幔顶部的低速层。此外,本文也分析了实际数据处理中出现的计算误差、随机噪声干扰对计算结果稳定性的影响。结果显示:对于面波频散,加入1%的误差后,联合反演的结果仍可很好地反映低速层的形态,但是当误差提升至5%后,对最终结果则产生了一定程度的影响;而在接收函数中加入4%的随机噪声时,虽然地幔低速层的上界面和下界面会略微受到随机噪声的影响,但是低速层的深度范围和速度值均得到了较好的恢复。
2018年5月松原MS5.7地震序列发震断层及应力场特征
李君 , 王勤彩 , 郑国栋 , 刘庚 , 周辉 , 周聪
2019, 41(2) :207-218. doi: 10.11939/jass.20180101
[摘要](1895) [HTML全文] (543) [PDF 1875KB](86)
摘要:
利用双差定位方法对2018年松原MS5.7地震序列中ML≥1.0地震重新定位,之后使用CAP方法求解松原MS5.7地震序列中强地震的震源机制解,再借助MSATSI软件包反演得到松原地区的区域应力场。综合分析以上研究结果得到如下结论:① 松原MS5.7地震序列发生在NW走向的第二松花江断裂与NE走向的扶余—肇东断裂交会处,将地震精定位结果沿两条断层走向作剖面分析,NW向剖面主轴长度约为5 km,震中分布均匀,NE向剖面主轴长度亦约为5 km,震中呈倾向NE的高倾角分布;② 该序列中的4次ML≥3.7地震的震源机制解具有良好的一致性:节面Ⅰ走向为NE向,节面Ⅱ走向为NW向,均为高倾角走滑断层。中强地震的震源机制节面解与第二松花江断裂性质基本一致,由此推断第二松花江断裂是本次松原地震的发震断层;③ 松原地区的主压应力方位角为N86°E,倾角为7°,主张应力方位角为N24°E,倾角为71°。松原地区的区域应力场既受到大尺度的板块构造运动的控制,又受到区域构造运动的影响。在太平洋板块对北东亚板块向西俯冲作用下,东北地区产生了近EW向的主压应力,受周边地质构造控制,松辽盆地内NE向断裂与NW向断裂交会处易发生走滑型地震,2018年松原MS5.7地震正是在这种构造作用控制下发生的中强地震。
南北地震带区域构造应力场反演
崔子健 , 陈章立 , 王勤彩 , 李君
2019, 41(2) :219-229. doi: 10.11939/jass.20180073
[摘要](708) [HTML全文] (419) [PDF 1887KB](75)
摘要:
利用区域应力张量阻尼方法,使用南北地震带及其邻近区域2009年1月—2017年8月466次ML≥3.5地震的震源机制解,及1976年1月—2017年8月GCMT公布的259次M≥4.5地震的震源机制解,反演得到研究区1.0°×1.0°网格大小区域的构造应力场。应力场空间分布特征显示,南北地震带作为青藏高原的东边界,由于所处动力环境复杂,其内部最大主应力方向具有明显的空间差异性。这种差异主要表现为:南北地震带北段最大主应力方向为NE向;南北地震带中段及周边除龙门山断裂带NE段最大主应力为NW-NNW向外,其它地段最大主应力近EW向;南北地震带中南段最大主应力方向逐渐由近EW向到NW或NE向,再到近NS向。整体而言,南北地震带及邻近区域最大主应力方向由北到南发生了顺时针旋转。川滇菱形块体内部最大主应力方向为NNW向,应力方向转换带与块体边界基本一致,其东边界以东最大主应力方向为NW向,西边界以西为NNE向。从区域构造应力场的角度分析,难以将“南北地震带”作为一个统一的地震带应用于中长期地震预测的研究与实践中。
基于小波变换的2013年芦山MS7.0地震前姑咱台钻孔应变异常时频分析
张维辰 , 朱凯光 , 池成全 , 于紫凝 , 邱泽华
2019, 41(2) :230-238. doi: 10.11939/jass.20170193
[摘要](1343) [HTML全文] (113) [PDF 3624KB](13)
摘要:
2013年4月20日芦山MS7.0地震前,四川省姑咱台四分量YRY-4型钻孔应变仪记录到显著的高频应变畸变信号。为了避免该畸变信号的高频部分在时频演化过程中发生频率混叠现象,同时便于讨论同一研究频段内震前更早记录到的弱应变异常时段与显著应变异常时段的相关性,本文对2012年1月1日至2013年4月20日期间姑咱台的钻孔应变数据进行了时频分析,并使用时域分段的小波变换方法,在局部时频谱中提取了应变异常,分析了各应变异常的频率相关性。结果表明,研究频段内存在两个峰值频率,峰值频率附近频段内弱应变异常时段与显著应变异常时段的相关系数为0.85,统计出的无震时段与其显著应变异常时段之间的相关系数只有−0.007,且已排除远震以及外界环境带来的干扰,因此该峰值频率作为异常频率的可信度较高,由此推测四分量钻孔应变仪所记录到的两种不同程度的应变畸变信号的演化过程可能与芦山MS7.0地震相关。
2010—2016年南北地震带岩石圈磁场变化分析
冯丽丽
2019, 41(2) :239-248. doi: 10.11939/jass.20180059
[摘要](516) [HTML全文] (279) [PDF 1838KB](17)
摘要:
利用小波分解对2010—2016年南北地震带(21°N—37°N,97°E—109°E)区域6期岩石圈磁场年变化数据进行处理,并对2011年6月以来该区域发生的MS≥5.0强震震中区的岩石圈磁场变化空间分布及时间演化特征进行了系统分析。结果显示:震级与岩石圈磁场ΔX,ΔY,ΔZ分量变化的相关系数分别为0.26,−0.26,0.15,即二者无显著相关性;震中处岩石圈磁场分量变化的最大幅值分别为18.46,14.98,−15.54 nT。对岩石圈磁场变化进行小波分解的结果表明:MS7.0地震前两年出现显著基底异常,其尺度可能达到上千千米;MS6.0地震前一年也出现显著基底异常,但异常尺度较小;MS5.0地震前尚未观测到明确的基底或中层异常。
安宁河断裂带土壤汞的分布特征
张磊 , 刘耀炜 , 包创 , 郭丽爽
2019, 41(2) :249-258. doi: 10.11939/jass.20180141
[摘要](1409) [HTML全文] (233) [PDF 1084KB](57)
摘要:
对安宁河断裂带地表破裂带土壤的总汞(THg)、总有机碳(TOC)和主量元素的含量进行了研究。结果表明,在小庙和紫马跨地表破裂带测线上,土壤THg与土壤气Hg含量的峰值位置较为一致,能够指示出断裂带释放Hg的通道位置。小庙、羊福山、野鸡洞和紫马跨地表破裂带土壤垂向剖面上THg与TOC的相关系数表明,TOC是影响土壤THg含量的重要因素。通过土壤THg与TOC,THg与化学蚀变指数(CIA)的相关系数以及THg含量的垂向分布模式,识别出安宁河断裂带土壤THg剖面的干扰来源、背景来源和断裂带脱气来源,为分析Hg的分布特征与构造活动之间的关系提供参考依据。
基于断裂两侧应变能积累的地震危险性参数估计—以1679年三河—平谷M8.0地震为例
刘培玄 , 李小军 , 赵纪生
2019, 41(2) :259-268. doi: 10.11939/jass.20180110
[摘要](420) [HTML全文] (249) [PDF 1161KB](23)
摘要:
本文基于断裂两侧应变能积累的概念,利用新夏垫断裂上探槽研究的古地震资料和1679年三河—平谷M8.0地震的历史资料,通过原地地震复发原则来评价指定断裂(段)在某一时段内的地震危险性,探讨其在未来一段时间内可能发生地震的最大潜在震级。由此说明现今应变能确定所面临的困难,而应用局部化应变(变形)与岩石-断裂系统局部失稳临界条件之间的联系,理论上可以由变形带的宽度减小率来预估未来地震的发生时间。
平面SH波作用下衬砌隧道对地下地震动的影响
周凤玺 , 高令猛 , 马强
2019, 41(2) :269-276. doi: 10.11939/jass.20180080
[摘要](1170) [HTML全文] (221) [PDF 1995KB](14)
摘要:
以地下隧道对附近场地动力特性的影响为研究目标,基于弹性波动理论,利用波函数展开法和镜像法,分析了弹性半空间中圆形衬砌隧道对平面SH波入射产生的散射问题,得到了地下圆形衬砌隧道附近场地位移的级数解答。通过数值算例分析了地下圆形衬砌隧道对场地动力响应的影响,重点考察了SH波入射角度、入射频率和隧道埋深、衬砌刚度对隧道周围土体动力响应随深度变化的影响规律。结果表明,地下隧道对沿线场地的地下地震动影响显著。
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