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鄂尔多斯块体西缘地壳介质各向异性：从银川地堑到海原断裂带

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地球物理学报 2019年第11期62卷 4239-4258页

作者：许英才高原石玉涛王琼陈安国宁夏回族自治区地震局银川750001 中国地震局地震预测研究所北京100036

通过收集鄂尔多斯块体西缘固定地震台网2010年6月至2017年8月的近场地震资料,选择符合剪切波分裂分析的14个台站记录的共137个有效事件波形,得到了剪切波分裂参数,即快剪切波(简称快波)偏振方向和慢剪切波(简称慢波)时间延迟.结果表明,... 详细信息

通过收集鄂尔多斯块体西缘固定地震台网2010年6月至2017年8月的近场地震资料,选择符合剪切波分裂分析的14个台站记录的共137个有效事件波形,得到了剪切波分裂参数,即快剪切波(简称快波)偏振方向和慢剪切波(简称慢波)时间延迟.结果表明,研究区的快波偏振方向和慢波时间延迟具有明显的分区特征,快波偏振方向主要与构造应力场方向或者断层走向大体一致.鄂尔多斯西缘紧邻块体边界的台站,快波偏振方向自北向南呈现NS、NNE、NE向的变化,与青藏高原东北缘主压应力方向变化基本一致.银川地堑东西两侧的快波偏振方向有差异,东侧区域主要受青藏高原NNE向挤压和黄河—灵武断裂共同影响,而西侧区域可能受到阿拉善块体与鄂尔多斯块体之间的NW方向的主张应力和阿拉善块体内部应力分布的影响;鄂尔多斯块体、阿拉善块体与青藏高原的交汇区快波优势偏振方向为NE向,与青藏高原东北缘主压应力方向一致;海原断裂带及以南区域快剪切波优势偏振方向为WNW向,与断裂走向基本一致,较好的说明了海原断裂带为活跃的活动断裂.构造与断裂分布都是控制快波偏振方向的主要因素,走滑断裂上的台站快波偏振方向与断裂走向一致,表明这些台站主要受到断裂的强烈影响;走滑断裂附近的个别台站快波偏振方向呈现与构造应力场一致的方向,表明几乎没有受到断裂的影响.鄂尔多斯、阿拉善与青藏高原的交汇区平均时间延迟高于其他地区,反映了青藏高原在NE向运动过程中,受到稳定的鄂尔多斯块体阻挡作用,导致了交汇区地壳介质各向异性程度增加.以海原断裂带到六盘山断裂带为界,其两侧区域的各向异性差异性明显,揭示了应力与介质特性的差异,暗示其邻近区域,特别在海原断裂带东端到六盘山断裂带与鄂尔多斯块体西缘交汇区域,可能有较高的强震危险背景.本研究还对该区域的地壳和上地幔的耦合问题进行了初步讨论.

关键词：鄂尔多斯块体西缘剪切波分裂地壳各向异性主压应力银川地堑海原断裂带

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岩溶位置及组合效应对隧道的地震响应分析

防灾减灾工程学报 2022年第3期42卷 472-479页

作者：李明达张昱周晶大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学工程抗震研究所辽宁大连116024

为研究岩溶地区隐伏溶洞对隧道结构的地震动响应特性,基于粘弹性人工边界理论,编写了等效荷载时程施加程序,计算并分析了隧道结构环向五种岩溶位置(0°~180°)及其八种位置组合效应对隧道结构地震响应特性的影响。结果表明:结构的节点... 详细信息

为研究岩溶地区隐伏溶洞对隧道结构的地震动响应特性,基于粘弹性人工边界理论,编写了等效荷载时程施加程序,计算并分析了隧道结构环向五种岩溶位置(0°~180°)及其八种位置组合效应对隧道结构地震响应特性的影响。结果表明:结构的节点加速度响应随其距围岩顶部距离的增大而增大。两个单独溶洞(90°、180°)作用与其组合效应相比,180°位置的溶洞对拱底的加速度响应具有一定的减弱作用。位置组合效应条件下,结构应力变化较大的范围为结构环向的1/4;由于溶洞的相互作用,结构的应力包络图略小于两个单个溶洞作用下包络图的最外缘。无论单个溶洞还是位置组合效应下,结构应力受影响较大的范围均在拱肩及拱脚附近。研究结果对隧道结构设计、建设及监测具有指导意义。

关键词：隧道地震响应粘弹性边界溶洞主拉应力主压应力

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秦岭造山带及其两侧区域地壳剪切波分裂

地球物理学报 2017年第6期60卷 2326-2337页

作者：刘庚高原石玉涛中国地震局地震预测研究所(地震预测重点实验室) 北京100036 中国地震局第二监测中心西安710054

本文分析了陕西区域地震台网2006年1月到2015年7月的近震波形资料,采用剪切波分裂系统分析方法(SAM),获得了秦岭造山带及两侧区域17个台站的快波偏振方向和慢剪切波时间延迟.结果显示,剪切波分裂参数具有明显的分区特征.鄂尔多斯内部和... 详细信息

本文分析了陕西区域地震台网2006年1月到2015年7月的近震波形资料,采用剪切波分裂系统分析方法(SAM),获得了秦岭造山带及两侧区域17个台站的快波偏振方向和慢剪切波时间延迟.结果显示,剪切波分裂参数具有明显的分区特征.鄂尔多斯内部和渭河盆地的台站表现出NE-SW和NEE-SWW向的快波偏振方向,与华北地块区域主压应力方向一致;鄂尔多斯西南部,处于多个地块过渡区,积累了大量的应变,该区快波偏振方向较为复杂,反映了该区复杂的区域构造;南秦岭以勉略缝合带为界,北部为秦岭微板块,南部为扬子地块北缘.秦岭微板块地区台站快剪切波优势偏振方向为NWW-SEE向,与华南地块应力方向一致;扬子地块北缘地区台站表现出NE-SW向的快波优势偏振方向,可能受到青藏高原向东北扩张的影响.本文得到的快剪切波优势偏振方向与秦岭造山带被商丹缝合带和勉略缝合带分割的构造划分方案一致.研究区内,扬子地块北缘地区慢剪切波时间延迟最大,可能反映该区各向异性强于其他区域.本文的研究结果为进一步了解区域应力场特征和动力学过程提供了重要参考.

关键词：秦岭造山带地壳各向异性剪切波分裂主压应力构造断裂

青藏高原东缘地震各向异性、应力及汶川地震影响

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科学通报 2018年第19期63卷 1934-1948页

作者：高原石玉涛陈安国中国地震局地震预测研究所地震预测重点实验室北京100036

使用国家地震台网固定台站和区域流动地震台站资料,通过对最长达18年记录开展的剪切波分裂分析,得到青藏高原东缘构造域(包括龙门山断裂带)的上地壳各向异性空间分布和时间变化特征.通过快剪切波(快波)偏振和慢剪切波(慢波)时间延迟参数... 详细信息

使用国家地震台网固定台站和区域流动地震台站资料,通过对最长达18年记录开展的剪切波分裂分析,得到青藏高原东缘构造域(包括龙门山断裂带)的上地壳各向异性空间分布和时间变化特征.通过快剪切波(快波)偏振和慢剪切波(慢波)时间延迟参数,获得了快波偏振的分区分布特征和汶川地震前后不同分区统计特征的时间变化.剪切波分裂参数受到应力场和断裂构造的影响,块体边界或断裂附近的快波偏振特征比块体内部更为复杂,导致一些分区显示两个优势方向.在汶川MS8.0地震前后,可以观察到一些台站或区域的剪切波分裂参数的变化,既有快波偏振方向的改变,也有慢波时间延迟的变化.地震前后有明显变化的台站,基本符合两种情况:一是震中距较近;二是处于大的断裂或构造边界附近.研究发现,汶川地震前后,龙门山断裂带区域的慢波时间延迟的降幅显著大于周边区域;龙门山断裂带北段的慢波时间延迟降幅,大于龙门山断裂带中段,大于龙门山断裂带南端与鲜水河断裂、安宁河断裂的交汇区,这反映了地壳应力及介质物性状态的变化.通过分析剪切波分裂参数,推断出龙门山断裂带域及周边区域的主压应力分布.本文同时还分析了芦山地震前后剪切波分裂特征的变化.研究认为,利用地震剪切波特性监测应力变化,进而可应用于地震应力预测研究.需要注意是,不同的构造部位对应力变化有不同的响应.

关键词：青藏高原东缘龙门山断裂带剪切波分裂地震各向异性主压应力汶川地震

安宁河—则木河断裂带及邻区中上地壳各向异性及其含义

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地球物理学报 2023年第11期66卷 4533-4551页

作者：刘庚吴晶周聪倪泰山魏梦怡王松中国地震局第二监测中心西安710054 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 云南省红河州地震局云南蒙自661199 四川省地震局成都地震监测中心站成都611730

本文采用剪切波分裂分析方法,使用安宁河—则木河断裂带及邻区的42个流动和固定地震台站2013年1月到2019年12月的近震波形记录,获得了各个台站的剪切波分裂参数结果.由于区域主压应力场以及局部地质构造的影响,该区快波偏振方向的空间... 详细信息

本文采用剪切波分裂分析方法,使用安宁河—则木河断裂带及邻区的42个流动和固定地震台站2013年1月到2019年12月的近震波形记录,获得了各个台站的剪切波分裂参数结果.由于区域主压应力场以及局部地质构造的影响,该区快波偏振方向的空间分布具有明显的分区特征:以冕宁为界,安宁河北段石棉—冕宁段周边表现出NW-SE快波优势偏振方向,与华南地块主压应力方向一致,表明区域应力场对中上地壳各向异性起主要约束作用;安宁河南段冕宁—西昌段周边表现出差异性的局部快波优势偏振方向,为NE-SW,与其他区域明显不同,揭示了该区具有局部构造特征和应力环境;则木河断裂带北段快波优势偏振方向与安宁河北段优势偏振方向一致,为NW-SE向,表明区域最大主压应力方向的优势作用.安宁河北段的石棉—冕宁段附近台站,在康定MS6.4和石棉MS4.5地震前后,快波偏振方向均有变化,暗示中上地壳各向异性特征受到地震应力积累与释放过程的影响.此外,位于安宁河断裂和则木河断裂交界处的西昌地区(XC27台),既是构造交汇区,也是各向异性特征分段的边界,具有最大的慢波时间延迟,说明该区构造复杂、各向异性程度最强,值得关注;木里县(MLI台)、普格县(PGE台)、鲜水河断裂和龙门山断裂交汇处(HCP台)以及美姑县(XC36台)均具有较高的慢波时间延迟,且快波偏振方向与周围台站不同,考虑到这些台站位于断裂带交汇或分段的端部,亦是值得关注的地方.

关键词：安宁河-则木河断裂带地壳各向异性剪切波分裂主压应力

利用中国地震科学台阵研究青藏高原东南缘地壳各向异性:第一期观测资料的剪切波分裂特征

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地球物理学报 2015年第11期58卷 4079-4091页

作者：太龄雪高原刘庚肖卓中国地震局地震预测研究所北京100036

中国地震科学台阵第一期(2011—2013年)布设在南北地震带南段,本研究利用中国地震科学台阵布设在云南及相邻地区的部分流动台站记录到的2011年6月至2013年3月的数字地震波形资料,开展地壳各向异性分析.本文使用剪切波分裂系统分析方法(... 详细信息

中国地震科学台阵第一期(2011—2013年)布设在南北地震带南段,本研究利用中国地震科学台阵布设在云南及相邻地区的部分流动台站记录到的2011年6月至2013年3月的数字地震波形资料,开展地壳各向异性分析.本文使用剪切波分裂系统分析方法(SAM方法),获得了研究区内67个台站的剪切波分裂参数.研究结果表明,受到云南及周边地区复杂的构造、应力环境和纵横交错的断裂分布的影响,该地区快剪切波偏振方向(PAZ)整体上显示出NNE向和NE向的优势取向,但在空间分布上比较复杂,虽然大部分台站的PAZ与构造应力场方向一致,但部分断裂附近台站的PAZ受到断裂的影响.结果显示,本研究区内不同区域的PAZ有一定差异性.本研究划分了5个子区,西部3个不同区域的PAZ从北到南分别为NNW向、近N-S向和NE向,有顺时针旋转的趋势,而东部的2个区域PAZ分别为NEE向和NNW向.研究证实,青藏东南缘地区的地壳各向异性空间分布虽然非常复杂,但大体上与区域内的主压应力的方向和断裂分布相关.

关键词：青藏高原东南缘地壳各向异性剪切波分裂快剪切波偏振方向(PAZ) 慢剪切波时间延迟(δt) 主压应力中国地震科学台阵

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辽宁南部地区地壳剪切波分裂特征

大地测量与地球动力学 2021年第2期41卷 180-185页

作者：夏彩韵张正帅刘庚杨士超辽宁省地震局沈阳市110034 山东省地震局济南市250014 中国地震局第二监测中心西安市710054

利用辽宁区域数字地震台网2008-01~2018-12近场小地震波形资料,采用剪切波分裂(SAM)方法计算辽宁南部地区8个台站的快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟,主要分析营口(YKO)台和盖县(GAX)台的剪切波分裂参数。分析结果表明:1)8个台站的... 详细信息

利用辽宁区域数字地震台网2008-01~2018-12近场小地震波形资料,采用剪切波分裂(SAM)方法计算辽宁南部地区8个台站的快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟,主要分析营口(YKO)台和盖县(GAX)台的剪切波分裂参数。分析结果表明:1)8个台站的快剪切波偏振优势方向以NE-NEE和NW两个方向为主,其中5个台站的快波偏振方向为NE和NEE,与区域地质构造形态及华北北部地区的最大主应力场方向基本一致;2)对YKO台和GAX台的剪切波分裂结果进行分析,YKO台剪切波偏振优势方向自2012年起基本保持一致,表明YKO台附近构造应力场较稳定或处于应力均匀加载过程;GAX台剪切波分裂参数随时间的演化较为复杂,其快波偏振方向在2013年小震增强前后发生明显改变,慢波时间延迟较其他台站大,可能反映GAX台下方的地壳各向异性强于其他地区,从而为进一步了解区域应力场特征和构造环境提供理论依据。

关键词：辽宁地区地壳各向异性剪切波分裂主压应力

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落石冲击UHPC棚洞板砂土层缓冲性能研究

铁道标准设计 2021年第1期65卷 55-59页

作者：杨少军吕梁钟汉清余志祥高明昌刘琛中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043 西南交通大学土木工程学院成都610031

砂土作为常用的缓冲材料,广泛用于山区落石防护结构。为评估其对落石冲击UHPC棚洞板的缓冲性能,运用LS-DYNA软件建立UHPC棚洞板及不同厚度砂土层的有限元模型,分别模拟50,100,150,200 kJ能级下的落石冲击作用,在此基础上从落石冲击力、... 详细信息

砂土作为常用的缓冲材料,广泛用于山区落石防护结构。为评估其对落石冲击UHPC棚洞板的缓冲性能,运用LS-DYNA软件建立UHPC棚洞板及不同厚度砂土层的有限元模型,分别模拟50,100,150,200 kJ能级下的落石冲击作用,在此基础上从落石冲击力、砂土层耗能比例、板的动力响应等多方面对比不同厚度砂土层的缓冲性能。结果表明:(1)60 cm厚砂土层下,各能级落石冲击力峰值较30 cm厚砂土层时降幅均超过40%,90 cm厚砂土层下,各能级落石冲击力峰值降幅相对变缓,而结构恒载却显著增加;(2)60 cm和90 cm厚砂土层下,各能级砂土层耗能比例均已超过90%,混凝土主压应力峰值和钢筋拉应力峰值均不超过材料强度,且在相同能级下的对应数值差距很小;(3)60 cm是较为适宜的砂土层厚度,能够满足200 kJ能级的防护要求。

关键词：落石超高性能混凝土砂土冲击力耗能比例主压应力拉应力

松潘—甘孜地块东部、川滇地块北部与四川盆地西部的地壳剪切波分裂

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地球物理学报 2013年第2期56卷 481-494页

作者：石玉涛高原张永久王辉姚志祥中国地震局地震预测研究所(地震预测重点实验室) 北京100036 中国地震局地球物理研究所北京100081 四川省地震局成都610041

松潘—甘孜地块东部、川滇地块及四川盆地西部属青藏高原东部,是中国大陆内部强烈地震发生的主要地区之一.本研究利用四川区域数字地震台网2000年1月至2010年4月的地震波形资料,使用剪切波分裂系统分析方法(SAM),获得了研究区内44个台... 详细信息

松潘—甘孜地块东部、川滇地块及四川盆地西部属青藏高原东部,是中国大陆内部强烈地震发生的主要地区之一.本研究利用四川区域数字地震台网2000年1月至2010年4月的地震波形资料,使用剪切波分裂系统分析方法(SAM),获得了研究区内44个台站的快剪切波偏振方向和慢剪切波的时间延迟.剪切波分裂参数的空间分布特征显示,由于受到区域主压应力场以及局部地质结构的影响,快剪切波的偏振方向表现出复杂的特征.龙门山断裂带北东段和西南段的快剪切波偏振方向分别显示北东和北西的优势方向,川滇菱形地块西北部和东南部的快剪切波偏振方向分别显示近东西和北北西的优势方向.青川断裂北侧和南侧地震的快剪切波偏振方向分别为近南北向和近东西向,北侧地震的慢剪切波的时间延迟大于该断裂南侧地震的慢剪切波时间延迟.研究表明,复杂的地质结构以及活动断裂的几何形态会造成剪切波分裂参数的区域化的分布特征.

关键词：松潘—甘孜地块川滇地块四川盆地各向异性剪切波分裂地壳主压应力