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从震源机制中准确识别发震断层面对重构应力场的意义

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地球物理学报 2024年第7期67卷 2612-2624页

作者：李振月万永革郭祥云刘瑞丰中国地震局地球物理研究所北京100081 防灾科技学院河北三河065201 河北省地震动力学重点实验室河北三河065201

基于震源机制的应力场反演,需要从震源机制的两个节面中准确地识别出发震断层面,然后通过拟合发震断层面的滑动方向获得应力场.然而,目前的技术和方法不能保证能够从所有的震源机制中准确地识别出发震断层面.因此,用于应力场反演的断层... 详细信息

基于震源机制的应力场反演,需要从震源机制的两个节面中准确地识别出发震断层面,然后通过拟合发震断层面的滑动方向获得应力场.然而,目前的技术和方法不能保证能够从所有的震源机制中准确地识别出发震断层面.因此,用于应力场反演的断层数据中会参入小部分辅助断层面,这部分假断层的存在会造成重构的应力场与实际应力场产生多大程度的偏离?本文通过合成实验揭示出,从部分震源机制中错误地选择断层面可能会造成重构的应力场方向和主应力相对大小(R)与实际产生较大偏离,重构应力场的偏离程度主要与实际的应力R值、错误选择断层面的震源机制所占的比例以及震源机制中包含的噪声大小这三个因素有关.当实际的应力R值为中间值附近时,只有准确地选择断层面才能准确地重构R值,当实际的应力R值较小时,准确地选择断层面有助于准确地重构应力方向,故准确地从震源机制中选择断层面可以保证在不同的背景应力场下都能准确地重构应力场方向和R值,这对于根据重构的应力场合理解释构造运动具有重要意义.

关键词：震源机制重构应力场识别发震断层面主应力相对大小

1875年广西与贵州之间强震与地震密集关系分析

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地震研究 2024年第4期47卷 588-595页

作者：王健和泰名周贝贝林国良中国地震局地球物理研究所北京100081 云南省地震局云南昆明650224

1875年在广西与贵州之间发生了一次强烈地震,《中国历史强震目录(公元前23世纪—公元1911年)》和《中国历史地震图集》所给出的震中位置差异较大。针对相关史料进行梳理,通过计算研究区的中小地震密集区之后发现,广西乐业和贵州望谟分... 详细信息

1875年在广西与贵州之间发生了一次强烈地震,《中国历史强震目录(公元前23世纪—公元1911年)》和《中国历史地震图集》所给出的震中位置差异较大。针对相关史料进行梳理,通过计算研究区的中小地震密集区之后发现,广西乐业和贵州望谟分别存在地震密集区与上述两个震中对应。依据地震密集与历史强震的关系,分析了上述两种震中位置的合理性和可能结果,认为广西乐业和贵州望谟存在着两次6级左右的强震的可能性。

关键词：历史地震地震烈度地震活动性地震危险性广西贵州

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SH波斜入射下水平成层场地地震动特性研究

震灾防御技术 2024年第1期19卷 88-95页

作者：陈三红张郁山郝明辉中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震灾害防御中心北京100029

基于位移场理论和传递矩阵法,建立SH波斜入射下水平成层场地非线性地震反应等效线性化求解方法,研究SH波不同角度入射下场地地表峰值加速度放大系数及反应谱谱比变化规律。研究结果表明,地震波入射角度对场地地表峰值加速度影响明显,在... 详细信息

基于位移场理论和传递矩阵法,建立SH波斜入射下水平成层场地非线性地震反应等效线性化求解方法,研究SH波不同角度入射下场地地表峰值加速度放大系数及反应谱谱比变化规律。研究结果表明,地震波入射角度对场地地表峰值加速度影响明显,在大多数情况下,地震波斜入射下地表峰值加速度大于垂直入射;地震波斜入射下反应谱特性变化明显,入射角度对高频段反应谱的放大效应显著,且入射角度对不同类型场地的影响周期范围不同,入射角度对Ⅲ类场地周期影响范围明显宽于Ⅱ类场地。

关键词： SH波斜入射反应谱谱比放大效应

地震亚失稳过程中前兆异常演化的综合解释——以2014年鲁甸6.5级地震为例

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地震地质 2024年第3期46卷 513-535页

作者：蒋海昆邓世广姚琪宋金王锦红中国地震台网中心北京100045 中国地震局地震预测研究所北京100036

文中以2014年鲁甸6.5级地震为例,在亚失稳实验及理论指导下,基于震前地震活动及地球物理观测资料并结合地震成核数值模拟结果,综合分析前兆异常时空演化与亚失稳过程的关系,首次提供了一个可明确佐证亚失稳阶段震源区成核、震源区附近... 详细信息

文中以2014年鲁甸6.5级地震为例,在亚失稳实验及理论指导下,基于震前地震活动及地球物理观测资料并结合地震成核数值模拟结果,综合分析前兆异常时空演化与亚失稳过程的关系,首次提供了一个可明确佐证亚失稳阶段震源区成核、震源区附近协同化过程持续加剧的典型震例和观测事实。研究结果显示,依据大区域强震活动及流动重力观测,可判定鲁甸地震前研究区已处于高应力状态。在高应力背景判定的基础上,依据地震活动及地球物理观测前兆异常,可粗略判定鲁甸地震亚失稳过程可能起始于震前7、8个月,最突出的现象或判定指标是由震中附近小地震活跃所表征的断层应力状态由积累为主向释放为主的转变,以及由定点地球物理观测异常数量显著增加所表征的断层运动协同化现象,从地震成核的角度与成核后期核心弱化区扩张过程有关。之后至主震发生,还有2个时间节点需要关注:一是震前4、5个月,定点地球物理观测异常空间分布范围自震中附近向外围的明显扩展,显示断层变形的加速协同化;二是震前2个月之后,震中附近小地震活动开始减弱、微震活动及定点地球物理异常出现向震中的迁移收缩,与地震成核过程核心弱化区扩展之后的收缩过程相关联。

关键词：亚失稳阶段应力状态变化断层变形协同化鲁甸M 6.5地震小地震活动地球物理观测

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中国大陆Lg波衰减成像

地球物理学报 2024年第3期67卷 889-899页

作者：何静吴庆举应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 复合链生自然灾害动力学应急管理部重点实验室北京100085 中国地震局地球物理研究所北京100081

本文利用2009-2019年间中国大陆固定台站记录的宽频带地震波形数据,采用反双台法,获得了约36万个台站对的Lg波Q值,并反演得到了中国大陆Lg波的衰减模型.结果显示,中国大陆Lg波衰减的Q值结构存在显著的横向非均一性.青藏高原、渤海湾盆... 详细信息

本文利用2009-2019年间中国大陆固定台站记录的宽频带地震波形数据,采用反双台法,获得了约36万个台站对的Lg波Q值,并反演得到了中国大陆Lg波的衰减模型.结果显示,中国大陆Lg波衰减的Q值结构存在显著的横向非均一性.青藏高原、渤海湾盆地以及祁连山造山带等构造活动块体展现出明显的地壳低Q值强衰减特征,而华南块体、鄂尔多斯盆地以及塔里木盆地等相对稳定的地区则呈现地壳高Q值弱衰减特征.Lg波衰减与构造活动强度、松散沉积物、地下流体或部分熔融以及地质块体结构等因素密切相关.渤海湾盆地的强衰减主要由上地壳巨厚的松散沉积物和较高的地壳温度导致.青藏高原和祁连山造山带的地壳强衰减主要归因于现今活跃的构造活动、复杂的断裂系统和地质结构以及富含地下流体甚至是部分熔融等因素.华南造山带和大兴安岭地区的地壳弱衰减特征可能与侵入岩冷却形成高强度的结晶基底以及古老造山带地壳构造趋于稳定相关.

关键词： Lg波 Q值地壳衰减中国大陆

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静动力边界转换及其合理性验证方法的研究

地震学报 2024年第1期46卷 157-171页

作者：马笙杰迟明杰陈学良陈苏陈红娟邢浩洁中国地震局地球物理研究所强震动地震学研究室北京100081 北京工业大学城市建设学部北京100124

繁琐复杂的静动力边界转换处理是进行静动力耦合模拟的关键步骤,为了研究黏弹性边界条件下传统静动力边界转换的合理性及其验证方法的适用性,本文首先根据弹性叠加原理提出了一种验证静动力耦合模拟分析中静动力边界转换合理性的方法(... 详细信息

繁琐复杂的静动力边界转换处理是进行静动力耦合模拟的关键步骤,为了研究黏弹性边界条件下传统静动力边界转换的合理性及其验证方法的适用性,本文首先根据弹性叠加原理提出了一种验证静动力耦合模拟分析中静动力边界转换合理性的方法(参考解法);然后基于有限元软件ABAQUS,并结合自行研发的适用于成层介质的黏弹性边界施加和等效节点力计算程序VBEA2.0,对多土层自由场静动力耦合模型和土-地下结构静动力耦合模型进行了地震反应分析,对参考解法的适用性进行了探究;最后使用本文提出的参考解法,对一种典型的未进行合理静动力边界转换的自由场模型进行了分析,探讨了静动力边界转换产生振荡的原因和机理。研究结果表明:用于验证静动力边界转换合理性的参考解法,既适用于多土层自由场静动力耦合计算模型,又适用于土-结构相互作用的静动力耦合模型;静动力边界转换后产?生的振荡是静动力耦合计算模型静力不平衡所导致,一般是因为未合理施加边界反力或单元应力。

关键词：静动力耦合模拟静动力边界条件转换黏弹性边界叠加原理地震反应

川滇主要断裂带应力应变积累速率的三维有限元模拟:初步结果

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1839-1852页

作者：曹建玲王辉刘晓霞张晶石耀霖中国地震局地震预测研究所北京100036 中国科学院大学北京100049

川滇地区构造活动强烈,活动断裂众多,强震活动频繁.了解主要活动断裂的应力应变积累速率对于评估该区的长期地震危险性具有重要参考作用.本文新建立川滇地区及其主要活动断裂的三维黏弹性有限元模型,其中考虑了该区的岩石圈结构分层以... 详细信息

川滇地区构造活动强烈,活动断裂众多,强震活动频繁.了解主要活动断裂的应力应变积累速率对于评估该区的长期地震危险性具有重要参考作用.本文新建立川滇地区及其主要活动断裂的三维黏弹性有限元模型,其中考虑了该区的岩石圈结构分层以及介质在水平和深度方向的不均匀性;采用1996—2018年的平均GPS水平速度场约束模型的侧边界,同时考虑川滇地块深部介质的拖曳力过程,模拟计算了构造加载作用下模型的动力学响应——区域变形特征和断裂的应力积累速率.模拟的位移场能很好拟合GPS观测的速度场,模拟的水平主应力方向在川滇块体和华南块体西缘与地震震源主应力方向相符,反映所建模型与模拟结果有较好的可信度.尝试将模拟的应力积累速率与基于GPS/GNSS观测的应变速率相结合,计算能反映区域地壳应变积累程度的弹性应变能密度分布;讨论了主要断裂带的背景应力、弹性应变能密度和库仑应力积累速率与M≥6.0地震发生的关系.结果显示除了模型边界附近的应力奇异地带外,川滇其余地区1996年以来M≥6.0地震大多数发生在模拟应力积累速率高或次高的断裂带(段),以及弹性应变能密度积累速率中偏高的断裂带(段).在模拟的背景应力速率高而且库仑应力增长快的龙门山断裂带南段和鲜水河断裂带最南段,分别在本文写作和定稿阶段发生2022年6月1日四川芦山M6.1地震和2022年9月5日四川泸定M6.8地震.认为研究区具有类似高或者次高的模拟应力和弹性应变能密度积累速率、但至今无强震发生和记录的断裂带(段),潜在的地震危险性需要关注.

关键词：三维黏弹性模型有限元模拟断层应力积累速率弹性应变能密度强震危险性

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碳酸盐(U-Th)/He同位素定年研究进展与展望

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地震地质 2024年第3期46卷 723-738页

作者：李一闪刘红孙凤霞刘雷中国地震局地震预测研究所地震预测短临研究室北京100036

近年来,碳酸盐(U-Th)/He同位素定年技术在地质学领域中引起了广泛关注。该技术以激光原位(U-Th)/He同位素定年为代表,具有高精度、非破坏性等优点,在测量年龄方面取得了重大突破。由于样品中He含量低、U、Th含量少,导致实验需要相对较... 详细信息

近年来,碳酸盐(U-Th)/He同位素定年技术在地质学领域中引起了广泛关注。该技术以激光原位(U-Th)/He同位素定年为代表,具有高精度、非破坏性等优点,在测量年龄方面取得了重大突破。由于样品中He含量低、U、Th含量少,导致实验需要相对较大的样品,同时需要使用真空炉、质谱仪等先进设备。针对这些要求,新的(U-Th)/He测年仪也在不断开发。同时,该技术在古地磁学、沉积学、构造地质学等领域中的应用也得到了广泛的探索。碳酸盐(U-Th)/He同位素定年技术具有广阔的应用前景和研究价值,其在解决地球科学问题中将发挥重要作用。文中综述了最近20年以来碳酸盐(U-Th)/He方法和技术的进展,对影响He定年的不确定性因素进行了分析,并对未来的发展方向进行了展望。

关键词：同位素定年碳酸盐氦的扩散

青藏高原锂资源成岩-成矿作用研究进展:前言

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岩石学报 2024年第2期40卷 339-346页

作者：赵俊兴刘小驰中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究院重点实验室北京100029 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

近年来,我国青藏高原及邻区锂矿找矿与勘查取得系列重要突破和发现。除传统的盐湖锂资源外,川西、喀喇昆仑、阿尔金、柴北缘、喜马拉雅等地花岗岩-伟晶岩型锂资源成为了新的研究与勘查热点。这些新区带内硬岩型锂矿床的发现和增储,能够... 详细信息

近年来,我国青藏高原及邻区锂矿找矿与勘查取得系列重要突破和发现。除传统的盐湖锂资源外,川西、喀喇昆仑、阿尔金、柴北缘、喜马拉雅等地花岗岩-伟晶岩型锂资源成为了新的研究与勘查热点。这些新区带内硬岩型锂矿床的发现和增储,能够更好地满足当前国家低碳能源金属资源安全保障的战略需求,并成为突破我国优质能源金属资源的有效途径。

关键词：盐湖锂资源锂矿床阿尔金喀喇昆仑安全保障青藏高原优质能源战略需求