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心系深部探测,情牵物探中心——纪念地震学家张先康先生

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地球与行星物理论评（中英文） 2025年第2期56卷 113-117页

作者：王夫运杨卓欣段永红田晓峰刘保金潘纪顺徐朝繁潘素珍杨健刘志嘉世旭中国地震局地球物理勘探中心郑州450002

张先康先生是我国知名地壳深部探测科学家,二级研究员、博士生导师,是我国地壳上地幔结构地震探测的主要学术带头人和领导者之一.曾任中国地震局地球物理勘探中心主任、中国地震局学术委员会委员、中国地球物理学会和中国地震学会理事... 详细信息

张先康先生是我国知名地壳深部探测科学家,二级研究员、博士生导师,是我国地壳上地幔结构地震探测的主要学术带头人和领导者之一.曾任中国地震局地球物理勘探中心主任、中国地震局学术委员会委员、中国地球物理学会和中国地震学会理事、河南省地球物理学会理事长、河南省人大代表、《地球物理学报》和《地震学报》等期刊编委.自参加工作以来,张先康先生一直从事地壳上地幔结构与构造的地震探测、地震数据反演与成像方法技术研究.先后参与和主持了华北地区地壳上地幔深地震测深、北京地区地震地质会战第三专题、京津唐张地震预报实验场深部探测、国际岩石圈计划——地学大断面、国家地震局“七五”“八五”“九五”“十五”科技计划、国家自然科学基金重点项目等工作.主持翻译了《欧洲中部爆破地震研究》《反演理论:数据拟合与模型参数估算方法》重要地学专著.在反演理论、深地震测深数据正反演与成像、三维深地震测深方法发展与应用、深地震反射方法发展与应用、高分辨地震折射剖面方法发展与应用、深地震测深仪器装备研制、中国地震局科技计划和项目设计等方面做出了重要贡献.先后获国家和省部级科技奖励近二十项.

关键词：深地震测深中国地震局中国地震学会地震预报实验场地球物理学会深部探测国家地震局地震学家

含障碍体平直断层标本变形过程中群体微破裂事件的时空演化特征

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地球物理学报 2003年第2期46卷 209-216页

作者：蒋海昆马胜利张流曹文海侯海峰山东省地震局济南250014 中国地震局地质研究所中国地震局构造物理开放实验室北京100029

设计了含圆柱形障碍体的平直断层物理模型 ,在概念上可模拟断层面上与地震孕育相关的障碍体等强固区域 .开展了中等尺度岩石标本的双轴压缩实验 ,研究标本在变形过程中群体微破裂事件的时空演化 .结果表明 :( 1)由于标本预置断层两盘与... 详细信息

设计了含圆柱形障碍体的平直断层物理模型 ,在概念上可模拟断层面上与地震孕育相关的障碍体等强固区域 .开展了中等尺度岩石标本的双轴压缩实验 ,研究标本在变形过程中群体微破裂事件的时空演化 .结果表明 :( 1)由于标本预置断层两盘与障碍体之间、以及断层两盘彼此之间复杂的相互作用 ,使得交替活动成为含障碍体平直断层标本变形过程中最为显著的特征 ;( 2 )含障碍体平直断层标本能够发生动力学失稳的前提条件是障碍体在外加载荷作用下首先发生破坏 ,微破裂群体在障碍体破坏前后显示不同的时空演化特征 ;( 3)含障碍体平直断层标本失稳前的总变形量较大 ,弹性变形阶段微破裂累积频次呈指数增长 .而在其后的位移弱化阶段 ,在障碍体及围绕障碍体的围岩区域内微破裂事件稀少 ,突发失稳发生在相对平静的背景之上 ;( 4)不同构造组合变形过程中的微破裂群体具有明显不同的b值 ,b值与构造相关的区域性差异是明显的 .

关键词：声发射平直断层障碍体差应力双轴压缩实验

青藏高原北部异常SKS分裂成因的初步探讨——被熔体强化的岩石圈各向异性

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地球物理学报 2002年第6期45卷 821-831页

作者：杨晓松金振民马瑾 E. Huenges F. Schilling 中国地质大学地球物理系中国地震局地质研究所构造物理开放实验室北100029 中国地震局地质研究所构造物理开放实验室 GeoForschungsZentrum Potsdam

当人们试图解释青藏高原异常的剪切波分裂成因时 ,以下的问题让人们感到困惑 :( 1 )为什么异常大的SKS分裂延时 ( 1 .91— 2 .4s)出现在青藏高原北部Sn波缺失区 ;( 2 )为什么分裂延时突变 ( 1 .47s和 1 .0 9s)出现在Sn波缺失区的边缘 ;(... 详细信息

当人们试图解释青藏高原异常的剪切波分裂成因时 ,以下的问题让人们感到困惑 :( 1 )为什么异常大的SKS分裂延时 ( 1 .91— 2 .4s)出现在青藏高原北部Sn波缺失区 ;( 2 )为什么分裂延时突变 ( 1 .47s和 1 .0 9s)出现在Sn波缺失区的边缘 ;( 3)为什么快波极化方向(FPD)与地表大规模的构造走向之间存在约 2 0°— 30°的偏差 .本文在综合分析流变学实验和岩石物理学实验研究成果、青藏高原地质和地球物理资料的基础上 ,提出青藏高原北部地震波各向异性受岩石圈地幔主要矿物的晶格优选方位 (LPO)和熔体的定向分布 (MPO)的双重控制 ,并模拟计算了MPO对青藏高原北部岩石圈地幔各向异性强度的贡献 .研究结果表明 ,由MPO强化的青藏高原北部岩石圈地幔各向异性强度可达 1 0 % ,相应的各向异性层厚度平均为 94km .该结果为研究区SKS分裂的成因解释以及造山带深部地质过程的研究提供了新的约束条件 .

关键词：岩石圈 SKS分裂熔体定向分布晶格优选方位各向异性青藏高原

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岩石圈塑性流动波的实验研究(Ⅰ)

地震地质 2001年第3期23卷 407-418页

作者：王绳祖李建国张宗淳中国地震局地质研究所中国地震局构造物理开放实验室北京100029

实验采用了适当配比的塑化松香 ,模拟岩石圈延性层 ,研究边界驱动条件下塑性流动波的传播过程。实验表明 ,塑性流动波类似于粘性重力波 ,并有“快波”和“慢波”之分 ,二者分别由主波和辅波叠加而成。主波类似于孤立波或涌波。根据相似... 详细信息

实验采用了适当配比的塑化松香 ,模拟岩石圈延性层 ,研究边界驱动条件下塑性流动波的传播过程。实验表明 ,塑性流动波类似于粘性重力波 ,并有“快波”和“慢波”之分 ,二者分别由主波和辅波叠加而成。主波类似于孤立波或涌波。根据相似原理 ,“快波”主波的外推波速约为 0 .12～2 .5km/a ,在波速量级上大致相当或接近于岩石圈下层某些控制地震迁移的塑性流动波。

关键词：岩石圈塑性流动波物理模拟相似性地震迁移塑化松香

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相对定位方法在非完整岩体声发射定位中的应用

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岩石力学与工程学报 2004年第2期23卷 277-283页

作者：胡新亮马胜利高景春刘力强刁桂苓宋富喜刘胜国河北省地震局石家庄050021 中国地震局地质研究所构造物理开放实验室北京100029

声发射技术是研究岩石变形破坏微观机理的重要手段,对研究岩石失稳的机制和前兆具有重要意义,而其定位技术是诸多研究的基础。应用对速度结构依赖较少的相对定位方法,对非完整、非同性介质岩石试验中的声发射事件进行了定位研究。定位... 详细信息

声发射技术是研究岩石变形破坏微观机理的重要手段,对研究岩石失稳的机制和前兆具有重要意义,而其定位技术是诸多研究的基础。应用对速度结构依赖较少的相对定位方法,对非完整、非同性介质岩石试验中的声发射事件进行了定位研究。定位结果表明,相对定位方法可用于复杂样品声发射事件的定位,其可靠性及精度比以往有所提高,在震相到时自动识别的基础上,可用于大批量声发射事件的连续定位。

关键词：岩石力学相对定位非完整岩体声发射定位方法

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地壳岩石变形行为的转变及其温压条件

地震地质 2000年第2期22卷 167-178页

作者：周永胜何昌荣中国地震局地质研究所中国地震局构造物理开放实验室北京100029

岩石脆延性转化 (brittle ductiletransition)和脆塑性转化 (brittle plastictransition)是不同的概念。脆延性转化指从岩石的局部变形破坏到宏观均匀流动变形的转化 ,它与宏观结构和力学行为的变化相关。脆塑性转化指脆性向晶体塑性变... 详细信息

岩石脆延性转化 (brittle ductiletransition)和脆塑性转化 (brittle plastictransition)是不同的概念。脆延性转化指从岩石的局部变形破坏到宏观均匀流动变形的转化 ,它与宏观结构和力学行为的变化相关。脆塑性转化指脆性向晶体塑性变形的转化 ,它与力学行为和微观机制的变化相关。通过地壳中最主要的石英、长石的实验室和野外变形温压条件对比发现 ,达到相同的变形特征 ,在实验室和野外所需温压条件不同。建立变形机制图使解决这一矛盾成为可能。但受实验资料的限制 ,目前几种主要岩石的变形机制图还无法建立。因此 ,通过对实验与自然环境下变形特征及微观机制对比 ,找出两者温压条件的差别。

关键词：脆延性转化脆塑性转化地壳岩石变形温压条件

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交叉断层的交替活动与块体运动的实验研究

地震地质 2000年第1期22卷 65-73页

作者：马瑾马胜利刘力强刘天昌吴秀泉中国地震局地质研究所中国地震局构造物理开放实验室北京100029

通过物理模拟证明交叉断层上会交替地发生失稳事件。两条交叉的断层在活动中既相互促进 ,又相互制约 ,即一条断层既可能使另一条断层发生闭锁而积累应变 ,又可能触发其错动。每条断层的位移速率、总位移量以及失稳事件数与断层方向和主... 详细信息

通过物理模拟证明交叉断层上会交替地发生失稳事件。两条交叉的断层在活动中既相互促进 ,又相互制约 ,即一条断层既可能使另一条断层发生闭锁而积累应变 ,又可能触发其错动。每条断层的位移速率、总位移量以及失稳事件数与断层方向和主压应力轴的夹角有关。各断层段的位移有时体现为断层围限块体的平移运动 ,而有时则体现为块体的旋转运动。发生在不同部位的失稳事件影响范围不同 ,在正应力较大的断层上失稳事件影响范围大。涉及交叉断层的较大失稳事件发生前常出现前兆性小事件。交叉断层的交替活动实际上由变形场中块体的运动所控制。

关键词：交叉断层交替活动块体活动物理场观测

亚洲中东部地区塑性流动波(“慢波”)与地震活动

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地震地质 2004年第1期26卷 91-101页

作者：王绳祖张宗淳中国地震局地质研究所中国地震局构造物理开放实验室北京100029

根据先前相似模型实验的结果 ,在板块边界驱动下 ,沿岩石圈下层 (含下地壳和岩石圈地幔 )传播的塑性流动波包括“快波”和“慢波” ,二者均属于黏性重力波 ,并分别由主波和辅波叠加而成。“快波”以 10 0 ～ 10 2 km/a量级的速度传播 ,... 详细信息

根据先前相似模型实验的结果 ,在板块边界驱动下 ,沿岩石圈下层 (含下地壳和岩石圈地幔 )传播的塑性流动波包括“快波”和“慢波” ,二者均属于黏性重力波 ,并分别由主波和辅波叠加而成。“快波”以 10 0 ～ 10 2 km/a量级的速度传播 ,已为塑性流动波控制下地震迁移的研究所证实。文中根据 7级以上强震的条带状分布图像 ,证明在喜马拉雅弧驱动下还存在着波速仅为 10 0 ～ 10 1m/a量级的“慢波” ,其中对 7级以上强震起控制作用的主要是“慢波”的辅波 ,其平均波长为 4 45km ,波速为 0 81～ 2 80m/a ,周期为 0 .16～ 0 .5 5Ma。“慢波”的边界起波时间距今约 1.34～ 4 .6 6Ma ,相当于上新世中期至早更新世中期 ,与喜马拉雅构造运动的主要活跃期 (幕 )之一相吻合。以喜马拉雅弧西段和东段为波源所形成的2个“慢波”系统的波峰带相互重叠 ,为

关键词：岩石圈塑性流动波地震能量背景强震

利用遥感技术研究断层现今活动的探索——以玛尼地震前后断层相互作用为例

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地震地质 2000年第3期22卷 210-215页

作者：马瑾单新建中国地震局地质研究所中国地震局构造物理开放实验室北京100029

在前人工作的基础上 ,提出了利用遥感技术探测活动断层现今活动的新思路。以1997年玛尼 7.9级地震为例 ,研究了地震前后震中周围地区地温图像的动态演化。研究证实在玛尼地震前 2 0d阿尔金断裂带的东段就开始出现增温现象 ,然后逐渐扩... 详细信息

在前人工作的基础上 ,提出了利用遥感技术探测活动断层现今活动的新思路。以1997年玛尼 7.9级地震为例 ,研究了地震前后震中周围地区地温图像的动态演化。研究证实在玛尼地震前 2 0d阿尔金断裂带的东段就开始出现增温现象 ,然后逐渐扩展 ,形成了明显的条带。这条带一直持续到 11月 8日玛尼强震的发生。地震后此增温异常条带逐渐消逝。而引发玛尼地震的玛尔盖茶卡断层在震前 2d才开始出现增温异常。图像的变化过程显示 ,玛尼地震与阿尔金断裂带活动的明显增强过程之间有着一定的对应关系 ,说明两断层间存在相互作用以及变形异常—断层现今活动—地震三者间有密切关系。此外 ,还针对深入研究断层现今活动及断层相互作用的需求。

关键词：遥感技术地温热红外异常地震前兆断层活动