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榆林地区岩土体剪切波速与埋深的相关性分析

地震 2024年第1期44卷 78-93页

作者：郑萌黄月民梁积伟何斯渊李旭东陈红卫苏博苏晓明谢超长安大学资源学院陕西西安710064 中国地震局第二监测中心陕西西安710054

岩土剪切波速是地质工程、地震工程和工程勘察领域需要涉及到的重要参数之一。以榆林地区218个钻孔数据为研究对象,定量研究了榆林地区Ⅱ类场地常见的6种土类的剪切波速和埋深的关系,通过最小二乘法优化参数,并以拟合优度、根均方误差... 详细信息

岩土剪切波速是地质工程、地震工程和工程勘察领域需要涉及到的重要参数之一。以榆林地区218个钻孔数据为研究对象,定量研究了榆林地区Ⅱ类场地常见的6种土类的剪切波速和埋深的关系,通过最小二乘法优化参数,并以拟合优度、根均方误差与中值误差作为评价指标,给出推荐的函数模型和适用范围,并以两个工程场地实测钻孔为例对比了两个常用模型,验证了本文模型的可靠性。结果显示:研究区各类土的剪切波速和埋深都呈较为明显的正相关,不同岩性的埋深和剪切波速的相关性规律应该具体问题具体分析;经过对模型参数优化并对比三种模型评估指标,可知用三次多项式表达更为合适。该研究成果有助于更好的理解岩土体剪切波速和埋深之间的关系,为榆林地区工程项目建设提供参考。

关键词：榆林地区岩土体剪切波速埋深函数模型

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中国青藏高原M≥6.0地震的辐射能量测定

地震学报 2024年第3期46卷 442-457页

作者：孔韩东刘瑞丰边银菊刘伟中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局第二监测中心西安710054

地震辐射能量主要由高频体波携带,与震源动态特征直接相关,能够有效地弥补地震矩和矩震级对震源动态过程和高频成分描述的不足,为地震应急和灾害评估提供更为全面的参考。本文使用自主研发的地震辐射能量测定软件测定了中国青藏高原自1... 详细信息

地震辐射能量主要由高频体波携带,与震源动态特征直接相关,能够有效地弥补地震矩和矩震级对震源动态过程和高频成分描述的不足,为地震应急和灾害评估提供更为全面的参考。本文使用自主研发的地震辐射能量测定软件测定了中国青藏高原自1990年以来M≥6.0浅源地震的地震辐射能量,并初步分析了中国青藏高原地区浅源地震的能量释放规律。研究结果表明:(1)利用该软件测定的中国青藏高原地区的34例浅源地震所得的测定结果稳定可靠。在一般情况下,地震的矩震级M_(W)与能量震级M_(e)并不相等,为了更全面地评估地震动效应,不仅需要考虑地震断层错动的静态特征,还需要考虑震源的动态特性。因此,在表示震源特性时,矩震级M_(W)和能量震级M_(e)各有特点,优势互补。(2)改则地震和尼玛地震的能量震级分别为6.47和6.00,地震辐射能量分别为1.26×10^(14) J和0.25×10^(14) J。两次震源位置相近、矩震级相同的地震,所释放的能量相差5倍之多。为了探究改则地震与尼玛地震能量释放差异的原因,我们通过S变换对两次地震的波形进行了时频分析。结果表明,震源动态过程的不同导致了地震辐射能量释放过程的差异。因此能量震级和地震辐射能量等动态震源参数比矩震级更适合描述震源的动态过程和地震的潜在破坏性。(3)结合地震矩资料得到中国青藏高原地区浅源地震的平均能矩比为1.9×10^(-5),是全球浅源地震平均能矩比的1.6倍。能矩比的大小与震源机制有关,走滑型地震的平均能矩比高于倾滑型地震。(4)中国青藏高原浅源地震的能矩比分布存在区域特征,东部和西部平均能矩比分别为2.25×10^(-5)和1.62×10^(-5),东部明显高于西部。能矩比的区域性差异与地质构造背景有关,地震辐射能量能够反映该地区的地质构造状态。同一区域内地震的能矩比也存在差别,中国青藏高原地区浅源地震的能矩比范围为5.03×10^(-6)—4.80×10^(-5),反映了不同断层上发生的地震能量释放过程存在差异。因此,为全面反映地震的震源特性有必要进行能量震级和矩震级的联合测定。

关键词：中国青藏高原地震辐射能量能量震级能矩比矩震级动态震源参数

2020年伽师M_(S)6.4地震前后重力变化

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大地测量与地球动力学 2024年第3期44卷 277-282页

作者：杨雄祝意青赵云峰隗寿春操聪吕宏斌曾亚光中国地震局第二监测中心西安市710054

基于2016年以来南疆相对重力和绝对重力观测资料,系统分析南疆区域重力场动态变化及其与2020-01-19伽师M_(S)6.4地震的关系。结果表明:1)区域重力场变化与区域构造关系密切,沿柯坪断裂形成多个局部重力异常区及重力变化高梯度带,反映出2... 详细信息

基于2016年以来南疆相对重力和绝对重力观测资料,系统分析南疆区域重力场动态变化及其与2020-01-19伽师M_(S)6.4地震的关系。结果表明:1)区域重力场变化与区域构造关系密切,沿柯坪断裂形成多个局部重力异常区及重力变化高梯度带,反映出2016~2020年该断裂活动引起显著的地表重力场变化;2)与伽师地震孕育有关的重力场经历了“重力正异常区-四象限特征及沿柯坪断裂的重力高梯度带-反向变化发震”的演化过程;3)重力场累积变化和差分变化图像均反映出伽师地震前出现显著的重力异常变化,地震发生在重力变化梯度带、四象限中心和零等值线拐弯附近;4)重力场动态演化较好地反映出伽师M_(S)6.4地震孕育发生过程中出现的中期前兆现象,基于流动重力异常变化在伽师M_(S)6.4地震前进行一定程度的中期预测,尤其是强震地点判定。

关键词：新疆地区伽师地震重力观测重力变化

2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常空间分布机理分析

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地震学报 2024年第2期46卷 307-326页

作者：杨晨艺石富强季灵运杨宜海苏利娜杨敏郑怡陕西省地震局西安710068 陕西西安地球深部构造中国地震局野外科学观测研究站西安710068 中国地震局第二监测中心西安710000

对甘东南地区2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常特征进行总结梳理。根据活动构造单元对地球物理观测台站进行区域划分,统计了相关构造单元上异常的数量和百分比,以及不同学科震前异常数量、百... 详细信息

对甘东南地区2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常特征进行总结梳理。根据活动构造单元对地球物理观测台站进行区域划分,统计了相关构造单元上异常的数量和百分比,以及不同学科震前异常数量、百分比、异常持续时间等特征,并对异常的空间分布和机理进行分析,讨论了活动构造对异常分布的影响、异常强度与震源机制及断层应力之间的关系。结果表明:①2013年岷县漳县M_(S)6.6地震比2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常百分比高,两次地震的震前电磁异常和跨断层水准测量异常均较为显著,而流体异常不明显;②震前地球物理观测异常分布与活动构造相关,2013年岷县漳县M_(S)6.6地震震前异常主要集中在东昆仑-西秦岭断裂带和六盘山-海原断裂带,2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前异常则主要集中在龙门山断裂带和东昆仑-西秦岭断裂带;③两次地震震前地球物理观测异常分布均与GNSS速度场分布特征有较好的对应关系;④安德森断层应力模式解释了2013年岷县漳县M_(S)6.6地震(逆冲型)比2017年九寨沟M_(S)7.0地震(走滑型)的形成需要更多的应力积累,因此2013年岷县漳县M_(S)6.6地震虽然震级较小但震前异常更显著。

关键词： 2013年岷县漳县MS6.6地震 2017年九寨沟MS7.0地震观测异常地震预测

构造转换区强震间相互作用机制的数值模拟研究:以2008—2020年4次M_(S)>6.0于田地震为例

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地球物理学报 2024年第1期67卷 156-171页

作者：刘雷李玉江季灵运中国地震局第二监测中心西安710054 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085

2008年于田M_(S)7.3地震后,阿尔金断裂带西南段的构造转换区内接连发生了2012年M_(S)6.2、2014年M_(S)7.3和2020年M_(S)6.4等强震.研究强震间相互作用对于理解强震的发震机制具有重要意义.本文通过构建阿尔金断裂西南段及邻区三维黏弹... 详细信息

2008年于田M_(S)7.3地震后,阿尔金断裂带西南段的构造转换区内接连发生了2012年M_(S)6.2、2014年M_(S)7.3和2020年M_(S)6.4等强震.研究强震间相互作用对于理解强震的发震机制具有重要意义.本文通过构建阿尔金断裂西南段及邻区三维黏弹性有限元模型,以强震同震滑动模型为约束,综合同震位错与震后黏弹性松弛效应的影响,研究4次强震间相互作用以及强震发生所引起的区域内断裂库仑应力变化.计算结果表明:考虑同震和震后效应的共同作用,后续3次地震发生前震源处库仑应力变化分别为-1.89×10~4 Pa、3.63×10~4 Pa和1.04×10~4 Pa,表明2008年于田地震延迟了2012年于田地震的发生,2008和2012年于田地震共同触发了2014年于田地震的发生,而前3次地震同样触发了2020年于田地震的发生.从不同构造部位强震间相互作用的结果来看,阿尔金断裂西南段尾端张性区内发生的正断型强震,对区域内北东向断层上的左旋走滑型强震有加载效应,造成强震的提前发生,同时也会延迟尾端张性区内近南北向的断层上正断型强震的发生.综合分析认为,阿尔金断裂和郭扎措断裂西段应力显著增加(>1.0×10~5 Pa),未来发生强震的可能性很高,需要重点关注.

关键词：于田地震同震滑动分布有限元模拟库仑应力变化地震危险性

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2022年泸定M_(S)6.8地震震前区域变形背景及同震形变特征

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地震地质 2024年第3期46卷 645-664页

作者：徐晶季灵运刘传金中国地震局第二监测中心西安710054 地震动力学国家重点实验室中国地震局地质研究所北京100029

文中利用Sentinel-1 SAR影像获取了2022年泸定6.8级地震的震间形变场(2014—2020年)和同震形变场,估算了泸定地震的震间断层滑动速率、闭锁深度和同震滑动分布,分析了此次地震对周边断裂的影响,并进一步探讨泸定地震的发震构造和磨西断... 详细信息

文中利用Sentinel-1 SAR影像获取了2022年泸定6.8级地震的震间形变场(2014—2020年)和同震形变场,估算了泸定地震的震间断层滑动速率、闭锁深度和同震滑动分布,分析了此次地震对周边断裂的影响,并进一步探讨泸定地震的发震构造和磨西断裂及其周边断裂的未来地震发生趋势。震间InSAR形变场及InSAR和GNSS融合的三维形变场结果显示了2022年泸定地震发震断层的长期滑动特征,滑动速率为(5.9±1.8)mm/a,主要表现为剪切变形明显且应变集中的特征,震前磨西断裂存在明显闭锁,具有强震发生背景。同震滑动分布反演结果表明,此次泸定地震是以左旋走滑为主的高倾角走滑地震,最大滑动量可达1.71m,最大滑动位于10km深处。基于文中获得的同震滑动分布计算了同震位错效应引起的断层面上的库仑应力变化,结果显示磨西断裂南段的地震破裂段形成应力影区,而在此次地震中未破裂的北段的库仑应力显著升高,同时,折多塘断裂南东部分、安宁河断裂带石棉—冕宁段北西部分、大凉山断裂竹马段南东部分和公益海段南东部分的断层面库仑应力显著增加。2022年泸定地震的发震构造为鲜水河断裂带的磨西断裂,此次泸定地震的发生并没有完全降低鲜水河断裂带的地震风险,仍需重点关注磨西断裂未破裂段及其周边具有大地震发生背景的强震破裂空段。

关键词： 2022年泸定地震鲜水河断裂带震间形变同震滑动分布库仑应力变化地震危险性

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强震大尺度有序图像预测法及其应用研究

地震工程学报 2024年第4期46卷 949-954页

作者：杨立明刘文邦李玮杰中国地震局第二监测中心陕西西安710054 青海省地震局青海西宁810001

在系统总结汶川8.0级、玉树7.1级等地震前大尺度有序图像演化过程的基础上,系统研究1952年以来青藏块体大尺度有序图像的特征及其与区域7级地震或地震组的关系,得出大尺度有序图像是一种具有动力学含义的地震活动图像,在青藏块体7级地... 详细信息

在系统总结汶川8.0级、玉树7.1级等地震前大尺度有序图像演化过程的基础上,系统研究1952年以来青藏块体大尺度有序图像的特征及其与区域7级地震或地震组的关系,得出大尺度有序图像是一种具有动力学含义的地震活动图像,在青藏块体7级地震或地震组前普遍存在,对7级地震或地震组以及5级以上地震活动主体地区的判定具有中期预测意义,可进一步总结并提炼强震大尺度有序图像预测法。以2021年青海玛多7.4级地震前青藏块体5级以上地震大尺度有序图像的演化过程为例,检验和验证上述结论及大尺度有序图像预测法的有效性。

关键词：大尺度有序图像预测法玛多7.4级地震有效性验证

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P波质点偏振与Rayleigh波分析法对于地震计方位角的检测

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：李晓姝张蒙朱飞鸿刘庚中国地震局第二监测中心

以往对于宽频带地震计的研究主要采用P波质点偏振原理，通过计算P波能量在横向分量上的最小值所对应的角度来获取地震计北-南方向与地理北极之间的夹角。此外，利用Rayleigh波椭圆运动特性也可以用来估计存在方位偏差台站的地震计方位... 详细信息

以往对于宽频带地震计的研究主要采用P波质点偏振原理，通过计算P波能量在横向分量上的最小值所对应的角度来获取地震计北-南方向与地理北极之间的夹角。此外，利用Rayleigh波椭圆运动特性也可以用来估计存在方位偏差台站的地震计方位角。本文基于这2种不同方法对公开的中国地震台网20个台站进行方位角偏差估计，结果表明，2种方法计算得到的方位角偏差具有较好的一致性，说明可以在后期方位角检测时适当加入Rayleigh波分析。

关键词：地震计方位角 P波质点偏振 Rayleigh波质点运动和分量旋转

利用精密水准资料研究西秦岭北缘断裂带的垂向运动特征

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：赵勃季灵运郝明邱江涛朱良玉蒋锋云刘雷中国地震局第二监测中心

利用精密水准测量数据，结合改进的倾滑位移模型，系统分析西秦岭北缘断裂带各区段的垂向运动特征。结果表明，西秦岭北缘断裂带正经历左旋走滑与逆冲挤压的复合变形机制，且不同区段的活动性存在显著差异。垂向倾滑速率呈现从西段的0.2... 详细信息

利用精密水准测量数据，结合改进的倾滑位移模型，系统分析西秦岭北缘断裂带各区段的垂向运动特征。结果表明，西秦岭北缘断裂带正经历左旋走滑与逆冲挤压的复合变形机制，且不同区段的活动性存在显著差异。垂向倾滑速率呈现从西段的0.24 mm/a向东增大到2.31 mm/a后又减小到1.51 mm/a的空间变化趋势。通过反演获得的闭锁深度与地震精定位所揭示的小震活动深度高度吻合，说明该断裂带各区段存在不同的闭锁状态。结合地震活动性发现，天水-宝鸡段发震危险性最紧迫，这对于理解区域地震风险及防灾减灾具有重要意义。

关键词：西秦岭北缘断裂带精密水准倾滑速率闭锁深度