亚洲中东部地区塑性流动波(“慢波”)与地震活动

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 7级以上强震的发生提供了必要的能量背景     

岩石圈塑性流动波的实验研究(Ⅰ)

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     

大陆板内塑性流动波与地震迁移（一）

大陆岩石圈下层的网络状塑性流动,通过能量的远距离传递,控制着板内地震的空间分布,而脉动式塑性流动波的传播决定了地震的迁移。根据地震时、空分布特征的分析结果,以喜马拉雅碰撞带为驱动边界的中东亚网络系统主要存在着两种塑性流动波,波速的沿网带分量分别约为１～７ｋｍ／ａ和１２～４５ｋｍ／ａ,边界起波的时间间隔平均为９３．７ａ和１０．８ａ,分别称之为“百年波”和“十年波”。塑性流动波的波峰带为地震的发生提供必要的能量背景条件     

亚洲中东部岩石圈网状塑性流动控制下的多层应变速率场

根据“网状塑性流动”大陆动力学模型,岩石圈的变形方式由浅层脆性向深层延性的转变以及岩石圈下层网状塑性流动的控制作用,导致板块内部的多层构造变形。GPS方法或断层错动反演方法所测定的只是浅表地壳。多震层的应变速率可用“地震复发间隔法”,根据先后两次地震的复发间隔和后发地震的发震概率予以估计。基于岩石圈下层塑性流动网络共轭角与挤压变形之间的关系,可运用“共轭角法”估计该层的应变,并结合对于变形时间的估计,进一步推算网络的特征应变速率。文中给出了亚洲中东部地区岩石圈下层特征应变速率的等值线图,其数量级为10-15～10-14/s。控制多震层地震活动的主要是塑性流动网带,其应变速率大于网络的特征应变速率,除此以外,多震层的应变速率还受到驱动边界的直接作用、塑性流动波和上下层之间非连续分布软弱层的影响。根据青藏高原至华北平原11个潜在震源区所在地段多震层应变速率与岩石圈下层特征应变速率的对比分析,除临汾盆地1处偏差较大外,其余10处两者间表现出显著的线性相关,其比值β平均为1.75,分布范围为1.25～2.25。文中建议在进行中长期地震预测时,可根据岩石圈下层特征应变速率等值线图,结合比值β的引入,粗略地估计各潜在震源     

大陆板内塑性流动波与地震迁移（二）

基于大陆岩石圈塑性流动网络和塑性流动波的观念，地震迁移主要表现为塑性流动波控制下地震沿网带的迁移。中东亚网络系统存在着两种以上的塑性流动波，其中与地震中期预测有关的是“十年波”和“百年波”。它们具有不同的起波年份、起波期和波峰带，而各期波的优势传播方向和有效作用范围又有所不同。两种波的波峰带相互叠合形成双重波峰区，其中有“塑性流动－地震”网带经过的区段为地震提供必要的能量背景条件，构成能量背景区。对中国大陆１９７６年震情的检验表明，６．０～７．８级地震共１９次，约有９０％分布在相应震级范围的能量背景区内     

论裸眼井中的“共振纵波”和“共振横波”

一、引言 文献[1]和[2]指出,充流体裸眼井中存在频率确定、波速恒定、且沿传播方向不衰减的“共振纵波”和“共振横波”。本文的目的在于论证并指出,这两种波是不存在的。 二、论证 设一点源位于z=0的井轴上,则井轴上z处的声波频率响应为     

亚洲中东部岩浆岩网络状分布与塑性流动网络

亚洲中东部的岩浆岩分布具有明显的网络状特征，共轭相交的岩浆岩带构成了晚古生代、中生代和新生代不同的岩浆岩网络系统。岩浆岩网络受岩石圈下层塑性流动网络的控制，是塑性流动带剪切变形、摩擦热效应及带内介质弱化、轻化，以至促成地幔上隆和岩浆上涌的结果。根据“塑性流动－岩浆岩”网络，推测了不同地质时期大陆构造变形的驱动边界、驱动力方向和古构造应力场，并探讨了网络构造的演变等问题     

中国东北地区地震活动特征及其与日本海板块俯冲的关系

分析中国东北地区深震 (mb≥ 6 .0 )及浅震 (MS≥ 5 .0 )的成组性活动特征 ,研究了深震“强震组”与浅震“强震组”的时、空相关性。着重探讨了西太平洋板块与欧亚板块碰撞带的地震分布特征及其与西太平洋俯冲带形态的关系 ,并着重分析了西太平洋板块对欧亚板块地震活动的影响。结果表明 :西太平洋板块俯冲倾角小的地区 ,板块碰撞带地震活动强烈 ,板块俯冲对欧亚大陆的影响也较强 ,俯冲带处于较强的挤压应力状态 ;西太平洋板块俯冲倾角大的地区 ,板块碰撞带地震活动较弱 ,板块俯冲对欧亚大陆的影响也较弱 ,深部俯冲带引张应力增强。分析认为 ,未来 10年中国东北地区将进入浅震“强震组”活动时段 ,期间可能发生MS≥ 5 .0地震 6次左右 ,应加强东北地区的地震监测预报工作     

亚洲中东部地幔涡旋对流与“涡旋/网络”大陆动力学模型

根据地震的涡旋状分布图象和大型盆地的分布特征,指出中东亚地区存在着巨型的涡旋构造。该涡旋构造由主环（直径约２０００ｋｍ）及内、外分支构成,主环和内环绕四川盆地逆时针旋转,外分支环绕塔里木等大型盆地顺时针旋转。根据层析成像资料推测,上述涡旋构造是上升型地幔涡旋对岩石圈板块底界驱动作用的结果。综合地幔涡旋和岩石圈下层塑性流动网络的见解,提出了“涡旋／网络”大陆动力学模型。该模型认为来自地幔涡旋的板块底界驱动力和由岩石圈塑性流动网络传递的板块边缘驱动力,作为两种基本的驱动力源,控制着中东亚大陆的构造变形及地震活动     

镜泊湖全新世火山空降碎屑剖面和喷发历史

镜泊湖全新世火山群 10余座火山分成 5个小的喷发中心位居西南和东北两区 ,每个喷发中心由 2～ 4个火山组成。西南区包括“火山口森林”、“大干泡”、“五道沟”和“迷魂阵”等 4个喷发中心 ,东北区仅“蛤蟆塘”1个喷发中心。火山喷发的产物主要包括熔岩流、溅落堆积和空降堆积 ,火口的锥体主要由溅落堆积的火山渣、火山弹、熔岩饼和薄层熔岩流组成。在“大干泡”和“蛤蟆塘”两处的空降碎屑堆积可达数米厚。镜泊湖全新世火山岩分布面积近 5 0 0km2 ,岩浆主要源自“火山口森林”的1号和 4号火口。文中通过“火山口森林”4号火口空降碎屑实测剖面及其碳化木14 C定年 ,纠正了以往的14 C定年资料 ,认为镜泊湖全新世火山的喷发活动主要在距今 5 2 0 0～ 5 5 0 0a,相继由多次喷发形成 10余座火山。研究认为 ,镜泊湖地区全新世期间不存在以千年计的 3期火山喷发活动     

预滑与地震前兆——长周期波动研究

本文对四次大地震(大关、渤海、松潘、唐山)的基式仪资料进行分析,发现松潘地震前的长周期蠕动波并非孤立现象,渤海、唐山地震前也确实存在。其特征类似,周期20—80秒,幅度10°—10~2微米,能量相当于4—5级“慢地震”。蠕动以波的形式传播,波速为0.5—3.5公里/秒。但松潘地震前的蠕动波速为1.1—1.2公里/秒,而渤海与唐山前为2—3.5公里/秒。频谱随震中距发生变化,松潘与唐山的情况相反。蠕动源不是震中,而在震中附近。前兆提前量1—2天。1974年大关7.1级地震则未发现这种长周期波动,仅表现特殊脉动。     

声波测井时裸眼井中弹性波的传播

本文分析了简化模型下声波测井时裸眼井（内充流体一般是泥浆）中弹性波的传播,此波场可看成是轴向传播有不同波矢的分波的叠加。分析表明,对于井外只有单一均匀岩层且无限深的井,仅对如（18）式所示的特征频率成分才存在具有轴向传播最大相速度v_zm=c₂的所谓“首波”;而v_x > c₂及c₂ > v_z>b₂的分波却不存在,此处c₂和b₂分别是井外岩层的纵波和横波速度。这正解释了文献[3]中所报道的裸眼井的“过滤效应”。分析还表明,对于井外具有多层岩层的井,只在一定条件下才存在与上述特性相近的“首波”。本文结果对声速测井显然是重要的。     

亚洲中东部“塑性流动－地震”网络系统及板内构造单元

对于地震的网络状分布特征的研究表明，在亚洲的中东部地区存在着两个网络系统，即分布于大部分地区的中东亚网络系统和位于其东南的华东南网络系统。根据多层构造模型，这些地震网络系统实际上是岩石圈下层（含下地壳和岩石圈地幔）塑性流动网络的一种显示。每一“塑性流动－地震”网络系统为不同类型的边界所围限，其中包括一段驱动边界以及若干段约束边界和泄流边界。本地区的两个塑性流动网络系统分别以喜马拉雅弧和台湾弧为驱动边界，对板块内部的构造变形、构造应力场、地震活动性、以及构造单元（亚板块、地体等）的划分起着控制的作用。     

塑性流动网络控制下川滇菱形块体及邻区构造应力场与地震构造

川滇地区位于中东亚塑性流动网络系统东南部 ,研究区内岩石圈下层含右向网带 6条和左向网带 16条 ,受其控制在多震层内形成相应的地震带。多震层和岩石圈下层的构造应力场在总趋势上基本一致 ,进一步证明了下层网状流动对上层的控制。沿网带以不同交角展布的发震断裂组成地震构造带 ,其中多数右向地震构造带已发育成熟 (视成熟度Λ≥ 0 .8) ,而左向带除大理 -通海和腾冲 -景洪两带接近成熟外 ,多数的Λ值显著小于 0 .8。“川滇菱形块体”因塑性流动网络的存在和块体边界的变迁 ,其现今构造和动力学涵义有待探讨     

大陆岩石圈塑性流动网络的延性弱面效应

岩石圈下层的网状塑性流动 ,作为包含塑性流动网络的黏塑性流动 ,控制着大陆板块内部的构造变形和动力学过程。塑性流动网络由两组网带共轭相交而成 ,而塑性流动网带是黏塑性流动过程中因剪切局部化、黏性摩擦生热和网带介质的弱化而形成的延性弱面 (弱带 )。研究表明 ,类似于断裂和节理等脆性弱面 ,延性弱面对介质强度的影响也具有条件性 ,即当应力方向改变时 ,只有在滑移角θ不超出一定限值的条件 (θ1≤θ≤θ2 )下才可能沿原有弱面滑移 ,显示其弱化效应 ;延性弱面可以用弱化度R表示其屈服限的相对降低程度 ,弱化度与滑移角下限值之间的关系为R =sin2θ1;根据亚洲中东部地区“塑性流动 -地震”网络的最大共轭角推算 ,网带的弱化度R近似于 0 81。基于延性弱面效应的认识 ,文中就网带由剪切滑移向压性褶皱的转化、网带的继承与弃置以及应力方向的允许偏角等问题进行了探讨     

充流体的裸眼井中弹性波的传播

本文分析了具有有限大小的柱状声源下充流体的裸眼井中弹性波的传播,给出了弹性波场的解析结果,表明在某些条件下可发生共振,提出了所谓“频率-功率测井”及“频率测井”的设想。     

由空间大地测量得到的太平洋板块现今构造运动与板内形变应变场

推导了板块的弹性运动方程.根据太平洋板块(PCFC)上空间大地测量的观测结果，建立了PCFC的弹性运动模型，该模型与板块实际运动状态的符合程度明显地优于刚体运动模型.研究表明：PCFC现今旋转的角速度比过去3Ma的平均值大0037°/Ma；在PCFC内部存在明显的水平形变，在15°S以北和2045°E以西地区存在一致的向西形变，北西与南西方向的形变速率分别为08～35 mm/a与10～34 mm/a；在板块的东南区存在一致的向东形变，北东与南东方向的形变速率分别为15～18 mm/a与28～91 mm/a.PCFC内部水平应变场的空间变化是有规律的，在PCFC的西北部，主压应变轴为NW-SE方向，主压应变率大于主张应变率；在PCFC的东南部，主压应变轴为NE-SW方向，主张应变率大于主压应变率；PCFC的东南边界是扩张边界，边界附近的主张应变率最大（平均为151×10-9/a），主张应变轴基本上与洋中脊的扩张方向一致；PCFC的西北边界是俯冲边界，边界附近的主压应变率最大（平均为075×10-9/a），主压应变轴基本上与太平洋板块的俯冲方向一致.     

岩石圈塑性流动网络与多层构造变形的物理模拟

采用塑化松香作为岩石圈延性下层的相似材料，进行了板内塑性流动网络及多层构造变形的物理模拟实验。延性单层模型的实验表明，在边界挤压或“高原”重力势的作用下，依赖于延性层粘度的高低不同，主要形成剪切网络、压性褶皱以及二者过渡型式等一级构造。在延性／脆性双层模型中（脆性上层和延性下层分别相当于岩石圈上、下层），边界驱动力的远程传递，主要借助于延性下层的网络状流动，岩石圈下层（含下地壳和岩石圈地幔）的剪切网络，即塑性流动网络，控制着板内构造变形，导致脆性上层内剪切破裂网络、逆推断裂、纵向张裂以及其它次级断裂和褶皱的发育。实验还表明，上、下层之间非连续分布的软弱夹层（模拟壳内低速、高导层）并不妨碍下层塑性流动网络的扩展，但影响牵引力的向上传递及上层构造变形的强弱分布     

岩石圈下层塑性流动网带的剪切热效应

基于“网状塑性流动”大陆动力学模型和中国大陆大地热流的分布特征,文中针对网带黏性剪切热效应的平衡态,通过热力学能量方程的求解,导出网带温度异常方程等关系式,并通过与网带热流正异常的拟合分析,确定了相关的参数值。研究表明,塑性流动网带黏性剪切热的产生为温度的正异常提供了热源,并通过热传导扩展网带的影响范围,形成相应的热异常网带。作为对中东亚塑性流动网络系统平均状况的估计,网带的热异常宽度与地震带所显示的网带视宽度一致,约为65km;剪切网带的宽度为44km,约为网带热异常宽度的23;网带中线处的温度正异常约为210K,剪切网带边界处的温度正异常约为67K,至热异常带边缘处降低为零,其起伏形态与网带大地热流正异常“凸峰”相一致。文中为岩石圈下层塑性流动网络的存在及其对大地热流正异常分布的控制提供了理论依据     

从板块构造观点论南海的成因

南海是亚洲东部的一个边缘海。从板块构造观点看来,南海及其周围整个东南亚大陆边缘恰好位于欧亚板块、太平洋板块和印度洋-澳大利亚板块交汇处,即处于一板块“三叉点”上。 根据此区域内已有的地球物理及地质资料,作者认为南海海盆是新生的边缘海板块而不是沉没的古老地台。 南海的形成是由于新生代早期在其两侧存在一背离式的板块“三叉点”所致,此“三叉点”的位置在海南岛南侧和印支半岛东侧。“三叉点”以东的地壳因局部海底扩张而被推向东,至菲律宾群岛一线,导致南海深海盆（所谓“中国盆地”）的张开和上地幔物质的上涌。 根据资料分析,作者认为南海海底扩张轴是北东向平行于大陆边缘的,扩张的时代是从渐新世晚期至中新世。