活断层地震地表破裂“避让带”宽度确定的依据与方法

基于不同类型活断层产生的地震地表破裂带宽度和跨断层探槽地质剖面的地层强变形带宽度等观测事实 ,结合地面建筑设施毁坏带与活断层密切的空间位置关系 ,采用统计分析方法 ,确定了活断层“避让带”宽度为 30m。各活断层更为准确的避让带宽度可通过分析跨断层探槽地质剖面上地层的变形特征加以验证或修订 ;活断层斜列阶区、平行次级断层围限区、走向弯曲区等特殊地域的避让带宽度为这些地域宽度与两外侧各 15m之和。建议有关部门进行活断层“避让带”立法与执法管理 ,并加强活断层鉴定及其地表活动线几何结构形态的准确定位工作 ,积极而有效地减轻地震灾害     

2022年青海门源MS6.9地震地表破裂带宽度调查与启示

地震地表破裂带是地震破裂在地表的直接表现,其宽度是活断层“避让带”和工程抗震设防重要的指示参数.无人机等测量手段的发展为获取地表破裂带的高分辨率影像数据、精细测量破裂带宽度、分析破裂带宽度空间分布特征以及限定合理的活断层“避让带”提供了有利条件.2022年门源M_S6.9地震在青藏高原东北缘冷龙岭与托莱山断裂阶区部位产生了显著的左旋走滑型地表破裂带.基于震后获取的高精度无人机正射影像和数字高程模型,文中在门源地震地表破裂带全段精细解译的基础上,沿走向间隔100 m测量了251个宽度数据,R1破裂带最大宽度为209.78±14 m,平均宽度为42 m, R2破裂带最大宽度为115.31±15.72 m,平均宽度为26.14 m.宽度沿走向具有差异性,这主要受控于同震变形强度、破裂带几何结构以及地表第四系松散层发育状况;具体表现为同震位移量大、阶区等复杂几何结构以及穿过第四系松散层区段的破裂带比同震位移量小、平直段以及基岩区段的破裂带要宽.通过对去除离散值后的破裂带宽度数据统计分析,计算出95.4%和68.2%置信区间的有效宽度分别是70或50 m.在工程抗震设防中,若...     

隐伏活断层未来地表破裂带宽度与位错量初步研究

采用Okada(1992 )有关地震断层地表位移的计算方法和程序 ,依据《建筑抗震设计规范》(GB 5 0 0 11- 2 0 0 1) ,推导了隐伏活断层突然错动产生地表破裂带的临界值 ,即在相隔 5m的水平上 ,位移差超过 0 1m。初步讨论了隐伏活断层地表破裂带随埋深、倾角、断裂力学性质和断面位错量的变化特点。结果表明 :对于隐伏正断层 ,地表破裂带宽度随覆盖层埋深的增加表现出非线性特点 ,具有从小到大 ,再变小的特点 ;地表破裂带位错量峰值随埋深线性递减。在其他参数不变的情况下 ,隐伏正断层倾角越小 ,地表破裂带越偏向下盘 ,并且 ,地表破裂带的宽度也变小。与隐伏正断层相比 ,隐伏走滑断层地表位移差随埋深衰减更快。随着隐伏活断层断面上位错量的增加 ,地表破裂带宽度会显著变宽 ,位错量也随之增大。这些认识和计算结果为城市规划、各种生命线工程和建 (构 )筑物的跨断层设防 ,提供了可以参考的依据     

汶川M_S8.0地震地表破裂带及其发震构造

震后应急野外考察表明,2008年5月12日汶川MS8.0地震在青藏高原东缘龙门山推覆构造带上同时使北川-映秀断裂和灌县-江油断裂两条倾向NW的叠瓦状逆断层发生地表破裂。其中,沿北川-映秀断裂展布的地表破裂带长约240km,以兼有右旋走滑分量的逆断层型破裂为主,最大垂直位移6.2m,最大右旋走滑位移4.9m;沿灌县-江油断裂连续展布的地表破裂带长约72km,最长可达90km,为典型的纯逆断层型地表破裂,最大垂直位移3.5m;另外,在上述两条地表破裂带西部还发育着1条NW向带有逆冲垂直分量、左旋走滑性质的小鱼洞地表破裂带,长约6km。这一地表破裂样式是近期发生的特大地震中结构最复杂的一次逆断层型地表破裂,地表破裂的长度也最长。利用已有的石油地震剖面,结合余震分布和地表破裂带特征等资料构建的三维发震构造模型表明,龙门山推覆构造带现今和第四纪时期以地壳缩短为主,斜滑逆冲型地震表明青藏高原中东部的水平运动在华南地块与巴颜喀拉地块之间的龙门山推覆构造带上转化为地壳的缩短和隆升     

汶川8.0级地震地表破裂带宽度调查

根据汶川8.0级地震地表破裂带的实地调查,龙门山断裂带的中央断裂与前山断裂地表破裂带宽度自北向南一般<40m。在Ⅹ—Ⅺ度极震区,沿断裂延伸方向破裂带之上及其两侧,各类房屋建筑无论何种结构均绝大部分倒塌损毁。考虑到逆断层作用引起的"地壳缩短"以及各种不确定性,并结合以往历史强震地表破裂带的宽度统计,提出汶川8.0级地震灾后重建时,极震区地震断层两侧的"避让带"宽度为25m。在"避让带"之内,只能建造高于抗震设防标准的2层以下的建筑物,应明确禁止兴建学校、医院等公共建筑     

汶川地震地表破裂周围建筑物重建的避让距离

2008年5月12日汶川M_s8.0级地震地表破裂迹线周围建筑物倒塌率非常之高,导致重大的人员伤亡,举世震惊.为了避免历史悲剧重演,沿地表破裂迹线周围建筑物重建时,必须确定一个合适的避让距离.本文依据现场科考地表破裂带宽度、建筑物完全倒塌宽度、倒塌率与断层距之间的关系,联合未来一段时间范围内断层地震危险性分析、地表破裂迹线永久位移分布模式,建立完全倒塌与断层距之间的关系.提出了几种情况下的汶川M_s8.0级地震地表迹线处建筑物重建应考虑的避让距离.     

走滑断层地震地表破裂带分布影响因素数值模拟研究——以1973年炉霍MS7.6地震为例

地震后在断层两侧的强变形与破裂带是地震灾害最严重的区域.为系统、定量研究同震地表变形带特征及其影响因素，本研究建立了走滑断层的三维有限元模型，分别探讨了断层位错量、断层倾角、错动方式、上覆松散层厚度、沉积层土性等因素的影响规律.模拟结果显示：走滑断层同震地表变形表现为以断层为中心的近似对称单峰分布，强地表变形集中在断层两侧各50 m宽度范围，地表变形量峰值随位错量增加而增大，破裂带宽度也随位错量增加而增大，但增量逐渐减小，并趋于一个渐近值；断层倾角对地表变形与破裂带宽度影响表现为随倾角减小变形量峰值点向上盘小距离偏移；走滑兼正断位错引起的变形量峰值最大，但地表破裂带宽度最小，走滑兼逆断引起的变形量峰值最小，但地表破裂带宽度最大，直立纯走滑断层的两参量都居中；走滑断层地表变形量峰值随上覆松散层厚度增大而减小，但随厚度减小的速率逐渐变小，松散层厚度从5 m增加到20 m时，破裂带宽度随厚度增加而缓慢增加，但自厚度大于20 m时，破裂带宽度开始随厚度增加而逐渐下降；当不同土性覆盖层（粗砂、粉砂、黏土）厚度相同时，地震引起的地表变形量峰值自粗砂、粉砂、黏土逐次增大，当粗砂厚度为60 m以上时，3.6 m的同震水平位错已不能形成地表破裂，而粉砂的厚度为70 m以上，黏土的厚度则为75 m以上.     

工程场地活断层避让距离研究

当代地震学普遍认为,强震和活断层相关,强震的发生往往都伴随着活断层的错动。在合适的条件下,活断层的错动会产生地表破裂,地表破裂往往会对破裂带附近的建筑物造成巨大破坏。因此,如何在工程建设的场址选择中避开活断层是岩土工程界和抗震设计关心的问题。围绕着活断层的避让问题所开展的一系列研究工作是当前工程界和学术界的热点问题。本文以活断层地表破裂场地为研究对象,总结了活断层与地表破裂的关系、研究了地表破裂特征(宽度)、地表破裂与结构震害影响和地表破裂与地震动特征,在总结震害实例和理论分析的基础上,给出了工程场地活断层避让距离的估计方法及方案。主要研究内容包括:(1)分析了活断层与地震的关系、地震与地表破裂的关系。定义了本文地表破裂下的工程活断层判别流程;明确了强震地表破裂的定义及归纳破裂的条件;对工程结构避让地表破裂的重要基础依据——强震地表破裂原地重复性,从特征地震与地表破裂分段等方面进行了典型实例或证据论证;系统总结了地表破裂定位分析的手段及精度方法。(2)分析了地表破裂特征(宽度)。对地表破裂基本特征进行了系统地总结和分析,讨论了地表破裂的机理。系统地总结给出了地表破裂的模式,为地表破裂数值模拟奠定了基础;详细讨论了地表破裂的影响因素,并通过对强震地表破裂带宽度和永久地质变形带宽度的大量统计分析,首次给出了一整套考虑破裂模式、破裂影响因素的地表破裂带宽度的计算公式及示意图。(3)分析了地表破裂与工程结构震害的关系,即活断层工程场地结构的避让距离问题。通过5次典型强震地表破裂展布迹线两侧一定范围内的结构破坏分析,给出了避让距离的建议值;并通过这5次地震破裂迹线上的单体结构震害分析,首次建立了既有结构在地表破裂效应下类似震害的选比案例资料库。为活断层场地新建结构的选址和设计提供了重要参考依据。为考虑地表破裂效应下结构震害的数值模拟提供了基础资料。(4)研究了地表破裂及其地震动场的数值模拟。给出了理论计算分析的计算模型及参数的确定,特别是数值模拟工况中覆盖层较薄、土砂砾石二元结构的土体,多次重复破裂(地震重复周期内再破裂)对地震动的影响及规律。选取了近场脉冲型加速度地震记录和一般记录,分别进行了0.1g、0.2g、0.4g输入下的倾滑、走滑断层地表破裂带附近的各点峰值加速度、反应谱的对比分析,首次给出了基于抗震设计参数分析的活断层避让距离和地表破裂带附近的抗震设计反应谱参数,并对其合理性进行了分析。(5)本文提出了一种可操作,基于工程考虑的符合目前我国实际的避让距离估计方法。通过以地表破裂宽度、破裂长度为指标的确定性分析,和地表破裂可能性、破裂不同距离处结构倒塌密度函数的概率性分析,并结合破裂定位精度成果,给出了一种较系统、全面地能具体划分出避让区域或避让带范围的方法及其判别流程。通过破裂宽度统计公式及宽度理想示意图、结构震害避让距离建议值及单体建筑结构在破裂附近的震害效应分析、脉冲型地震波输入下的破裂带附近峰值加速度及反应谱等地震动响应分析等,经综合比较,给出了合理的避让距离数值。系统地总结了目前国内外较好的避让距离估计方法及其应用,对我国避让距离有关规定进行了补充。     

活动断层避让相关问题的讨论

2008年汶川地震、2010年玉树地震、2014年鲁甸地震等大量震例研究表明,严重的地震灾害损失和人员伤亡主要源于发震断层的同震地表破裂、近断层的强地面运动和地基失效引起的建(构)筑物倒塌。因此,避让活动断层是有效减轻可能遭遇的地震灾害损失的一项重要措施。但如何避让活动断层和避让多少距离能够保证地面建(构)筑物不受活动断层同震错动引起的直接毁坏,一直是国内外学者争论的焦点科学问题。1)首先基于历史地震地表破裂资料,定量分析了活动断层同震地表破裂的局部化特征、同震地表破裂与建(构)筑物的破坏关系,得出了地震地表破裂带及其直接严重地震灾害带宽度的平均统计值约为30m的认识。2)通过1999年集集地震、2008年汶川地震等地表破裂带宽度资料和地震灾害空间分布关系的分析,指出了倾滑断层具有明显的上盘效应,断层上、下盘地表破裂带或严重地震灾害带宽度之比为2︰1至3︰1。3)基于上述分析获得的最新认识,进一步讨论了避让对象、活动断层定位要求、不同类型活动断层最小避让距离、特殊建(构)筑物避让和"抗断"设计理念等问题。最后,呼吁立法机构加强活动断层避让和活动断层探测的立法工作,规范活动断层上及其邻近地段土地利用规划和基础设施建设过程中合理避让活动断层的行为,防患于未然,提高中国防震减灾的基础能力。     

汶川地震小鱼洞破裂带与北川地区地表变形构造探讨

2008年5月12日发生汶川MS8.0地震,青藏高原东缘的龙门山推覆构造带上三条断层同时发生运动,分别为后山断裂(汶川-茂县断裂)、中央断裂(北川-映秀断裂)、及前山断裂(灌县-江油断裂)。震后调查数据显示,这三条倾向西北的覆瓦状逆断层中,中央断裂的地表破裂最为剧烈,前山断裂次之,后山断裂的地表破裂极小不易查觉。中央断裂的地表破裂带长约240km,以兼有右移分量的逆断层破裂为主,最大垂直位移6.2m,最大右移量4.9m;前山断裂的地表破裂带长约72km(或称90km),是典型的纯逆冲断层所造成,最大垂直位移达3.5m。此外,在中央与前山断裂之间还发育了一条长约6km,兼具逆冲与左移性质的小鱼洞破裂带。伴随汶川地震发育的地表破裂,是近年发生大地震中总破裂长度最长,破裂形式也较复杂的,各破裂带之间的几何与运动关系有许多值得深入探讨的问题。     

基于倒谱的2015年天津港“8·12”爆炸分析

本文通过对记录到2015年天津港“8·12”爆炸的32个台站的三分量数字地震波形进行倒谱分析，得到了以下结论:①2个主要爆炸的发生时间间隔约为32.3s；②爆炸-2发生在爆炸-1的西北侧约353°处；③依据这些记录的倒谱，无法判定在爆炸-1前是否还存在微小的爆炸。以上结论均与前人研究成果吻合。由于倒谱叠加采用的是全波形，对滤波频带不敏感，因此，在检测发生在同一地点的多次爆炸或其它类似事件（如核爆）上有一定的优势。     

Structural control of the Gagua "Wedge" Zone east of Taiwan Island on the southern Okinawa Trough

Based on compositive analysis and interpretation of the observed and historical data, the geophysical field characters and structural properties of the Gagua "Wedge" Zone of the sea area east of Taiwan Island and the primary tectonic stress direction and its variabilities of backarc spreading in the southern Okinawa Trough are studied. It is concluded from the study results that the Gagua "Wedge" Zone is structurally consistent with the Gagua ridge and two fault basins on both sides of the Gagua ridge, and adjusts the moving direction and distance of the western Philippine Sea plate to make the northwestward motion of the plate on its east side change to the northward subduction of the plate on its west side so that the primary tectonic stress direction of the Okinawa Trough changed from NW-SE to nearly N-S, which provided the stress source for the Okinawa Trough to enter the second spreading stage.     

上海金山深水槽两侧第四纪地层错断现象的分析

浅层人工地震剖面记录的金山深水槽两侧第四纪上部地层的“错断”现象,仍是在深水槽发展、演化过程中,由于原有的冲刷面、冲刷陡坎被后期淤积而形成的在成分和结构上存在着物性差异的界面,也有一部分是深水槽演化过程中沿槽壁发生的水下滑坡。深水槽内部与两侧上部的反射界面不是同一时代地层的显示。因此,在金山深水槽两侧不存在第四纪活动断层     

基于"标准化"背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对太湖五里湖重金属污染的主动监测

将人工繁育的"标准化"背角无齿蚌(Anodonta woodiana)移殖至太湖五里湖,并以仍养殖在未受污染的中国水产科学研究院淡水渔业研究中心南泉基地的同批蚌作为对照,进行为期9个月的主动监测研究.每3个月回收一次蚌样,应用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定15种重金属(Al、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Ag、Cd、Ba、Tl和Pb)的含量.结果表明,南泉基地对照组和五里湖移殖组的蚌样对重金属均产生了明显的生物积累.培养3个月的五里湖移殖组蚌样中As的含量显著高于同期南泉基地对照组,而前者Mn、Fe、Zn和Ba含量显著低于后者;培养6个月的五里湖移殖组蚌样中Al和Pb的含量显著低于同期南泉基地对照组;培养9个月的五里湖移殖组蚌样中Pb含量显著低于同期南泉基地对照组.然而,南泉基地对照组和五里湖移殖组蚌样中重金属(Cr、Cu、As、Cd和Pb)含量均低于我国及国际上的相关标准.培养3、6和9个月的南泉基地对照组及五里湖移殖组蚌样的重金属污染指数分别为1.8、1.8,2.4、2.1和8.3、16.8,均值综合污染指数分别为0.0218、0.0289,0.0337、0.0218和0.0560、0.0732,属于正常背景水平,并且两水体蚌样的重金属污染指数和均值综合污染指数无显著差异,提示五里湖和南泉基地均未受到明显的重金属污染.     

基于边界积分方程的"准三极"法电阻率层析成像

基于边界积分方程,提出了依据二极采样数据、但利用电位差的某种线性组合的"准三极"电阻率层析成像方法.研究表明,该方法不仅较好地解决了对高阻异常体的成像问题,而且使低阻异常体的成像质量获得了明显改善和提高,因此增强了电阻率层析成像技术的实用性.     

1966年邢台地区大震前小震的"密集-平静"特征及其初步解释

利用邢台地震台网的地震目录资料,研究了邢台地区强震前小震的“密集—平静”特点及其空间分布的立体图像,研究结果表明:(1)1966年3月邢台地区发生的几个6级以上强震前小震均有“密集—平静”现象,但明显程度随时间减小,部分4.5级地震前小震也有‘密集—平静“现象,但因出现在6级以上地震的余震活动背景上,情况比较复杂,相对平静期的长度,密集期中最大地震的震级均与相应主震震级之间有一定关系,一般来讲,主震震级越大,平静期越长,密集期中最大地震震级也越大。(2)3月22日7.2级主震前,小震的“密集—平静”过程在空间上有清晰的物理图像。3月8日6.8级地震发生后,3月20日在其余震区的两个端部中介质强度较弱的南西端首先达到破裂强度,发生一系列中小地震,对应于主震前的密集期。3月21日~22日主震前小震明显减少,是主震前的相对平静期,而且小震有由南西端向北东方向迁移的趋势。显示震区应力场在迅速地改变,应力由南西端向北东端进一步集中,并促使22日在北东端尖端部位失稳而发生6.7级及7.2级主震。3月26日6.2级强震前小震的“密集—平静”过程在空间上也有类似清晰的物理图像。此外,本文对大震前小震的“密集—平静”特点作初步的解释。     

井水位的“记忆”滞后效应

观测资料表明,井水位对信息响应存在的“记忆”滞后现象,它与一般的位相滞后不同,在鲁２９井现场试验也证明了井水位对井吕空气压力变化的响应存在的“记忆”滞后现象。利用水平层状承压含水层模式,从理论上解释了井水位对井口空气压力变化响应“记忆”滞后现象,认为这种现象与水井含水层的导水系数有关,含水层导不系数越小,这种现象越明显,用一般多元回归方法无法较好地扣除井水位中“记忆”滞后影响,作给出了一种可以扣     

Bacterial community in deep subseafloor sediments from the western Pacific "warm pool"

The bacterial community in deep subseafloor sediments at a depth of 230 cm from the western Pacific "warm pool" is studied by construction of 16S rDNA clone library and PCR-RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) analysis. The results indicate that the bacterial community in these sediments is mainly composed of five groups: α-Proteobacteria, β-Proteobacteria, CFB group (Cytophaga / Flexi-bacteria / Bacteroides), Acidobacteria and gram positive bacteria, with a few genera detected in each group. The most abundant bacteria group is α-Proteobacteria, and the next is β-Proteobacteria. The dominant species in α-and β-Proteobacteria are Sphingomonas paucimobilis and Pseudomonas alca-ligenes respectively. The CFB group is simply composed of members belonging to Flavobacterium. The gram positive bacteria are rich, and mainly consists of the genus Geobacillus. The analysis of bacterial community indicates that organic matter is still abundant in the subseafloor sediments at the depth of 230 cm in the western Pacific "warm pool" . These bacteria in this deep biosphere may play an impor-tant role in the nitrogen cycle of deep sea sediments at "warm pool" .     

非“十五”前兆数据转换方案的研究与应用

针对甘肃省前兆台网部分仪器不能并入“十五”前兆数据库的问题,提出一种兼备灵活性和扩展性的软件解决策略.基于此策略实现的数据转换软件,采用了动态编译机制,理论上可以实现对任意格式前兆数据并入“十五”数据库前的处理工作,具备较高的推广价值.实施中该软件将非“十五”标准数据转换为“十五”标准格式,顺利完成了非“十五”标准仪器的自动并网工作.     

电离层-空气层-地球介质耦合下大尺度大功率可控源电磁波响应特征研究

电离层-空气层-地球介质（我们称为“地-电离层”模式）耦合下大功率可控源电磁波的研究在国内外较少.近年来,有学者做了相关的数值模拟,但没有考虑空气中位移电流的影响.我们根据研究对象和问题建立地质模型和相应的数学模型,采用R函数法进行“地-电离层”模式水平电缆接地偶极源的电磁波场强公式推导,同时考虑电离层和空气中位移电流的影响.在验证方法可靠的前提下,进行了数值计算.探讨了“地-电离层”模式大功率可控源电磁波的响应特征.数值计算结果表明,由于电离层和空气层中位移电流的影响,“地-电离层”模式大功率可控源电磁波的特征与地球半空间可控源电磁波的特征有很大的不同,体现在前者除了有近场、远场外,还存在由于电离层影响下场强衰减变小的波导场.并随着收发距增大和频率的增高,出现了电场和磁场方向图的变化.