二十年来蠕变和短基线观测反映的鲜水河断裂带活动特征

利用鲜水河断裂带1990年1月-2009年12月的蠕变与短基线数据,采用小波变换与断层运动学分析方法,获取构造活动产生的断层形变速率.结合近场断层形变测量与GPS资料,分析了该断裂带的分段活动特征及时空演化.结果显示:(1)不同段落断层活动方式存在差异性.鲜水河断裂带分段活动现象显著,以道孚县为界,以北的炉霍、道孚断层走滑量相对较大且活动方式稳定,显示张性和左行走滑;以南的乾宁、折多塘断层活动微弱,走滑量小,且滑动状态复杂,其中,乾宁断层为压性和左行走滑,折多塘断层为微弱的右行走滑.这种分段活动特征可能与断层几何及巴颜喀拉块体内部次级块体的差异运动有关.(2)不同时期断层走滑方式存在交替性.鲜水河断裂带虽以左行走滑为主,但在汶川地震前一些断层段出现过逆向走滑现象.汶川地震前2年,炉霍、道孚断层左行走滑减弱,乾宁、折多塘断层在2007年出现过逆向走滑,至2009年底,逆向走滑区域保持扩展态势.(3)不同测点间距得到的断层错动速率和变形带空间分布特征不同.不同测量方法的分析结果表明,鲜水河断裂带不同段落和跨距宽度的走滑速率有所不同:测点间距18.7~65.1 m的蠕滑速率为0.01~0.78 mm/a;测点间距72~288 m的短基线测量为0.02~2.46 mm/a,点距十几至几十公里的GPS观测为6~11 mm/a;地质滑动速率5~15 mm/a.随测点间距的增加,平行断层的位移速率按对数函数增长,视剪应变率按幂函数衰减.我们推测,大间距测点的数据中既包含了跨断层的错动,也包含了断层两侧块体的分布变形;现今的断层形变测量与地质调查之间的差异,说明断层错动速率在时间上不是常数.     

华北地区现今地壳运动动力学初步研究

本文基于GPS、断层形变等观测资料,实现华北地区构造运动有限元数值模拟,研究其现今地壳运动及形变动力学机理.结果表明,鄂尔多斯地块、华南地块、东北亚地块等周边构造块体的相对运动基本决定了华北地区现今表面运动及应力场格局.而另一方面,当考虑区域下部岩石层较快速的“拖动”作用时,表面速度场可以得到更好模拟,并同时形成共轭分布的剪应力梯度带.可见太平洋板块的俯冲作用、印-欧板块的碰撞挤压作用等可能造成岩石层深部、浅部运动差异,从而对研究区现今地壳运动产生深刻影响.此外,地形重力作用、断层分布及区域流变结构非均匀性也对现今地壳运动具有一定影响作用,但处于次要地位.     

湛江市土壤有机氯农药残留状况及空间分布特征

选取位于中国大陆最南端的湛江市为研究区域,对该市土壤进行了系统采样分析,测定了61个表层土壤样品中的17种有机氯农药的含量。利用多元地统计和GIS相结合的方法,研究了17种有机氯农药的残留状况及空间分布情况。结果表明,17种有机氯农药在42个土壤样品中均有不同程度的检出,其中p,p'-DDE检出率为100%,3种有机氯农药检出率在90%以上。其中六六六和滴滴涕残留较普遍,六六六未达到污染水平,有一个土壤样品滴滴涕超过国家土壤环境质量一级标准。分析显示,近期可能仍有新的六六六输入土壤环境,而滴滴涕则主要来自过去施用农药的残留。主成分分析显示17种有机氯农药可以由6个主成分反映,分别对应于工业HCH和林丹的使用、农药使用习惯以及当地病虫害特点等。采用克里格插值法对有机氯农药在研究区的空间分布进行了研究,结果表明不同有机氯农药在研究区分布存在很大差异。     

鲜水河断裂带断层活动“协同化”的演化特征

1997年11月8日玛尼7.5级地震前约1年的时间里,鲜水河断裂带北西段5个跨断层蠕变测点的走滑方式均为左行错动,走滑速率相差不大,活动比较规律(暂称为“协同化”),而在其他时段,各测点的旋性和速率差异都比较明显.通过考察鲜水河断裂带的走滑速率在玛尼地震前的细微动态演化过程,结合地震活动性的变化,研究该现象的演化特征.     

山西构造带的现今应力状态

山西构造带是历史强震多发地区,历史地震震中分布(江娃利等,2000)显示,除了1626年太白维山山前断裂带的M7.0地震外,其余6次强震均发生在山西构造带内的近南北向段落或由北东东向构造向南北向构造转折的部位,显示了山西构造带内的南北向段落对强震发生的控制作用,这一重要现象及其所对应的动力学含义非常值得进一步研究.     

构造活动模式变化对b值影响的实验研究

借助新型声发射观测系统,对两种构造活动模式转变对b值的影响进行了初步实验研究. 第一个实验通过改变加载方向使构造活动模式从挤压型雁列变为拉张型雁列, 得出前一阶段b值比后一阶段要高; 第二个实验通过持续加载使拉张型雁列变为拐折断层, 与第一个实验类似, 前一阶段b值比后一阶段要高. 说明b值可能蕴含有构造活动模式的某些特征, 有可能成为分析区域构造活动模式的一种新手段.       

断块大地构造与地震活动的构造物理研究

断块大地构造理论几乎涉及地震活动的各个方面： 1）地震记录表明不但是强震,大多数6级以上地震也分布在构造块体边界上,构造块体控制了地震分布; 2）地震活动规律体现在块体整体活动中。例如,鄂尔多斯地块周边单个断陷带的地震活跃期与平静期长短不一,无明显规律。但当把鄂尔多斯地块周边作为一个整体,其地震活动在时间上显示了准周期性; 3）地块运动通过周边断层交替活动实现。从断层活动相互作用的时间间隔和错动形式出发可把它分为强震交替活动型（又可分长时间间隔和短时间间隔两类）和强震与弱震或断层蠕动交替活动型。强震交替活动型中时间间隔很短的双震活动较早被发现。强震交替活动型中时间间隔很长的类型虽然不易识别,但是依赖于中国历史地震目录,还是发现鄂尔多斯地块周边山西断陷带与渭河断陷带在历史上的3次交替活动等; 强震与弱震或断层蠕动型的交替活动型很不容易被发现,仅在台网较密,观测条件较好的北京地区观测到。4）利用一些实验结果讨论了交替活动的规律。此外,结合断块大地构造理论对一些地震现象进行了讨论。     

周期性层状介质中超声波传播的实验研究

实验研究了韵律层结构和超声波探测频率对弹性波波速和波形的影响。实验中所使用的超声波频率为 2 4 0kHz ,韵律层由不同厚度的钢板和有机玻璃板构成。研究表明 ,当λi/di<4 (i=1 ,2 ) (λi 为超声波在介质i中传播时的波长 ,di 为韵律层中介质i的厚度 )时 ,韵律层的波速近似等于 2种介质的时间平均速度 ;当λi/di>5 (i=1 ,2 )时 ,其速度开始显著地降低 ,并趋向于有效介质波速的Reuss下限 (VRp)。韵律层的结构对于透射波的波形有显著的影响。特别是当λi/di 接近于 6时 ,透射波波形非常简单 ,并且其透射波的振幅显著地降低。因此波形简单并不一定对应着简单的介质结构。由于弹性波在韵律层中的传播速度以及波形与探测频率有关 ,因此在利用地震测深结果分析岩石圈结构 ,推断其物质组成时应该充分考虑地震测深频率和地壳结构对分析结果的影响     

利用卫星热红外观测地球排气现象的一次尝试

一些研究者认为地震前卫星热红外增温与地球排气有关。因此 ,能否在卫星影像上观测到排气现象就成了一个关键问题。作者选择了 2个确实发生排气现象的地点 ,一个在发生了高压高浓度井喷的重庆开县事故现场 ,另一个在昆仑山口西 8.1级地震后持续排气的震中附近。分析了排气发生前后的卫星热红外影像特征 ,获取了排气过程在热红外影像上的异常反映 ,进而对地球排气现象及其用卫星热红外监测的可行性进行了一些初步探讨。结果表明 ,井喷事故冒出的气体和气体点燃后产生的大火均在热红外影像上有明显的反映 ,可以用热红外遥感探测得到。而昆仑山口西 8.1级地震后沿断裂带的冒气现象在热红外影像上反映不太明显 ,靠目视解译很难发现与冒气有关的影像异常 ,但从亮温值的对比分析看 ,无论是震前的 1 999年还是震后的 2 0 0 3年 ,地面冒气地点的亮温值均较周围略偏高