郯庐带中强地震前后多参数综合异常时空特征研究

本文应用基于地震对应概率谱的多参数滑动极值相关度方法对郯庐断裂带进行时间和空间扫描计算。 时间计算结果显示绝大多数目标地震发生之前均有高值异常现象出现; 空间扫描计算结果显示中强地震前1年左右, 震区及其附近区域多参数滑动极值相关度出现高值异常现象, 且异常区域逐渐扩大增强, 地震多发生在异常区域内或者附近。 中强地震发生后, 高值异常区逐渐缩小, 震后1年左右异常区域基本消失; 中强地震平静时段的多参数滑动极值相关度均无高值异常区域出现。     

郯庐断裂带中南段地壳结构分段特征

本文采用双差地震层析成像方法对郯庐断裂带中南段地壳速度和泊松比结构进行了研究,获得了郯庐断裂带中南段中上地壳介质结构的分段特征.结果表明,郯庐断裂带中南段由南至北可以划分为三段,即庐江以南段、庐江至郯城段及郯城以北段,郯城以北段又可细分为郯城至五莲及五莲以北两个亚段.庐江以南段、郯城以北段地壳介质速度和泊松比呈现相对高...     

郯庐断裂带中南段地壳厚度与泊松比研究

郯庐断裂带中南段与西太平洋板块俯冲以及华北克拉通破坏密切相关,研究其深部结构对于了解郯庐断裂带构造演化过程、强震的孕震机制具有重要意义.本文利用密集台阵波形资料,采用接收函数H-κ叠加方法获得郯庐断裂带中南段的地壳厚度和泊松比.结果显示,郯庐断裂带中南段的地壳厚度分布以庐江和新沂为分段点呈现出与地质构造相关的南北向分段特征：南段的断裂带西侧的地壳厚度比东侧厚约5 km,中段的断裂带两侧厚度差异减小至约3 km,而北段则表现为断裂带下方隆起特征.郯庐断裂带沿线的地壳泊松比较高,推测是地幔物质的热侵蚀和化学侵蚀所致.根据艾里地壳均衡理论,南段地壳厚度与地表高程相关,基本符合艾里地壳均衡模型;而中段两侧地表高程基本相同,两侧地壳厚度差异表明不符合艾里地壳均衡模型,可能与断裂带西侧的华北克拉通岩石圈比东侧扬子克拉通岩石圈具有更高密度有关,高密度岩石圈产生向下拖拽力导致莫霍面相对理论值偏深;北段的莫霍面也偏深,与中段断裂带西侧情况类似,该区域基本位于华北克拉通块体.在郯城地震破裂范围内,存在莫霍面的不平滑过渡、活动块体的边界带以及断裂的分叉与交汇这三类结构特征.在上述结构特征的区域应力更集中,从而孕育产生了1668年郯城8.5级地震.     

郯庐断裂带中南段现代构造应力场

本文根据原地应力测量、震源机制解、大地形变测量及实地地质调查等方法推论郯庐断裂带中南段现代构造应力场特征。本区表现为低水平应力区,构造应力主轴σ_(max)为NEE向,σ_(min)仰角甚小,剪应力在NNE和NW向结构面上的状态表现为断裂带内应力值低,远离断裂带逐渐过渡为区域背景值,地震断层的类型以走滑兼正断层型为主,与南黄海海域发生的断层类型在统计特征上有明显的区别。诸多特征表明郯庐带该段仍属于活动性断裂,采取右旋滑动的方式,处于相对稳定期。     

郯庐断裂带中南段及邻区Pn波速度结构与各向异性

郯庐断裂带是一条纵贯我国大陆东部NNE走向的巨型深断裂,其中南段及邻区(115°E-122°E,29°N-38°N)跨越了华北断块区、扬子断块区和华南褶皱系三大一级构造单元,由于其重要性和复杂性,长期以来一直是地学家们研究的热点.本文从国际地震中心(ISC)、中国地震台网及区域地震台网的地震观测报告中精心挑选出6381个Pn震相数据,用Pn波时间项层析成像法反演得到了郯庐断裂带中南段及邻区上地幔顶部Pn波速度结构和各向异性.结果显示,研究区上地幔顶部具有显著的横向非均匀性,相对于7.95 km·s-1的平均速度而言,Pn波速度值在7.68~8.24 km·s-1范围内变化.Pn波速度分布在郯庐断裂带中段和南段具有分段性:沿中段及周边存在一NE向低速异常带,低速可能是由于岩石圈的减薄和软流圈的高温物质沿郯庐带上涌导致;沿南段表现为一NNE向弱高波速异常带,作为高低速的边界带清晰地勾勒出了华北与扬子这两个不同块体,该边界在江苏域向华北地块NW方向凹进.Pn波速度各向异性的强弱与速度分布存在一定的相关性.总体上,如鲁西隆起及以南等低速区、茅山断裂附近的高低速过渡带,其速度各向异性较为强烈;而在具有高速异常的苏北盆地、合肥盆地等稳定区域下方其各向异性较弱.本文通过Pn波震相基本未能探测到郯庐断裂带中段的方位各向异性,推测是上地幔顶部被"冻结"下来的各向异性痕迹被软流圈热物质上涌这一强烈构造运动削弱所导致.南段具有与断裂伸展方向近乎平行的快波速方向.Pn波速度横向变化和强震活动存在一定关联.强震主要发生在Pn波低速异常区或高低速过渡带上.郯城8.5级地震震中位于中段和南段高低速过渡带,该区域也是速度横向变化最大的地方,最容易集中应力和产生应力差.     

郯庐断裂带地震活动特征

本文较为详细地研究了郯庐断裂带及附近地区的地震活动，其主要结果为：１、郯庐断裂带地震活动由四个地震活动区段组成，该带活动的主体区段是那城─—渤海─—海城．２、郯庐断裂带地震活动的周期性是形成邦城─—海城区段中强地震活动的主要原因．３、郯庐断裂带中北段（邦城─—海城）Ｍ≥６．０级地震具有较好的迁移规律．４、郯庐断裂带近代小震活动表现出南段随机性，中段呈线性，北段具有密集区带性等特点。５、郯庐断裂带震源深度表现出南、北段浅，中段深，且散度大的特点。６、郯庐断裂带Ｑ值分布表明，沂沭带介质强度的完整性较差。     

郯庐断裂带中南段地壳介质散射强度

本研究运用远震扰动场方法,利用134个数字地震观测台记录的10次远震记录对郯庐断裂带中南段地壳介质散射强度进行研究.结果表明,研究区上、下地壳介质散射强度呈现强烈的横向非均匀性特征,上、下地壳介质散射强度空间分布特征基本一致,散射强度高值区主要分布在华北断块区及秦岭—大别褶皱系的东部地区,散射强度低值区主要分布在下扬子断块区,散射强度峰值区主要分布在六安、莒南、嘉山、烟台等地.地壳介质散射强度与构造块体具有较强的相关性,构造块体不同,地壳介质散射强度则存在一定的差异;沿郯庐断裂带地壳介质散射强度呈现分段性特征,可分为潍坊至临沂段、临沂至嘉山段以及嘉山至九江段三段;地震活动与地壳介质散射强度有较强的相关性,地震多发生在地壳介质散射强度梯度带上,郯庐断裂带的潍坊至临沂段、嘉山至九江段地壳介质散射强度梯度较大,此段中小地震活动较强,而临沂至嘉山段地壳介质散射强度梯度小,中小地震活动相对较弱.地壳介质散射强度与构造块体、断裂构造及地震活动之间的相关性,除反映了深部介质物性可能存在差异外,也可能与深部介质物理形态、物质运移以及深部应力应变环境的变化有关.

     

郯庐断裂带中南段及邻区基于背景噪声的瑞利波群速度层析成像

本文收集了郯庐断裂带中南段及邻区省属和市县地震台网共261个宽频带地震台站2015年1月至2016年12月间的垂直向连续波形资料,利用长时间序列背景噪声互相关法提取台站对之间的经验格林函数,采用时频分析法提取瑞利面波混合路径频散曲线.通过质量控制和严格筛选后得到了15627条路径上的群速度频散曲线,重新构建了郯庐断裂带中南段及邻区瑞利波5~50 s、分辨率为0.75°×0.75°的群速度分布图像.分析研究了6个周期的群速度分布图像和3条不同方向的纵向周期剖面,这些图像揭示了郯庐断裂带中南段及邻区地壳上地幔速度结构具有横向分块和纵向成层的非均匀性特征.结果表明,短周期（6 s、10 s）的群速度分布与地表地质和构造特征密切相关.拥有较厚沉积层的苏北盆地、合肥盆地及河淮盆地等显示为低速,而基岩广泛出露的鲁西隆起、大别-苏鲁造山带、扬子克拉通及华南褶皱系则呈现出大面积的高速异常.随着周期的递增（15 s、20 s）,群速度分布受地表地质构造的影响逐渐弱化.受地壳厚度和莫霍面附近的速度差异影响,大别和苏鲁地区在较长周期（25 s、30 s）群速度图上表现出相对较低的速度,这可能与这些地方Moho面埋藏较深有关.纵向剖面显示,苏鲁-大别造山带及其高压、超高压变质带不仅在浅地表具有基本相同的地形地貌和构造特征,地壳内也有着极为相似的Rayleigh波群速度分布特征.壳内群速度分布总体上表现为上凸下凹状,形状似一"哑铃".上地壳具有上凸下凹的形态、相比邻区具有较高的群速度值;中地壳低速;下地壳上凸下凹且埋藏较深,反映出具有陆陆碰撞造山的残留山根特征.苏鲁及大别两地自浅地表至上地幔具有相似的Rayleigh波群速度分布不仅为二者被左旋走滑的郯庐带平移错开提供了佐证资料,同时也为郯庐带的形成与演化提供了地震学依据.     

郯庐断裂带中南段速度结构特点

郯庐断裂带是我国东部一条巨型断裂带,总体走向北北东,绵延2400多千米,人们将它分为3段.即,北段(肇兴-昌图),中段(昌图-淮河南岸)和南段(嘉山淮河南岸-广济).在我们的研究区内,将中南段的32.5°N以南称为1段,将32.5°～37.5°N左右称为2段.     

郯庐断裂带中段电性结构及其地学意义研究

郯庐断裂带是中国大陆东部一个重要的左行走滑断裂系,对于研究中国大陆的形成演化与构造格局有着十分重要的意义.阿拉善左旗—山东日照超宽频带大地电磁测深剖面在山东莒县附近穿越了郯庐断裂带中段,电性主轴分析结果表明断裂带附近构造走向大致为北东20°;反演电阻率模型表明剖面穿越处郯庐断裂带的宽度约为30 km,断裂带主体是两条切割深度大、陡倾的断裂,西侧断裂切割深度约为60 km,向西倾斜,断面陡立,倾角约为70°,东侧断裂切割深度大于80 km,但小于100 km,界面东倾,陡立,倾角约为60°~80°;这两条断裂都切穿了地壳,但未切穿岩石圈.郯庐断裂带东缘至剖面终端日照,整个地壳为高阻,与断裂带西侧地壳的电性结构差异明显,这表明郯庐断裂带是华北地块与胶辽朝地块的边界断裂.     

郯庐断裂带明光-庐江段遥感特征分析

利用ETM+、KH卫星影像资料,对郯庐断裂带明光-庐江段开展详细的遥感解译工作,分析其构造地貌及几何展布,并结合现场地质调查加以验证。结果表明,郯庐断裂带明光-庐江段的4条主干断裂在遥感影像中均有表现;西支2条断裂北段明显,南段隐伏,断层沿线发育串珠状湖泊、断塞塘、线性陡坎、弧形等构造;东支2条断裂全段影像线性特征均明显,断层通过处地形凹槽带、线性陡坎、刀砍状断层崖等地貌特征极为发育;野外调查发现,在线性影像特征较明显的地方,断层破碎带均发育,有的宽达几十米,且性质变化明显,该段具有多期多次复杂活动特征。综合遥感解译及现场调查研究认为,本文获得了郯庐断裂带明光-庐江段构造地貌特征及地表几何分布,为该区域地震危险性评价提供了依据。     

郯庐断裂带新沂-五河段晚第四纪活动的新证据

郯庐断裂带对中国东部地区影响重大。已有研究表明,郯庐断裂带新沂-五河段第四纪以来有明显的新活动迹象。本文在前人工作的基础上,围绕郯庐断裂带新沂-五河段开展地震地质调查,在重点地段进行探槽开挖,结合断裂沿线地震活动分析,对郯庐断裂带新沂-五河段活动习性及未来地震危险性等进行了探讨。本文补充的很多第一手资料,可为研究郯庐断裂带新沂-五河段大地震复发规律及地震中长期预测等提供有价值的参考依据。     

岱海断陷带地区地震重新定位研究

采用双差定位,对岱海断陷带及周边地区2008-2013年地震事件进行重新定位及震源深度研究。重新定位后地震在空间分布上更加集中,部分地震有向构造带趋近的变化,较多地震呈簇集状出现于多条断裂的交汇部位,西南段地震较活跃,不同部位地震数目有明显差异,构造活动存在分段特征,震源密集地区的分布走向明显,可以推测,岱海断陷带西南端存在东西走向和东南走向的发震构造。震源深度结果表明,地震震源深度集中在5-15 km,均值为7 km。岱海断陷带西南段地震震源深度大于东北段,反映地壳厚度不均匀。     

基于遥感技术研究依兰-伊通断裂带

郯庐断裂带是中国东部的大型走滑断裂, 在沈阳以北由一支分为两支: 依兰—伊通断裂带和敦化-密山断裂带。 利用遥感数据并结合DEM (数字高程模型)数据对郯庐断裂带北段的依兰-伊通断裂带进行了分析研究。 根据该断裂带的形态特征将其划分成三段(沈阳—开原段、 开原—依兰段、 依兰—萝北段)。 沈阳—开原段为单条断裂, 它分隔了下辽河平原和辽东山地; 开原—依兰段为双边不对称断裂, 两支断裂相向内倾形成地堑, 隔大黑山分隔了松辽盆地和那丹哈达岭; 依兰-萝北段断裂较为隐伏, 该段是小兴安岭和三江盆地的分界。 通过分析依兰—伊通断裂带对河流和其他断裂的错动情况, 进一步揭示了郯庐断裂带曾经历了早期左旋走滑和后期右旋走滑的历史。 另外还对伊通地堑进行了较为详细的描述及说明, 通过对其DEM作横向和纵向的剖面分析证实了其西北边界为主要控盆断裂。     

A study on characteristics of tectonic block motion and tectonic setting of strong earthquakes in northern part of the Shanxi fault depression zone

Introduction Shanxi fault depression zone (SFDZ) is one of important Cenozoic fault basin zones and strong earthquake belts in Chinese mainland. Its northern part has aroused wide research interests due to the complicated tectonics and high activity of strong earthquakes there. Early researches on this depression zone were carried out since 60s of last century (DENG, et al, 1973; DENG, YOU, 1985; LU, DING, 1985; XU, 1990; XU, et al, 1996, 2002). In 90s of last century, the geologica…     

Ductile deformation and regional strain field in the southern segment of the Tancheng-Lujiang fault zone,eastern China

Studies in a segment of the Tancheng-Lujiang fault zone show that it is a major transcurrent ductile shear zone with a considerable sinistral displacement. The formations (PtT₁₊₂) at depths of 5 to 15 km may have cropped out in this area during subsequent erosion. Many ductilely deformed structures are in it. The deformed zone was formed during the Indo-Sinian orogeny. On the basis of measurements and analyses of many deformed pebbles within the shear zone, it is suggested that the deformation in the zone studied may be catagorized as a variation of simple shear and plane strain with a constant volume. The intensely deformed belt is generally 40 to 50 km wide, with the average strain ratio 27.68 and the maximum greater than 87.37. From analysis of elongation strain, we estimate that the deformed belt has been elongated by 164.23 km and narrowed by 222.5 km. The internal belt was formed by a high shear strain , calculated to be more than 11.34. The deformed belt is associated with syntectonic dynamothermal metamorphism, represented by greenschist facies and retrogressive metamorphism on previous amphibolite facies.