新疆伽师强震群区上部地壳细结构的高分辨折射地震探测研究

2004年4月在伽师强震群区完成了一条高分辨折射地震探测剖面. 我们采用有限差分反演和哈格多恩原理折射波前成像方法进行了处理, 得到了该地区上部地壳细结构图象. 结果显示上部地壳结构总体上横向比较均匀，纵向分层明显. 该地区地壳顶部11 km以上可分为4层:顶部约400 m以上为浅表盖层，P波速度约1.65~1.8 km/s，该层为较松散的风化层；第二层为纵向强梯度层, P波速度在1.8~4.5 km/s之间, 纵向梯度约1.2 kmmiddot;s-1/km，其厚度在2.96~3.0 km之间， 其底界面几乎水平； 第三层的厚度有较大变化, 其埋深从东北向西南逐渐变深， 西南端层厚约6.5 km，东北端减薄为5.5 km. 该层的上部和下部又表现为不同的速度结构特征，其上部速度较均匀，平均P波速度约4.8 km/s，下部相对于第二层来说为一弱梯度层， 梯度约0.35 kmmiddot;s-1/km， P波速度在5.1~6.25 km/s之间. 该层的底界为结晶基底，其结晶基底西南深东北浅，形成一个向天山方向上翘的斜坡，似乎显示出坚硬的塔里木块体在插入天山下时受阻的上部地壳结构特征；第四层比较均匀，速度约为6.3 km/s. 在4 km深度左右有一横向速度异常变化，推断可能与隐伏的麦盖提断裂及下苏洪——麦盖提断裂有关，但未见这些断裂延伸至地表及穿过基底的结构特征. 伽师强震群的发震构造至少应位于11 km深度以下的中下地壳之中.      

新疆伽师强震群区的横波分裂与应力场特征

利用在新疆伽师地区布设的流动台阵记录到的地方震波形数据,研究了伽师强震群附近各台站横波分裂现象,给出了相应的快波偏振方向的平面场分布. 发现在台阵的塔里木盆地一侧,波偏振方向为近SN向,与塔里木盆地的区域主压应力方向一致,但在塔里木盆地北部边缘的褶皱变形带内,快波偏振方向变为近EW向,特别是在柯坪断裂附近,快波偏振方向与阿图什地震的震源断层方向基本一致. 由于快波偏振方向平行于主压应力方向,给出的快波偏振方向反映了相应的主压应力场特征. 结果表明,伽师强震群的成因很可能是塔里木盆地北缘横向非均匀变形造成的局部张性剪切应变能的释放.     

新疆伽师强震群区的横波分裂与应力场特征

利用在新疆伽师地区布设的流动台阵记录到的地方震波形数据,研究了伽师强震群附近各台站横波分裂现象,给出了相应的快波偏振方向的平面场分布. 发现在台阵的塔里木盆地一侧,波偏振方向为近SN向,与塔里木盆地的区域主压应力方向一致,但在塔里木盆地北部边缘的褶皱变形带内,快波偏振方向变为近EW向,特别是在柯坪断裂附近,快波偏振方向与阿图什地震的震源断层方向基本一致. 由于快波偏振方向平行于主压应力方向,给出的快波偏振方向反映了相应的主压应力场特征. 结果表明,伽师强震群的成因很可能是塔里木盆地北缘横向非均匀变形造成的局部张性剪切应变能的释放.     

新疆伽师强震群的震源破裂特征

利用国内外短周期P波初动符号及全球数字地震台网 (GDSN)的宽频带数字记录资料 ,研究了 1997年 1月 2 3日至 1997年 11月 4日伽师强震群的震源机制解和伽师强震群中的 5个强震、后续地震及其周边地震的震源破裂过程。从震源机制解来看 ,伽师强震群主要有走滑和正倾两种破裂类型 ,主压应力轴方向主要为NNE向和近垂直 ,而主张应力轴为NW向并近水平 ,与区域构造应力场方向存在差异 ,具有明显的局部特征。从破裂过程看 ,伽师强震群的破裂过程相对简单 ,破裂面积不大 ,上升时间较短 ,是由一点向四周快速扩散的脆性破裂 ,无明显的伸展方向 ,与阿图什地震完全不同。研究结果表明 ,伽师强震群与震源附近的地壳结构在垂向和横向上的非均匀变化有着密切关系 ,而阿图什地震与塔里木盆地的现今构造运动关系密切。伽师强震群是在震源区附近地壳上部垂向和水平向力共同作用下发生的多次沿NNE向的快速脆性破裂 ,从而形成了以张性破裂和左旋走滑为主的震源特征     

新疆伽师强震群震源应力环境分析

本文基于能量辐射系数（Ag)和环境剪应力（τ0）讨论了伽师强震群发生的应力环境背景。1988年以来11年的环境剪应力τ0值表明,伽师震群发生在相对低的应力环境下,1992年以来8年的能量辐射系数Ag值显示震源区介质强度较弱,震中位于介质性质发生变化的过渡区。同时,震源区（喀什）能量辐射系数Ag自1994年5月起系统性地降低,较好地显示了1996年3月19日至1998年8月27日期间震源区发生的10次强震前（包括1996年3月19日阿图什6．9级地震）震源区介质性质的前兆性异常变化,本文由此对伽师强震群的成因进行了讨论。     

利用钻孔应变资料预报新疆伽师强震群

介绍了利用钻孔应变资料预报１９９７年新疆伽师强震群的基本情况,分析了钻孔应变异常的基本特点．伽师地震前距震中２５０ｋｍ的乌什钻孔应变趋势变化一反常态并且短临阶段的应变值出现突跳．     

新疆伽师强震群与其他典型强震群对比研究

对比研究了国内、外9次6级以上强震群,发现强震群序列具有强度大、频度高、中强余震频繁、余震衰减起伏大、持续时间长、中强震前小震活动显示平静的特点。与主余型地震相比震群型地震b值大、p值小,最后一次主要地震发生后序列衰减变慢,多数地震的余震具有共轭分布特征,主要地震的震源深度和破裂方向呈多样性,地震破裂具有继承性。新疆伽师强震群与乌兹别克斯坦加兹里强震群不但在分段上极为相似,而且随时间的发展在能量释放的分配形式上也极为相似,且余震都呈共轭分布,主要地震迁移呈多侧扩展型,强震前中、小地震表现平静。从频度及强度上看,这两次强震群第一组强震发生后余震频度及强度较低,第二组强震发生后余震频度及强度较高,第三组强震发生后余震频度及强度最高。     

h值在新疆伽师强震群趋势判断中的意义

仅就h值在新疆伽师强震群趋势判断中的作用进行了分析讨论。在传统的h值判定原则的基础上,利用序列活动自相似的客观存在,提出了自强震发生后从其后较大中强地震起算的h值判别准则。两种算法的结合在伽师强震群预报过程得到了较好的验证。同时对预报过程中出现的问题,如h值的算法问题、强震及强震群中震级的估算问题进行了分析讨论。     

新疆伽师强震群区三维地壳上地幔S波速度结构及其？…

１９９７年１月２１日至４月１６日（北京时间）新疆伽师地区连续发生了７次６级以上强烈地震。为了深入研究该强震群形成的构造背景,我们在伽师强震群区及其邻域大约１１０００ｋｍ＾２的范围内布设了由３０台宽频带数字地震仪组成的流支地震台阵,台站的间距约５－１０ｋｍ,利用远震体波接收函数的叠加偏移分析及其非线性反演技术,研究了台阵阵下方０－１００ｋｍ深度范围内地壳、上地幔的三维Ｓ波速度结构。结果表明：１）Ｍｏ     

伽师强震群区震源细结构的深地震反射探测研究

穿过伽师强震群的深地震反射剖面提供了研究区从地表直至莫霍界面的地壳细结构图像.探测结果表明：研究区上、下地壳分界面埋深约20～30 km,莫霍界面埋深约52～58 km.上地壳内部存在着两种截然不同的反射图像.上地壳上部为沉积盖层,厚度约8～9 km,盖层内部反射成层分布,显示了稳定而连续的沉积特点;上地壳下部则为“反射透明”背景下存在的叠层状反射带.下地壳内部呈现明显的反射性质,具体体现在上、下地壳分界面和莫霍间断面都表现为具有一定持续时间的多循环反射叠层结构特征.时间剖面上所有反射事件由北东向南西下倾的整体图像直观地反映了塔里木盆地地壳变形而向西昆仑下插入的事实.剖面47km桩号附近,上地壳下部至壳幔过渡带以上地壳范围内存在一条高倾角的深断裂,具有走滑性质,本研究认为该深断裂与1997年伽师强震群的发生密切相关,推断它为伽师强震群的发震构造.而时间剖面上壳幔过渡带反射的连续性则说明该断裂没有向下穿过莫霍面.存在于上地壳上部的两条高倾角的浅部断层可能对应于地质推测的麦盖提—下苏洪断裂带,它们与位于其下方的地壳深断裂构成了伽师强震群可能的深、浅构造关系.     

Basement interface structural characteristics beneath Jiashi strong earthquake swarm area in Xinjiang, China

The seismic data obtained from high resolution seismic refraction profile in Jiashi strong earthquake swarm area in Xinjiang, China were further processed with ray hit analysis method and more complete basement interface struc-tural characteristics beneath Jiashi strong earthquake swarm area were determined. The results show that there are two clear basement interfaces at the upper crust in Jiashi strong earthquake swarm area. The first one with buried depth ranging from 2.6 km to 3.3 km presents integral and continuous structure, and it appears an inclined plane interface and smoothly rises up toward Tianshan Mountain. The second basement interface with buried depth from 8.5 km to 11.8 km, is the antiquated crystalline basement of Tarim basin. Near the post number of 37 km, the bur-ied depth of the crystalline basement changed abruptly by 2.5 km, which maybe result from an ultra crystalline basement fault. If taking this fault as a boundary, the crystalline basement could be divided into two parts, i.e. the southwestern segment with buried depth about 11.5 km, and the northeastern segment with buried depth approxi-mately from 8.5 km to 9.0 km. That is to say, in each segment, the buried depth changes not too much. The north-east segment rises up as a whole and upheaves slightly from southwest to northeast, which reflects the upper crustal deformation characteristics under the special tectonic background at the northwestern edge of Tarim basin.     

伽师强震群区上地壳三维速度层析成像

以伽师强震群为中心布设了一个50km60km范围的三维人工地震透射临时台阵,接收来自不同方位的8次爆破激发产生的地震波;利用所记录到的莫霍界面临界反射P 波、S波走时,采用模型不分块反演技术,重建台阵下方上地壳三维P,S波速度扰动图象,以及vp/vs扰动分布图象;并结合伽师震群的地震活动分布,对该震群的成因进行了分析．结果表明,研究区上地壳存在明显的不均匀性．自12ｋｍ 深度开始,在与震群震中相应的位置上,明显出现沿北北西向的高Ｐ波速度块体,在它的周围为相对低速分布,这种结构上的差异是伽师强震群发生的最直接原因;vp/vs在相同的位置上为高值分布,则表明由于介质相对软弱可能造成震源体抗剪强度下降．这可作为伽师强震群发震特点的一种解释．     

唐山震区结晶基底磁性界面的初步探讨

扼要地叙述了频率域磁性单界面反演方法的基本原理,运用该程序对唐山震区航磁资料进行了数字处理,获得了震区结晶基底磁性界面的定量特征。结果表明唐山处在华北平原北部与燕山隆起毗邻的褶皱拗陷中,震源区开平向斜的底部基底磁质界面为一拗陷,周围受3条深断裂切割围限。文章最后,结合人工地壳测深、地形变、地应力等成果进行了分析研究,探索了唐山地震的发生及孕育过程     

新疆伽师及帕米尔东北侧地区强震活动的相关分析

为了研究新疆伽师及其邻区地震活动的特征和未来地震形势,按照从大区到小区、从外区到内区的层次性分析思路,对地处喜马拉雅地震带东、西两端的中缅区和帕米尔区、帕米尔东侧区和西侧区、帕米尔乌恰区和伽师－柯坪区强震活动的相关性进行研究。结果表明,上述３组地震区具有共同的物理力学成因基础和地质构造背景,其强震活动确有一定的相关性。这一结果不仅对认识地震活动的相关特性有意义,而且可以据此预测相关地震区的地震形势     

1997～1998年伽师强震群小地震震源机制解系统聚类分析

用P、S波最大振幅比法计算1997~1998年伽师强震群MS2.5~3.7小地震震源机制解,对小地震震源机制解进行系统聚类分析。结果表明,伽师小地震主要以走滑和正断层为主,与该时段发生的伽师6级强震具有相似的断错性质。1997年伽师小地震主压应力P轴方位为北东或近南北向,与1997~1998年6级强震主压应力P轴方位一致。1997年4月6日6.4级和1998年8月2日6.1级两次6级正断层地震前出现地震空段现象。     

1997年1月21日～4月16日新疆伽师强震群综述

１９９７年１月２１日～４月１６日,新疆伽师相继发生了７次Ｍ≥６的地震,造成了破坏与伤亡。该文就伽师强震群进行了综述,包括：地震类型和地震参数;震源机制;伽师地震的临震预报;地震现场工作等。