中国大陆活动地块边界带地震活动过程及其趋势研究

通过计算前人研究所给出的中国大陆26条活动地块边界带上地震过程的变异系数, 分析了各边界带的地震活动类型, 结果表明中国大陆东部地区的边界带地震都表现为丛集过程, 西部地区大多是泊松过程或者准周期过程, 尤其是大陆板块俯冲作用强烈的边界带上地震活动主要呈现为泊松过程, 青臧高原北部和东部地区的边界带都表现为准周期过程, 并讨论了可能的物理机制。 并在以往研究的基础上, 基于对数正态分布函数, 计算了各边界带目前地震发生的累计概率以及未来五年内地震发生的条件概率, 探讨了各活动地块边界带的危险程度等。     

中国大陆活动地块边界带与强震活动

本文在前人对中国大陆及周边活动地块研究和划分的基础上,系统研究了6个Ⅰ级活动地块区和22个Ⅱ级活动地块之间共26个活动边界带的构造变形与强震活动,包括强震分布与活动边界带的关系,边界带构造活动速率与地震活动水平及强震复发期等的关系. 给出了边界带强震活动水平与构造活动速率之间的线性关系和强震复发期长短与构造活动速率的反向变化关系. 从而进一步揭示了中国大陆活动地块构造及其块体运动特征,以及块体边界带的构造变形对强震的控制作用.     

中国大陆活动地块边界带的地震活动特征研究综述

中国大陆80%以上超过7级的强震发生在活动地块边界带上,活动地块边界带已逐渐成为地震地质、地球物理、大地测量等学科重点研究的对象。文中回顾了与中国大陆活动地块边界带地震活动相关的研究结果,已有的主要认识和存在的问题包括:1)目前,在活动地块边界带地震活动领域的大部分研究工作仍然停留在统计分析层面,针对其工作基础或实际工作条件开展分析有助于深入研究中国活动地块边界带的地震活动; 2)活动地块边界带的构造运动速率决定了地震应变释放速率,但由于边界带内活动断层的复杂性,活动地块边界带的平均复发周期与构造运动速率之间的关系存在较大的不确定性,需要对这些断层系统的复杂性进行深入探讨; 3)中国大陆活动地块边界带的强震时间过程呈现出区域特征,如中国大陆东部活动地块边界带多为丛集型,青藏高原中北部地区的走滑型活动地块边界带多为准周期型,但仍需要深入研究其区域构造和区域动力学的物理机制; 4)中国大陆强震孕育发生的动力学环境整体上呈"纵向分层、横向分块"的特征,尽管随着地球物理、地球化学、大地测量、地震地质等研究的不断深入,不同时空尺度的物理模型对解释活动地块框架下大陆强震的孕育发生具有指导意义,但由...     

中国大陆活动地块边界带强震活动特征的研究

在中国大陆及周边活动地块与活动地块边界带研究和划分的基础上,研究了中国陆区6个Ⅰ级活动地块区和22个Ⅱ级活动地块之间的共计24个活动边界带上的强震活动特征。从各边界带上强震活动的频次和单位时间、单位长度的地震应变能释放出发,讨论了各活动地块边界带的强震总体活动水平;并从震级频度关系出发,计算了各带的理论最大震级与复发周期。通过与实际地震记录对比发现,由中国大陆各主要活动地块边界带的地震活动参数(a/b)所推算的强震活动强度与实际地震活动强度总体上具有较好的一致性,强震复发期与构造活动速率则呈明显的反向变化关系,这也表明本研究给出的各边界带的a,b值具有一定的参考意义。文中还利用历史强震资料以及各带强震活动的离逝时间,基于泊松分布,探讨了各活动边界带的现今地震活动水平及其危险程度     

鄂尔多斯活动地块及边界带1∶50万地震构造图编制

地震构造图是综合反映特定地区地震构造环境和地震活动水平的基础性图件,鄂尔多斯活动地块及边界带1∶50万地震构造图是国家重点研发计划“鄂尔多斯活动地块边界带动力学模型与强震危险性研究”项目的一个专题成果。该图以鄂尔多斯活动地块及边界带为编图范围,参照地震行业有关地震构造图编制标准和数据库标准,在系统收集和整理区域地理信息、地质、活动构造、地震、地球物理等资料的基础上,开展高分辨卫星影像解译,吸收项目最新研究成果,建设了编图所需的基础数据库;通过资料矢量化、地层界线修改、断层修改、图面修饰、图件复核等环节,编制成鄂尔多斯活动地块及边界带1∶50万地震构造图。该图反映了由银川盆地—贺兰山、弧形构造束、渭河盆地、山西地堑系、河套盆地等活动构造单元组成的鄂尔多斯活动地块边界带,以及相邻地块有关地震构造的最新资料,完善了鄂尔多斯地块及边界带活动构造几何学和运动学图像,建成了区域地震构造基础数据库。     

活动地块假说理论框架的提出、发展及未来需关注的科学问题

由中国科学家提出的"中国大陆强震受控于活动地块运动与变形"的假说,不仅可用于解释中国大陆强震的空间分布,同时基于其理论和定义可将中国大陆划分为6个Ⅰ级活动地块和22个Ⅱ级活动地块。活动地块之间的边界带往往由活动构造带组成,一般宽约几km至百余km,是强烈地震的多发区。活动地块假说指出,已发生的近100%的8级以上强震、约80%的7级以上强震震中均位于地块边界带上。近年来,中国大陆几次7级以上强震也都发生在活动地块边界带,这不仅验证了活动地块假说的理论模型,同时还预测了未来强震就发生在活动地块边界带内某些有利于应力集中的部位。活动地块假说经过近20a的发展,已建立并逐步完善了其理论框架,奠定了中国活动构造与强震预测的理论基础,正推动着强震预测由概率预测向物理预测过渡。但就活动地块的概念和理论框架而言,还存在的诸多问题需进一步回答和解释。众所周知,强震是活动地块边界带特殊构造部位应变逐渐积累、介质突发失稳和能量释放的结果,地震预测的突破性进展需要建立在充分理解其整个物理过程的基础之上。因此,以边界带断裂的活动性、现今的变形状态、深浅构造的耦合关系、强震孕育环境及震源物理模型为主要研究内容,...     

一次卫星热红外地震前兆现象的证伪

卫星热红外异常与地震关系的研究是目前地震领域的前沿课题,而从复杂的热红外信息中提取真正由地震活动引起的红外异常则是这项研究的关键和难点所在.本文以2004年3月24日在内蒙东部发生的5.9级地震为例,对热红外异常与地震的关系及异常提取中的相关问题进行了探讨.首先对震前3个月的NOAA16卫星影像进行了分析,结果发现震前三个月研究区出现了明显的热红外增温异常.异常影象特征表现为表面光滑、亮度均匀、边界清晰的高温雾状物;异常出现的空间位置不固定,面积大小不固定,异常无明显移动方向,亮温高出周围区域约3～10K.之后,又对研究区两年的NOAA卫星影象进行了连续分析,结果发现了同样的异常现象.对比分析两年内异常的时空演化过程进一步认识到,此异常具有明显的季节性,在冬春季节重复出现.2004年3月24日的5.9级地震刚好发生于异常的多发期末,从震前震后短期内的卫星资料看,易将其判为震兆红外异常.最后结合研究区的地理环境和气象等因素,对异常的成因进行了探讨,认为它可能是由大气逆温引起的红外现象,并非地震前兆异常.     

巨大地震前一种与活动地块相关联的5级地震异常活动现象

通过对中国大陆1900年以来所有的12次M≥7.7地震前5级地震活动特征进行详细的研究和分析, 包括分析发生的5级以上地震距未来巨大地震的时间间隔, 5级以上地震发震位置和未来巨大地震位置的关系。 结果表明, 在M≥7.7地震前1年内, 在600 km范围内至少发生1次5级以上地震。 发生的5级地震位置一般在未来M≥7.7地震所在的活动地块同一边或对边。 研究认为, 无论未来M≥7.7地震前5级以上地震是活跃还是平静状态, 这一现象都存在, 具有普适性特点。     

拉萨地块中部晚白垩世火山岩Ar-Ar年代学和古地磁研究结果及其构造意义

为进一步确定拉萨地块白垩纪-古近纪的古地理位置,我们对青藏高原拉萨地块措勤地区林子宗火山岩18个采点进行了古地磁研究.结果表明高温(高场)特征剩磁分量主要为亚铁磁性的磁铁矿所携带,特征剩磁分量在95%置信水平下通过了褶皱检验. 倾斜校正后采点平均的特征剩磁方向为D/I=16.2°/17.7°, α95=5.6°,对应古地磁极位置为63.1°N,224.6°E,A95=5.1°. 另一方面,Ar-Ar年代学结果表明采样剖面的林子宗火山岩形成年龄为~99-93 Ma, 与拉萨地块林周盆地的林子宗群火山岩的形成年龄存在较大差异.由此我们得到晚白垩世拉萨地块中部措勤地区的古纬度为8.5°±6.9°N,与林周盆地古近纪林子宗群典中组和年波组所揭示出的古纬度相当,进一步表明亚洲大陆最南缘的拉萨地块在晚白垩世-古近世期间位于北半球~10°N的低纬度地区.结合最新的特提斯海相地层古地磁结果,晚白垩世-古近世拉萨地块的古地理位置限定了印度与欧亚大陆的初始碰撞时间不晚于60.5 Ma;~93 Ma以来,拉萨地块和单一刚性欧亚大陆之间存在~1900 km的构造缩短.     

川滇活动地块东边界强震危险性研究

以川滇活动地块东边界为例,利用最近31年的地震资料,根据精细b值计算结果,研究该边界断裂带的应力空间分布及其强震危险性. 研究结果显示：（1）沿川滇活动地块东边界,b值空间分布显示在不同断裂以及同一断裂不同断裂段存在较大差异,从而反映出应力积累水平的空间差异.（2）小江断裂带主干断裂上的嵩明凹凸体及存在于主干断裂附近巧家与东川间以及嵩明北西的2个凹凸体、存在于安宁河断裂冕宁附近和则木河断裂西昌附近的凹凸体以及位于鲜水河断裂中南段道孚—乾宁间大尺度的凹凸体将是川滇活动地块东边界未来大震或强震的震源区.     

中强地震平静是汶川8.0级地震前最显著的地震活动异常

本文对四川地区1923年以来5.0级以上地震资料进行了分析研究。 结果表明, 研究区中强地震经历了4个较为完整的周期活动, 中强地震具有16年的准周期活动特征, 平静期持续5年左右, 从2008年汶川8.0级地震开始, 研究区将进入第5个活动周期, 其可能的持续时间为2024年前后。 2008年汶川8.0级地震前, 5.0～5.9级、 6.0～6.9级、 7.0～8.0级三个档次的地震事件的平静间隔均达到统计时段的历史之最, 三个档次地震的平静均被汶川8.0级地震直接打破, 中强地震超长平静是汶川8.0级地震前最为显著的异常现象。     

五台地震科技中心水平摆倾斜仪对应强远震前兆异常特征分析

通过对数字石英水平摆倾斜仪最近几年积累数据的分析,发现在大多数中强远震发生前数小时,倾斜仪东西分量观测数据锯齿状异常、固体潮曲线出现畸变并伴有明显的抖动,这对异常识别和地震预测具有一定的参考价值。     

闽粤海外历史地震与台湾海峡现今强震活动图像

闽粤两省强烈地震多发生在沿海地区,且福建南日岛至广东南澳一线的泉州－汕头地震带地震活动尤为突出。历史上东南沿海地震带曾发生过４次７级以上大地震,而其中３次都发生在泉－汕段海域,继华南地区本世纪著名的１９１８年广东南澳７．３级地震后,１９９４年９月１６日台湾海峡南部又发生７．３级强震,这在经济发达,人口稠密的闽粤沿海地区引起了极大关注。本文通过历史强震活动资料,分析闽粤沿海与台湾海峡强震在时间进程,     

羌塘盆地中部中上地壳三维密度和磁性结构及构造意义

羌塘盆地位于青藏高原中部,经历了多期复杂构造运动,是研究青藏高原演化的良好窗口.本文利用1 ∶ 20万重力和磁力数据,基于1 ∶ 50万地表地质信息约束,反演获得了羌塘盆地中部区域中上地壳的三维密度和磁性结构,揭示了南、北羌塘坳陷、班公湖—怒江缝合带、可可西里—金沙江缝合带和龙木错—双湖缝合带的密度和磁性特征.根据反演结果,认为：主要构造单元与密度和磁化率异常有良好的对应关系,下地壳和上地幔是羌塘盆地大范围低值重力异常的重要来源;可可西里—金沙江缝合带向下切割较深,引起磁异常的岩浆岩大量存在于中地壳;双湖至唐古拉山一线不存在贯穿羌塘盆地的“中央隆起带”;北羌塘广泛分布的火山岩主要存在于上地壳,来源可能是下地壳和上地幔的低密度岩浆岩体;印度板块俯冲的前缘可能影响到了羌塘盆地下方.

     

滇东北地区地震弱活动前兆异常特征研究

以鲁甸M_S6.5地震震中附近的鲁甸大坪子泉水氡、 水质观测资料为基础, 通过对其地震前后的异常特征进行差异性对比, 分析认为震前地震活动丛集, 水氡、 水质异常持续时间较长, 幅度较大, 表现为破年变异常现象; 震后为小震群弱活动, 水氡、 水质异常幅度相对较小, 持续时间较短, 多次出现同步转折, 表现为介质弱化区的前兆异常特征。 从水样测试结果, GNSS位移观测资料、 GPS时间序列曲线及地震活动性等方面分析了鲁甸水氡、 水质的异常机理, 认为鲁甸的水质离子组分群体异常, 与区域的变形活动有关, 局部应力的不断积累, 加剧了地下深部物质活动及构造活动; 近期的同步转折现象属于介质弱化区应力调整状态下的前兆异常。     

A Forward Test of the Precursory Decelerating and Accelerating Seismicity Model for California

Accelerating strain energy released by the generation of intermediate magnitude preshocks in a broad (critical) region, and decelerating energy released in a narrower (seismogenic) region, is considered as a distinct premonitory pattern useful in research for intermediate-term earthquake prediction. Accelerating seismicity in the broad region is satisfactorily interpreted by the critical earthquake model and decelerating seismicity in the narrower region is attributed to stress relaxation due to pre-seismic sliding. To facilitate the identification of such patterns an algorithm has been developed on the basis of data concerning accelerating and decelerating preshock sequences of globally distributed already occurred strong mainshocks. This algorithm is applied in the present work to identify regions, which are currently in a state of accelerating seismic deformation and are associated with corresponding narrower regions, which are in a state of decelerating seismic deformation in California. It has been observed that a region which includes known faults in central California is in a state of decelerating seismic strain release, while the surrounding region (south and north California, etc.) is in a state of accelerating seismic strain release. This pattern corresponds to a big probably oncoming mainshock in central California. The epicenter, magnitude and origin time, as well as the corresponding model uncertainties of this probably ensuing big mainshock have been estimated, allowing a forward testing of the model's efficiency for intermediate-term earthquake prediction.     

鄂尔多斯和塔里木地块运动与中国大陆强震关系探讨

本文在综合分析地质、 古地磁、 GPS和地震活动资料的基础上, 讨论了鄂尔多斯和塔里木地块的运动与中国大陆强震的关系。 鄂尔多斯和塔里木地块同为中国大陆古老、 完整、 坚固的地块, 内部结构简单。 而两个地块周缘断陷带或挤压造山带较破碎, 其内部结构较复杂。 综合研究表明, 鄂尔多斯地块的整体向东平移并叠加逆时针旋转的运动控制着周缘走滑断裂和地震活动; 塔里木地块向北平移叠加的顺时针旋转及向周缘造山带的俯冲导致周缘断裂和强震的发生。 尽管天山构造带为主要的地震带, 但塔里木地块与天山造山带边界的M_S≥6.0地震主要受塔里木地块运动的影响。 像鄂尔多斯和塔里木这样传统意义上的稳定地块, 实质上是边界强震的主要贡献者。 鄂尔多斯和塔里木完整坚固地块的整体运动, 对其周缘强震的发生起着关键作用。     

2010年4月14日玉树7.1级地震前异常特征及强震动力学关系探讨

系统地分析了2010年4月14日玉树7.1级地震的地震活动性异常、前兆异常以及震前动物反常行为.研究表明,玉树7.1级地震前异常并不丰富,但觉察到的异常突出.其中中长期异常有6级、5级和4级的平静区;前兆观测有玉树表层水温、德令哈表层水温和平安电磁波等显著异常;同时震前1周还存在数量较多的动物宏观异常现象;主震前130min发生了一次4.7级地震.结合1996年以来巴颜喀拉地块边界的强震震源机制解,探讨了玉树地震孕育的动力学过程.结果表明,1996年喀喇昆仑山口7.1级、1997年玛尼7.5级和2010年玉树7.1级地震是同一动力学过程下的强震事件,且中长期存在的不同震级档平静区演化可能与上述动力学过程有关.还对强震原地复发、前震识别和玉树地震中的前兆观测等科学问题进行了讨论.     

应用GPS连续观测和流动重力资料分析新疆洛浦MS6.0地震的前兆特征

对2012年3月9日新疆洛浦MS6.0地震前陆态网络GPS连续跟踪站数据与喀什—伽师2010年7月～2012年3月期间重力复测数据进行计算分析。结果表明：（1）断层两端运动速率不同,为应力积累创造条件;（2）地震发生前监测区出现区域性的重力异常变化高值区,区域重力场等值线与发震断裂走向平行;震前区域重力场出现增强—减弱—增强过程。     

汶川MS8.0地震的前兆异常时空演化过程及其力学分析

为了研究2008年汶川M_S8.0地震前10年前兆异常的时空演化过程, 采用地震破裂区的几何中心和余震区椭圆中心线为中心的两种方法计算前兆异常的震中距。 结果表明: 在汶川地震前2年左右前兆异常逐渐增多; 近源区(震源2倍左右尺度)异常测项比大于25%, 远源区中震源3～5倍尺度区域的异常测项比为17%～24%。 前兆异常时空演化过程存在三个不同的变化阶段, 即α阶段(包括α₁和α₂, 震前700～3000 d)的异常主要分布在余震区以外的西南地区和西北地区, 表现为远源区与近源区的前兆均存在向外扩展的特点; β阶段(震前300～700 d)的异常分布在余震区西南部和北部地区, 表现为大范围出现异常; γ阶段(包括γ₁和γ₂, 震前300 d内)的异常分布范围较广, 异常主要分布在余震区的西南部和东北部地区, 表现为远源区的异常向震中收缩过程(γ₁)和近源区的异常向外扩展的过程(γ₂)。 地震孕育过程的实验研究和力学分析表明, 地震孕育过程中前兆异常的三阶段特征可能是受孕震体的控制, 是孕震过程中的一种表现形式, 是一个地震孕育过程中的普遍性特点, 对地震预测具有一定指导作用。