汶川大震的科学思考

在野外地震地质科学考察的基础上,围绕汶川地震发震断层的特征、发震机制、地表破裂带的分段性与分带性、南北构造带地震危险性、地震地质灾害的多发性及链生性、工程建(构)筑物的破坏特征与安全性、地震烈度区划问题及极端自然灾害的预测与应对等进行了分析和讨论,并就有关问题提出了一些新的思考。结果表明,低速滑动断层、晚更新世断层或中央活动断裂也可以发生强震;汶川地震同时具有深部构造的控震作用;地表破裂沿走向可分为映秀—安县段、北川—关口段及青川段;地表破裂可分为主破裂、牵动破裂与感应破裂3种类型;青川段的深部破裂与浅部破裂没有几何上的连续关系或继承关系;贺兰—川滇南北构造带是中国大陆强震多发带,尤其是其北段的六盘山—天水—武都—青川一带未来的强震危险性不容忽视;汶川地震地质灾害具有灾害类型多、成因机理复杂、灾害链长、规模大、范围广、灾害程度深、危害对象广、持续时间长等特点;高烈度区和活断层沿线的地质灾害危险性区划与预测评价对防灾减灾极为重要;活动断裂沿线应注意破裂影响带宽度与建筑物安全避让距离;应对地震等极端自然灾害,应以预防为主,综合减灾;地震烈度区划应同时考虑活动断层的复发周期、地震的离逝时间乃至地形地貌条件;重大工程应提高设防烈度;应当加强极端自然灾害预测评估,完善应对对策和提高应对水平。     

构造活动地区区域构造稳定性的工程地质研究

在构造活动地区的区域构造稳定性研究中,为了能够查明区域地震活动的发展趋势及其对研究区建设的影响,从地球动力学环境及历史地震资料分析着手,在断层新活动性及古地震问题的现场调研基础上,建立应力－形变场的基本模式,然后通过有限元数值模拟验证该模式的正确性并取得相应的量关系和数据,从而有效地解决研究区域构造稳定性评价问题。     

地球物理方法在城市活断层探测中的应用研究——以哈尔滨城市活断层探测项目为例

从活动断裂的研究和进展出发,通过追溯国内外活动断裂研究发展历史,结合国际当前活动断裂研究的方法与趋势,认为地球物理方法是城市活断层探测的重要方法之一。文中重点介绍了在城市地震活断层探测中用到的地球物理方法的类型和主要特点,特别是在区域探查与初步鉴定阶段、详细探测与精确定位阶段、孕震构造探测阶段可能涉及到的各种地球物理探测方法、适用范围及所能解决的主要问题。同时,结合哈尔滨城市活断层探测项目实例,证明地球物理方法在城市活断层探测工作中甚为有效。     

浅层地震勘探在城市活断层探测中的应用

城市活断层一般是指晚更新世以来有活动的断层,活断层具有非常明显的标志,往往控制最新沉积物的分布和现今地貌的格局。活断层常构成山区和平原的分界线,对河流的走向、分布格式和拐弯具有一定的控制作用。这些断层在我国大陆内部广泛分布,尤其在我国西部地区,活断层规模大,活动性强,造成了严重的地质灾害。本文阐述了一种以SH波反射和共偏移距反射波为主的浅层地震勘探在城市活断层探测中的应用,钻探验证表明,采用合适的地震勘探方法,选择最佳的观测系统,对资料的处理和解释进行严格的管理,最终可以获得反射波信噪比高、断层显示清晰的时间剖面。通过对地震资料的综合分析和研究,可以确定勘查区断层隐伏段的位置、断层错断的层位与深度,为城市的发展规划和重大工程选址提供科学依据。     

夏垫断裂北段浅部构造的高分辨率地震反射勘探研究

夏垫断裂是北京东部的一条活动断裂,研究该断裂的分布、性质、活动状况可以完善和优化城市规划,减小地质灾害的破坏.高分辨率地震反射勘探是调查活动断层的一种重要的地球物理方法,能够得到从深度几十米到几千米的地下构造信息.为探明夏垫断裂北段浅部构造,在北京马坊镇南部布置了一条东西向的高分辨率地震反射勘探测线.采用小道间距,中间激发,可控震源激发的方式,克服了城市地震勘探的不利条件,获得了高信噪比的浅层地震剖面,清晰反映了夏垫断裂在第四系底部基岩附近造成的地层错断,确定了该断裂的位置.地震反射时间剖面揭示,夏垫断裂在测区内是一条高倾角、错断至近第四纪内部的活动断裂.断裂性质为正断层,视倾角较陡,断距由深至浅逐步减小,在地震时间剖商到0.1s上超浅层时,本次地震勘探已经不能分辨断层两侧地层的错动.     

浅层地震勘探在城市活断层探测与危险性评价中的应用

活动断层是引起自然灾害的重要因素之一,如何减少活动断层带来的生命、财产损失成为人们努力的目标。阐述了浅层地震勘探在城市地震活断层探测与地震危险性评价项目中的应用,采用地震勘探的方法,从地震勘探测线的布置、施工参数的确定,到资料的综合处理和解释都进行严格的管理,最终获得了反射波信噪比高、断层显示清晰的时间剖面。通过对地震资料的综合分析和研究,可以确定勘查区重点断层隐伏段的位置、断层错断的层位与深度,为城市断层危险性评价和城市发展规划及重大工程选址提供科学依据。     

浅层地震反射波法和高密度电法联合在地质灾害评价中的应用

根据珠江三角洲地区特殊的地理环境、地质条件和地球物理前提,提出利用浅层地震和高密度电法联合方法来研究珠江三角洲地区的地质灾害评价。本文论述了浅层地震和高密度电法联合方法的资料处理和解释,得出联合这两种方法能使地质信息互补,达到了预期的效果,为珠江三角洲区域地质灾害评价提供了有力的物探资料支持。     

CSAMT法在莆田市断裂活动性调查与区域地壳稳定性评价中的应用

为查明福建省莆田地区重点建设区断裂活动性与区域稳定性,进而指导城市的规划、设计和工程建设,莆田市以城市地质调查为契机,开展了主要断裂活动性调查与区域地壳稳定性评价专题工作。采用可控源音频大地电磁法(Controlled Source Audio Frequency Magnetotelluric Method, CSAMT)为主,高密度电法及电阻率测深为辅的地球物理勘查方法,通过对莆田重点建设区内沙县—南日岛、东郊—涵江及陂头—西天尾三条断裂的CSAMT探测成果对比分析。查明了探测区域内地层厚度规律和构造的规模形态、充填情况等信息,总结了莆田断裂构造的电性特征和展布规律并与钻探验证资料吻合。结果显示,CSAMT能有效分辨埋深1 km以内断裂构造的纵向及横向电性差异情况,以电阻率等值线图推测的地质信息为基础,结合区域地震、地温差异等因素能对断裂的活动性、稳定性进行综合评价和定性分析研究。其探测成果为城市的空间利用、工程规划和地质灾害防治等工作提供了科学依据。     

新乡—商丘断裂延津段浅部地层结构特征研究

新乡商丘断裂是南华北盆地和北华北盆地的分界线,该断裂倾向多变,分段发育,活动性西强东弱.为了查明新乡 商丘断裂延津段的浅部构造特征和最新活动时代,跨延津段断层开展了3条浅层人工地震测线和1个钻孔ZK1探测,获得了高品质的地震反射剖面和钻孔地层柱状图.从地震反射剖面上可见,断裂带在浅部形成"Y"型负花状构造,上断点埋深最...     

基于地球物理场特征对张家口—蓬莱断裂带南口—宁河段构造体系的研究

张家口—蓬莱断裂是华北地区一条重要的北西向地震构造带。为了研究其断裂构造体系,在对张家口—蓬莱断裂带南口—宁河段地球物理重磁场资料分析研究的基础上,利用线性增强后的重磁水平45°、135°及总梯度模资料,获取了与断裂构造体系关系密切的主要线性构造分布。研究表明,区域上重磁场存在东高西低及具裂陷槽性质的近北西西向宽缓磁力低值异常带格局;北东向和北西(东西)向断裂互相限制,晚期以来区域构造应力有利于北东向的断裂活动,致使北西向断裂表现出明显的分段性;北西西向断裂提供了深部孕震环境,控制了地震沿北西定向排列,而北东向断裂则是主要的发震构造。此结果为今后该段断裂活动性的研究提供了依据。     

汶川8.0级地震的基本特征及其研究进展

2008年5月12日在龙门山发生的汶川8.0级特大地震属于逆冲—走滑型地震。为了尽快和最好地利用汶川地震的资料,推动地震地质科学的研究。在论述了汶川地震科学研究的基本现状和研究进展的基础上,重点讨论了龙门山地震带的地质背景、活动构造、汶川地震的基本特征、地表破裂及组合样式、历史强地震复发周期、观测数据的积累与整合、构造运动学和动力学机制、地质灾害和灾后重建、龙门山地区未来地震的预测和预报等方面的内容。并建议从汶川大地震中汲取教训,整合地质学、地球物理和地球化学等多学科的综合研究,探讨汶川地震的形成过程和机制,以有效地减轻和逐步避免今后可能发生的类似的灾难。     

准噶尔盆地中拐凸起断裂体系特征及形成演化

准噶尔盆地中拐凸起经历了多期构造运动,断裂叠加改造作用强烈,断裂关系极为复杂。利用最新采集的高精度三维地震资料,对中拐凸起发育的断裂进行了精细解析,识别出逆断裂、正断裂、走滑断裂等多种性质的断裂,它们发育具有明显差异性。剖面上,以三叠系底和白垩系底为界,将中拐凸起断裂划分为深层石炭系—二叠系挤压逆冲断裂体系、中层三叠系—侏罗系压扭走滑断裂体系和浅层白垩系—新近系伸展正断裂体系,并分析了不同断裂体系的叠加关系。平面上,将中拐凸起发育的断裂划分为红3井东逆冲-走滑断裂系统、598井东逆冲-走滑断裂系统、红山嘴东逆冲-走滑断裂系统、五区南逆冲断裂系统、克拉玛依逆冲-弱走滑断裂系统和拐6井走滑断裂系统,它们各自具有独特的构造与组合特征。根据准噶尔盆地西北缘构造演化背景,结合平衡剖面恢复,将中拐凸起断裂体系划分为二叠纪挤压逆冲阶段、三叠纪—侏罗纪压扭走滑阶段和白垩纪—新近纪掀斜伸展阶段。     

湘东—赣西NNE向走滑构造研究进展

湘东－赣西地区是郯庐断裂南延的重要部位，中生代以来，NNE向走滑构造主要由T3－J会聚走滑和K－E离散和走滑构造叠加而成，并直接控制了该区构造样式及资源特征，本文简要地介绍了湘东－赣西NNE向走滑构造的若干研究进展，基于野外构造和模型实验研究，以及湘东－赣西西段与郯庐断裂沂沭段变形特征对比，提出湘东－赣西更为复杂的平移构造形式很可能与该区地壳结构分层特征，前期断裂构造格局，平移幅度和多期走滑构造作用四个因素有关。     

地震作用下地表变形的数值分析

采用数值方法对地震作用下地表变形特征进行模拟,成为目前强地面运动预测的有效手段之一。文章提出了一种基于个人电脑和通用有限元软件ANSYS来计算强地震作用下的地表变形预测的方法,并根据拉萨市地区未来可能发生的地震波形对拉萨市地表变形进行预测。计算结果表明,该方法计算地震变形简单实用,计算模型在研究地震活动方面有一定优势并具有实用价值。     

阿拉善地块南缘构造活动特征与青藏高原东北缘向外扩展的最新边界

青藏高原向北东方向扩展的方式及最新扩展边界的位置,是目前青藏高原东北缘构造变形研究的热点。基于近年来对阿拉善地块南缘及邻区活动构造运动特征调查和定量研究结果,重点总结了阿拉善地块南缘活动断裂几何图像及运动特征,指出以前普遍认为的稳定阿拉善地块内部在新生代晚期发育了一系列规模不等、运动性质各异的活动断裂,这些活动断裂是青藏高原向外扩展过程中新生或先存断裂复活的结果,断裂对区域地貌的控制作用形成了阿拉善地块南缘的地貌和构造边界。综合新生代变形、构造地貌、低温年代学、大地测量与现代地震活动等资料和研究结果,认为青藏高原东北缘新生代中晚期以来发生了有序的向外扩展,形成了两个有重要意义的扩展边界:一是在10 Ma左右形成的以祁连山北缘断裂为主要边界控制构造的、完整清晰的青藏高原东北缘地貌及构造边界; 二是在新生代晚期3～2 Ma形成的阿拉善地块南缘与祁连山北缘断裂近平行展布的、主要由逆冲断裂所组成的青藏高原扩展最新边界。在现今构造、地貌格局中,阿拉善地块南缘已成为青藏高原东北缘最新的组成部分。     

苏北盆地金湖凹陷西斜坡构造特征及构造演化

基于苏北盆地金湖凹陷的地质及地球物理资料,根据区域构造演化背景和剖面,描述了该凹陷的构造特征,讨论了该凹陷西斜坡构造演化阶段,并探讨了其构造演化特征。结果表明:金湖凹陷西斜坡地区断裂构造发育,大部分断层弧形弯曲,断层以小级别断层为主,断层组合以拉张型为主,断块圈闭发育;西斜坡在新生代期间的构造演化可划分为斜坡发育阶段(古新世阜宁期)、差异抬升阶段(始新世戴南期—三垛期)、逆冲褶断阶段(始新世三垛期末)、构造稳定阶段(新近纪和第四纪)等4个阶段;新生代构造活动强弱交替,断层活动差异性明显,古新世阜宁期和始新世三垛期断层活动规模和活动强度较大,新生代整体持续西抬东降,有利于聚集来自斜坡东部深部凹陷的油气形成油气藏。     

城市燃气管网的震害分析及减灾对策

通过分析地震对城市燃气管网的破坏作用及其引发的次生灾害,给出了燃气管网的震害特征和主要影响因素,包括地震动强度、场地条件、管道特性等。有针对性地提出了相应的抗震减灾对策,包括加强燃气工程设施的抗震设计,对燃气管网实施腐蚀监测和剔旧更新,设置燃气紧急自动切断系统与分区域供气,开展受损管网故障排查与恢复供气,建立地震实时监测和震害快速分析系统,制定能反映震后真实情景模式的应急反应预案,建立城市燃气管网震害风险评价和模拟仿真系统等。     

浅层反射地震技术在查找隐伏小断层中的应用

隐伏活动断裂对工程建设的危害是巨大的,隐伏活动断裂的勘察与防治是工程建设和运行安全的关键.本文以某大型油库为工程实例,针对隐伏活动断裂勘察技术手段和技术方法进行了系统的探讨,并对隐伏活动断裂勘察采用的浅层地震技术线路、数据采集、数据处理、结果解译以及工程地质钻探方案制定等方面进行了深入细致的研究,切合实际地提出了隐伏活...