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2012年 43卷 第2期
2012, 43(2): 1-17.
摘要
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摘要:
使用断层附近两个数字地震台网记录的重复地震数据研究了发生2008年汶川M7.9灾难性地震的龙门山断裂带的深部滑动速率。通过波形互相关分析,识别出波形高度相似的231组相似地震对和224组多重相似对。大部分相似地震活动表现为非周期性,复发间隔从数分钟到数百天不等。针对每一组多重相似对,我们首先依据在同一地震台站记录的波形来塑造参考地震的波形,用以量取每个地震相对于参考地震的S与P波的相对到时差,并确定每个地震与多重相似对质心的相对距离,从而挑选出每组地震中的重复事件。我们识别出了位于M7.9汶川地震震源区的12组重复微震,大部分重复微震分布在2008汶川地震同震大破裂闭锁区的边缘,揭示了微震活动与未来破坏性大震在空间位置上的密切关系。由重复微震直接获取的滑动速率随深度增加而增大,在4~18km深度范围滑动速率为3.5~9.6mm/a,约为GPS和地质等浅表观测的滑动速率值的2倍。研究结果对于理解断层活动性和地震危险性分析具有重要意义。
使用断层附近两个数字地震台网记录的重复地震数据研究了发生2008年汶川M7.9灾难性地震的龙门山断裂带的深部滑动速率。通过波形互相关分析,识别出波形高度相似的231组相似地震对和224组多重相似对。大部分相似地震活动表现为非周期性,复发间隔从数分钟到数百天不等。针对每一组多重相似对,我们首先依据在同一地震台站记录的波形来塑造参考地震的波形,用以量取每个地震相对于参考地震的S与P波的相对到时差,并确定每个地震与多重相似对质心的相对距离,从而挑选出每组地震中的重复事件。我们识别出了位于M7.9汶川地震震源区的12组重复微震,大部分重复微震分布在2008汶川地震同震大破裂闭锁区的边缘,揭示了微震活动与未来破坏性大震在空间位置上的密切关系。由重复微震直接获取的滑动速率随深度增加而增大,在4~18km深度范围滑动速率为3.5~9.6mm/a,约为GPS和地质等浅表观测的滑动速率值的2倍。研究结果对于理解断层活动性和地震危险性分析具有重要意义。
2012, 43(2): 18-32.
摘要:
详细精确的滑坡编目是地震滑坡危险性分析工作中必不可少的一部分。理想的编目要满足如下条件:覆盖整个地震影响区;应包含所有可调查到的滑坡,滑坡的最小长度应小至1~5m左右;编目中的滑坡位置也必须准确,应使用能够反应它们真实的平面形状的区要素来表征。符合上述要求的滑坡编目可以用来进行地震滑坡危险性分析和其他的定量分析研究。详细的地震滑坡编目可以追溯到1960年代初的航空摄影技术的出现与应用。近年来,随着空间技术科学的进步,高分辨率卫星影像获取成为可能,从而使得除最小的滑坡之外可以识别并绘出所有由地震事件触发的滑坡。得益于遥感技术的这种可以观测到地球任何地方的能力,我们可以获取到任何大量地震滑坡发生区域的遥感影像。然而,随着高分辨率遥感影像时代的到来,地震滑坡编目数据不完整也成为当前研究中的一个普遍存在的问题。
详细精确的滑坡编目是地震滑坡危险性分析工作中必不可少的一部分。理想的编目要满足如下条件:覆盖整个地震影响区;应包含所有可调查到的滑坡,滑坡的最小长度应小至1~5m左右;编目中的滑坡位置也必须准确,应使用能够反应它们真实的平面形状的区要素来表征。符合上述要求的滑坡编目可以用来进行地震滑坡危险性分析和其他的定量分析研究。详细的地震滑坡编目可以追溯到1960年代初的航空摄影技术的出现与应用。近年来,随着空间技术科学的进步,高分辨率卫星影像获取成为可能,从而使得除最小的滑坡之外可以识别并绘出所有由地震事件触发的滑坡。得益于遥感技术的这种可以观测到地球任何地方的能力,我们可以获取到任何大量地震滑坡发生区域的遥感影像。然而,随着高分辨率遥感影像时代的到来,地震滑坡编目数据不完整也成为当前研究中的一个普遍存在的问题。
2012, 43(2): 33-48.
摘要:
传统的折射与广角反射地震和重力数据的联合解译是基于大量地壳岩石弹性性质实验室研究证实的地震P波速度和密度之间众所周知的相关性。与这一方法相矛盾的一个问题是富含钙长石的岩石具较高的P波速度,而不满足常规密度-VP关系。这说明基于常规密度-VP关系的联合反演不适用于横跨大的非造山带环斑-辉长-斜长岩地块的广角地震调查,因为其组成成分富含斜长石。同时使用VP和VS计算密度模型就可解决这一问题。岩石属性的实验室结果表明密度与VS相关性很强。此外,各向同性VS与密度的相关性较VP更强,且受高斜长石含量的影响更小。即便如此,利用这一已知的密度与VS或者密度与VP及VS的相关性进行地震和重力数据的联合反演仍然十分少见。其重要原因在于暴破地震学中S波波至的质量低,因而难以得到可靠的S波速度模型。本文阐述了在乌克兰地盾EUROBRIDGE'97广角反射和折射剖面所做的地震和重力数据联合反演的结果。该区缺失厚沉积体,使我们可以得到P波和S波速度模型。通过重力反演得到EUROBRIDGE'97剖面密度模型,我们利用密度和VP、VS模型的关系,将密度模型参数化。这样参数化后,经重力数据转换,可以获得密度和地震波速的关系。结果显示EUROBRIDGE'97剖面的密度与地震波速之间呈非线性和离散的关系。对相关性的分析表明,造成离散是缘于横跨该剖面的大的地质构造单元的差异。为解释这一差异,我们对比EUROBRIDGE'97剖面上3个主要地质单元中地震速度和密度的关系和来自乌克兰地盾及另一个前寒武纪地区的岩石学资料。可见与平均密度-速度关系的偏移量是岩石的特殊矿物组合的反映,包含了不同的岩石时代和地壳形成环境。论述了如何通过密度-速度图分析,来限定地壳成分,尤其是下地壳的成分和变质程度。
传统的折射与广角反射地震和重力数据的联合解译是基于大量地壳岩石弹性性质实验室研究证实的地震P波速度和密度之间众所周知的相关性。与这一方法相矛盾的一个问题是富含钙长石的岩石具较高的P波速度,而不满足常规密度-VP关系。这说明基于常规密度-VP关系的联合反演不适用于横跨大的非造山带环斑-辉长-斜长岩地块的广角地震调查,因为其组成成分富含斜长石。同时使用VP和VS计算密度模型就可解决这一问题。岩石属性的实验室结果表明密度与VS相关性很强。此外,各向同性VS与密度的相关性较VP更强,且受高斜长石含量的影响更小。即便如此,利用这一已知的密度与VS或者密度与VP及VS的相关性进行地震和重力数据的联合反演仍然十分少见。其重要原因在于暴破地震学中S波波至的质量低,因而难以得到可靠的S波速度模型。本文阐述了在乌克兰地盾EUROBRIDGE'97广角反射和折射剖面所做的地震和重力数据联合反演的结果。该区缺失厚沉积体,使我们可以得到P波和S波速度模型。通过重力反演得到EUROBRIDGE'97剖面密度模型,我们利用密度和VP、VS模型的关系,将密度模型参数化。这样参数化后,经重力数据转换,可以获得密度和地震波速的关系。结果显示EUROBRIDGE'97剖面的密度与地震波速之间呈非线性和离散的关系。对相关性的分析表明,造成离散是缘于横跨该剖面的大的地质构造单元的差异。为解释这一差异,我们对比EUROBRIDGE'97剖面上3个主要地质单元中地震速度和密度的关系和来自乌克兰地盾及另一个前寒武纪地区的岩石学资料。可见与平均密度-速度关系的偏移量是岩石的特殊矿物组合的反映,包含了不同的岩石时代和地壳形成环境。论述了如何通过密度-速度图分析,来限定地壳成分,尤其是下地壳的成分和变质程度。
2012, 43(2): 49-61.
摘要:
英国核电站的抗震设计所针对的地震活动通常是以一个预测方程估算出的峰值地面加速度(PGA)值的谱形状为依据。频谱与峰值地面加速度预测方程都是1980年代推导出的。然而与该领域的科学发展水平相比,这些地震载荷的计算公式的技术基础已过时。故在本文中将探讨可替换的其他谱形状和选择方案及其相关的优点与问题,并就产生统一的危险性反应谱代替确定峰值地面加速度的固定谱形状进行讨论。
英国核电站的抗震设计所针对的地震活动通常是以一个预测方程估算出的峰值地面加速度(PGA)值的谱形状为依据。频谱与峰值地面加速度预测方程都是1980年代推导出的。然而与该领域的科学发展水平相比,这些地震载荷的计算公式的技术基础已过时。故在本文中将探讨可替换的其他谱形状和选择方案及其相关的优点与问题,并就产生统一的危险性反应谱代替确定峰值地面加速度的固定谱形状进行讨论。
2012, 43(2): 62-76.
摘要:
2007年新潟县中越近海地震期间柏崎刈羽核电站遭受到极强的震动。该核电站周围密集的地震检波器阵观测到的加速度记录目前已对公众开放,将会提供有价值的资料。基于在主震及前震、余震中观测到的垂直阵记录,利用归一化输入输出最小化(NIOM)方法研究了S波速度随时间的变化。在地表下50m与50~100m的地层中,发现在主震的主运动期间S波速度显著降低,显示了非线性行为。然而在地表100m以下的基岩层中,观测到了近似线性的行为。并且发现在100m以内的地层中,主运动后不久S波速度增大,说明这些地层没有发生较大的液化。最后,基于得到的S波速度研究了剪切模量和剪应变之间的关系。地表层及中间层的归一化剪切模量(G/G0)降低到约0.2(应变水平1×10-3~1×10-2)和0.6(在应变水平1×10-3~2×10-3)。
2007年新潟县中越近海地震期间柏崎刈羽核电站遭受到极强的震动。该核电站周围密集的地震检波器阵观测到的加速度记录目前已对公众开放,将会提供有价值的资料。基于在主震及前震、余震中观测到的垂直阵记录,利用归一化输入输出最小化(NIOM)方法研究了S波速度随时间的变化。在地表下50m与50~100m的地层中,发现在主震的主运动期间S波速度显著降低,显示了非线性行为。然而在地表100m以下的基岩层中,观测到了近似线性的行为。并且发现在100m以内的地层中,主运动后不久S波速度增大,说明这些地层没有发生较大的液化。最后,基于得到的S波速度研究了剪切模量和剪应变之间的关系。地表层及中间层的归一化剪切模量(G/G0)降低到约0.2(应变水平1×10-3~1×10-2)和0.6(在应变水平1×10-3~2×10-3)。
2012, 43(2): 77-83.
摘要:
加拉帕戈斯三联点是由科科斯板块、纳斯卡板块和太平洋板块在加拉帕戈斯微板块处汇聚形成的脊-脊-脊型三向连接构造。在科科斯-纳斯卡裂谷的大部分内斜坡以北区域,长约250km、宽约50km的西北-东南向的火山岩裂谷横插在东太平洋海隆的南北向海山上。在过去的4百万年中,东北-西南向的东太平洋海隆为一系列的较小裂谷提供了条件,使得那些小裂谷通常与东太平洋海隆共同形成三联点,而且与正在扩张的科科斯-纳斯卡裂谷有50~100km的距离。本文假设该裂谷的位置是由压力控制的,并且压力与占主导作用的科科斯-纳斯卡裂谷相关,随着与东太平洋海隆的距离增大而增大。我们推测,在科科斯-纳斯卡裂谷的南侧也曾有类似的短暂性的裂谷发生,并且曾有助于旋转的加拉帕戈斯微板块的初期形成(大约是1.5百万年)。
加拉帕戈斯三联点是由科科斯板块、纳斯卡板块和太平洋板块在加拉帕戈斯微板块处汇聚形成的脊-脊-脊型三向连接构造。在科科斯-纳斯卡裂谷的大部分内斜坡以北区域,长约250km、宽约50km的西北-东南向的火山岩裂谷横插在东太平洋海隆的南北向海山上。在过去的4百万年中,东北-西南向的东太平洋海隆为一系列的较小裂谷提供了条件,使得那些小裂谷通常与东太平洋海隆共同形成三联点,而且与正在扩张的科科斯-纳斯卡裂谷有50~100km的距离。本文假设该裂谷的位置是由压力控制的,并且压力与占主导作用的科科斯-纳斯卡裂谷相关,随着与东太平洋海隆的距离增大而增大。我们推测,在科科斯-纳斯卡裂谷的南侧也曾有类似的短暂性的裂谷发生,并且曾有助于旋转的加拉帕戈斯微板块的初期形成(大约是1.5百万年)。
2012, 43(2): 84-88.
摘要:
热红外天底探测仪是观测诸如水汽、二氧化碳和臭氧等大气组分总柱含量或垂直剖面的理想仪器。低于5cm-1光谱分辨率的高分辨率探测仪能够分辨痕量气体细微的光谱特征。在第一台高光谱探测仪IRIS出现的40年后,现在几款改进了仪器特性的仪器已经在轨运行。本文评述了应用热红外天底探测仪观测痕量气体,重点在于红外大气探测干涉仪(IASI)的新近观测。文章介绍了14种非常活泼的痕量气体的典型观测。从天底视角观测气体讲,一些组分属首次报道,包括亚硝酸、呋喃、乙炔、丙基烯、乙酸、甲醛和氰化氢;这些组分是在2009年2月澳大利亚丛林大火的火积云中观测到的。由于能够观测这些大量活性的痕量气体,所以我们关于源排放及其对环境和气候方面影响的知识可能会加深。
热红外天底探测仪是观测诸如水汽、二氧化碳和臭氧等大气组分总柱含量或垂直剖面的理想仪器。低于5cm-1光谱分辨率的高分辨率探测仪能够分辨痕量气体细微的光谱特征。在第一台高光谱探测仪IRIS出现的40年后,现在几款改进了仪器特性的仪器已经在轨运行。本文评述了应用热红外天底探测仪观测痕量气体,重点在于红外大气探测干涉仪(IASI)的新近观测。文章介绍了14种非常活泼的痕量气体的典型观测。从天底视角观测气体讲,一些组分属首次报道,包括亚硝酸、呋喃、乙炔、丙基烯、乙酸、甲醛和氰化氢;这些组分是在2009年2月澳大利亚丛林大火的火积云中观测到的。由于能够观测这些大量活性的痕量气体,所以我们关于源排放及其对环境和气候方面影响的知识可能会加深。
