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2021年 52卷 第3期
PDF 19435KB
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2021, 52(3): 239-265.
doi: 10.19975/j.dqyxx.2020-027
摘要
摘要:
人工诱发地震现象已经有很久的历史. 水库蓄水、采矿、地热开发、从地下提取液体或气体，或将液体注入地球内部都可能诱发地震. 大量地震监测数据与科学分析结果显示：美国俄克拉何马州的地震剧增主要与页岩油气开采的废水回注量相关；加拿大阿尔伯塔省的地震剧增主要与页岩油气开采水力压裂的工作量相关；而荷兰罗宁根天然气田的传统天然气开采也同样诱发了较强的地震活动. 在中国四川盆地的页岩油气开发区域，地震活动近几年也大幅度增强，但目前监测与科研工作较少，对某些地震成因尚有争议. 目前研究诱发地震问题已成为学术界与工业界的一门专业学科. 推断诱发地震，除了分析时空分布与工业活动的相关性之外，本文综述了该领域基于地震学、地质动力学、构造地质学的多种分析方法. 如何在油气开采过程中减少诱发地震的灾害影响成为当前相关各界极为关注的科研问题，本文介绍了多个国家或地区建立的控制诱发地震的管理系统、基于地震大数据的诱发地震概率预测方法，以及基于地球物理与地质信息的综合诱发地震风险评估方法，并对我国控制诱发地震问题提出建设性意见.
人工诱发地震现象已经有很久的历史. 水库蓄水、采矿、地热开发、从地下提取液体或气体，或将液体注入地球内部都可能诱发地震. 大量地震监测数据与科学分析结果显示：美国俄克拉何马州的地震剧增主要与页岩油气开采的废水回注量相关；加拿大阿尔伯塔省的地震剧增主要与页岩油气开采水力压裂的工作量相关；而荷兰罗宁根天然气田的传统天然气开采也同样诱发了较强的地震活动. 在中国四川盆地的页岩油气开发区域，地震活动近几年也大幅度增强，但目前监测与科研工作较少，对某些地震成因尚有争议. 目前研究诱发地震问题已成为学术界与工业界的一门专业学科. 推断诱发地震，除了分析时空分布与工业活动的相关性之外，本文综述了该领域基于地震学、地质动力学、构造地质学的多种分析方法. 如何在油气开采过程中减少诱发地震的灾害影响成为当前相关各界极为关注的科研问题，本文介绍了多个国家或地区建立的控制诱发地震的管理系统、基于地震大数据的诱发地震概率预测方法，以及基于地球物理与地质信息的综合诱发地震风险评估方法，并对我国控制诱发地震问题提出建设性意见.
2021, 52(3): 266-279.
doi: 10.19975/j.dqyxx.2020-028
摘要:
海平面变化是全球气候系统变化的一个组成部分，是环境变化的重要指标，也会影响沿海区域及岛屿的生态环境甚至存亡. 全球海平面变化由海水质量变化和比容海平面变化构成. 海水质量变化主要是由于两极冰盖和高山区的冰川融化流入海洋所致；比容海平面变化是由海水的温度和盐度变化所引起的，其中温度变化是最主要的因素. 本文介绍了海平面变化各种监测技术的发展过程，并对海平面变化的研究现状进行了总结. 所有研究成果均表明，近100多年以来，全球海平面一直处于上升态势；近几十年以来，海平面呈现加快上升并且越来越快的趋势. 目前仍然存在一些问题：人们还没有完全掌握海平面变化规律，对未来海平面变化预测有较大不确定性；深海缺乏实测数据；厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）的变化规律以及对海平面的影响；GRACE陆地与海洋信号无法完全分离以及GRACE与GRACE-FO之间的一致性分析等. 这些问题都需要进一步开展研究.
海平面变化是全球气候系统变化的一个组成部分，是环境变化的重要指标，也会影响沿海区域及岛屿的生态环境甚至存亡. 全球海平面变化由海水质量变化和比容海平面变化构成. 海水质量变化主要是由于两极冰盖和高山区的冰川融化流入海洋所致；比容海平面变化是由海水的温度和盐度变化所引起的，其中温度变化是最主要的因素. 本文介绍了海平面变化各种监测技术的发展过程，并对海平面变化的研究现状进行了总结. 所有研究成果均表明，近100多年以来，全球海平面一直处于上升态势；近几十年以来，海平面呈现加快上升并且越来越快的趋势. 目前仍然存在一些问题：人们还没有完全掌握海平面变化规律，对未来海平面变化预测有较大不确定性；深海缺乏实测数据；厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）的变化规律以及对海平面的影响；GRACE陆地与海洋信号无法完全分离以及GRACE与GRACE-FO之间的一致性分析等. 这些问题都需要进一步开展研究.
2021, 52(3): 280-290.
doi: 10.19975/j.dqyxx.2021-002
摘要:
冰川地震学结合了冰川学和地震学的综合优势，形成一门年轻的交叉学科. 冰震是指冰川运动和破裂过程中产生的振动，包括从微小的嘎吱声到相当于7级地震的突发性破裂或滑动. 当前，根据冰震发生的位置以及发生机理的不同，将冰震大概分为五类：冰川表层破裂、冰川终端崩解、冰内水力压裂、冰腔水流震荡、冰层基底黏滑. 冰震研究除了可以采用传统地震学方法外，也可以结合GPS、数值模拟、冰川物性等多学科综合方法来研究，进一步可以探究冰崩的发生过程及危险性评估. 本文回顾了国内外冰川地震学的研究进展，介绍了我国研究人员在青藏高原地区开展的冰川地震研究工作，综合探讨了冰川地震对天然地震研究的启示.
冰川地震学结合了冰川学和地震学的综合优势，形成一门年轻的交叉学科. 冰震是指冰川运动和破裂过程中产生的振动，包括从微小的嘎吱声到相当于7级地震的突发性破裂或滑动. 当前，根据冰震发生的位置以及发生机理的不同，将冰震大概分为五类：冰川表层破裂、冰川终端崩解、冰内水力压裂、冰腔水流震荡、冰层基底黏滑. 冰震研究除了可以采用传统地震学方法外，也可以结合GPS、数值模拟、冰川物性等多学科综合方法来研究，进一步可以探究冰崩的发生过程及危险性评估. 本文回顾了国内外冰川地震学的研究进展，介绍了我国研究人员在青藏高原地区开展的冰川地震研究工作，综合探讨了冰川地震对天然地震研究的启示.
2021, 52(3): 291-307.
doi: 10.19975/j.dqyxx.2021-005
摘要:
新生代青藏高原的隆升改变了整个亚洲的构造格局，对气候、环境均产生了重要的影响，但高原的隆升扩展机制众说纷纭. 青藏高原东南缘作为扩展前缘，其构造演化对了解整个高原的扩展机制具有重要的意义. 本文总结了近年来对青藏高原东南缘地壳结构研究的最新进展，特别是2011年中国地震科学探测台阵计划开展以来，利用密集地震台阵取得的新成果，探讨了青藏高原东南缘地壳的结构与变形机制. 这些研究发现青藏高原的地壳由高原向外围减薄，但在高原边界断裂附近存在地壳厚度突变带；下地壳中存在两个独立的低速异常，一个位于松潘—甘孜块体下方，被高原的边界断裂所围限，另一个位于小江断裂带下方，呈NE-SW向展布. 我们认为青藏高原东南缘下地壳物质被边界（丽江—小金河）断裂所围限，并没有继续向边缘流出，但是地壳挤出产生的应力作用继续向东南方向传递，造成了小江断裂带附近的地壳变形.
新生代青藏高原的隆升改变了整个亚洲的构造格局，对气候、环境均产生了重要的影响，但高原的隆升扩展机制众说纷纭. 青藏高原东南缘作为扩展前缘，其构造演化对了解整个高原的扩展机制具有重要的意义. 本文总结了近年来对青藏高原东南缘地壳结构研究的最新进展，特别是2011年中国地震科学探测台阵计划开展以来，利用密集地震台阵取得的新成果，探讨了青藏高原东南缘地壳的结构与变形机制. 这些研究发现青藏高原的地壳由高原向外围减薄，但在高原边界断裂附近存在地壳厚度突变带；下地壳中存在两个独立的低速异常，一个位于松潘—甘孜块体下方，被高原的边界断裂所围限，另一个位于小江断裂带下方，呈NE-SW向展布. 我们认为青藏高原东南缘下地壳物质被边界（丽江—小金河）断裂所围限，并没有继续向边缘流出，但是地壳挤出产生的应力作用继续向东南方向传递，造成了小江断裂带附近的地壳变形.
2021, 52(3): 308-325.
doi: 10.19975/j.dqyxx.2021-001
摘要:
在构建现代地球模型时，地球内部分层结构主要是根据地震波资料确定的；而地球内部密度及弹性参数，特别是地幔以下大尺度结构的密度分布，则主要是根据地球自由振荡的弹性简正模观测资料确定的. 本文概述了地球自由振荡简正模本征值的求解理论和方法，介绍了球型和环型模态位移场表达式，讨论了地球自由振荡模态的衰减、分裂与耦合效应；总结了多线态分裂谱线探测和分裂参数估计的方法，综述了利用弹性简正模开展地震矩张量、地球三维非均匀性结构和内核超速旋转约束与反演研究的主要进展和存在的问题. 最后作为展望，本文还讨论了地球自由振荡简正模的未来研究趋势.
在构建现代地球模型时，地球内部分层结构主要是根据地震波资料确定的；而地球内部密度及弹性参数，特别是地幔以下大尺度结构的密度分布，则主要是根据地球自由振荡的弹性简正模观测资料确定的. 本文概述了地球自由振荡简正模本征值的求解理论和方法，介绍了球型和环型模态位移场表达式，讨论了地球自由振荡模态的衰减、分裂与耦合效应；总结了多线态分裂谱线探测和分裂参数估计的方法，综述了利用弹性简正模开展地震矩张量、地球三维非均匀性结构和内核超速旋转约束与反演研究的主要进展和存在的问题. 最后作为展望，本文还讨论了地球自由振荡简正模的未来研究趋势.
2021, 52(3): 326-340.
doi: 10.19975/j.dqyxx.2020-029
摘要:
朝鲜自2006年10月9日第一次开展地下核试验以来，分别于2009年5月25日、2013年2月12日、2016年1月6日、2016年9月9日和2017年9月3日相继进行了5次规模较大的核试验. 由于核爆炸和天然地震的震源机制不同，可以通过核爆炸产生的地震波来进行核试验的监测，核试验相关地震学研究一直是国内外专家关注的焦点. 本文分别从事件定位、性质识别、当量和埋藏深度等几个方面总结了近些年来朝鲜核试验相关地震学的研究进展，并基于文献计量学方法对朝鲜核试验相关地震学研究现状进行分析，综合结果表明，近些年基于朝鲜核试验的相关地震学研究的主要研究方向为核试验定位、当量估算以及震源深度等.
朝鲜自2006年10月9日第一次开展地下核试验以来，分别于2009年5月25日、2013年2月12日、2016年1月6日、2016年9月9日和2017年9月3日相继进行了5次规模较大的核试验. 由于核爆炸和天然地震的震源机制不同，可以通过核爆炸产生的地震波来进行核试验的监测，核试验相关地震学研究一直是国内外专家关注的焦点. 本文分别从事件定位、性质识别、当量和埋藏深度等几个方面总结了近些年来朝鲜核试验相关地震学的研究进展，并基于文献计量学方法对朝鲜核试验相关地震学研究现状进行分析，综合结果表明，近些年基于朝鲜核试验的相关地震学研究的主要研究方向为核试验定位、当量估算以及震源深度等.
2021, 52(3): 341-347.
doi: 10.19975/j.dqyxx.2020-021
摘要:
汞主要来源于地球深部地幔岩石和岩浆，具有溶解度小、蒸气压低、穿透能力强等特点. 地震前，汞在高温和强压力梯度下穿过不同的介质到达地表，导致汞震前异常. 汞的前兆异常特征通常被用作地震前预测的重要指标. 本文综合国内应用汞的地震观测案例，得出以下结论：（1）与气态汞相比，水溶性汞具有收集方便、不易受传输介质干扰、前兆异常幅度大等特征，易震前观测；（2）水溶性汞观测异常结束到发震时间间隔较长，而气态汞异常一般持续到地震发生；（3）震前汞的异常幅度通常是本底值的数倍至几十倍，这往往与震中距离、震级大小及地质构造有关；（4）对于5级及以下地震，水溶性汞异常范围通常在200 km以内，5～6级地震映震范围在500 km以内. 此外，汞震前观测异常与孕震应力场作用下的地下流体活动有关，汞的同位素分馏技术提供了一种新的手段来解决断裂带汞的来源以及汞与地壳深部流体活动的关系.
汞主要来源于地球深部地幔岩石和岩浆，具有溶解度小、蒸气压低、穿透能力强等特点. 地震前，汞在高温和强压力梯度下穿过不同的介质到达地表，导致汞震前异常. 汞的前兆异常特征通常被用作地震前预测的重要指标. 本文综合国内应用汞的地震观测案例，得出以下结论：（1）与气态汞相比，水溶性汞具有收集方便、不易受传输介质干扰、前兆异常幅度大等特征，易震前观测；（2）水溶性汞观测异常结束到发震时间间隔较长，而气态汞异常一般持续到地震发生；（3）震前汞的异常幅度通常是本底值的数倍至几十倍，这往往与震中距离、震级大小及地质构造有关；（4）对于5级及以下地震，水溶性汞异常范围通常在200 km以内，5～6级地震映震范围在500 km以内. 此外，汞震前观测异常与孕震应力场作用下的地下流体活动有关，汞的同位素分馏技术提供了一种新的手段来解决断裂带汞的来源以及汞与地壳深部流体活动的关系.
2021, 52(3): 348-352.
doi: 10.19975/j.dqyxx.2021-010
摘要:
