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吴建平
(中国地震局地球物理研究所,北京,100081)
摘 要 通过国内外有关城市地震活断层探测的实例,对城市地震活断层探测的主要地球
物理方法进行了介绍。由于城市地区特殊的干扰环境,城市地震活断层探测需要对传统的技术方法进行必要的改进和调整,以提高探测方法的抗干扰能力。城市地震活断层探测应充分利用高分辨浅层地震勘探和人工地震测深精度高的优势,根据不同城市的地球物理特征,配合电法勘探、磁法勘探、重力勘探和天然地震观测等其他地球物理方法,通过对资料的综合分析和解释,提高探测结果的分辨率和可靠性。
关键词 活断层;城市地区;地球物理勘探
引言
随着20世纪90年代美国洛杉矶北岭地震、日本阪神地震等一系列城市地震的发生,世界各国越来越清楚地认识到城市活断层探测与研究的重要性和紧迫性,相继实施了大城市减灾项目,试图通过城市及其邻近地区有潜在发震危险的活断层探测,更合理地进行城市规划和抗震设防,减轻城市可能遭遇的地震损失。
Ξ
1994年美国加州洛杉矶北岭地震后,美国立即组织在加州及其邻近海域开展了大规模的活断层探测工作。为了更准确地描绘洛杉矶地区的活断层分布和地下介质的精细结构,了解该地区的地震发生机制,确定未来可能威胁到洛杉矶市的直下型地震的震源位置,预测地震可能造成的强地面运动,从而减轻直下型地震可能造成的损失,1999年美国地质调查局和南加州地震中心采用1400套地震仪对该地区进行了详细的人工地震探测,同时开展了天然地震的观测与研究。近年来,美国和有关机构相继在许多地区开展了大量的地震活断层调查工作。日本在1995年阪神地震后修改了原有的防灾,计划对全国的活断层开展全面的调查。我国省在1999年集集地震发生后,决定用5年左右的时间,实施“地震与活断层研究”计划。我国是一个多地震的国家,地震活动频度高、震级大,地震对城市的威胁不容忽视,开展大城市地震活断层探测与地震危险性评价工作是减轻城市地震灾害的当务之急。通过开展大城市地震活断层探测与地震危险性评价工作,使城市规划更加科学、合理,新建的重要设施、生命线工程、居民小区等尽可能地避开活断层,使己建在活断层上的重要建筑设施尽早采取防范措施,能有效地减轻城市地震灾害,保障人民生命财产安全,保持社会稳定和经济建设可持续发展。
在“大城市地震活断层探测与地震危险性评价”项目中,即将开展活断层探测的大城市大多位于第四纪松散沉积覆盖区或滨海沿岸地带,岩石露头极少,断层痕迹不明显。在这些城市开展活动断层的探测,地球物理探测手段,特别是综合的地球物理探测手段具有重要的不可替代的作用。
1 城市活断层探测的主要地球物理方
法
城市地震活断层地球物理探测的目的是准确查明地表附近活动断层的空间分布,确定其深部延伸情况,探测可能存在的隐伏活动断层,揭示地下介质的特性和深部构造环境,为活断
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2—Ξ中国地震局地球物理研究所论著:01A C 2026。
层的地震危险性评价提供依据。城市活断层探测的地球物理方法主要包括浅层地震勘探、人工地震测深、微重力测量、高精度磁测、电法勘探和天然地震观测等。
城市地球物理探测与传统的野外工作相比面临着许多困难。城市建筑和公共设施制约了探测工作的设计和施工,工业生产、公共交通和居民生活对探测工作产生很强的干扰。一些在城市以外行之有效的地球物理探测方法,在城市地区面临着很大的挑战。在城区开展地球物理探测,需要对传统的技术方法进行改进和调整,提高探测的抗干扰能力和分辨率。同时,应针对城市地区的特点,采用多种有效方法进行综合地球物理探测与解释,得到更加可靠的地下介质结构和活断层分布图像。下面我们通过少量实例对城市地震活断层探测主要的地球物理方法作简单介绍。111 浅层地震勘探
浅层高分辨地震勘探是城市活断层浅部探测中最为有效的探测方法之一,可以提供断层的位置、几何形态、断层带宽度、断层活动和地层变形时代等有关参数[1～3],对了解构造活动历史,研究强震发生的可能性等具有重要作用。
城市地区的浅层地震勘探,主要受交通和
机械振动的干扰,必须采取切实可行的针对性措施,通过选择合适的震源、合理的技术方案和资料处理手段,最大限度地抑制干扰,提高信噪比。此外由于城市建筑和地下设施等造成浅表介质的强烈不均匀性,对浅层地震勘探产生很大的干扰,在工作和解释中应予以充分的重视。
浅层地震勘探一般采用24道或48
道浅层地震勘探仪进行观测,震源主要可选用锤击震源、震源、可控源、电火花源和炸药等,其中炸药震源主要适合在城市周围的野外地区进行工作。目前高质量的浅层地震勘探可以提供2～3m 的水平分辨率,垂直分辨率可控制在深度的10%以内。
图1给出了中国地震局地球物理研究所在新加坡城市地区得到的高分辨浅层地震勘探剖面。可以看出,浅层地震勘探可以很好地反映出垂直断距较大的断层。图2给出了一个走滑断层的例子。由于走滑断层的垂直错距较小,因此在走滑断层的浅层地震反射剖面中很难直接依靠反射层的错动判定断层的存在。但由于断层附近通常存在一定宽度的断层带,造成反射界面不连续的现象,可以依据这些特点结合其他资料综合判定断层的存在和确定其准确的位置。
图1 新加坡城市活断层探测实例(中国地震局地球物理研究所,1997)
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图2 走滑断层的浅层地震反射剖面
高分辨率浅层地震勘探不仅可以用来确定断层的位置和产状,而且可以用来判定地层的变形特征和断层的活动时代。
图3给出了利用浅层地震勘探初步确定断层活动时代的一个实例。该图是经过偏移处理和深度转换的地震反射剖面。从图中可见,反射剖面中存在几个连续性很好的反射面:白垩系(K ) 古生界(Pz )界面;第三系(
T ) 白垩系(K )界面;第四系(Q ) 第三系(T )界面。地层从北向南倾斜,其中第三系 白垩系界面从北段向南逐渐
加深。在550和700号点之间,Q T 和T K 界
面具有很好的连续性,穿过K Pz 界面的断层没有发展到第三系地层,表明这些断层在第三纪以来,没有发生明显的活动。与这些断层明显不同的是,750至850号点之间,地层产生了明显的形变,断层穿过Q T 界面并一直延伸到第四系内部,显然这些断层在第三纪仍在活动。根据715和805号点之间第四系内部反射波的其他特征还可进一步判定地层的形变和断层的活动发生在早第四纪之后。
图3 经过偏移处理和深度转换的地震反射剖面图
图中的Q 、T 、K 和Pz 分别表示第四系、第三系、白垩系和古
生界地层,黑粗线为断层,顶部数字为观测点号
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利用近垂直的深地震反射剖面、宽角反射 折射剖面等深部地球物理方法可以进一步揭示断层深部延伸情况和地壳内部及上地幔顶部附近介质的精细结构[4～5]。由于必须采用爆炸源,该方法主要适合在城区外围对主要活动断层和深部隐伏断层进行探测,确定浅部断层的深部延伸情况、浅部和深部不同断层的相互关系,了解地壳深部细结构和可能的物质组成等。
例如,1994年北岭地震后,为了准确描绘洛杉矶地区的活断层分布,特别是许多地表无出露的隐伏断层的分布特征,预测未来强震的发生地点,南加州地震中心、美国地质调查局和其他机构的科学家们对该地区进行了详细的人工地震和天然地震的观测研究。图4给出了通过人工地震反射和天然地震观测研究得到的沿观测剖面的沉积层的厚度变化、介质速度结构、地表活断层和深部隐伏断层的分布特征以及强震孕育的构造模式。
“八五”和“九五”期间,我国相继在一些典型的大震区开展了人工地震测深研究。王椿镛等对华北伸展构造区和天山挤压构造区内的大震区进行了深入的研究,重点解剖了邢台(图5)和玛纳斯大震区(图6)的地壳细结构和介质物性,取得了这些地区强震发生的深部地球物理背景。他们发现在震源区及其下方存在某种特殊的地壳结构及异常的介质特性,例如高倾角深断裂、浅部铲形正断层、中地壳内大型滑脱面等,初步建立了强震孕育的构造模式。在大城市地区采用深部地球物理方法探测活断层的深部特征,详细了解浅部构造与深部构造之间的关系,对于判断活动断层的地震危险和预测可能的强震发震地点等具有重要意义。
113 电法勘探
电法勘探的种类繁多,其中适用于地震活断层探测的方法主要包括地质雷达勘探、高密度电法、大地电磁测深、瞬变电磁法等。
地质雷达具有较高的分辨率,它利用地下介质电性界面的反射和透射波确定地下介质的分布特征,其原理和处理方法与反射地震类似。地质雷达可用于埋深较浅(通常小于30m)的活断层探测,以查明活断层的位置、产状及其上断点埋深等。地质雷达的探测深度主要取决于电磁波的频率和地下介质的电导率、磁导率和介电常数,频率越高,介质的电导率越大,探测深度越浅。图7给出了中国地震局地球物理研究所卢军等利用地质雷达探测古墓的一个实例。图7a为正常剖面,图7b为古墓上方附近的探测剖面。
高密度电法可对地表以下数百米深度范围内的断层进行调查,与浅层地震勘探相配合,可以提高浅层地震勘探在某些特殊部位解释的可靠性。图8给出了中国地震局地球物理研究所在新加坡城市地区进行高密度电法勘探的一个实例。
在电法勘探中要特别注重针对城市地区干扰大的特点,采取必要的技术措施提高观测系统的抗干扰能力。如中国地震局地球物理研究所研制的高精度电测台阵CT成像系统及抗强干扰的伪随机编码供电的水压致裂电测台阵系统等,具有极强的抗干扰能力,可在高工业干扰的大城市内及其外围进行探测深度较大(0～100m)的电阻率CT成像。
大地电磁探测以天然交变电磁场为场源,主要用于城市外围地区深部电导率的纵、横向变化规律探测,圈定深浅部规模较大的地震活断层的展布[6],为揭示现今地震活断层的性质、空间展布及深浅部构造关系提供佐证。近年来,工业干扰源大地电磁(II M T)法得到了较快的发展,该方法可适应城市地区的探测研究工作。如中国地震局地球物理研究所与瑞典乌普萨拉大学合作在强工业干扰的唐山市开展了这方面的研究,并取得了成功。该方法对工业干扰不是采用传统的回避与舍弃的方法,而是把工业干扰当成源,仿照天然地震确定地壳结构的思路,先确定电源参数,再按有源公式确定地下结构。
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图4 洛杉矶地区活断层分布、人工地震探测剖面和构造运动模型图
图5 邢台强震区人工地震反射剖面
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图6 玛纳斯大震区人工地震反射剖面解释结果图
图7 地质雷达探测剖面
(a)正常剖面;(b)古墓探测剖面
114 井间层析成像
井间层析(CT)技术是20世纪80年代发展起来的高新技术,它主要包括电磁波[7]、声波和电阻率层析成像技术。电磁波层析成像是一种适合在城市地区开展工作的地球物理探测技术。该方法的特点是基本不受城市工业电流的干扰,可以通过测量电磁波在两个钻孔间不同路径的能量衰减特征,确定地下介质的电磁波吸收系数分布,得到井间介质的精细图像。该技术已被广泛应用于金属矿、断层、破碎带、风
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化带、洞穴探测等许多领域。井间层析成像的探测深度由钻孔深度而定,目前已达到800m 。对目标体的分辨率,垂直深度015m ,水平方向1～2m 。层析技术的高精度及层析图像的直观、精细等特点,不仅是地质构造判读的依据,
也是对断层进行高精度定位、检验的一种不可替代的技术。图9为某矿山的井间CT 图像。图像底部(168m 以下的黑色条带)为开采巷道顶部。在图的中下部(120～160m 深度间)有一条黑色斜条带,其倾向基本与巷道平行。
这是
图8 新加坡城市地区电阻率与地震联合成像剖面图(中国地震局地球物理研究所,1999)
水平分辨率3m ;深度误差5%;探测深度250m 。图中灰度底为电阻率成像结果,粗实线为地
震勘探得到的界面。由联合成像推断的风化槽
、破碎带和断层等均为钻探与开挖所证实
图9 井间电磁波层析成像图
一条含水破碎带,是由开采后造成的覆岩遭受破坏产生的,其深度定位精度015m 。随着施工任务的完成证实,在D 4井150m 深处灌浆一次成功。115 重力探测
重力勘探是通过测量由地下介质的密度差异引起的异常研究地下介质不均匀特征的地球物理探测方法[8～9]。重力勘探成本低,效率高,地质效果较好,在地下地质构造和矿产资源探测等方面得到了广泛的应用。随着高精度重力仪的出现,微伽级的高精度重力探测在地下溶洞、城市地下空穴、古墓、小断层探测等方面得到了越来越多的应用。
在地震活断层探测的总体设计阶段,应充分利用本地区现有的重力资料,对工作区内的重力异常进行认真的分析,研究该地区主要断裂构造与重力异常的关系,推断可能存在的隐伏断层,为地震活断层探测的总体设计提供基础资料。
城市地震活断层的重力探测工作要求有很
高的观测精度,但由于工业、交通等人为干扰
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大,因此在测线的布设和观测的时间方面要加以充分的考虑。此外,对于高楼密集的城区,必须认真考虑建筑物等对重力的影响。在浅层活断层的重力观测中,应尽量采用高精度的拉科斯特重力仪。该仪器单台精度可达10ΛGal ,采用三台往返观测,精度可达4ΛGal 。拉科斯特重力仪与红外测距经纬仪联合观测,经地形、近区改正(选用合理的建筑物影响改正模型)后,重力总精度可达8ΛGal 。假设垂直小断层埋深
100m ,界面密度差018g c m 3
,布设垂直于断层走向的测线长度1km ,点距20m ,则探测垂直错动的分辨率为113m ;若断层垂直错动10m ,则断层水平定位误差为8m 。
图10给出了利用重力和其他资料反演的一个实例。通过与地震勘探、钻探等资料的结合,利用重力反演得到了精细的地下密度分布特征,较好地揭示了基岩面的起伏、断层的位置及空间分布等情况。
利用长期的重力场测量资料,通过重力反演还可以对孕震体密度场变化、断层对地震发生与迁移的作用和流体对断层活动的作用等进行深入研究。116 磁法勘探
磁法勘探是通过观测和分析介质磁性差异
引起的磁异常,研究地质构造和矿产资源等分布规律的一种重要的地球物理勘探方法。它在大地构造分区,断裂带、接触带、破碎带和基底构造的探测,沉积岩、侵入岩、喷出岩以及变质岩的分布范围划分等方面有着广泛的应用。断裂带的磁异常因不同的构造作用以及其后发生的地质过程而具有不同的特征。其异常特征包括岩石在经受外力作用,尤其是出现破碎后,出现的因岩石磁性降低引起的负异常;因深断裂内伴有岩浆活动或热液侵入带来的磁场增强所表现的正异常,或因热退磁作用引起的负异常。另外,由于断裂切断了地质构造的连续性,使与构造有关的磁场形态出现不连续变化,从而表现出异常走向改变以及磁场陡变等特征。通过磁测,查明磁异常分布特征即可判定断层位置、走向及断层性质。
根据不同的研究对象,磁法勘探既可探测从地表到数百米深度的浅部构造,也可研究深部地质构造,估算居里点深度等。磁法勘探的分辨率主要受探测精度,异常体的磁性差异、埋深以及干扰背景大小等的影响。
在地震活断层探测的总体设计阶段,应充分利用我国现有的航磁、地面磁测资料,通过
图10 重力观测解释剖面
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研究该地区的地质构造,分析对比磁异常与已知断层和活断层的关系,为总体设计提供重要的基础资料。图11为航磁异常与其他地球物理资料的综合解释剖面。由于地面高精度磁测的费用大大低于浅层地震勘探,对于能通过高精度地面磁测有效地获得有关断层的产状、埋深等参数的地区,有可能适当减少浅层地震勘探的工作量,从而节省勘探经费。同时高精度磁法勘探的解释结果也是地球物理勘探的综合解释的重要资料,是对浅层地震勘探或其他地球物理勘探的必要补充。
大量的研究表明,许多重要断层都存在明显的地面地磁异常,通过地面高密度高精度磁测,可以查明产生磁异常的中小规模隐伏断层的位置、走向及断层性质。图12给出了中国地震局地球物理研究所通过高精度磁测得到的紫荆关活动断层的磁异常图。
在城市地震活断层探测中,磁法勘探易受城区内密布的地下管线、众多的电力设施及钢筋混凝土结构的磁异常干扰,因此磁法探测应主要着眼于城市外围地区或城市范围内相对空旷的地区。
117 宽频带流动地震台阵观测与地壳深部结
构研究
宽频带流动地震台阵观测利用地方震和远
震记录研究地壳、上地幔精细三维结构图像以及微震活动图像,提供活断层所在地区的地质构造背景,为地震活断层的判定和地震危险性评价提供依据。
宽频带流动地震仪的观测应用是近年来地震学中最引人注目的进展之一。利用宽频带、大动态范围的高精度地震仪进行流动地震观测,得到高质量的地震波形资料,通过三维走时层析成像(图13)和接收函数反演等方法,可以对台阵附近的深部介质结构进行深入细致的研究[10～13]。利用地震相对定位技术以及层析成像技术中的速度结构和震源同时反演的方法可以得到更加可靠的微震活动图像(图14)。在微震活动较强的区域,有可能依靠微震活动图像确定隐伏断层和部分活断层的分布情况。
近年来,我国的区域性地震层析成像研究取得了很大的进展,华北、云南、、等不同区域的层析成像结果为中国的区域构造研究提供了新的资料[14～16];一系列基于强余震观测资料的震源区介质结构的研究,为地震的深部构造环境研究提供了宝贵经验。在走时层析成像研究中,要充分利用高质量流动地震台阵和日益改善的地方台网的地震走时资料、新近发展的走时层析成像方法以及现有的各种地球物理资料提供的最新研究成果,反演
图11 磁异常解释剖面
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中应考虑特定区域可能存在的复杂的速度不连续面以及不连续面之间的三维速度变化,最大限度地提高层析成像的精度和分辨率。
宽频带远震接收函数方法是近年来发展较快的地震学方法之一,它在岩石圈速度结构、上地幔速度间断面特性、地壳厚度、地壳各向异性、重要构造单元边界的划分等研究中得到了广泛的应用。由于远震接收函数能较好地反映台站下方附近的速度结构,并且对速度界面特别敏感,因而极大地提高了对速度模型的分辨率。
国内外在利用接收函数研究地壳内部速度结构方面取得了很大的进展,研究成果涉及地壳内部结构、深大断裂、俯冲带、地壳厚度、上地幔速度间断面等诸多方面。我国在青藏高原、北京的延怀盆地、伽师地区、云南等许多地区开展了远震接收函数的研究工作,取得了一系列重要的研究成果。图15给出了吴建平等利用云南数字地震台网资料得到的该地区地震台站下方的S波速度结构。在接收函数的反演中应注意利用其他地球物理资料的研究成果和地震学的其他资料作约束,其中包括人工地震资料、天然地震的面波资料等,以进一步提高解释的可靠性。对于密集的天然地震观测剖面,可以采用类似于人工地震的叠加、偏移等处理手段直接得到观测剖面下方的“接收函数剖面”和地壳内部的精细速度结构。
相对地震定位利用不同地震在观测台站的相对到时差,确定微震之间的相对位置。与传统方法相比,地震之间相对位置的精度得到极大的提高。
在天然地震资料的解释中,应注意对比远震和近震体波走时层析成像结果、接收函数的反演结果和其他的地球物理观测结果,提高解释的可靠性。
118 活断层的鉴别
长期以来在活动断层的探测中,活动断层与一般断层的区分,特别是利用地球物理勘探
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图13
旧金山湾地区地震层析成像及活断层分布
图14 震源位置分布图
(a )传统定位结果;(b )利用相对走时差得到的地震定位结果
方法确定断层的活动性一直是我们面临的难点之一。中国地震局地球物理研究所对利用综合阵列电测方法区分地震活动断层和一般断层的方法进行了深入研究。由于断层的活动性与孔隙压力、地下水含量、流速、流向等地下水的动力学参数等有密切的关系,台阵电位成像法可用于断层活动性研究;采用水压致裂充电台阵法,电测主应力方向各向异性法及断层活动度起潮力谐振法等高新技术,可以对地震活动断层应力场及现今运动状态进行测量,为城市活动断层的探测提供重要依据。此外,有关活动断裂构造磁效应的观测和研究结果也为活断
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层的探测与评估提供了新的依据。
119 强地面运动的模拟
城市地震活断层探测的最终目的是对城市活动断裂产生的地震和地质灾害进行评估,根据活动断层的类型提出防范和应急综合措施以及合理使用土地资源和城市规划的建议。因此,根据大城市地震活断层的探测结果,研究大城市及其附近地区可能发生的强震产生的强地面运动分布,对城市的防震减灾规划具有重要意义。
近年来全球一些大都市地区和人口稠密地区相继发生了强烈地震,造成了极大的破坏。这些强震震例表明,近断层强地面运动的分布特征受一系列因素控制,这些因素主要包括:①地震的震源特征,如震源机制、破裂过程、滑动量分布等;②地质构造、速度结构等。盆地区独特的地下结构使城市一些区域的地震动幅度和持续时间大大增加,长周期地震动分量发育对城市的高层建筑、生命线系统、桥梁等构成极大的威胁。因此,城市活断层的近场强地面运动影响场的预测对城市规划具有重大的意义。
目前国际上三维模拟已可模拟较为真实的三维速度结构、地震震源过程情况下的地面运动[17～19]。三维模拟的优点在于可以比较方便地模拟位于盆地或山谷地带地下速度结构复杂的城市,同时计算整个平面上的地面运动,预测不同震源过程的地震的强地面运动分布情况。目前美国、日本等强震较多而大城市密集的国家开展了许多这方面的研究。现在最有效的研究手段是在活断层探测、地下结构探测、速度结构等研究结果的基础上,建立细致的三维地壳速度结构、活断层产状、破裂分布方式等模型,利用三维有限差分程序,模拟活断层近场地区的强地面运动分布情况。这种先进手段可以给出明确的结果,如地震动峰值分布图、任意时刻的地震动分布图、地震波的传播过程、任意剖面上的地震动分布等图件。随着计算机技术的飞速发展,已使需要大型计算能力的三维模拟手段变得易于实现。中国地震局地球物理研究所余言祥等采用世界上最先进的求解波动问题三维有限差分程序,对一些不同类型的震源模型进行计算,获得了满意的效果。该程序在技术上采用四阶交错网格有限差分,精度高,
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速度快。由于采用了一系列独特的内存优化技术,使原来需要在巨型计算机上才能运行的三维有限差分模拟,现在可在普通高性能工作站上运行。图16是他们利用三维有限差分方法对1987年美国惠蒂尔谷地震产生的强地面运动的模拟结果
。
图16 惠蒂尔谷地震地面峰值速度分布模拟图
采用三维有限差分方法模拟。(a )垂直向峰值速度分布;(b )水平向速度峰值分布
2 综合地球物理勘探及解释
长期以来,综合地球物理勘探解释方法受到地球物理学家和地质学家的高度重视。在城市地震活断层的调查中,对具有不同地质条件的城市,应充分考虑其地球物理特征,选择多种有效的地球物理方法进行综合勘探,结合地质构造特点对观测资料进行综合分析和解释,最大限度地消除解释的非唯一性,满足城市地震活断层探测的实际需要。
综合地球物理勘探解释可以是利用反映介质相同或相似特性的不同方法之间的综合解释,如地震反射资料、折射资料和天然地震资料的综合解释,也可以是反映介质不同特性的不同方法之间的综合解释,如电法勘探、重力勘探、磁法勘探与地震勘探等资料的综合解释。图8给出了中国地震局地球物理研究所在新加坡城市地区开展基岩面起伏和断层分布探查时,采用浅层高分辨率地震勘探和电阻率层析成像两种方法综合勘探解释的例子。通过利用两种不同的探测方法,得到的结果相互印证相互补充,准确地区分了断层和风化带,给出了断层和风化带的位置和分布范围,提高了解释的分辨能力和可靠性。
综合地球物理解释是一项复杂细致的工作,对研究人员的素质有很高的要求。实际工作中解释人员不仅应具备丰富的实践经验,而且必须有坚实的理论作基础,否则很难得到可靠的结果。
本文仅通过少量典型的实例对主要的可能用于城市活断层探测的地球物理方法作简单介绍,文中没有涉及具体的技术和方法细节,感兴趣的同志可以查阅相关专业的文献和专著。
本文根据中国地震局地球物理研究所编写的“城市地震活断层探测的地球物理方法”修改、缩编而成,文中的许多内容来自余言祥、郑金涵、卢军、何正勤、赵丛利、周海南等在相关章节的论述,谨向他们表示衷心的感谢。同时要感谢所领导和人事处有关同志的大力支持。
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Bu ll Seis m Soc Am.1996,86:1091～1106
18 H artzell S,et al.T h ree di m en si onal structu re influence on the strong2mo ti on w avefield of19L om a P rieta earthquake.Bu ll Seis m Soc Am,1999,:1184～1202
19 F rankel A,et al.T h ree2di m en si onal si m u lati on of ground mo ti on in the Seattle regi on fo r earthquakes in the Seattle fau lt zone.Bu ll Seis m Soc Am,2000,90:1251～1267
(收稿日期:2001205218)
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1
Geophysica l M ethods of Se is m ica lly Active
Fault D etection i n C ities
W u J i anp i ng
(In stitu te of Geop hysics ,CSB ,B eijing ,100081)
Abstract T h is p ap er in troduces the m ain geop hysical m ethods of seis m ically active fau lt detecti on in city areas ,th rough som e exam p les abou t seis m ically active fau lt detecti on s in som e cities at hom e and ab road .B ecau se of sp ecific in terference environm en t of city areas ,it is necessary to i m p rove and readju st traditi onal techn ical m ethods in seis m ically active fau lt detecti on s of city areas ,so as to increase the an ti 2in terference ab ility of the detecti on m ethods .T he seis m ically active fau lt detecti on s in cities shou ld m ake fu ll u se of h igh reso lu ti on shallow seis m ic p ro sp ecting and sounding of artificial earthquakes ,w h ich has the advan tage of h igh p recisi on ,acco rding to the geop hysical featu res of vari ou s cities ,coo rdinating w ith o ther geop hysical m ethods ,such as electrical p ro sp ecting ,m agnetic p ro sp ecting ,gravity su rvey and natu ral earthquake ob servati on ,th rough a com p rehen sive analysis and in terp retati on to increase the reso lu ti on and reliab ility of detecti on resu lts .
Key words active fau lt ;city area ;geop hysical p ro sp ecting
地球动力学研究进展
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吴庆举
(中国地震局地球物理研究所,北京,100081)
摘 要 从地幔结构的三维层析成像、上地幔过渡带、核幔边界、热柱和热点、板块运动、
消减作用和板块的消亡、地幔的地球化学和岩石学结构等方面,回顾了20世纪地球动力学研究所取得的重大成就;探讨了地球动力学研究所面临的重要问题;指出21世纪地质学家、地球物理学家、岩石物理学家等地球科学家的通力合作,将揭示地球演化的动力学过程。
关键词 地球动力学;地球演化;进展;问题
引言
20世纪地球科学研究的重大成就之一是
根据地表多学科的观测结果,研究地球深部构造以及地球内部动力学过程。这些科学成果可以与天体物理学方面所做出的突出成就相媲美。天体物理学的进展已揭示了遥远星球的运动。然而,我们对地球深部复杂过程的了解却非常有限,因而需要地质学家、地球物理学家、岩石物理学家的共同努力,以更好地揭示地球动力学过程。
Ξ
20世纪60年代,地球科学经历了一场影
响深远的,板块构造学说使我们认识到我们人类赖以生存的这颗行星的表层被分隔成若干个一直在不停运动着的刚性板块。地球是一个充满活力、具有动力学意义的行星,它被来
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61—Ξ中国地震局地球物理研究所论著:01A C 2027。下载本文
