怎样在东京大学汶川地震震源深度研究所上查找震源机制解和在哈弗C

怎样在东京大学地震研究所上查找震源机制解 和在哈弗CMT项目中查找一样
震源机制解,或称断层面解,是用地球物理学方法判别断层类型和地震发震机制的一种方法。一次地震发生后,通过对不同的地震台站所接受到的地震波信号进行数学分析,即可求出...
可以去房产局进行查询。可以看到很多正在建设的开发项目的。诚心解答,麻烦给个好评哦,谢谢啦
后市上升速度可能放缓或进入盘整状态,减持。
上该校招生网查查看,或当地教育局的招生网查
第一篇文章应该是《嗨!亲爱的朋友们,欢迎您光临我的BLOG》是新浪附带的。这篇文章的日期就是你开通新浪的日期。
你好!
对于刚注册不久的博客并不一定就能马上在搜索引擎中搜索到自己的博客和文章!需要经过一定的努力!
1,不断更新你的博客日志,努力提高其数量和质量;以保证你的...
答: 昼夜是由于地球的自转形成的 春夏秋东是由于地球的公转形成的 自转的时候由于与公转一起存在所以太阳高度角就有变化所以就形成有夏天的昼要长一些,冬天夜要长一些.近日...
答: 如果不能让弗洛里安如愿以偿,那将会发生一场可怕的灾难,就如同地球要毁灭一般
答: 地球是距太阳第三颗,也是第五大行星:
轨道半径: 149,600,000 千米
(离太阳1.00 天文单位)
行星直径: 12,756.3 千米
质量: 5.9...
答: 山脉的人文景观教育山脉诗景的现场教育对于孩子来说,不论是南方的山脉还是北方的山脉,所看到的都是局部印象,很难在脑中全面形成地球上山脉的整体形象
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相关问答:123456789101112131415我现在怀孕6个多月了,乳房好像没发育一样怎么办?
全部答案(共12个回答)
是很大了,而且乳晕变黑了,你可以去咨询下医生。
我生的是男孩,产检的时候每次胎心都是马蹄声,可能是有一定的概率的吧
怀孕后子宫日渐增大,身体重心渐渐前移,在站立或走路时,为不保持重心平衡,孕妇必须将肩部及头部向后仰,形成一种孕妇特有的挺胸突肚姿态.这种姿态造成胸部脊柱的过度前...
孕期最好是不要长时间 的使用手机,多少都是有点辐射的,如果长期接触电器最好是穿个防辐射服,
答: 最好听医生的,我弟媳也是这样,也想试一下顺产,但预产期已经过两个星期了,所以最后也是剖的
答: 你好,怀孕的时候,饮食方面要清淡点,不能吃上火的食物。但是这些,不一定能预防的了胎儿有黄疸的
答: 8.部分胚胎或胎盘已排出,部分仍残留在子宫内。可发生大流血以至休克。此时,应急送医院进行抢救及清官术。
答: 宫外孕的症状:
1.停经:在宫外孕爆发之前,常有短期停经或月经延迟数天的情况。但也有少数人没有明显的停经,还有人将少量阴道出血当成月经,但只要她们仔细想想就...
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地震震源机制波形自动反演系统的研究现状与展望
Present State and Prospect of Automated Waveform Inversion System for Earthquake Focal Mechanism
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3秒自动关闭窗口今天宝宝大便带有黑色颗粒,这是什么原因啊?昨天我吃了很多葡萄,有关系吗?
全部答案(共9个回答)
应该是葡萄吧,颗粒应该是宝宝消化不好的奶瓣子。母乳妈妈平时要注意饮食清淡,少冷饮,凉性水果,蔬菜。
有黑色的大便可以给宝宝多喝些水的啊,可能是消化不良的。
黑色大便(柏油大便),这个情况首先要怀疑是否肠道病原菌的感染,如痢疾志贺菌引起的痢疾等等,如果仅是这一种情况,没有持续性的腹痛腹泻,那么应该不是细菌感染
消化不好,建议暂停添加辅食,我宝都四个多月了,我奶水有足够了的,一来也懒得加,二来怕他肠胃消化功能没那么好。
答: 运动 饮食,饮食呢还要注意:营养的均衡,同时还要严格控制摄入的热量,起床后先喝一杯蜂蜜水,早餐不可忽视。可以只吃一根香蕉,因为它含8卡路里的热量即可填饱肚子,但...
答: 接种预防针后没有什么特别的禁忌,可以少吃刺激性或发性物质,防止过敏发生
答: 最好用外用药治疗。因为孩子小不能够吃药,而且可能会有些印象。中医治疗效果好。用中医外用的药。
答: 怀男孩的肚子比较小和尖,女孩比较大和圆鼓
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这个不是我熟悉的地区中国大陆的强震活动与活动地块
中国位于欧亚板块东南部,受太平洋板块和菲律宾海板块向西俯冲,以及印度板块向北碰撞的作用(图1)(丁国瑜 和卢演俦,1989)。图1是中国及周边东亚地区现代板块和板内运动状态略图。它描述了上新世以来, 尤其是更新世晚期 (十余百万年 )和全新世 (一百万年 )以来,中国各个板内块体现代相对运动的形式、方向、速率及它们相互运动的整体协调状况。
在中国大陆西部 ( 东经 105o以西 ) 由于受到来自印度板块以 60 毫米 / 年左右的速率向北运动的作用, 青藏高原地区地壳缩短、增厚、强烈隆起, 并作顺时针方向的扭动。在高原内部形成了一系列沿着北西--南东向断层的左旋剪切滑动。其中最活跃的鲜水河断裂和昆仑山北缘断裂将青藏块体划分为南北两部, 南部块体以约28 毫米 / 年的速率, 北部块体以18 毫米 / 年的速率向北及北东方向运动。在高原内部及其附近的一些菱形地块周围, 则由于向北的运动和挤压形成了一系列高高隆起的链状再造山带。出现了以青藏高原为中心的向北、向东和向东南的扇形辐射状地壳块体运动格局。如塔里木地块是在以平均 14 毫米 / 年左右的速率向北运动 , 挤压天山 , 使之进行再造 山隆起。柴达木地块除本身发生褶皱外 , 还向北东以约18 毫米 / 年的速率运动。川滇菱形地块以约 10 毫米 / 年的速率向南东方向运动 , 在其边界上出现一系列活动强度高的斜冲或走滑断裂。
&&& 可以看出,
分布于青藏高原边缘及天山再造山带两侧的活动断裂, 走向近东西的多表现出逆冲活动, 走向北东或北西向的则多为兼有逆冲成份的走滑滑动。它们的平均错动速率一般为 5~10 毫米 / 年或稍大。
天山以北的准噶尔地块向北运动的速率已减至 2-4 毫米 / 年左右。但由于来自北部贝加尔一带活动的影响 , 蒙古西部块体和阿尔泰山区的部分断层又显示了较高的活动性。一系列八级地震的强烈活动,
如 1931年我国的富蕴 8 级地震 ,1905 年蒙古的杭爱 8.5 级地震和 1957年蒙古戈壁阿尔泰 8.5 级地震等都形成了巨大的地表位移。阿拉善地区是介于青藏高原北部块体、鄂尔多斯以及蒙古西部块体之间的一个相对稳定的地带。
中国东部 ( 东经约 105o 以东 ) 除台湾省外,因周围板块运动导致的表部变形与位移较西部明显减弱。没有强烈的新的再造山作用。但由板块俯冲导致的深层物质活动及溢出十分明显。在华北等地新生代初期强烈进行的大规模裂陷作用及伴随的火山活动,在新第三纪以后已经大为减弱 地壳变形进入了裂陷之后的均夷调整。各块体间的相对扭动变形增强。鄂尔多斯块体作向东北方向的运动 ( 运动速率约为 4 毫米 / 年左右 ), 同时有相对周围块体作逆时针方向的扭转。四川、扬子块体在不同程度上相对周围块体向东南运动 , 并具有一定的顺时针扭动 , 运动速率约为 4-6 毫米 / 年左右。东南沿海一带由于来自西太平洋、菲律宾板块活动以及冲绳海槽和南海盆地局部扩张的影响,活动断裂的平均滑动速率较华南其它地区稍高,约为1-3 毫米 / 年或稍小。沿海的一些与区域主要构造走向相交的活动横断层,其错动方向自北而南由北东东-南西西逐渐变化为北北西--南南东,显示出沿海一带大陆呈扇状向海辐散的蠕动图象。
&&& 总的来看,中国板内块体相对运动的状况,虽然程度不同地受到前新生代构造格架的制约,但明显地反映出它们与印度板块、西太平洋板块、菲律宾板块及欧亚板块的相对运动状态有着密切联系,并且显示出有一定的区域性特征(丁国瑜 和卢演俦,1989)。
中国是一个地震活动相当强烈的国家.中国的地震活动兼有板内地震和板间地震两种主要类型。中国大陆大多数地震属于板内地震,而台湾省兼有板间和板内地震。下述将分别介绍中国大陆和台湾省的地震及其灾害情况。
图1 中国及周边东亚地区现代板块和板内运动状态略图(丁国瑜 和卢演俦,1989)
一、中国大陆地震及其灾害
1. 活动地块和强地震活动
强震最多的国家,在占全球7%的国土上,发生了全球33%的大陆强震(张国民等,2000)。印度、太平洋、菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用及欧亚板内深部地球动力作用造就了中国大陆不同类型的活动构造,控制着中国大陆强震的空间展布格局(Molnar et al.,1975; Teng et al., 1979;邓起东,
1980),其最显著的特征之一就是巨大的晚第四纪活动断裂十分发育,将中国大陆切割成为不同级别的活动地块 。
中国大陆晚新生代和现代构造变形以活动地块运动为主要特征(邓起东, 1980; 马杏垣,1989;丁国瑜, 1991;邓起东等,1994;张培震,1999)。活动地块是被形成于晚新生代、晚第四纪(10-12万年)至现今强烈活动的构造带所分割和围限、具有相对统一运动方式的地质单元(张培震等,2003)。活动地块有如下特点:从时间尺度上是研究形成于晚新生代、晚第四纪强烈活动的地质构造,着重强调与未来强震活动密切相关的现今时段;从状态上是指现今仍在活动,并且与未来强震有关的地块运动及相关的构造变形(张培震等,2003)。
活动地块边界构造活动强烈,绝大多数强震都发生在其边界的活动构造带上。地块边界可以与地质历史上的地质块体相一致,也可以具有新生性,与老块体边界不一致。活动地块具有分级性,高级别地块内部可能存在次级地块,但不同地块之间或不同级别地块之间的构造变形在更大区域框架下具有协调性。地块内部的构造活动有两种形式:一种是相对稳定,不发生大幅度构造变形;另一种是内部次级地块之间发生相对运动,具有一定的构造活动性,但不论是其活动强度还是频度都远小于边界活动构造带。活动地块的运动不仅受到板块边界力的驱动作用,还受到深部动力作用;地块的底边界可能受不同层次的拆离带或滑脱带所控制,因深部动力作用不同,所表现在浅表的脆性构造变形和强震活动也不同。
根据活动地块的定义、性质以及研究目标,将晚第四纪到现今的构造活动性作为活动地块的划分原则(张培震等,2003)。这样,中国大陆及其邻区的活动地块可作两级划分:I级为活动地块区( active tectonic-block region)(简称地块区),II级为活动地块 (active tectonic-block)(简称地块)。中国大陆及邻区可以划分出6个I级活动地块区,它们是:青藏、西域、南华、滇缅、华北和东北亚;还可以进一步划分出拉萨、羌塘、巴颜喀拉、柴达木、祁连、川滇、滇西、滇南、塔里木、天山、准噶尔、萨彦、阿尔泰、阿拉善、兴安-东蒙、东北、鄂尔多斯、燕山、华北平原、鲁东-黄海、华南、南海等活动地块(图2)。由于构造变形和强震主要发生在活动地块区和地块的边界带附近,边界带实际上是几何结构各异、宽度变化不同的变形带或活动构造带。年间中国及邻区的几乎所有8级和80%~90% 7级以上的强震 (张国民等,2000)发生在这些活动地块的边界带上(图2)。因而,活动地块的运动及其相互作用对中国大陆强震孕育和发生起着直接的控制作用。
图2 中国及邻区活动地块与与强震(,M≥8.0)分布
锯齿状深色线条是板块边界带;深色粗线条是一级活动地块区边界带;深色细线条是二级活动地块边界带;圆点表示有史以来记录到的八级以上大地震震中位置;构造板块:EA—欧亚、ID—印度、NA—北美、PC—太平洋、PL—菲律宾;活动地块:I--西域、II--东北亚、III--青藏、IV--华北、V--滇缅、VI--南华。
表1a& 中国大陆浅源强震列表(1901~2001,MS≥7.5,h ≤70km)
注:*表示所引的目录中没给出震中烈度值
表1b& 中国大陆中、深源强震列表(1901~2001,MS≥7.0)
时间年-月-日
2.地震活动时间、空间和强度分布特征
据地震活动的资料统计(傅征祥等,2005),中国大陆百年(1901~2001)强震(MS≥6.0)的95%是震源深度(h)小于70km的浅源地震。几乎所有的地震灾害都是由浅源地震造成的.1901~2001年的101年时间中,中国大陆发生417次浅源强震(MS≥6.0,含余震),表1a给出二十世纪中国大陆MS≥7.5浅源大地震的目录.
2.1& 空间分布不均匀
图3给出1901~2001年间中国大陆浅源强震(Ms≥6.0)的震中分布. 由图可知,大多数地震发生在中国大陆西部. 假如以107°E经线为界,把中国大陆划分为东、西两部分,它们的面积分别约占大陆总面积的45%和55%,而6级以上浅震分别约占大陆全部浅震的12%和88% (表2). 即西部6级以上浅震的年活动速率约是东部的7倍.
图3 中国大陆(1901~2001年)浅源强震(Ms≥6.0)震中分布图
在欧亚、太平洋、印度和菲律宾海板块的联合作用下,中国活动地块的变形与运动是中国大陆强震孕育与发生的重要原因(张培震等,2003). 李延兴等(2003)根据中国大陆及周边地区最近几年GPS观测得到的由1598个GPS站速度组成的统一速度场, 估计了中国大陆各活动地块的运动与应变参数, 分析了各活动地块的运动与应变状态. 李延兴等(2003)指出, 从大区域看, 无论是主应变率或最大剪切应变率, 西部平均是东部的6.7倍. 所以, 中国大陆浅源强震(Ms≥6.0)大多数发生在中国大陆西部可能与西部活动地块的变形与运动相对强烈有关.
表2& 中国大陆浅源强震震中地理分布频次(N)统计(,Ms≥6.0,h≤70km)
图4给出1900~2001年间中国大陆7.5级以上浅源大地震震中分布图. 图中以四种符号标示出四个时间段的震中分布:实心园、空心园、带实心小园的空心园和半实半空园分别表示1902.01~1916.12、1920.01~1947.03、1947.07~1988.12
和1997.01~2001.12时间段. 该图明显地表明不同时间段的地震活动群集在一个主体地区内;并且, 不同时间段的地震群体活动地区是不重复的。在1902.01~1916.12时间段中,群体活动地区在新疆南北天山;在1920.01~1947.03时间段中,群体活动向东迁移到在宁夏-甘肃-青海地区;在1947.07~1988.12时间段中,群体活动地区向南迁移到西藏东部-四川-云南; 在1997.01~2001.12时间段中,1997年玛尼和2001年昆仑山口西大地震发生在西藏北部和青海-新疆交界处, 那里是前三个时间段中并没有发生7.5级以上大地震的区域(大陆西部的腹部)。因此, 在今后一、二十年内,西藏北部、青海-新疆交界及邻近地区可能是中国大陆一个新的7.5级以上大地震的群体活动地区.
在1901~2001年间, 中国大陆7.5级以上大地震的群体活动地区,在约二十年左右的时间尺度内不重复地迁移的现象, 基本上出现在大陆西部。这样的群体活动地区的迁移现象可能表明, 在某一个群体活动地区内,地震断层上长期积累的应力似乎同时(几十年左右的时间尺度)达到临界水平和基本上释放完毕。群体活动地区内的各个地震之间也可能存在相互作用(应力触发和影区),促成区内地震短期内丛集发生(Harris, 1998).
图4& 中国大陆(1901~2001年)浅源强震(Ms≥7.5)震中分布图
在1950年之后,中国地震目录(中国地震局监测预报司,1999)还给出地震深度资料,共计有972次浅震(Ms≥4.7,h≤70km)有深度记录. 图5(a)给出沿着纬向(东西方向)震源深度分布图。该分布图表明,约以1060E为界的大陆东西两部分震源深度分布有明显变化. 在大陆东部几乎所有事件都发生在深度35 km以内;而西部有相当一部分地震发生在35km以下。另外, 东部地震平均深度为167km,西部地震平均深度为2513km,表明西部地震的平均深度较东部显著的深.
板块构造理论认为地球外壳(岩石圈)在地质时期中保持刚性, 并传递弹性应力,特别是在上半部(地壳) (Turcotte
and Schubert,1982). 地壳中的构造地震与断层活动有关,通常断层某些段落是锁住不动的,在区域构造力作用下积累应力,当断层闭锁段上的应力达到临界值时, 断层快速滑动,发生地震.可以设想,有足够刚性的地壳越厚,就有发生较深地震的可能性. 中国大陆东西两部分的地壳厚度存在明显的差异. “中国岩石圈动力学图集”(中国岩石圈动力学图集编委会,1989)依据重力观测资料,得到东西部地壳厚度分别为32—44 km和44—67 km;Li等(1997)基于深部地震探测资料,得到东西部地壳厚度分别为30—45 km和45—70km(图6)。因此, 大陆东西两部分的地壳厚度的明显差异,可能是两部分震源深度差异的一个重要构造因素;同时,还可能取决于地壳不同层位的力学行为、变形特征和破裂方式等因素.
图5& 中国大陆地震震源深度的变化
(a)中国大陆沿纬向震源深度分布图;
(b)大陆东部震源深度随深度变化图;
(c)大陆西部震源深度随深度变化图.
图6 中国大陆地壳厚度分布图(Li等,1997)
图5(b) 和(c) 分别给出大陆东西两部分震源深度随深度的变化. 总的说来,呈现出一种“钟形”的不均匀分布,即地壳中部,特别是在10—19 km深度上的地震频度相对地高. 另外,西部地震的平均深度(2513km)较东部(167km)的深。在地壳中,物性、结构和热力学条件是随在深度变化的;地壳中的地震断层带性质随深度由摩擦性状向韧性性状转换. 断层带摩擦强度和韧性强度倚赖于诸多物理条件,主要有温度、压力和矿物成分(Byerlee,1978;Strelau,1986).
Jaoul at al(1982)采用实验中得到的摩擦和流动律,计算出地壳中剪切强度随深度的分布,Sibson(1982.)
提出用地壳断层摩擦性状向韧性性状转换解释地震深度变化的断层带强度模型. Strelau(1986)进一步提出具有过渡带的改进断层带强度模型.傅征祥等(2005)认为震源深度分布可能与地壳断层上剪切强度随深度变化相关.
在中国西部喀喇昆仑山及邻区观测到中源地震(h &70km)。图7上图是横跨喀喇昆仑山及邻近的地震震中分布,图中的KA—KA’范围是横跨喀喇昆仑山的一个地震活动地区,图7下图給出该区的地震深度剖面图,它表明该区的地震深度达到100km (Pegler et al., 1998),即该区的中国境内也发生中源地震。另外,在中国大陆东北部吉林和黑龙江省记录到深源地震(表1b)。这些深源地震都发生在太平洋板块向西俯冲到欧亚板块下面的海洋板块内(见日本篇图7, 剖面B)。
图7 横跨喀喇昆仑山及邻近的地震活动分布()(Pegler et al., 1998)
上图和下图分别是震中分布和深度分布图,MKT—主喀喇昆仑逆断层。
2.2 时间群集分布
图8给出1901—2001年中国大陆浅源强震(Ms≥7.0)活动的时间分布. 地震活动序列是否是周期性、准周期、泊松和群集,可以用所谓相邻地震间隔时间△t的变异系数Cv 去区分(Kagan and Jacksom,1991):
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
Cv=σ/△T&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 式中△T和σ分别是间隔时间△t的平均值和标准偏差的描述. 当Cv =0,0—1,1和>1分别代表地震序列具有周期性、准周期、泊松和群集过程的性质. 按照中国大陆1901—2001年间浅源强震(MS≥7.0)的时间进程,△T=1.15年和σ=1.33年可以得到:
表明其具有群集的性质。直观地看,在1901—2001年间,有三个明显的在五年以上的时间段落中没有7级以上的大地震(1908.8—1913.12;1955.4—1963.4;1976.8—1985.8), 即这三个无震时间段分别约为整个过程事件间隔时间标准偏差σ的3.8、6.0和6.8倍, 其平静的表现在统计上是显著的。
图8& 中国大陆(年)浅源强震(Ms≥7.0)的时间分布图
1901~2001年间中国大陆8级大地震群集分布同样引人注目。表1表明1901~2001年间中国大陆8级大地震共发生7次,其中6次发生在1951年之前,大约平均每10年发生一次.
之后平静了50年,直到2001年11月14日发生昆仑山口西8.1级大地震.
2.3& 强度分布
Gutenberg & Richter(1954)曾给出地震震级和频度的经验关系:
&&&&&&&&&&&&
LogNc= a-bMs&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
式中,Ms和Nc分别是地震震级和累计频度;a和b是统计常数.
图9是年间大陆浅源强震(Ms≥6.0)的震级(MS)—频度(NC)统计关系:
=8.64-0.99Ms&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(3)式表明反映中国大陆地震强度分布的参数b=0.99,它与Gutenberg and Richter(1954)利用全球浅源地震(Ms≥6.0)统计资料得到的b值(0.90),与吴佳翼等(1987)
利用全球浅源地震(Ms≥6.0)资料得到的b值(1.08)差别不大.
基于震级(Ms)—频度(Nc)关系,应用地震震级与地震矩、以及地震矩与地震断层长度的关系,可证明地震断层长度的分布是分形的,即一群地震断层长度具有自相似的复杂性(陈颙等,1998).
图9& 中国大陆(年)浅源强震(Ms≥6.0)
的震级(Ms)—频度(Nc)关系
2.4 震源机制
许忠淮(2001)利用2 993个浅源地震的地震矩张量解、401个P波初动方向震源机制解和47个深井孔的孔壁崩落资料,编制了东亚地区现今地壳构造应力场主应力方向和应力类型分布图。按200 km 的等距格点,算出有资料地区各格点半径为200km 范围内的平均应力方向,绘制了东亚地区的平均主应力方向分布和震源机制解分布图。这些图件有助于了解中国的震源机制和应力状态。
图10 东亚地区震源机制解分布图(许忠淮,2001)
图 10 给出了东亚地区地震震源机制解分布图(许忠淮,2001)。从图 10可见 , 在我国陆区, 华北和川滇地区以走滑破裂机制为主, 辅以部分正断层性质的张性破裂机制。华北地区只有个别地震呈逆冲型压性破裂机制。西南的川滇地区只在川北的龙门山地震带出现压性破裂机制。而新疆的天山地震带, 青藏构造块体的北边界祁连山地震带和南边界喜马拉雅地震带则以逆冲型压性破裂机制为主。青藏块体内部则以走滑剪切型和张性破裂为主要机制。
图11是东亚地区最大主应力方向分布(许忠淮,2001),东亚地区的现今构造应力总体特征是北东向的最大主压应力方向一直从喜马拉雅山弧向东北延伸至贝加尔。在这一线的西侧,最大主压应力方向向西偏。而在其东侧则向东和东南偏转。在青藏高原东南部偏转更强烈.青藏高原周边处于逆断层 应力状态.高原内部以正断层应力状态为主,其余地区主要是走滑断层型应力状态。虽然东亚地区西部的最大主压应力方向大致与该地区板块绝对运动速度方向是一致的,但东南部则明显地不一致.这可能是由于喜马拉雅山弧处的板块强烈碰撞与缅甸--苏门答腊爪哇俯冲带处的板块俯冲对板块内部的影响截然不同引起的,即中国南部和东南亚地区的应力场与欧亚板块的整体运动关系不大,而是主要受到了周边特定板块边界的作用。
青藏高原(含塔里木盆地)以昆仑山为界.北侧以挤压为主,尤其是西北的天山地区;南侧则以张性正断层活动为主.张力近东西向。南北天山与昆仑山-祁连山挤压带连在一起,构成了青藏高原北缘的宽阔挤压边界.高原南部的水平张应力方向有顺着喜马拉雅山弧发生弯曲的趋势,在山弧西端点明显地向北出.这可能与兴都库什地区板块的俯冲和帕米尔的隆升有关;在山弧东端点处有明显旋转和会聚的特征,该特征 能由喜马拉雅山弧处的碰撞挤压和缅甸山弧的弧后扩张的联合作用引起.值得注意的是,云南附近的现今应力方向图象似乎不支持物质或块体简单的向南或向东南流动.而支持物质绕喜马拉雅山弧东端点的转动。
中国华北地震区最大主应力方向为北东东方向,可能是青藏高原外围挤压区的向北延伸.华南沿海地震区和台湾地区的最大主应力方向为北西西方向,可能主要是由于菲律宾海板块对欧亚板块的碰撞挤压作用。
图11 东亚地区平均最大主应力方向分布图(许忠淮,2001)
3 地震生命损失
据地震活动和生命损失的资料统计(傅征祥等,2005),中国大陆百年间(1901~2001),几乎所有的地震灾害都是由浅源地震造成的,地震导致约60余万居民死亡.表3给出二十世纪中国大陆地震造成死亡人数超过5000人的目录.
1901—2001年间中国大陆的地震死亡人数达到60余万人,最惨烈的地震生命损失是1920年12月的宁夏海原8.6级和1976年7月河北唐山7.8级地震造成的,死亡人数分别是235500人和242000人,是同期全球地震生命损失之最.
1976年07月28日凌晨3点42分在唐山市直下发生7.8级大地震,导致广大灾区民房及机关、医院、学校等公共房屋 , 各类工业厂房和构筑物倒塌和破坏。通讯网、供电供水系统破坏以致中断。路基塌陷裂缝。大中型桥梁毁坏和严重破坏
。铁轨水平弯曲并有上下起伏 , 车厢翻倒 , 铁路和主要公路干线交通断绝。陡河等水库及其它水工设施严重破坏。矿井井下塌方 , 巷道下沉,支撑倒塌 , 设备被淹
, 采空区塌陷。地震裂缝密集成带 , 喷水冒砂分布面积 24000平方公里 , 淹没大量农田, 堵塞排灌渠道和井管。有的地方剧毒气体扩散 , 易燃易爆物品爆炸燃烧。正在生产的各种熔炉中的铁水、钢水凝固。总共死亡 242000
余人 ,重伤 l64000 余人。唐山市市区民用多层砖混结构房屋、机关、医院等公共建筑和砖 ( 或石 ) 砌墙体的单层平顶房屋
95% 以上倒塌或遭到严重破坏 , 钢筋混凝土内框架房屋
80% 以上 倒塌和破坏 , 工业厂房 ( 包括钢柱单屋厂房等〉和构筑物 70%~80% 倒塌 , 或主体结构
遭到严重破坏, 许多设备毁坏。砖烟囱全部倒平 , 砖筒壁水塔从根部倾倒。地下管道破坏。矿井井塔有的歪斜或下沉 , 有的通道堵塞 , 巷道支撑部分倒塌
, 工作面塌方,巷道地面下沉 , 地下水大量涌入。 郊区许多地方的房屋全部倒塌。铁轨大段蛇形扭曲或呈波浪起伏 , 唐山火车站铁轨扭曲外突达几十厘米 , 停在轨道上的货车翻倒。公路路面普遍产生横向小鼓包和纵向张裂 , 路面严重破坏(中国地震局震害防御司编,1999)。图12是1976年7月河北唐山7.8级地震使唐山市成为一片废墟。
图12 1976年7月河北唐山7.8级地震后的唐山市废墟。
表3& 中国大陆地震死亡人数(≥5000)的事件表(1901~2001)
空间分布不均匀
若以我国大陆行政省份为统计单元(直辖市北京市和天津市归入河北省、上海市归入江苏省、重庆市归入四川省统计),各省的地震生命损失见表4. 表4表明中国大陆百年(年)中,以河北省和宁夏回族自治区的地震死亡最多,均约24万人;陕西、浙江、湖南和吉林省均没有地震生命损失.
根据长期历史地震活动的资料 (中国地震局监测预报司预报管理处编, 1999 ),河北省和宁夏回族自治区是我国重要的强震活动省份. 有历史地震活动记载以来,那里曾分别发生过5次和6次七级以上的大地震. 同时,1976年7月河北唐山7.8级地震发生在百万人口的工业城市下面,造成重大的人员伤亡和经济损失; 1920年12月的宁夏海原8.6级巨大地震释放的能量特别大, 加上地震区居民的居住条件差, 不少人住在抗震性能较差的窑洞内, 一旦窑洞倒塌, 室内的死亡率便很高.
陕西省华县位于富饶的渭河平原东部,土壤肥沃、农业发达和人口密集;由于平原松散沉积物较厚,地下水位较高;在十六世纪的1556年1月曾发生华县81/4级巨大地震时,地震使砂土液化地基失效,导致抗震性能差的土坯房和窑洞大量倒塌,加上地震发生在子夜,造成83万人惨死. 陕西省在二十世纪仍有中小地震发生,但未造成人员死亡. 浙江省属于弱震省,历史上曾发生的最大地震是5级,没有人员死亡的记录. 湖南省历史上于1631年8月曾发生常德63/4级地震,死亡80人;在二十世纪仍有中小地震发生,但未造成人员死亡。吉林省的强地震活动主要是深源地震,并不造成人员伤亡1901~2001年间,发生不多的浅源地震,最大的浅源地震(5.8级)发生在1960年4月,造成轻伤5人.
地震造成人员死亡的最主要原因是在地震动作用下,住房和建(构)筑物倒塌,砸死或窒息其内的人员. 所以,地震生命损失除了与地震释放的能量和地面震动大小有关外,还与地震发生的时间(晚间入睡时间或白天室内上班上课时间)、地震区的建筑物破坏程度和人口密度等多种因素直接相关. 这样,地震死亡人数与地震震级的统计关系就不可能是一种良好的线性相关关系. 图13是中国大陆百年()中地震死亡人数(D)与地震震级(Ms)的统计关系. 图13表明,对于每一个地震震级地震造成的人员死亡数是一个较宽的范围. 同时,最大的死亡人数似乎是与受震级大小制约的。
表4& 中国大陆分省百年(1901~2001)中地震死亡人数
注:北京市和天津市归入河北省统计,上海市归入江苏省统计,重庆市归入四川省统计。
3.2& 时间集中分布
表5给出以10年为一个统计时间间隔,中国大陆百年(1901—2001年)中地震死亡人数(D),以及造成人员死亡的地震灾害事件数(n)随时间的变化过程。另外,2001年全年共有造成人员死亡的地震灾害事件5次,死亡共9人.
表5& 中国大陆百年(1901—2001)中地震死亡人数随时间变化
表4表明我国大陆上世纪的地震死亡人数年均为6000人左右,实际上其时间分布很不均匀(表5). 在1911~1920年和1971~1980年间,我国大陆地震死亡人数最多,都超过20万人,主要原因是1920年宁夏海原和1976年河北唐山大地震的后果. 另外,地震造成人员死亡的成灾事件数似乎随时间有递增的趋势,但不排除在20世纪初期,地震死亡人数很少的成灾事件记录遗漏的因素.
3.3& 强度分布
根据前述的地震灾害记录资料,可以获得地震死亡人数(D)及其事件的累计频度(Nc)之间存在如下统计关系(图14):
LogNc =2.40-0.39LogD&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&
或Nc(≥D)∝D-0.39&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(4’)式表明,与其他许多自然现象的复杂性一样(陈颙等,1998),地震死亡人数D的分布是分形的.
图14& 中国大陆(年)地震死亡人数(D)和频度(Nc)的关系
二、中国台湾地区地震及其灾害
1.构造背景
王乾盈和辛在勤(2003)对台湾地区构造背景进行了简要的综合描述,指出
台湾位于由菲律宾海板块(PSP)和欧亚板块晚新生代时期斜向碰撞形成的活动弯曲碰撞带上。台湾周围有3种地质构造体系。始于600万年前的蓬莱造山运动仍
然是作用于该岛的最主要的地质构造力。在蓬莱造山运动中,菲律宾海板块携带着大块的沿海山脉(岛弧)并与不活跃的欧亚大陆边缘以斜角度相撞。碰撞后,菲律宾海板块向北消减到台湾东北近海。这种碰撞形成了中央山脉,构成了台湾岛的变质岩核心,同时在西部沉积岩山麓处形成许多逆冲断层和褶皱。这种运动推挤古老的南中国海板块体系向西南方向回撤。古老的南中国海板块体系的这种运动在中新世(3 000万年前)时以沿马尼拉海沟向东消减为主。从第三纪早期(5 000万年前)起, 中国大陆的延伸在台湾海峡形成了一系列半地堑,它们使地壳裂开,玄武岩浆喷出,形成了澎湖岛。这个延伸体系形成了台湾西部中间地带的培康基底隆起(PKH ),是后期阻碍菲律宾海板块运动的障碍体。这样就构成了3个体系,即东部的菲律宾海板块、南面的南中国海板块和西部的培康基底隆起(图 15 的下图)。很多台湾地震的发生就是源于这3个体系的相互作用。
图 15给出台湾及其周围地区地震活动(上图)和岩石圈板块构造简图(下图)的大致关系。
图 15 台湾及其周围地区地震活动(上图)和岩石圈板块构造简图(下图)
2.地震活动
台湾地区发生了很多地震。每年大概有1 500次
3级以上、220次 4级以上、24次5级以上和1.3次6级以上的地震。王乾盈和辛在勤(2003)详细研究了台湾100年()地震活动图像及其与构造的关系。
上述3个构 造 板块单 元 (即 菲 律 宾 海 板 块、 南 中国海板 块和 培 康基 底 隆起 沿边 界)的相 互作用,产
生的地震遍布整 个 台湾 岛。可 以 把 这 些 地 震 按 地 理 位 置 和 地 震 活 动 图象 分成 4个
体系 :(1)NE:琉球消减 体系 ;(2) SE:菲律宾海板块边
界体系 ;(3)SW:南中国海 所属体系 :(4)NW:西北 向逆掩断
层弯 曲体系 。这 4个体系表征 了台湾地区目前 板块碰撞的状态。
图 16 给出
3 个构 造板块边界的相互作用下,(1)NE:琉球消减 体系 ;(2) SE:菲律宾海板块边 界体系 和(3)SW:南中国海 所属体系得地震活动的空间分布图像。左侧是立体地震活动图像,右侧是深度剖面,显示出了俯冲角。NE琉球消减体系和SE菲律宾海板块边界体系,是消减带体系,而SW南中国海体系事实上并不是一个消减体系 , 它是南中国海板块 ( 与大陆边缘连接 ) 和培康基底隆起的相互作用。图 17 展示了台湾西北的两个地震带。 图 17a 和图 17b 为通霄-埔里线性地震带 ,图 17c 是桃-竹线性地震带。
图 16& 3 个板块边界的相互作用下,(a)NE:琉球消减 体系 ;(b) SE:菲律宾海板块边界体系
和(c)SW:南中国海所属体系得地震活动空间分布图像。左侧是立体地震活动图像,右侧是深度剖面,显示出了俯冲角。
图 17 &西北体系(NW)的2 个地震带。a ) 和 (b) 显示了通霄 -埔里线性地震带 ,
(c) 是桃·竹线性地震带的地震分布图象
王乾盈和辛在勤(2003)得 出 以下 结 论 : (1)琉 球 消 减 体 系 (NE 带 ): 板 块 的 消 减 直 接 向北 但 向东 稍 偏 l0o,而且没有任 何的倾斜。消减板 块 表 面 的 倾 角 在
120km 深 度 以上 为 57o,而 在 120km 深 度 以下为 72o。消减开始 于北纬 24.0o。在这个消减
板 块 的 100km 之 上 布 满 了 宜 兰 近 海 的 浅源 地 震 ,构 成 东 西 向 的线 性 地 震 带 。在 北 纬 23.8o
和 24.2o之 间 的近
海 海 域 地 震 也 是 浅 源 地震 (&30km),这 可能代 表着 当菲律宾海板块弯曲和消减时的消减作用。地震最大深度可达到300km左右。大多数大地 震 (M≥7
)就 发生在 该 区域 。菲律宾海 板 块 消 减 板 块 的 西 部 边 缘 可 能 达 到 了 台 北 盆 地 的下面。 (2)菲律宾海板块边界体系(SE带):
菲律宾海板块沿着东经 121.3o 推 挤台湾
南部,形成了一个穿过台东的近南北向的线性地震带。该线性地震带内地震的震 源深度都小于35km。这是一个直接接触的板块边界,具有铁砧状地震活动分布的横截面。更 稳 定 的 中央 山 脉 估 计 已经 插 入
到 其 下 面 。 在 此 区域 内 , 南 中 国海 板 块 也 明显 以 57o 的倾角
向东消减 。恒春半岛就位 于这个 板 块 开 始 弯 曲和 消减 的 地 方。消减带中地震最大深度可达到200km左右。 (3)南 中 国海 所 属 体 系 (SW 带 ): 向 南 倾 斜 l2o
的 地 震 活 动 边 界 面 ,从 南 向北 逐 渐 往 上 延 展 ,并 沿 着 纬 度 23.0o
抵 达 地 表 且经过 台南。该体系终止于培康隆起 。在 台 湾西南 ,该 边界面有 点西倾 和 向东旋转 。SW 体 系 看 起 来 并 不 是 非 常 活跃 ,它 甚 至 可 以被 看 作 与 台湾西南相连 ,现在通 过菲律 宾海板
块的运 动 力起 作 用。 大多数地震深度在20~40km之间。(4)北 西 向逆 掩 断 层 弯 曲 体 系 (NW 带 ): 因为 该 区 域 是 培康 隆 起 的 北 部 , 故 没 有 阻 止 来 自东 南 方 向 的板 块 运 动 的
后 背 单 元 。西北部地震的震源深度可深达 8Okm。台湾西北 部地壳变 弯 曲 ,且 冲 上 此 基底 逆 掩 面 。 在 1935年 发 生 台 湾 历 史 上 最 具 破 坏 性 地 震 的 地 区 形 成 了 一 个 NW.SW 走 向 的通 霄--埔
里 线 性 地 震 带。一个楔形边界从东南方 向 (花莲附近) 的 20km 以下 向上 爬 升 上 来 ,这 意 味 着 此 处可发生来 自深 部 地壳 或地 壳 之下的大 的运 动 体 系 。
3. 地震灾害
台湾的地震通常有复杂的构造背景, 历史上大多数灾害性地震均发生在台湾地区具有密集人口的西部地震带。表 6 列出记录到的灾害性地震及其损失情况 , 大多数灾害性地震的震中示于图 18 。根据对地震灾害的研究 , 破坏性地震所造成的伤亡和经济损失是由建筑物的破坏以及有关灾害, 如火灾引起的。
图 18 台湾历史伤灾害性地震的震中分布
(Chao-Shioung
Yeh and Chin-Hsiung Loh, 1998)
1999 年 9 月 21 日凌晨 1
时 47 分 , 台湾省南投县集集发生 7.6 级大地震 , 震源深度10 公里左右 , 重灾区在曰月潭地区。 该区育许多活断层 , 开始是 “ 双冬断层 ” 发生活动 , 同时牵动相邻的车笼埔 断层的大规模滑动 , 导致断层沿岸的丰原、大镜、务峰、中兴新忖、南投和名间、竹川等市县村镇地区的灾难性破坏 , 大部分地段已被夷为 平地。整个灾区死亡 2329人 , 伤 8722 人 , 失踪 39 人 ,倒塌各种建筑 9909 栋 , 严重破坏 7575 栋 , 受灾人口 250 万 , 灾民 32 万 , 财产损失 92 亿美元。
图19是拦截大家溪河水的石岗大坝,在1999年南投地震中泄洪道断塌的情景。
图19 台湾省南投集集7.6 级大地震后石岗大坝泄洪道断塌。
表6 台湾地区年的灾害性地震及损失情况
Chao-Shioung Yeh and Chin-Hsiung Loh, 1998)
死伤人数/人
毁坏房屋/间
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