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华北热灾害链的结构、成因及强震趋势分析 被引量：14
1
作者 李德威 郝海健 +3 位作者 刘娇 周洋 陈桂凡 梁桑 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期102-108,共7页
华北地壳热活动强烈,重大自然灾害频发。华北自然灾害具有区域性、群发性、连发性、关联性特征,组成热灾害链。华北热灾害链的典型结构是跨年度干旱—异常路径台风—异常降雨—异常海冰—强震—异常降雨,受控于源于渤海和青藏高原的下... 华北地壳热活动强烈,重大自然灾害频发。华北自然灾害具有区域性、群发性、连发性、关联性特征,组成热灾害链。华北热灾害链的典型结构是跨年度干旱—异常路径台风—异常降雨—异常海冰—强震—异常降雨,受控于源于渤海和青藏高原的下地壳不均匀流动形成的"热河"及其热能有规律地积累与释放,渤海放射状下地壳热流系统与地幔软流圈底辟作用有关。当前华北热灾害链已经有序演变到地震阶段,近5年内在韧性下地壳中6条"热河"的6个撞击区可能发生多个强震,流经辽东湾向北东方向流动的下地壳"热河"撞击区、临汾—太原—大同下地壳"热河"与流经渤海湾—通县—沙河下地壳"热河"的夹击区危险性最大,应当尽快系统监测与热流体有关的地震前兆异常,科学开展地震短临预测。查明华北韧性下地壳中"热河"的三维动态演变,系统梯级开发各条"热河"的热能资源,对于发展经济、减灾减排都具有十分重大的意义。 展开更多
关键词 热灾害链 机理 下地壳流动 强震预测 华北
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基岩断层面的古地震研究方法:国内外应用现状及展望 被引量：4
2
作者 邹俊杰 何宏林 +7 位作者 横山祐典 魏占玉 石峰 郝海健 庄其天 孙稳 周朝 白滨吉起 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1539-1562,共24页
随着断层面形貌测量、地球化学元素测定和第四纪定年方法等技术的发展与突破,利用基岩断层面记录的信息研究古地震成为可能的技术方法之一。国内外学者从不同专业角度开展了大量基岩断层面的古地震研究,取得了一系列创新性成果。文中对... 随着断层面形貌测量、地球化学元素测定和第四纪定年方法等技术的发展与突破,利用基岩断层面记录的信息研究古地震成为可能的技术方法之一。国内外学者从不同专业角度开展了大量基岩断层面的古地震研究,取得了一系列创新性成果。文中对基岩断层面古地震研究的结果进行了总结和梳理,系统地介绍了基岩断层面古地震研究方法的发展历史、基本原理和应用实例,并对比了各种方法的优劣与局限,指出了目前研究存在形貌表达参数繁多且优劣不明、宇生核素法限定古地震年代的不确定性较大、定年方法种类较少难以满足不同岩性断层面的测年需求、形貌与物化特征等参数未与绝对定年方法紧密联系并建立可靠的年龄标尺、缺乏断层面暴露前后经历的物理化学生物过程的机理性研究以及单一方法研究居多而多方法综合比对不够等一系列问题。建议在今后的基岩断层面古地震研究工作中应当加强对各形貌学模型参数值的可靠性、适用性及精度的总结评估;改进当前测年技术的数学模型,优化核素产生机制和产率模型,并及时引入新兴的高精度测年技术;适时地构建区域内相对定年指标(X)与绝对定年年龄(T)的关系模型,建立年代标尺;积极开展基岩断层面样品的形貌结构和矿物成分分析等微观尺度的研究,加强对断层面所经历的一系列物理、化学和生物过程的机理性研究以及多学科、多方法综合对比性研究。总之,从定性描述到定量表达、从单一学科方法到多学科交叉融合、从某一技术指标探索到多源数据技术综合运用,注重相对定年指标(X)与绝对定年年龄(T)的结合、注重显微尺度的机理性研究,是基岩断层面古地震研究方法的发展趋势。将基岩断层面的古地震研究与松散沉积物区的探槽技术紧密结合,将更为有效地恢复活断层带上更加完整的� 展开更多
关键词 基岩断层面 古地震研究 历史与现状 问题与建议 发展趋势
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同震地表破裂及活动断层迹线的几何形貌特征 被引量：2
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作者 郝海健 何宏林 +1 位作者 魏占玉 石峰 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1267-1282,共16页
天然断层面的几何形貌特征中隐含着大量与断层演化和破裂机制相关的信息,准确描述断层面的形貌特征对于认识断层的形成与发展,及其破裂过程具有重要意义。文中运用能谱密度分析方法,对全球52条同震地表破裂和300条活动断层的地表迹线数... 天然断层面的几何形貌特征中隐含着大量与断层演化和破裂机制相关的信息,准确描述断层面的形貌特征对于认识断层的形成与发展,及其破裂过程具有重要意义。文中运用能谱密度分析方法,对全球52条同震地表破裂和300条活动断层的地表迹线数据进行分析和归纳,结果显示:1)它们的平均能谱密度曲线在频域上具有明显的3分段特征。在低频域,能谱密度曲线特征表征了km级以上尺度的构造块体边界的形貌特征;在中频域,则受到hm—km级尺度上的断层横向扩展、次级断裂的贯通以及地形因素的控制;在hm尺度上的拐点代表了重采样的有效长度,在hm级以下尺度的高频域,能谱曲线特征受到数据插值方法的控制;2)在km级以下尺度,同震地表破裂的能谱密度曲线显示3种破裂类型的断层迹线粗糙度之间存在明显差异:逆冲型>正断型>走滑型,这表明在该尺度范围内的破裂迹线几何形貌特征差异主要受破裂类型的控制;3)与同震地表破裂相比,活动断层迹线的能谱密度明显偏低。这表明随着破裂次数增加、断层活动历史增长,断层的粗糙度会逐渐减小,即粗糙度与成熟程度成反比。 展开更多
关键词 同震地表破裂 活动断层 能谱密度 断层粗糙度
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地表破裂的几何结构与同震位移的相关性 被引量：2
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作者 郝海健 何宏林 魏占玉 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期109-124,共16页
研究地震地表破裂的几何结构与同震位移分布的空间关联性,对于理解断层面几何形貌与地震活动的相关性具有重要意义。文中运用滑动窗口方法,对28个震例的地表破裂非规则几何结构特征(走向变化、阶区大小和粗糙度)和同震位移分别进行了量... 研究地震地表破裂的几何结构与同震位移分布的空间关联性,对于理解断层面几何形貌与地震活动的相关性具有重要意义。文中运用滑动窗口方法,对28个震例的地表破裂非规则几何结构特征(走向变化、阶区大小和粗糙度)和同震位移分别进行了量化和均值计算,并计算了二者之间的相关性,最后分析讨论了走滑型和倾滑型震例的相关性之间的差异性及成因。研究结果表明:1)相对于倾滑型,走滑型地震地表破裂的几何结构与同震位移的相关性更高,表明走滑型断层(破裂)的几何特征在分段中具有更高的参考价值;2)在走滑型震例中,地表破裂的几何结构与同震位移之间存在负相关关系,即地表破裂上某段的阶区、走向变化、粗糙度的特征值越大,其对应的同震位移量越小;3)走滑型地震的地表破裂非规则几何结构特征中,与同震位移分布的相关程度由高到低依次为阶区大小、走向变化、粗糙度。 展开更多
关键词 地表破裂 几何结构 同震位移 相关性
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μm级形貌测量系统——一种新型的断层面微观形貌测量技术
5
作者 郝海健 魏占玉 +2 位作者 何宏林 刘力强 郭玲莉 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期955-967,共13页
获取高精度断层面形貌对微观断层面形貌与地震成核、破裂扩展及终止的相关性研究具有重要意义。为了提高断层面形貌的测量精度、克服现有测量方法的不足,我们研发了一套具有自主知识产权的μm级形貌测量系统。经过测试,该新型μm级形貌... 获取高精度断层面形貌对微观断层面形貌与地震成核、破裂扩展及终止的相关性研究具有重要意义。为了提高断层面形貌的测量精度、克服现有测量方法的不足,我们研发了一套具有自主知识产权的μm级形貌测量系统。经过测试,该新型μm级形貌测量系统具有以下特征:1)其平面定位(x轴与y轴方向)精度优于3. 5μm,垂向测量精度优于4. 5μm,水平分辨率可达0. 62μm,垂向分辨率为0. 25μm;2)该系统在垂向发射激光束,可测量形貌面中大倾角的凹谷区域,避免产生数据空白,可获得完整的形貌测量结果,具有较强的陡峭表面测量能力;3)该系统具有较大的测量量程(30cm×30cm),测量大尺度样品时,可避免多次测量数据的配准拼接以及由此带来的误差。运用该形貌测量系统,可对实验断层面进行扫描并获得高分辨率的形貌数据,能够满足μm级尺度上的形貌分析要求。 展开更多
关键词 形貌测量系统 断层面 精度分析
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青藏高原班公湖地区晚白垩世埃达克岩年代学、地球化学及构造意义 被引量：28
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作者 张硕 史洪峰 +3 位作者 郝海健 李德威 吝岩 冯旻譞 《地球科学（中国地质大学学报）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期509-524,共16页
青藏高原西部班公湖地区的日松岩体和甲维酸性岩脉位于班公湖蛇绿混杂岩带南侧,岩石类型为英云闪长岩,花岗闪长玢岩和花岗闪长岩,显示中钾钙碱性-高钾钙碱性过渡的特征.元素地球化学组成表明,岩石均具有埃达克岩特征,表现为高的SiO2（63... 青藏高原西部班公湖地区的日松岩体和甲维酸性岩脉位于班公湖蛇绿混杂岩带南侧,岩石类型为英云闪长岩,花岗闪长玢岩和花岗闪长岩,显示中钾钙碱性-高钾钙碱性过渡的特征.元素地球化学组成表明,岩石均具有埃达克岩特征,表现为高的SiO2（63.05%～70.72%）、高Al2O3（≥15%）、低MgO（0.97%～2.33%）〈3%、高Sr含量（380.4×10^-6～625.0×10^-6）、Sr/Y（〉35）、低HREE、Y（5.64×10^-6～13.80×10^-6）和Yb（0.46×10^-6～1.25×10^-6）,轻重稀土分异明显（17.09〈（La/Yb）N〈48.51）.日松花岗闪长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为82.0±1.1Ma;甲维近东西走向的花岗闪长岩脉和近南北走向的花岗闪长玢岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为90.7±1.2Ma和82.9±1.2Ma.日松和甲维处埃达克岩均富钾贫钠,低Cr、Ni,高Th、Th/La、Th/U、Rb/Sr以及相对低的Sr/Y和高Mg^#（43.09～54.35）等特征显示其为玄武质岩浆底侵加厚下地壳部分熔融形成.91～82Ma的埃达克岩形成于后碰撞初期阶段,为中特提斯洋闭合后板内热隆伸展、壳幔相互作用的产物,可以作为班公湖地区由板块构造体制转向板内构造体制的标志. 展开更多
关键词 埃达克岩 地球化学 洋陆转换 加厚下地壳 班公湖 中特提斯洋
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地震预测:从芦山地震到大陆地震 被引量：28
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作者 李德威 陈桂凡 +1 位作者 陈继乐 郝海健 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期1-10,共10页
自从1990年以来,通过对青藏高原的调查和研究,认识到下地壳流动同步形成盆地和造山带,并受控于相关洋盆地幔软流圈向大陆的顺层流动和底辟作用。下地壳不均匀流动通过韧脆性中地壳热能-应变能转换孕育地震,部分发震能量通过上地壳脆性... 自从1990年以来,通过对青藏高原的调查和研究,认识到下地壳流动同步形成盆地和造山带,并受控于相关洋盆地幔软流圈向大陆的顺层流动和底辟作用。下地壳不均匀流动通过韧脆性中地壳热能-应变能转换孕育地震,部分发震能量通过上地壳脆性断层释放。在地震孕育过程中通常会伴生跨年度干旱和异常降雨,构成热灾害链。近5年内青藏高原东部连续发生汶川、玉树、芦山大地震,形成于从亚东流经羊八井、安多、玉树并分支流向汶川和芦山—康定的下地壳"热河"的仰冲式和侧冲式撞击作用。从2008年9月以来连续发表5篇论文,根据地壳热构造和热灾害链的时空结构对芦山地震的三要素进行了长期和中期预测。2008年9月预测从2013年开始可能发生大地震,2012年9月将鲜水河—安宁河—小江异常热流构造带5年内将发生多个7级地震的首个大震锁定在芦山或西昌。芦山地震只释放了亚东—羊八井—安多—玉树—鲜水河—安宁河—小江"热河"剩余热能中的一小部分,在西昌—会理—昭通地区、道孚—康定地区、通海—石屏地区近5年内很可能发生4个7级左右的地震。此外,华北典型的热灾害链结构表明震情严峻,环渤海地区近3年内很可能发生大地震。从地震热流体撞击机理与地震异常之间的关联性出发,提出了动态立体监测及短临预测地震的思路和方法。 展开更多
关键词 地震机理 地震预测 下地壳流动 芦山地震 青藏高原
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班公湖中特提斯洋向南俯冲的时限:来自SSZ型辉长岩的制约 被引量：8
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作者 梁桑 周涛 +4 位作者 李德威 陈超 郝海健 胡维云 李华亮 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期989-1000,共12页
班公湖-怒江中特提斯洋的俯冲极性和俯冲时间一直存在争议。作者通过野外地质调查、岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究,从西藏班公湖蛇绿混杂岩带中识别出一套早白垩世SSZ型蛇绿岩,岩石组合上主要由辉长岩和玄武岩组成,还有少... 班公湖-怒江中特提斯洋的俯冲极性和俯冲时间一直存在争议。作者通过野外地质调查、岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究,从西藏班公湖蛇绿混杂岩带中识别出一套早白垩世SSZ型蛇绿岩,岩石组合上主要由辉长岩和玄武岩组成,还有少量的硅质岩和超基性岩。本文对辉长岩进行了全岩主、微量元素地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。地球化学组成特征显示,辉长岩富集轻稀土元素,重稀土元素平坦,相对富集大离子亲石元素,高场强元素存在一定亏损;Th/Ta比值与岛弧玄武岩相似(Th/Ta>1.6),Ta/Hf比值较高(>0.1),显示其既保留了俯冲环境的地球化学特征,也提供了伸展构造环境的信息。辉长岩中锆石U-Pb加权平均年龄为129.2±0.4 Ma(MSWD=0.36),该年龄是班公湖-怒江缝合带中迄今报道的最年轻蛇绿岩年龄。结合区域地质背景,认为这套蛇绿岩形成于班公湖-怒江古洋盆西段向南俯冲形成的弧前盆地,而班公湖-怒江古洋盆北向俯冲可能始于早侏罗世,晚侏罗世形成双向俯冲格局,直到早白垩世洋盆关闭,晚白垩世进入陆内构造环境。 展开更多
关键词 辉长岩 锆石U-Pb年代学 弧前盆地 向南俯冲 班公湖蛇绿构造混杂岩
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西南地区热灾害链及其与芦山地震的关系 被引量：6
9
作者 陈桂凡 郝海健 +3 位作者 冯旻譞 纪星星 陈继乐 李德威 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期141-148,共8页
通过对西南地区干旱（森林大火）-洪涝（或冰冻）-地震灾害链的分析,发现＂4·20＂芦山地震震前出现了一系列与该灾害链相关的热异常现象,即：川滇地区自2009年以来,先后经历了跨年度干旱,并伴随森林大火,2012年5月中旬局地开始出... 通过对西南地区干旱（森林大火）-洪涝（或冰冻）-地震灾害链的分析,发现＂4·20＂芦山地震震前出现了一系列与该灾害链相关的热异常现象,即：川滇地区自2009年以来,先后经历了跨年度干旱,并伴随森林大火,2012年5月中旬局地开始出现暴雨洪涝,还引发大量滑坡、泥石流等地质灾害,2013年初南方多地相继出现大雾、低温、冻害、雪灾,在此期间,川滇地区还发生了一系列4.0~6.0级范围内中强地震,随后于4月20日发生了芦山地震。此外,通过芦山地震考察,发现震前8~6h内出现喷水冒砂、天气闷热、狗狂吠等宏观异常,地震的同时震中地区出现爆炸、冒烟等现象,这些现象进一步说明芦山地震成因并非断层错动,而是地下热异常积累到一定程度后突然释放。同时,结合西南地区热灾害链结构推测,西南地区近期内仍将有强震发生。 展开更多
关键词 芦山地震 灾害链 热异常
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