二、主要创新点
1.台站快剪切波偏振方向反映了区域主压应力、活断层性质和区域构造信息
(1)成果特色
48个台站快剪切波偏振优势方向显示,位于活动断裂上(或附近)的台站,其快剪切波偏振优势方向与断层走向较为一致,如临潭-宕昌断裂上合作台(HZT)、临潭台(LTT)和岷县台(MXT);在地质结构比较复杂的区域,台站的快剪切波方向具有一定的离散性,反映了地震活动和区域构造的局部信息,如武都台(WDT)、武山台(WSH)等;部分位于断层周边的台站受到区域构造应力的影响,其快剪切波的偏振方向与断层的走向斜交,与区域主压应力方向一致,如位于龙首山断裂上的高台(GTA)、张掖台(ZHY)、山丹台(SDT)等。
(2)代表性旁证材料
张辉.基于区域台网的近场源剪切波分裂研究.2014年甘肃省地震学会展板
2.青藏高原东北缘地壳介质各向异性在空间上存在差异
(1)成果特色
慢剪切波时间延迟在空间上存在明显的差异,在祁连山-河西走廊构造区内台站的慢剪切波时间延迟普遍较大,而甘东南构造区内的值则普遍较小,较高的时间延迟值反映出地壳介质强烈的水平运动分量,也揭示出深部应力的特征。因此,研究区慢剪切波时间延迟的变化特征,反映了青藏高原东北缘介质各向异性的强弱变化特征,较好地印证了本区应力环境的空间变化特征。
(2)代表性旁证材料
张辉.基于区域台网的近场源剪切波分裂研究.2014年甘肃省地震学会展板
3.采用插值拟合反演青藏高原东北缘地壳主压应力场
(1)成果特色
青藏高原东北缘地区的快剪切波偏振进行空间插值拟合,得到青藏高原东北缘地区连续的剪切波偏振分布图像,反映了研究区域的主压应力场分布特征。在NE向构造主压应力的作用下,祁连山活动地块与刚性的阿拉善地块以左旋走滑形式相互作用,祁连山-河西走廊活动构造区断裂主要以北西西走向为主,在空间上形成了明显的隆起-盆地交替出现的构造特征。该区复杂的构造特征、断裂性质、块体及相互之间的关系都会影响具体的应力分布。
由于研究区受到不同构造块体间的相互作用,区域应力场呈现局部性的特征,祁连山-河西走廊活动构造区、隆中盆地和甘东南活动构造区的应力场表现出明显的差异,这也是地壳中的地震各向异性特征差异所揭示出的现象。
(2)研究现状
在研究区域应力场时,国内外地震学者主要采用中等地震震源机制解反演,利用GPS观测活动地壳的应变场。
(3)创新点
本成果采用近场源剪切波分裂参数分析区域构造应力场的特征,相比以前的研究具有一定的创新性和实用性。
(4)代表性旁证材料
王熠熙,张辉.利用多个震源机制解求祁连山西段平均应力场方向[J].地震工程学报,2013,35(2):289-295.
4.慢剪切波时间延迟在中强地震前出现了增加现象,显示出了地震前区域应力集中、应变能的积累过程
(1)成果特色
古浪窗内HJT和SGT台的慢剪切波时间延迟平均3.17±1.85ms/km、5.30±2.78 ms/km,SGT的时间延迟明显大于HJT,表明SGT台站下方地壳介质受到强烈的水平运动作用,反映了其深部应力的特征。2012年5月11日天祝4.9级地震前HJT和SGT记录到的慢剪切波时间延迟出现了增加现象,延迟时间出现升高的时间不同,SGT台从2011年初开始缓慢升高,而HJT从2012年初开始升高,这一现象明确显示出地震前区域应力集中、应变能的积累过程。
(2)研究背景
构造地震孕育和发展的过程实质上是应力积累和变化的过程,这种应力场的变化会改变震源区及其附近区域岩石的物理性质,造成裂隙介质及其充填物质尺度的变化,剪切波分裂特性对地壳应力场的微小变化引起的地壳岩石裂隙变化非常敏感,而慢剪切波延迟时间受到介质中裂隙纵横比和裂隙密度的影响,反映了介质各向异性的强弱,还能描述区域应力的动态变化特征。因此,地壳地震各向异性可用来研究地壳介质特性、地壳应力状态及应力场的变化,讨论地震活动特性和地震断层性质,开展强地震的短期预测。
(3)创新点
剪切波分裂参数能监测出应力的积累过程,可以尝试开展具有物理含义的地震预测研究,有望在区域震情跟踪与强震预报中发挥一定的作用,为最大限度减轻地震造成的经济损失、减少人员伤亡和稳定社会做出应有的贡献。
本项成果与国内同类预报成果相比,处于国内领先水平。
(4)代表性旁证材料
[1]王熠熙,张辉.利用多个震源机制解求祁连山西段平均应力场方向[J].地震工程学报,2013,35(2):289-295.
[2]张辉.基于区域台网的近场源剪切波分裂研究.2014年甘肃省地震学会展板.