汶川地震孕震机理的研究及其对地震预报的启示

2008年5月12日汶川8.0级大地震突发在现今并不活动的龙门山断裂带上,引起社会及学术界的巨大反响,该地震的孕震机理及如何预报问题更引起广泛关注.本文试图从纵横两个侧面来研究汶川地震发生的机理,即:先利用GPS资料研究地表的变形场,然后运用数值方法对横跨龙门山断裂带的一个剖面进行模拟.文中的计算结果显示:①汶川地震前龙门山断裂带及附近地区地表的主应变率的方位与该区域的地应力方位基本一致,但形变量值很小,表明断层处于闭锁之中;②对地震发生过程进行有限元模拟的结果,显示等效应力及变形能量密度在空间分布由分散状态逐步向龙门山地区集聚,龙门山断裂带上地震复发周期约为3 163年.因此,根据前人的研究结果及本文的研究认为汶川大地震的动力成因可能为:随着印度洋板块对欧亚大陆的不断挤压碰撞,青藏高原隆升后形成的物质东流在向东运动过程中由于受到稳定的四川盆地的阻挡,一部分东流物质在川西地区囤积,造成龙门山隆升;高角度、铲状的龙门山断层面上的正应力随着川西高原的向东运动而不断增大,再加上断层附近介质刚性大,这就导致该断层的闭锁程度增高;但另一方面随着高原东流物质的不断向东运动,龙门山下部地壳囤积的东流物质不断地向斜上方推挤龙门山断层上盘,这样会导致龙门山断裂带上的剪应力越来越大;当剪应力超过摩擦强度时,断层解锁发生地震.最后,针对这种发震机理的新型地震,提出了今后关于地震预报的几点思考.     

三门峡水利枢纽地震形变监测中库水位干扰的剔除方法

本文通过对三门峡水利枢纽工程外部地震形变监测成果的分析，阐述了大坝地震形变监测的基本内容，简述了三门峡水利枢纽及其与库区水位相关的变化规律，提出了解决水利枢纽地震安全监测中剔除库水位干扰的通用方法。     

地震宏观前兆异常的映震机理

本文通过对地震宏观前兆异常的特点介绍,以及地下水宏观异常、动物宏观异常、地光、地声的产生原因的分析和研究,认为各种地震宏观前兆异常的产生,是区域地球物理、地球化学场发生剧烈变化所造成的。地震宏观前兆异常具有独特的映震特征,在地震预报过程中起到重要作用。     

丽江地震台形变观测典型异常图像及形成机理分析

本文利用丽江地震台数字化定点形变观测记录到的典型异常图像,从干扰因素、同震记录、地震前兆异常三个方面分析总结了典型图像形成的机理。     

三峡水库不同支流库湾蓄水期溶解氧分层特性及差异性

以三峡水库典型支流库湾小江和香溪河为例,通过2020年蓄水期不同阶段的野外监测,对比分析了两条支流库湾的水动力过程、热分层、溶解氧时空差异及其对蓄水过程的响应.结果表明：（1）蓄水初期,小江库湾表层受大气复氧和浮游植物影响溶解氧较高(7.00～13.00 mg·L^-1,其氧跃层出现在水深3～5 m处,5 m以下水域出现大面积缺氧(DO<2.00 mg·L^-1),甚至无氧现象.香溪河库湾溶解氧在垂向上大致可以分为3层：表层富氧水体(8.00～12.00 mg·L^-1)、中层水体(6.00～8.00 mg·L^-1)和底层低氧水体(4.00～6.00 mg·L^-1).（2）稳定的热分层为底层厌氧的形成提供了稳定的物理环境,而小江上游来流以及消落带植被分解增加了水体有机质的含量,可能是造成小江水体耗氧量增大、形成厌氧的内因;而香溪河因为长期存在的顺坡异重流补给,底层水体缺氧的风险较低.（3）持续的跟踪监测发现水库蓄水对支流库湾溶解氧起到了显著的补给作用,促使小江库湾厌氧现象在短期...     

2019年8月海南岛三亚地震的控震断裂及未来地震危险性分析

2019年8月20日,海南省三亚市天涯区连续发生两次有感地震.为研究本次地震的控震断裂及琼南地区未来的地震危险性,综合分析了琼南地区历史地震活动特征和主要断裂的构造活动特征.结果表明:近EW向九所-水断裂在琼南地区起主要控震作用,沿断裂带小型地震频繁而密集发生.震中周边的NW向乐东-田独断裂较其他方向断裂活动时代最新,...     

关于岩浆活动在地震过程中的作用的讨论

在我们过去研究唐山和海城地震的基础上，讨论了地壳内岩浆上而与地震前兆、震后效应及其它一些地震现象的关系，认为岩浆的上涌力、热的发散及气体的逸出．是引起地震前兆及其它地发现象的原因，地震过程与岩浆上涌有直接的关系。     

厦门天马井LN-3型水位观测仪记震分析

通过对天马井LN-3型水位观测仪记录的水位观测曲线进行分析,结果显示：1.在厦门地区,对一个封闭水层而言,水位的变动以降雨量的影响最为严重,可以用回归分析方法从观测数据中消除降雨影响,使加工后数据更好地体现地震影响。2.通过记录到的水震波图像,可以得出同一井孔对同一断层上的响应方式是一致的,只是对震级大的地震响应幅度大...     

2013年4月20日芦山7.0级地震发震构造及地震地质灾害特点

芦山地震是龙门山断裂带南段的一次破裂,其性质为角度较低的逆断层,破裂未通到地表,没有形成连续而规模显著的地震断层,但存在断续的地表形变,如公路10~20 cm的垂直位移等,显示地壳缩短及次级构造的微弱变形。本次地震形成了滑坡、崩塌、地裂缝、砂土液化等地震地质灾害。除了同震形成的滑坡和崩塌,震动和变形造成岩土体的松动和不稳定,震后地质灾害成为灾区潜在的威胁。     

合肥台短水准异常与周边地震活动分析

以合肥台跨郯庐断裂短水准数据为基础,结合华东地区中强震及安徽地区小震释放能量分析了历史测量资料在地震期间的变化,研究了辅助资料对测量资料的影响,得出:(1)降水虽可能造成敏感地块的断层形变异常,但在区域应力作用断层到一定强度时断层形变异常仍具有一定的前兆意义.(2)华东地区中强地震、安徽地区小震(群)与合肥台断层形变存...     

三峡水库总磷时空变化特征及滞留效应分析

磷是水域重要的营养或污染物质之一,主要随河川径流循环,河流大型水库建设和运行将对磷的输运和转化产生重要影响.基于三峡水库2008～2016年实测水文和水质资料,建立了总磷(TP)通量和泥沙通量的统计模型,利用模型插补TP的日过程浓度后建立了TP通量计算公式,分析了三峡水库TP浓度时空变化特征、通量变化及滞留效应.结果表明,不考虑区间小支流TP入汇影响, 2008～2012年,三峡入库TP浓度年际变化为0.196～0.290mg·L^-1,年内TP浓度变化趋势呈"M"型,具有明显的双峰特性,三峡干流上游至下游TP浓度基本表现为沿程减小,部分年份清溪场断面TP浓度高于寸滩,该时段三峡年均入库TP通量和滞留率分别为8.23万t和49.76%. 2013～2016年,三峡年均入库TP通量和滞留率明显减小,分别为4.79万t和12.03%.     

三峡水库支流大宁河水华特征研究

以三峡水库支流大宁河水华敏感期(2007年4~6月和2008年4~5月)水质和水华的调查数据为依据,研究了其水质变化、营养盐构成及水华特征.结果表明,水华敏感期大宁河自回水段以下氮磷含量较高,总氮范围为0.84~3.21 mg/L,总磷为0.011~0.531 mg/L,氮营养盐主要以TDN为主(TDN/TN为84%),而磷营养盐以TDP占优(TDP/TP为60%);N/P值均高于16,藻类生长受磷限制.高锰酸盐指数和溶解氧含量低且变化稳定.叶绿素a为1.41~219.04 mg.m-3.相关性分析表明Chl-a与TP、高锰酸盐指数、DO、pH呈显著正相关(rChla-TP=0.453、rChla-高锰酸盐指数=0.641、rChla-DO=0.584、rChla-pH=0.409,p0.01),与SD呈显著负相关(rChla-SD=-0.392,p0.01);pH受多参数影响,但受藻类生长影响较大.通过显微镜对藻类进行鉴定,发现大宁河自回水段以下水华敏感期藻类分布较广,共发现8门82属124种,其中硅藻门和绿藻门分布最多,其次为蓝藻门和甲藻门,其余藻种较少.大宁河在水华敏感期暴发了3次自回水段以下大规模水华,水华期间藻密度最高值是正常值的14~1427倍,水华优势种主要有绿藻门的波吉卵囊藻、小空星球藻、土生绿球藻、实球藻和小球藻;裸藻门的扁裸藻、矩圆囊裸藻;硅藻门的小环藻、冠盘藻和舟形藻;甲藻门的埃尔多甲藻等;发生多藻种同时水华的情况;出河口处藻类较少.     

三峡库区1997年平水期水质同步监测的W值法评价

利用Ｗ值法对１９９７年５月５日上午１０时整在长江干流三峡库区段和嘉陵江、乌江进行的水质同步监测结果进行评价，分析了库区水质沿程分布情况，并与１９９６年同步监测结果进行了比较，提出控制库区水污染几项建议。     

库区滨水城镇设计的生态学方法分析

三峡工程建设引起库区自然水环境的变化,使得在175m以下及临近该水位的个别城镇面临搬迁重建。库区城镇的原有特色是千百年来人类活动与自然环境相适应所形成的,具有三峡库区自身的特点。以生态学的理论为指导,结合现代的规划方法、城市建设技术为传承库区独特的文化和生态遗产,同时可持续地开发利用提供科学的依据和指导。     

三峡水库成库初期营养盐与浮游植物分布特征

根据2003-09-08～2003-09-15航行11个点位测试数据,分析了三峡水库成库后营养元素及浮游生物量的分布特征,初步探讨了营养盐分布与Chla的关系.结果表明,调查区域营养盐浓度较高,其中TN各测点均超过国家地表水环境质量标准Ⅲ类水标准,含量范围为1.01～1.35 mg·L^-1.TP含量范围为0.028～0.054 mg·L^-1;K含量范围为2.80～3.44 mg·L^-1;TOC含量范围为1.92～2.59 mg·L^-1,Chla含量范围为1.58～7.35mg·m^-3,平均浓度为4.69 mg·m^-3.利用相关分析方法,分析了Chla与营养盐之间的关系,表明Chla与NO₃^--N成显著正相关(r=0.728 7);与浊度成显著负相关(r=-0.920 7).利用系统聚类方法分析三峡水库水体指标,随长江流向明显分为3类,即上游区(长寿、涪陵、丰都、忠县)、中游区(万州、云阳、奉节)和下游区(巫山).硅藻在4个测点均为优势种群,占总量的86%,平均为129 844个/L,浮游植物量沿水流方向有增高趋势.     

三峡水库香溪河库湾冬季甲藻水华生消机理初探

2010年1—2月在香溪河库湾上、中、下游各选取1个监测点对水体环境因子及藻类进行监测,对水温、营养盐含量等进行分析,探讨香溪河库湾冬季甲藻水华的生消机理. 结果表明:2010年冬季,香溪河库湾末端暴发了甲藻水华,持续44 d,优势藻种为拟多甲藻(Peridiniopsis sp.),最高细胞密度达到11.8×106 L-1;适宜的水温、充足的营养盐以及良好的光照、弱分层水体是香溪河库湾冬季甲藻水华暴发的主要原因;Zmix/Zeu〔Zmix(混合层深度)与Zeu(真光层深度)之比〕在2~3之间时有利于甲藻生长;库湾中下游因水体掺混强烈而在冬季未暴发水华;后期水体分层状态的加强及Zmix/Zeu的减小是甲藻水华消失的主要原因.      

三峡水库主要入库河流磷营养盐特征及其来源分析

以2004～2005年的三峡水库3条主要入库河流(长江、嘉陵江、乌江)中的水文、水质的调查参数为依据,研究了三峡水库入库河流中主要的水文变化特征、磷营养盐的季节性分布规律、形态组成及富营养化状态.结果表明,3条入库河流的流量、悬浮物呈现明显的季节性变化,丰水期的悬浮物含量明显高于枯水期.3条入库河流总磷的平均值在0.12～0.29 mg/L之间,均远远高于20世纪70年代的总磷含量,长江朱沱断面水体的磷含量高于嘉陵江北碚断面和乌江武隆断面的磷含量.总磷含量(TP)中以总颗粒态磷酸盐(TPP)为主,平均占75%以上;3个监测断面中流量、悬浮物与TP、TPP均呈显著正相关性,TPP和TP也呈显著正相关性.结果表明泥沙将颗粒态磷带入河流是主要的磷污染源,总磷的污染受面源污染影响较大.氮和磷都不是三峡水库入库河流中浮游植物的限制因子,3条入库河流中的N/P值较高(＞30),表明磷有可能被优先消耗到低值.     

三峡小江回水区氮素赋存形态与季节变化特点

氮素是浮游植物生长的关键生源要素之一,本研究对2007年3月～2008年3月三峡小江回水区水中氮素的跟踪观测结果进行总结,分析不同形态氮素季节变化过程与相对组成特点.研究期间,回水区TN的平均浓度为(1?553±43) μg·L^-1,季节差异显著但总体呈上升趋势.DIN平均浓度为(1?031±32) μg·L^-1,占TN平均浓度的66.38%,是该水域氮素的主要赋存形态,其中NO^-₃-N含量较高说明小江回水区总体上处于较强氧化环境且自净能力较强.DON、PON平均浓度分别为(273±23) μg·L^-1、(249±23) μg·L^-1,占TN的26.48%和24.15%;DON/PON比值为3.63±0.93,说明该水域氮素代谢强度与周转速率较高.小江回水区DIN在TN中所占比重从2007年3月约占TN的80%逐渐下降到2008年春季约占TN的60%,而TON在TN中的比重则相应上升,说明氮素赋存形态向有机态转变的趋势明显;而对DIN-TN和TON-TN的log-log线性模型斜率比较发现TON对TN的贡献将随TN浓度的升高而增大,表明该水域营养水平有升高的趋势.NH⁺₄-N/NO^-₃-N同TON/TN存在显著正相关关系,说明TON相对丰度的增加有可能使水体向还原性环境转变.同时NH⁺₄-N相对丰度的变化同水中DON含量及其在TN中所占比重关系密切,但该水域DON氨化降解成NH⁺₄-N并再次被利用的内循环过程是否存在或会否成为调控氮素循环的关键过程有待更深入的研究.     

Water level fluctuations influence microbial communities and mercury methylation in soils in the Three Gorges Reservoir, China

Reservoirs tend to have enhanced methylmercury(MeHg) concentrations compared to natural lakes and rivers, and water level fluctuations can promote MeHg production. Until now, little research has been conducted on the effects of microorganisms in soils for the formation of MeHg during different drying and flooding alternating conditions in the Three Gorges Reservoir(TGR). This study aimed to understand how water level fluctuations affect soil microbial composition and mercury concentrations, and if such microbial variations are related to Hg methylation. The results showed that MeHg concentrations and the ratios of MeHg to THg(MeHg%) in soils were higher in the seasonally drying and flooding alternating areas(DFAs, 175–155 m) than those in the non-inundated(NIAs, 175 m) and inundated areas(IAs, 145 m). However, MeHg% in all samples was less than 1%, indicating that the Hg methylation activity in the soils of the TGR was under a low level. 454 highthroughput sequencing of 16 S rRNA gene amplicons showed that soil bacterial abundance and diversity were relatively higher in DFA compared to those in NIA and IA, and microbial community composition varied in these three areas. At the family level, those groups in Deltaproteobacteria and Methanomicrobia that might have many Hg methylators were also showed a higher relative abundance in DFA, which might be the reason for the higher MeHg production in these areas. Overall, our results suggested that seasonally water level fluctuations can enhance the microbial abundance and diversity, as well as MeHg production in the TGR.     

Sustainable development pattern and strategy in the Three Gorges Reservoir Areas

The development pattern, development situation, and existing problems of land exploitation in Zigui County, Three Gorges Reservoir Areas of China were presented. The sustainable development mode and its strategy in the Three Gorges Reservoir Areas was also discussed. A sustainable development framework for low mountain regions, middle mountain regions and high mountain regions was developed, and management countermeasures for structural optimization of complex ecosystems were advanced.