汶川5.12地震引起的库仑应力变化及其对周边地震活动的影响

汶川"5.12"8.0级特大地震,造成重大人员伤亡和财产损失。地震对周围地区断层活动性的影响和余震发展方向是人们关心的一个问题。根据汶川地震同震静态位移我们计算了周围地区一些断层的库仑应力变化,并据此评价了震后周围地区断层和地震的活动性。计算结果表明,龙门山断裂带东北段,包括北川、青川、宁强等地,为库仑应力增强区,有利于地震的发生。较大的余震分布与库仑应力增强区有较好的对应关系。鲜水河断裂带主要为库仑应力下降区,只有一小段为增高区,鲜水河断裂带总体上不利于地震活动。成都地区的西北部库仑应力增强,东南部应力下降。库仑应力变化的研究对大震后地震趋势的分析有重要意义。

青海玉树Ms7.1级地震同震地表破裂构造

分析了青海玉树Ms7.1级地震中形成的同震地表破裂分布与构造特征.本次地震造成的地表破裂长这46km,地震造成240cm的最大相对水平走滑错动量,最大垂直错动量60cm.地表破裂所经之处可看到原有断层新近活动的明显迹线.依次分析了按空间尺度划分的4个层次破裂的走向变化、同级破裂排列、破裂末端变化等构造特征.Ⅰ级破裂作为本次地震产生的整个破裂带,总体走向119°,由3段自然分开、左阶斜列的Ⅱ级破裂组成.3段Ⅱ级破裂自NW向SE依次为隆宝镇段、结古镇段和禅古寺段,破裂性质总体以左旋走滑为主,各段略有不同.各Ⅱ级破裂带内部,分别由若干Ⅲ级破裂段落组成,总体呈现右阶斜列排列模式.Ⅲ级破裂本身由一系列简单的Ⅳ级破裂雁列或羽列右阶斜列构成.不同层次的地表破裂具有简单剪切构造带的变形特征,共识别出R、R’、Y、T和P五组基本破裂面.其初始破裂面展布特征可以用库伦破裂准则来解释,其中岩土体材料的内摩擦角大致为26～44°.各级破裂端部出现分叉、转向及逐渐消失等变形特征.

川西理塘活动断裂最新同震地表破裂形成时代与震级的重新厘定

在开展理塘左旋走滑活动断裂带的同震地表破裂实测填图基础上,结合历史地震资料及地震事件测年,对该断裂带的最新同震地表破裂形成年代和震级进行了重新厘定。结果表明:理塘活动断裂带的最新同震地表破裂可分为南、北2段,其中北段最长约25km,最大左旋错动量1.8m;南段最长约41km,最大左旋错动量3.2m。综合探槽揭露的地震事件及AMS-14C测年结果和历史地震资料的分析结果,北段和南段同震地表破裂应为2次地震沿理塘断裂带不同段先、后破裂的结果,属典型的分段破裂现象。其中北段破裂极可能是历史记载的1729年地震活动的产物,而南段由1948年大地震所产生。根据震级和地表破裂长度的经验关系计算结果,前者的矩震级(MW)约为6.7,后者约为7.0。2次大地震沿同一断裂分段破裂的现象表明,该断层带尚未破裂的段可能是未来强震活动的危险地段。

东昆仑三道湾流纹英安斑岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

东昆仑格尔木河西三道湾流纹英安斑岩构成火山通道侵出相,侵入到纳赤台群哈拉巴依沟组碎屑岩系中,其形成时代对于造山带火山作用的研究和限定哈拉巴依沟组地层时代均具有重要的意义。采用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP MS)方法,对三道湾流纹英安斑岩进行了锆石U-Pb定年,结果表明,流纹英安斑岩中25个岩浆锆石206 Pb/238 U加权平均年龄为425.9±2.6 Ma,它被解释为流纹英安斑岩的结晶年龄,说明三道湾次火山岩所代表的火山通道为早古生代造山晚期牦牛山组火山岩形成时的火山喷发中心之一,而非晚侏罗世次火山岩。野外地质关系和次火山岩年龄可以限定哈拉巴依沟组形成于中志留世之前。

滇中城市群重要活动断裂与区域地壳稳定性评价

结合前人资料的系统梳理、遥感解译及地表调查结果,对滇中城市群地区的活动断裂进行活动程度分级,得到该区"5纵2横"13条主要活动断裂的构造体系分布格局。按断裂活动强弱程度对城镇及重要工程的影响不同,对滇中城市群地区城镇和"十三五"及中长期规划的重大工程开展活动断裂影响调查研究,表明活动断裂是影响和制约该区城镇规划及重大工程建设的主要地质因素。综合考虑活动断裂活动程度、岩性特征和地形变化3因素进行的区域地壳稳定性评价初步结果表明,该区的"极不稳定区"、"不稳定区"和"次不稳定区"约占全区面积三分之一。

顾客需求驱动的产品配置优化

提出一种顾客需求驱动的产品配置优化方法.该方法针对现有产品族模型用于配置设计中存在的问题,构造了支持产品配置的设计空间,并运用联合分析方法将顾客期望分解为各产品特性的质量效用.在此基础上,同时考虑大批量定制产品的质量效用和成本,以“效费比”最大为目标,建立了产品优化配置数学模型,并采用遗传算法对其进行求解,从而达到了顾客满意度和成本之间的平衡——最优配置方案.以笔记本电脑的优化配置为例,证明了所提出的优化配置方法可为获取顾客满意的最优配置方案提供行之有效的途径.

BP人工神经网络在青藏铁路南段地壳稳定性定量评价中的应用

将BP人工神经网络方法引入区域构造活动性、区域地壳稳定性研究领域，对青藏铁路南段沿线的构造活动性进行定量分析。选用断层运动速率、地震震级、温泉温度及剪切应变4个关键影响因子作为BP人工神经网络的输入向量，构造活动强度（α）作为输出向量，以α为定量判据，将全区划分为相对稳定区（α〈0．22）、较不稳定区（α≈0．22～0．38）、不稳定区（α≈0．38～0．69）、极不稳定区或强烈构造活动区（α≥0．69）。在青藏铁路南段沿线划分出格仁错、崩错、当雄一羊八井、错那湖、唐古拉山口南、聂荣东北、聂荣西北、雅鲁藏布江断裂沿线、萨迦等不稳定区，在不稳定区内部进一步划分出申扎、蓬错、尼木、桑雄、羊八井5个极不稳定区。

滇西大理至瑞丽铁路沿线地温场特征及其工程地质意义

在整理、分析云南大理至瑞丽拟建铁路沿线及其邻区现今地温场分布特征的基础上,进一步总结前人的资料,综合研究、探讨了该区地温场与岩浆活动、活动构造、地震活动、区域深部构造的关系。结果表明,该区中高温温泉(中高地温场)的空间分布与地表岩浆岩的出露、地表主要活动断裂带的分布都具有较好的对应关系。综合研究后认为,该区的中高温温泉可归结为岩浆热源型、断裂深循环型和岩浆热源叠加断裂深循环作用型3种基本成因类型。同时还发现,该区的温泉分布与区域地震活动空间上也存在密切的关系,并据此将区内划分为4个地震区带。研究结果表明,本区地表温泉分布所反映出的地温场特征对本区的工程稳定性评价具有重要的指示意义。

基于扩展域结构模板的产品配置建模

为有效支持大批量定制的产品配置,提出了基于扩展域结构模板的配置建模方法。该方法首先在域结构模板中引入产品制造过程信息,得到包含产品功能、载体和制造过程信息的扩展域结构模板。在此基础上,通过拓展其载体和制造过程节点,并采用有向图提取和表达上述元素间的关系,生成了包含产品族载体和制造过程信息的配置模型。所得模型在支持企业配置出个性化设计方案的同时,保证了配置方案具有制造成本低和制造周期短的特性。最后,以转子式蜂鸣器为例,初步验证了配置建模的方法。

东昆仑牦牛山组流纹岩锆石U-Pb年龄及构造意义

东昆仑水泥厂地区造山后火山-沉积盆地内形成的牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系地层之上,其形成时代的研究对限定东昆仑早古生代洋盆关闭的时间具有重要意义。应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LAMC-ICPMS)方法,对火山-沉积盆地内牦牛山组不同层位的流纹岩夹层进行了精确的锆石U-Pb定年研究。结果表明,盆地北缘牦牛山组底砾岩之上的流纹岩(B743-2)中岩浆锆石^(206)Pb/^(238)U年龄平均值为423.2±1.8Ma,盆地西缘牦牛山组底砾岩之上的流纹岩(B820-1)中岩浆锆石^(206)Pb/^(238)U年龄平均值为408.2±2.4Ma,盆地西缘和南缘牦牛山组中上部碎屑岩中流纹岩夹层(B705-1和B656-1)的岩浆锆石^(206)Pb/^(238)U年龄平均值分别为404.9±4.8Ma和399.6±2.8Ma。它们代表了牦牛山组不同层位火山岩的形成年龄,由此可以限定水泥厂地区牦牛山组形成时间为400～423Ma。上述年代学结果较为精确地限定了东昆仑早古生代洋盆关闭的构造年代。流纹岩中2486～920Ma元古代继承锆石的发现,说明东昆仑南的变质基底和扬子板块变质基底类似,是晋宁期0.9～1.0Ga罗迪尼亚超大陆形成时发育起来的。

青藏高原东南缘弧形旋扭活动构造体系及其动力学特征与机制

在系统总结前人成果资料基础上,结合最新的遥感解译与地表调查资料发现,青藏高原东南缘地壳最新的顺时针旋转运动主要受控于由川滇外弧带和滇西内弧带构成的双弧型川滇弧形旋扭活动构造体系。进一步的综合分析认为,该构造体系的弧形旋扭运动学变形模式的动力学机制及其内部块体变形的差异性与不均匀性,主要是该区边界力的作用方式、先存地质结构和现今的地壳与岩石圈结构、岩石圈物质组成及其物理性质、深部的热状态、重力势能等多种因素共同作用的结果。其中,印度板块与扬子地块之间的右旋剪切和青藏高原内部物质向东南的不均匀挤出共同产生的力偶作用和岩石圈性质与结构,可能是造成该区围绕东喜马拉雅构造结整体发生顺时针旋转运动和旋扭叠加伸展变形最重要的因素。

青海玉树地区活动断裂与地震

青海玉树是巴颜喀拉地块西南边界上的典型历史强震区.最新的活动断裂遥感解译与地表调查结果表明,该区新构造期间主要发育清水河断裂带、玉树断裂带、阿布多断裂带和杂多断裂带4条NW向左旋走滑活动断裂带.其中,构成玉树—鲜水河—小江断裂系尾端构造的玉树活动断裂带是该区活动性最显著的岩石圈断裂.该断裂是由当江断裂、结古—结隆断裂和巳塘断裂3条斜接的主干断层和夹杂其间的多条次级断裂所共同构成的Z型左旋剪切张扭性变形带.它在上新世以来和晚第四纪期间的左旋走滑速率为4.0～5.4mm/a,调节了该区大部分的块体挤出与旋转变形,并构成该区大震活动的主要控震构造.历史强震梳理和古地震研究揭示,玉树主干走滑断裂带自约14530a BP以来至少发生了包括2010年地震在内的共11次大地震,原地重复间隔平均在千年以上,最长达近3000a.1738年玉树西北地震之后,玉树—甘孜断裂带的主干断层表现为平均间隔为50～100a的低频、串联式分段破裂过程,并且大震活动存在从东南向西北迁移的趋势.通过对玉树断裂未来大地震危险性进行综合地质判定认为,该区至少仍存在6段未来百年内大地震危险程度不同的地震空区,潜在的大地震震级为Mw6.6～7.3,其中危险性相对较高的段落主要是当江断裂带的当江—拉则段和结古—结隆断裂带上的结隆—叶卡诺段与桑卡—相古段.

根据湖相沉积碳氧同位素估算青藏高原古海拔高度

青藏高原湖相沉积碳氧同位素、海拔高度与年均气温存在函数关系。对青藏高原南部14个不同海拔高度的第四纪湖相沉积露头,在剖面不同部位采集了35个湖相沉积样品,结合海拔高度与年均气温的相关分析,建立了湖相沉积碳氧同位素古海拔高度计。再对青藏高原南部、青藏高原北部、东昆仑南部和柴达木盆地不同地点出露的渐新世、中新世早中期、上新世—早更新世湖相沉积地层,分别取样进行碳氧同位素分析,计算不同时期的古年均气温和古海拔高度。结果表明,青藏高原大部分地区中新世早中期整体隆升至海拔约4000m高度,五道梁—东昆仑南部中新世早中期整体隆升至海拔约3500m高度,柴达木盆地中新世早中期隆升至海拔约2500m高度。这些资料对认识青藏高原隆升时代和气候环境演化具有重要意义。

青藏高原渐新世晚期隆升的地质证据

国内外学者普遍认为,地壳缩短增厚是青藏高原隆升的主要原因,青藏高原隆升对环境变迁和东亚季风具有重要影响,但对青藏高原隆升时代存在不同认识。通过统计分析青藏高原中段新生代不同时期的地层倾角,表明区域褶皱变形主要发生于古近纪,中新世湖相沉积地层产状平缓,挤压构造变形微弱,说明地壳缩短增厚主要发生于中新世前。湖相沉积地层的孢粉分析结果表明,青藏地区热带亚热带阔叶林植被自始新世中期开始逐步减少,至中新世早期濒临消亡;暗针叶林植被自渐新世早中期开始逐步增加,至中新世早中期达到繁盛程度甚至居主导地位。根据这些地质证据,结合全球气候变化、古气温及年代学资料,综合推断青藏高原渐新世晚期隆升高度达到海拔4000m左右。

青藏高原东南缘现今大震活动特征及其趋势:活动构造体系角度的初步分析结果

青藏滇缅印尼歹字型构造体系是地质力学中最为典型的反"S"状(或"Z"状)旋扭构造体系,其中各构造部位之间在运动学与动力学方面具有密切的成生联系,并且现今活动性非常显著,属于典型的活动构造体系。梳理分析该构造体系中M≥6.8历史大地震的活动状况发现,与其运动学方面的整体性与协调性相对应,其头部、中部与尾部之间的大地震活动具有明显的联动效应,即当头部与尾部发生大地震序列后不久(大致为几个月、几年或十几年尺度),中部(尤其是我国的川滇强震区)随即也会发生大地震。但在1997年以来的最近一次大地震活动序列中,构成该构造体系中段的川滇地区却出现了长达15年之久的"异常平静"状态,这无疑意味着该区未来发生大地震的危险性将显著增加。进一步结合西南地区川滇弧形旋扭活动构造体系研究的最新成果,依据活动断裂带上大地震危险性判定的离逝时间、地震空区和强震连锁反应等"三准则",初步认为该区当前存在至少9个比较明显的大地震危险区带,包括:鲜水河-小江断裂带上的安宁河段、巧家段和南端的澄江-建水段,理塘-大理-瑞丽弧形活动构造带上的畹町断裂带和南汀河断裂带、滇西北裂陷带中的鹤庆-松桂断陷盆地区和程海-宾川断裂带期纳-宾川段,澜沧-景洪断裂带的景洪段,以及近南北向的保山断陷盆地和元谋断陷盆地。这一研究结果将有助于进一步全面认识我国西南地区当前的大地震形势,进而科学部署开展地震地质与地震预报预测工作。

西藏纳木错地区约120ka BP以来的古植被、古气候与湖面变化

西藏纳木错湖相沉积的U系和^(14)C测年结果表明,湖泊沿岸的6级湖岸阶地及拔湖约48～139.2m的高位湖相沉积形成于约120ka BP以来的晚第四纪。本文根据该套湖相层的发育和其中的孢粉组合特征对纳木错地区约120ka BP以来的湖面变化与古植被、古气候变迁进行了探讨。结果表明,纳木错地区晚更新世以来经历了频繁的湖面波动、气候的冷暖与干湿变化以及森林-草原与草原植被的交替演化。其总体特征是:约115.9ka BP时,纳木错湖面最高。在116～78ka BP期间,该区气候温和凉爽或温和偏湿,植被以疏林草原与森林草原或森林的交替出现为特征,湖面经历了较大幅度的波动,但基本保持在拔湖140～88m之间。在78～53ka BP期间,该区气候干冷,植被以疏林草原为主,湖面大幅度下降,并在拔湖约36～48m之间波动。约53～32ka BP期间,气候转为温暖偏湿或温暖湿润,湖面波动于拔湖约15～28m之间,波动较为频繁。与阶地的发育相对应,该时期内包含了3次明显的暖期和湖面波动过程,区域植被主要以松、蒿、桦为主,为含一定量的冷杉的森林。其中36ka BP左右气候最温暖湿润,区域内可能出现针叶林或针阔混交林。约32～12ka BP期间,该区气候最为干冷,古植被以草原和疏林草原为主,湖面再次发生较大幅度的下降,最低可至拔湖约8m处,但通常维持在拔湖?

川西理塘断裂带的空间展布与第四纪左旋走滑活动的遥感影像标志

遥感技术具有宏观性、直观性、时效性以及不受其他外部因素制约的特点,在活动断裂的研究中具有很大的优势。文章在系统总结活动断裂的遥感影像标志的基础上,综合利用Landsat ETM、ALOS、Google earth及ASTER GDEM(ASTER全球数字高程模型)等影像资料,结合前人研究成果及关键地段的野外实地考察,对展布于青藏高原东南缘之藏东-川西高原地区的理塘左旋走滑活动断裂带进行了详细分析与研究,结果显示该断裂带整体呈不连续的北西-南东向弧形展布,全长可达400km左右。根据该断裂的几何展布对其进行分段,自北西向南东可分五段,依次为:卡贡断裂、章德断裂、毛垭坝断裂、理塘断裂及康嘎-德巫断裂。综合分析不同断裂段的影像特征、错断地貌特征及现代地震活动情况表明,整条断裂带南段的毛垭坝-理塘-德巫断裂段的影像特征最明显、最连续,活动性明显较北段显著,这一特征可能暗示青藏高原内部物质向东挤出的速率有自西向东加快的趋势。

青藏铁路沿线断裂活动的灾害效应

青藏铁路沿线发育大量不同方向、不同性质、不同类型和不同规模的活动断裂。这些活动断裂对地震分布具有显著的控制作用,形成了12条区域性地震构造带。一些重要的活动断裂的平均运动速度达4～15mm/a,能够孕育6～7级以上的强烈地震,导致严重的地震灾害。在青藏高原北部常年冻土区,断裂活动不仅导致路基变形、路面破裂和工程破坏,还诱发不均匀冻胀、构造裂缝和移动冰丘等地质灾害,对青藏铁路、青藏公路和输油管道等线路的工程安全产生不良影响。断裂蠕滑运动与地下水活动、不均匀冻胀的耦合效应使青藏公路安多段路基松动和路面强烈变形,对青藏铁路的工程安全造成潜在威胁。

2010年玉树7.1级地震诱发滑坡特征及其地震地质意义

2010年玉树7.1级地震造成了一系列次生地质灾害。笔者在玉树灾区地震地质灾害调查基础上,结合Quickbird高分辨率遥感影像数据和航片影像数据,以目视解译为主,共提取了542处地震滑坡,并首次发现了13处古地震滑坡。调查研究结果显示,玉树地震滑坡主要包括崩塌、狭义的滑坡和土溜等3种类型。其中地震崩塌占到了90%以上,按其物质成分可进一步划分为碎屑型崩塌、碎屑流型崩塌和岩崩等3类。地震滑坡的空间展布特征显示,该区80%以上的地震滑坡集中分布在以玉树活动断层为轴的长约95km、两侧宽2km的廊带区内,并与发震断层距离和宏观震中有很好的相关性,其高密度区与同震地表破裂的空间分段性也有很好的对应关系,体现出典型的走滑型发震断层的控灾特点。同时,还进一步分析了山体坡度、坡体形态、临空面高度和地层岩石与岩体完整度等因素对地震滑坡总体分布的影响。对古地震滑坡的初步研究发现,古地震滑坡的规模、期次和分布特征间接地反映出玉树断裂带在全新世期间曾发生过多次震级强度明显大于本次玉树7.1级地震的古地震事件,这为更深入探索玉树断裂带古地震事件提供了另一种重要的研究途径。此外,地震滑坡分布与地表破裂和极震区破坏程度之间的密切空间关系指示,地震滑坡也可以成为快速圈定宏观震中以及开展极震区地震烈度评价等方面的重要指标。

华山新生代隆升—剥蚀历史的裂变径迹热年代学分析

综合分析前人的热年代学数据发现华山地区自晚白垩世以来至少经历了三次快速隆升阶段,在120～57Ma间华山经历了缓慢隆升过程,约57Ma以来华山开始相对渭河地堑的快速隆升。其中,57～42Ma间、32～22Ma间和约8Ma以来均为相对快速隆升阶段,视隆升速度约为0.18～0.23mm/a;而42～32Ma间和22～8Ma间则为相对缓慢隆升过程,视隆升速度约为0.01mm/a。约57Ma以来华山的隆升-剥蚀量约为8.5km,平均隆升速度约为0.15mm/a;约32Ma以来的总隆升幅度约为4.5～5.1km,平均视隆升速度约为0.14～0.16mm/a。晚中生代以来华山的隆升过程实际上反映的是东秦岭的隆升过程,与区域地貌结构和周缘断陷盆地的演化过程有密切的成因联系,它表明东秦岭地区的三级等高峰顶面是120～57Ma、42～32Ma和22～8Ma间山脉缓慢隆升-剥蚀的结果,同时反映57～55Ma是渭河盆地开始快速裂陷和秦岭北麓正断层开始强烈活动的时间。