利用遥感、重力多源信息研究郯-庐断裂带苏-鲁段构造特征

本文利用遥感与重力多源信息对郯庐断裂带苏鲁段构造特征进行了研究。应用构造地貌学方法分析了断裂带晚第四纪构造活动及地貌特征;基于Parker界面反演法,利用变密度模型计算了莫霍面深度;随后采用小波多尺度分析方法对局部重力场进行分离,进而分析研究了苏鲁段地壳密度非均匀性及深部地壳结构。沿苏鲁段断裂带发育的水系错断、断层陡坎、地层错断、线性构造等构造地貌特征,表明了断裂带在晚第四纪经历了明显的右旋逆冲走滑运动。通过对布格重力场的反演分析可知,郯庐断裂带苏鲁段底部莫霍面深度差异比较大,断裂带错断了莫霍面,在临沭及泗洪地区存在强烈的莫霍面隆起与沿断裂带的上地幔与软流层高密度物质上涌现像,西侧莫霍面深度最大达到35km。苏鲁段断裂带被数条NW向断裂错断,在地表与深部都具有很明显的地质地貌与地球物理场特征。该区地壳介质密度具有显著的非均匀性特征,在中上地壳部位最明显,上地壳断裂带产生的布格重力异常与地表地形及地质地貌特征具有很大的相关性。

冷龙岭地区2016年青海门源6．4级地震发震构造特征

青海门源北部的冷龙岭断裂带于2016年发生M_S6.4地震,该地震与1986年发生的另一次M_S6.4地震的震源机制解截然不同,并且二者与冷龙岭主断层几乎表现为纯左旋走滑的性质也差异很大。为明确2次地震的发震构造特征,分析二者与冷龙岭主断层的关系,利用Sentinel-1A数据干涉处理得到了2016年地震的同震形变场,并结合高分辨率影像、余震精定位及GPS资料对断层构造样式及地震构造特征进行了研究。研究结果表明,2016年地震发生在冷龙岭断裂带西段北侧的分支断层上,地震造成分支断层两侧发生背斜式褶曲隆升。2次地震分别发生在分支断层的东西两端,其两端分别向冷龙岭主断层弯曲收敛并交会,在平面上形成左行右阶与左行左阶的几何结构,在区域整体剪切环境下,分别发生剪切挤压与剪切拉张,因而造成2次地震的震源机制解分别表现为压性与张性为主又兼具一定的走滑性质,综合认为分支断层与主断层之间的构造组合样式是导致2个不同震源机制解的主要因素。2次地震活动皆反映了冷龙岭断裂带整体表现为左旋走滑运动特征,该构造变形机制也体现了祁连-海原构造带对青藏高原东北缘的构造调节作用,即来自于青藏板块的构造运动在受到北部戈壁-阿拉善块体及东部华北克拉通块体的阻挡后,在青藏高原东北缘通过一系列左旋走滑断裂的调节,构造运动方向逐渐发生顺时针旋转。门源地震使得对冷龙岭断裂带地震地质问题的深入研究更加紧迫。

基于布格重力异常小波多尺度分析方法研究首都圈地区构造特征

首都圈地区是中国大陆东部构造极为复杂的地区之一。本文利用首都圈地区布格重力资料,采用小波多尺度分析方法对布格重力异常信息进行了局部场分离,对场源在横向及纵向上所产生的异常现象进行了多层次的分析,将这些现象与地质构造环境建立起联系,对其产生原因给予了地质上的充分解释。重点对小波变换细节图中存在的规模较大、特征较为明显的两条NE向及一条NWW向布格重力异常带进行了深入分析,对异常所揭示的构造现象在地壳不同深度的展布特性等进行了研究。研究发现,3条布格重力异常分别反映了华北地区的3条构造带,分别为太行山前构造带、沧县构造带以及张家口-渤海构造带,每个构造带分别由次级隆起、凹陷以及断裂构造单元组成。研究认为太行山山前断裂带为深大断裂,构成了华北裂谷盆地与太行山隆起的地球物理分界,沧县构造带与张家口-渤海构造带新生代以来仍具有一定的活动性。其中在两条NE向构造带与NNW向构造带的交汇区域,地壳结构最为复杂,形成了两条非常重要的地震带,在今后的工作中需要重点关注。通过研究,对首都圈地区构造体系及地壳结构有了深入认识,为进一步研究华北地区壳幔结构提供了参考。

基于GIS和空间逻辑回归模型的城市空间扩展预测--以深圳市龙岗区为例

本文从土地利用的角度出发,分析了城市扩展的基本原理和过程,提出城市空间扩展直接原因在于城市发展对土地的需求,城市空间扩展预测可分为城市发展用地总体需求预测和空间扩展预测的观点,并采用优化组合预测模型对城市用地总体规模扩展进行建模,利用空间逻辑回归模型对空间分布扩展进行建模,两者共同构建了城市空间扩展预测模型,最后以深圳市龙岗区为例,进行了试验,验证了这种思路。

首都圈地区精细地壳结构——基于重力场的反演

本文以地质与地球物理资料作为约束条件,利用小波多尺度分析方法,对首都圈地区重力场进行了有效分离,应用Parker位场界面反演法及变密度模型对莫霍界面进行了反演分析,并构建了两条地壳密度结构剖面模型,对该区精细地壳结构进行了深入研究.研究结果表明首都圈地区受多期构造运动的改造,形成坳、隆相邻,盆、山相间,密度非均匀性,壳内结构与莫霍面埋深相差比较大的地壳分块构造格局.受华北克拉通岩石圈伸展、减薄以及岩浆的上涌底侵作用,首都圈地区莫霍面起伏比较大,莫霍面区域构造方向呈NE—NNE方向,在盆地向太行山、燕山过渡地带形成了莫霍面陡变带;盆地内部莫霍面形成东西向排列、高低起伏的框架,最大起伏约5km,但平均地壳厚度比较小,北京、唐山地区地壳厚度最小约29km,武清凹陷地壳厚度最大约34km.在重力均衡调整作用下,西部太行山区地壳厚度较大,但地壳密度小于华北裂谷盆地内部;中上地壳重力场特征与地表地形及地貌特征具有很大的相关性.受新生代裂谷作用影响,首都圈中上地壳结构非常复杂,形成了NNE方向为主体的构造单元,断层多下延至中地壳;下地壳发生明显的褶曲构造,表现出高低密度异常相间排列的典型特征;首都圈地区地壳密度具有明显的非均匀性.研究认为首都圈地区地震的发生与上地幔顶部及软流层物质的上涌有一定关系.

计算机地貌晕渲效果增强方法研究

在总结传统手工晕渲经验和方法的基础上,深入分析了计算机地貌晕渲的原理,着重研究了坡度和坡向对地貌晕渲中阴影强弱和明暗程度的影响,提出了变比例调整高程和晕渲笔调调整两种方法。实验表明,利用本文方法能有效改善地貌晕渲图的三维立体视觉效果。

海南岛北部地区活动断裂的遥感解译研究

文中通过对海南岛北部卫星遥感影像的解译分析,对该区活动断裂的分布与发育情况进行了研究。首先选取光学影像和雷达影像为主要数据源,在数据预处理及信息增强处理的基础上,进行了多源遥感信息融合处理,以综合利用各类数据源;其次结合研究区已有研究成果,分析遥感影像上地质地貌特征的表现,以建立研究区的解译标志,分析提取各类地质体影像特征;最后,综合分析研究区的地质地貌特征,对海南岛北部活动构造的分布与发育情况进行了全面深入的遥感解译。研究发现,研究区内主要存在EW、NW及NE向3组活动断裂,其中EW及NW向断裂对海南岛北部的地质地貌发育情况影响很大,对该区地震的发生起了比较大的控制作用。

川滇地区重力场与深部结构特征

川滇地区地处青藏高原东缘强烈变形区,区内的龙门山断裂带、安宁河断裂带与鲜水河断裂带构成了华南块体、川滇块体与松潘甘孜块体的重要分界.为研究川滇地区深部地壳结构特征,本文利用布格重力数据,并应用小波多尺度分析方法对重力场进行了分离,进而对该区地壳介质密度结构进行了分析.研究结果表明:川滇块体与松潘一甘孜块体中上地壳密度表现为各向异性特征;在下地壳,受青藏高原东向挤压作用,川滇块体发生褶曲构造,并在块体顺时针旋转运动作用下,产生走滑断陷构造,造成了下地壳密度高低异常相间排列的特征,异常轴向与区域应力场方向比较吻合;下地壳底部至上地慢顶部,川滇地区密度结构具有很明显的分区特征,其中龙门山次级块体与川西北次级块体底部在青藏高原与华南刚性块体相互碰撞作用下,岩石破碎严重,表现为大范围的低密度异常区;相比而言,华南块体地壳密度比较高,密度各向异性特征比较弱,四川盆地的地壳密度高于川滇块体与松潘一甘孜块体及周围区域,地壳稳定性较好;龙门山断裂带与安宁河断裂带附近对应了莫霍面陡变带,沿断裂带存在高密度岩浆物质的上涌现象.

关于晕渲图中注记配置问题的研究

本文在分析了当前晕渲图自动生产中注记处理的现状和存在问题的基础上,利用OpenGL纹理贴图技术,解决了文字位图生成、纹理透明处理、注记定位等技术问题,实现了晕渲图中随地形起伏注记的生成、交互操作和管理,提供了一种为晕渲图配置立体感较强的注记的方法。

基于GIS和空间Logistic模型的城市扩展预测——以深圳市龙岗区为例

从土地利用转化的角度出发,分析了城市扩展的基本原理和过程,提出城市空间扩展直接原因在于城市发展对土地的需求,城市空间扩展预测可分为城市发展用地总体需求预测和空间扩展预测的观点,并采用优化组合预测模型对城市用地总体规模扩展进行建模,利用空间逻辑回归模型对空间分布扩展进行建模,两者共同构建了城市空间扩展预测模型,最后以深圳市龙岗区为例进行试验,验证了这种思路。

基于ASAR影像亚像元匹配技术研究汶川地震同震形变特征

利用汶川地震前后的ENVISAT ASAR影像,采用交叉相关性方法对影像进行了亚像元级别的配准,获取了沿卫星斜距向和方位向上的同震形变图,对地震地表破裂带的分布及断层运动特性进行了分析.提取了沿北川—映秀断裂分布的长230 km的地震地表破裂带,以及沿灌县—江油断裂分布的长约65 km的地震地表破裂带.通过对两个方向地表位移进行分析可知,北川—映秀断裂带的南段以逆冲运动为主导,兼一定的右行走滑运动,向北逐渐转为右行走滑为主的运动特征,并具有一定的逆冲特性;而灌县—江油断裂主要以逆冲作用为主.研究表明,该方法与InSAR、GPS技术以及野外调查的研究结果基本一致,并从另一个角度揭示了汶川地震地表破裂带的分布特征和断层运动性质,因此可以同其它方法一起作为地震同震形变场研究的有效技术手段.

冷龙岭断裂带全新世破裂模式、大震复发特征研究及其区域构造意义

青藏高原东北缘发育有一系列走滑逆冲断裂带,冷龙岭断裂带恰位于其东部最前缘部位,是青藏高原东北缘一条非常重要的左旋走滑构造带,同时冷龙岭断裂带也是祁连—海原构造带的重要组成段落之一,其构造变形与地震活动也直接揭示了祁连—海原构造带对整个青藏高原东北缘构造变形的调整与传递作用。然而,同周围一系列具有强震构造背景的活动断裂带相比,目前对冷龙岭断裂地震地质研究程度仍有待加强。有关冷龙岭断裂带晚更新世以来滑动速率的研究结果分布在很大的研究范围内,有关冷龙岭断裂带全新世活动习性与大震复发特征的研究也有待深入。有学者认为,冷龙岭断裂带与金强河断裂、毛毛山断裂带与老虎山断裂共同构成“天祝地震空区”。发生在2016年与1986年的两次门源地震,造成该区地震地质研究形势更加严峻。对冷龙岭断裂带全新世破裂模式、大震复发特征进行研究,并明确其区域深部结构特征、地壳变形模式,综合构建冷龙岭断裂带及区域地震构造模型非常有必要,相关研究结果也将提升对冷龙岭断裂带及该区域地震活动性的认识,为冷龙岭及门源地区地震灾害防御提供重要依据。相关成果还可以促进对祁连—海原构造带整体地壳变形继承关系的认识,增强对该区第四纪地震构造环境与构造动力学特征的理解,更全面地认识冷龙岭断裂带在青藏高原东北缘的构造地位与意义。

土地整理项目质量控制问题研究

土地整理工作意义重大,抓好土地整理项目的质量控制,是土地整理工作成败的一个关键。本文从总结和分析了当前土地整理项目中影响土地整理项目质量的因素,针对性的提出了控制和提高土地整理项目质量的意见和建议。

2014年美国加州纳帕M_W6.1地震断层参数的Sentinel-1A InSAR反演

2014年8月24日,在美国加州旧金山海湾北部的纳帕地区发生了MW6.1地震.发震断层是西纳帕断裂系统中的一部分,但是该断层之前并未被足够重视.本文利用欧洲空间局最近发射成功并刚刚投入使用的Sentinel-1A卫星获取的第一对同震干涉像对(20140807-20140831),得到了该地震的地表同震形变场,结合震后24h内区域GPS同震形变资料作为约束条件,反演了纳帕地震的断层几何参数以及滑动分布.Sentinel-1A干涉结果表明,此次地震造成了明显的地面形变,视线向最大抬升和最大沉降量均达到了10cm.联合反演结果表明,该发震断层的走向为344°,倾角为80°.主要破裂以右旋走滑为主,平均倾滑角为-146.5°,最大倾滑量达到了1.1m,位于地表下约4km,存在明显的滑动亏损现象.此次地震,累计释放地震矩达1.5×1018 N·m,约合矩震级MW6.1.该结果略小于InSAR单独约束结果,可能与Sentinel-1A像对中包含的快速震后形变分量有关.

郯庐断裂带江苏段第四纪活动特征及其动力学背景探讨

本文通过对郯庐断裂带江苏段开展的野外调查、深部构造和运动学特征等方面的研究,结合近年来最新的研究成果,对郯庐断裂带江苏段的第四纪活动特征及其动力学背景进行了探讨。郯庐断裂带江苏段第四纪活动具有东强西弱、北强南弱的特征;郯庐断裂带第四纪的逆冲活动主要受西太平洋弧后扩张的动力学因素控制;南华北与北华北地块深部构造特征和新构造运动的差异性,是导致郯庐断裂带各段活动性差异的重要原因。

郯庐断裂带南段重力异常及不同深度的横向构造特征

为研究郯庐断裂带南段及周边构造的深部特征、空间展布、交切关系,文中利用小波多尺度分析方法对该地区的布格重力场进行场源分离,剖析不同深度下的地壳横向构造;同时采用Parker变密度模型对莫霍面深度进行反演分析。研究表明,郯庐断裂带南段表现为NNE走向的大型重力区域场梯度条带,切割深度达岩石圈地幔,其两侧密度结构及构造特征差异明显。沉积层及上地壳密度结构复杂,郯庐带东支2条断裂形成线性异常纵贯区域;而西支2条断裂线性异常较弱,截切EW向的重力异常体断续延展。中、下地壳密度结构简单,断裂带形成宽缓的低异常条带,反映了白垩纪—古近纪伸展环境下造成的地堑式构造。西支2条主干断裂纵穿合肥市,沿肥东凹陷西缘向S延伸,由于舒城以南的高密度圈闭体遮挡,尖灭于舒城县一带;而肥中、六安—合肥、肥西—韩摆渡EW向的深大断裂交切于西支,未延伸至东支。该区近代小震多发生于断裂构造所对应的重力高、低异常转化带之间,尤其是断裂之间的交会处与郯庐构造带内部,郯庐断裂带南段为历史强震空区段,考虑到断裂带莫霍面陡变及与多条深大断裂交切等深部环境,中强震危险性不容忽视。

2015年尼泊尔M_w7.8地震震源机制InSAR反演及强地面运动模拟

2015年4月25日,在尼泊尔中部发生了Mw7.8地震.本文利用ALOS-2和SENTINEL-1A宽幅数据获取了该地震大范围的同震形变场,并反演了该地震断层破裂的几何特征及运动机制,继而以此为约束资料反演地震强地面运动.InSAR结果显示本次地震造成了巨大的地表形变,LOS向最大抬升量达到1.3m,最大下沉量达到0.7m.震源机制反演得到的最优的滑动分布模型表明,断层的走向为291°,倾角为7.6°,倾滑主要分布在深度为12～18km范围,主倾滑分布范围在长度上达到了140km,该范围内的平均倾滑角为95°.本次地震最大倾滑量达到5.3m,位于深度15km处.累计释放地震矩达6.5×10^20 N·m,约合矩震级Mw7.8.该地震发生在印度与欧亚板块俯冲逆冲界面之间,发震构造推断为主喜马拉雅逆冲断裂,属于典型的喜马拉雅型——低角度逆断层型强震.以该滑动分布模型参数为基础利用随机振动的有限断层模型进行尼泊尔地震的强地面运动模拟,结果显示最大地震烈度为Ⅸ度,烈度分布的范围及烈度等级与USGS模型结果对比具有很高的符合度.

青藏高原东北缘冷龙岭断裂全新世左旋滑动速率

冷龙岭断裂是青藏高原东北缘1条重要的左旋走滑断裂,断裂滑动速率对于青藏高原东北缘构造形变的动力学研究以及认识断裂的活动习性和地震危险性具有重要意义。但是,冷龙岭断裂的滑动速率仍然存在较大争议,被限定在3~24mm/a一个较为宽泛的范围内。文中以青海省门源县他里花沟上游走滑断裂断错地貌现象较为典型的牛头沟地区(37.440 2°N,102.094 0°E)和柴陇地区(37.447 3°N,102.063 0°E)作为研究对象,采用地基LiDAR获取的高分辨率DEM和高精度Google Earth卫星影像对断错地貌进行了位错演化模式分析和位错量的恢复测量,结合地貌面上开挖地层探坑和剥离新鲜地层剖面上的年代样品采集与测试,确定了断错地貌面的废弃年代。在牛头沟地区和柴陇地区得到的滑动速率分别为(6.4±0.7)mm/a和(6.6±0.3)mm/a,2个研究地区获得的结果存在较好的一致性。考虑到滑动速率的误差范围,认为冷龙岭断裂全新世以来的左旋滑动速率为(6.4±0.7)mm/a,该滑动速率介于前人采用地质方法获得的结果中间,也在In SAR得到的滑动速率4.2~8mm/a范围内,但比GPS速率((4.0±1.0)mm/a)稍大。祁连-海原断裂带弧形分布的晚第四纪滑动速率在冷龙岭地区达到最大,青藏高原东北缘在该地区最强烈的隆升也从1个侧面证实了冷龙岭断裂在调节青藏高原相对于戈壁-阿拉善地块向E运动方面所处的重要地位。

徐州废黄河断裂带的空间展布与活动性研究

文中利用遥感影像分析了徐州废黄河断裂带的空间展布及与邵楼断裂的交切关系,利用重磁资料研究了废黄河断裂带的深部几何结构及与郯庐断裂带西边界的交切关系。二阶布格重力异常小波变换细节图反映出徐州废黄河断裂带的深度为7～8km,而三阶和四阶重力异常细节图反映的深度分别为9～11km和15～18km。研究结果表明,废黄河断裂带向SE延伸至九顶附近,向下的切割深度约为8～9km。NW向的废黄河断裂带截切邵楼断裂致使邵楼断裂构造线自东北向西南由N60°E转至N45°E。废黄河断裂带与郯庐断裂带不相交。废黄河断裂带属于前第四纪断裂,活动性较弱。

活动断裂调查中的高分辨率遥感技术应用方法研究

本文系统分析了高分辨率遥感在活动断裂调查中应用的技术现状、工作流程,梳理了各类遥感数据的要求、适用条件和处理方法,总结了活动断裂的遥感解译方法、解译要素和测量参数,并通过实例解析了一些典型的断错地貌,给出了相应的遥感特征.基于资源三号卫星的立体像对和影像,判读了大青山活动断裂的几何特征和活动特性.结果表明:人工改造较大的地区宜收集早期遥感影像,利用不同波段间地物光谱的差异来增强隐伏活动断裂的信息,使用空间增强方法来识别断层陡坎等线性构造;雷达数据多极化分解是检测隐伏构造信息的有效方法;由宏观信息向局部信息追踪是活动断裂解译的有效途径;将遥感影像与数字高程模型(DEM)联合可进行活动断层参数的高精度测量.本文结果可为活动断裂大比例尺、定量调查提供参考.