嘉黎断裂带中段流域地貌形态指数与新构造活动特征

本文以嘉黎断裂带中段(尼屋乡—古乡段)为研究对象,利用30 m分辨率的SRTM DEM数据,提取435条支流流域标准化陡峭指数(ks)、 43条支流河谷宽高比指数(VF)、 55个流域面积-高程积分指数(HI)、 10条支流河道纵剖面和裂点。依据不同河段的河流标准化陡峭指数和沿河道纵向剖面的一系列裂点分布特征,将研究区划分出流域上游、下游南侧与下游北侧三个区域进行对比分析。上游ks值与HI值均低于下游,而VF值高于下游。这些数据研究结果表明,尼屋乡—古乡段下游区域构造抬升活动强烈,而上游区域抬升则相对较弱。尼屋乡—古乡段下游选取南北两侧各5条支流分析,遥感解译结果显示断裂大致沿河谷南侧展布,多与南侧一级支流低海拔裂点发育位置相当。结合野外断裂剖面调查和测年结果分析,认为断裂中段活动时代为全新世早期或晚更新世晚期,除右旋走滑活动外,还伴有显著的逆冲挤压性质,其原因是断裂中段位于青藏高原东构造结正北侧,推测断裂除羌塘块体向东运移影响外,逆冲作用是受构造节持续向北推挤作用的结果。

西藏中部申扎—定结地堑系北段中新世以来构造地貌学研究

利用ETM遥感影像与30m分辨率的ASTERDEM数据,构建申扎—定结地堑系北段遥感影像三维数字高程模型,结合野外地质地貌调查结果,对地堑系地貌特征进行总体分析。并根据对主要断裂的产状和活动性野外调查与活动断裂展布的遥感解译结果,认为地堑系由一条东倾的铲式主要断裂和一系列同倾向和反倾向的次级断裂组成的半地堑构造。基于半地堑系模式,将地堑系简化成书斜式模型,根据地堑的沉降量和地堑宽度值,计算地堑系的滑脱面深度在3.6～9.7km之间,因此地堑中地震震源深度也多集中于滑脱面附近。最后探讨地堑的形成机制,表明在印度板块的挤压作用下,高原上地壳与下地壳发生应力解耦,上地壳在重力作用下,向南向东发生滑脱,形成东倾的半地堑构造。

新疆博罗可努—阿齐克库都克断裂精河段古地震与最新活动时代研究

博罗可努—阿齐克库都克断裂是西天山北西向右旋走滑断裂系中最北端的一条活动断裂,其在中国境内延伸最长。本文在艾比湖西侧及精河县东南侧最新地表形变上开挖两条探槽,进行该断裂古地震的初步研究。根据活动性质差异和断裂截切关系将该断裂分为艾比湖段和精河以东段,在对沉积物光释光年代和地震关系分析的基础上,确定了此两段断裂的最新活动时代均为全新世,初步确定其古地震期次,最新地震事件距今3.7—4.86 ka之间;根据冲沟位错和洪积扇年代测定结果,确定精河以东段的活动速率大于4 mm/a;根据探槽错动至地表,及地表破裂带位置及长度,推测艾比湖段可能为1765年精河M6^(1/2)的发震构造,且其震级很有可能被低估,因为艾比湖段的破裂总长度超过60 km,震级极有可能达到M7.0以上。

中更新世以来北天山的向北扩展

利用深部地球物理结果与浅部地质调查结果进行对比,并基于DEM的地貌分析,研究了中更新世以来北天山向北扩展的造山过程.中更新世以来,北天山地壳中存在南倾的低角度滑脱面,滑脱面之上,逆断裂和褶皱带组成的山前活动构造带整体向北滑脱并缩短变形.中更新世早期,气候暖湿,基岩山脉剥蚀强烈,在山前形成了大规模的洪泛平原.中更新世中期以来,持续的构造活动一方面使山前盆地卷入变形,另一方面使盆地遭受分隔,天山北麓地壳以阶梯式的形式自南向北逐步抬升.中更新世中期约600ka以来,气候越来越干旱,山前盆地地表仅遭受了轻微剥蚀,地壳抬升全部转换为自南向北的地表隆起,隆起的北部向天山靠拢,隆起的南部逐渐成为山系,与天山相连,北天山得以向北扩展.中更新世以来的掀斜隆起造成山麓至盆地高差达1000多米的坡面,为30ka以来的河流下切提供了坡度条件,造成了深达300多米的河流强烈下切.

2023年甘肃积石山6.2级地震发震构造浅析

2023年12月18日23时59分,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震,造成人员伤亡和财产损失。本次地震发生在青藏高原东北缘地区,受青藏高原向NE向扩展挤压作用的影响,区域发育两组较为典型的断裂构造:NWW向大型左旋走滑断裂带是活动块体运动边界,另一组NNW向右旋走滑断裂则发育在块体内部构成次级块体边界。此次积石山6.2级地震就发生在NWW向西秦岭北缘左旋走滑断裂带和NNW向日月山右旋走滑断裂带之间的大型挤压阶区内,初步判定其发震构造为以逆冲作用为主的拉脊山断裂带东南段的积石山东缘断裂。余震展布范围严格限制在黄河以南的积石山东麓大河家第三系盆地内,根据黄河以北拉脊山和以南的积石山山脊线及坡折带存在较大不连续性,且沿黄河南岸发育较明显的断层三角面等构造地貌特征,推测沿黄河发育有一条调节区内挤压变形差异的横向断裂。断裂切断拉脊山北缘断裂带东南段,使积石山东缘断裂成为一个长度不足40 km的独立活动段,判定原震区近期发生更大地震的可能性不大。

新疆纸房断裂活动性及其与沿线小型绿洲的关系

纸房断裂位于新疆东北部,是北天山地区一条NW向活动断裂,全长约140 km,其北接阿尔泰山,南临东天山,东接戈壁阿尔泰山,其周围多次发生过大地震。纸房断裂缺乏历史地震记录,为典型的地震空区,且位于Ⅰ、Ⅱ级活动块体边界带,断裂活动和地震危险性值得关注。通过野外地质调查、无人机航测、开挖探槽和年代测定,认为该断裂为全新世活动断裂,以右旋走滑性质为主,兼具有逆冲性质,最新一次事件发生时间为1730~5170 aB.P.,单次事件垂直位移约为0.5 m,最近地震离逝时间应大于1730 aB.P.。通过对断裂附近发育的两个小型绿洲分布特点和水文地质条件进行研究,结果表明断裂活动对绿洲的形成起决定性作用。

西藏中南部格仁错断裂张剪性质及其区域动力学意义

喀拉昆仑—嘉黎断裂带(KJFZ)是青藏高原中南部一条规模宏大断裂带,因其是青藏高原向东运移的南边界,其构造展布和活动性质与高原隆升、侧向挤出和东西向伸展等科学问题关系密切,也是研究高原变形机制和地球动力学重要场所.本文选取该断裂带中部NW向格仁错断裂(GRCF),对断裂沿线进行较详细地质地貌调查,对冲沟位错和断层陡坎等地貌单元进行测量,并进行探槽开挖,结合天然剖面揭示了断裂产状,详细研究断裂活动性质,发现断裂除前人认为的右旋走滑性质外,还具有明显的张性正断性质,断裂向北陡倾,且北盘相对南盘下降,全新世以来右旋走滑速率和正断速率分别为2.98mm/a和0.2～0.5mm/a之间.前人在共轭的北东向断裂研究中,也发现除左旋走滑性质外,同样具有正断分量,表明现今高原中南部上地壳除传统认为处东西向张性应力场环境外,南北向也具有明显张性特征.而受印度板块向北东向挤压作用,高原岩石圈总体应处于挤压应力状态.因此,推测现今该区域上下地壳处于应力解耦状态,并尝试建立区域张剪性地壳动力学模型:在南北向挤压应力场的作用下,中下地壳缩短凸起隆升,导致上地壳在各方向都表现为不同程度的张性特征.

江汉盆地构造模式和演化及其与中强地震关系研究

本文通过对江汉盆地地震物探的剖析,结合该地区大地构造环境特点,指出盆地主要有三个发展阶段组成:前陆盆地阶段(中三叠—晚侏罗纪),主要受秦岭大别逆冲推覆,前缘挠曲形成前陆盆地,同期形成NW向和NEE—EW向两组断裂,从而奠定了盆地棋盘格网构造体系;断陷盆地阶段(白垩纪—老第三纪),断裂由原逆冲或逆走滑转变为正断性质,且控制盆地沉积中心,同时盆地发生顺时针旋转,岩浆活动强烈;新第三纪以来盆地阶段,盆地以坳陷为主,整体下降,表现为断裂对盆地沉积控制明显减弱,岩浆活动停止。根据石油物探剖面建立了盆地的构造格架,即盆地内两组断裂及其形成的狭窄低凸起/地垒条带将盆地分为4个NNW向展布和3个NEE向展布凹陷带。盆地地壳结构和小震分布及震源机制解显示地震集中在沉降最大的潜江—沔阳凹陷带附近,震源深度优势分布在15 km左右,即盆地基底附近。

西藏中部格仁错断裂带错嘎错-那拉错段细结构及活动性

通过对格仁错断裂带的错嘎错-那拉错段进行野外调查,先根据该区的地貌及地形变化分析认为河/湖谷北侧断裂带由分布于山坡及坡/冲积物中的一系列正走滑断裂组成。并对错嘎错和那拉错北侧两个综合地质地貌剖面的详细考察结果,重点对断裂活动在地表沉积物中形成的不同方向的派生构造进行了剖析,分析其形成机制与主断裂带几何学和运动学之间的关系,进而判定主断裂的活动性质,根据断裂错动晚更新世以来的坡/冲积物的年龄和冲沟位错,并对断裂活动速率进行了半定量约束,所得断裂在该段活动速率<4mm/a,远远小于前人的估算,并具有相当的正断分量,认为该段这种活动特性是受南北向的申扎-定结地堑系伸展作用的影响结果。

西藏中部格仁错断裂带活动特征及分段研究

格仁错断裂是西藏中部的一条重要断裂,在对该断裂进行ETM遥感影像解译基础上,分析总结认为该断裂带为由一组北西走向的雁列断裂组成.根据野外实地考察断裂对冰水冲积扇、冲积阶地、冲沟及山脊位错等判断,北西向主要断裂以右旋为主,兼有张性正断性质,但在不同段落断裂结构及活动性质有所不同.根据断裂结构和活动性差别,并考虑受南北向申扎—定结地堑活动的影响,可将断裂带划分成3个不同段落:西北段地貌上表现为狭窄的谷地,断裂影像表现为连续平直线性特征,主要为右旋走滑性质,张性正断性质不明显;中段地貌表现为较宽的河湖带,为断裂控制的半地堑和地堑构造,断裂张性正断活动较强;东南段地貌上为快速冲填的狭窄河谷带,为两条断裂控制的双边地堑,并受地堑向东扩展的影响,整体沉降接受充填,断裂活动性质总体表现不强.据此地貌特点推测,断裂带是深部竖直右旋走滑断裂由于张力作用,浅部变为北窄南宽喇叭口的正花状构造模式所致.

川滇交界东段昭通、莲峰断裂带的地震危险背景

川滇交界东段NE向昭通、莲峰断裂带的研究程度较低.为了了解该断裂带是否存在发生强震/大地震的危险背景,我们基于区域活动构造与动力学、重新定位的小震分布和震源机制解、历史地震破裂区、GPS形变场、现代地震活动及其参数图像等多学科的信息进行综合研究.结果表明:昭通、莲峰断裂带是川滇-华南活动块体/地块边界带的一部分,也是活动及变形的大凉山次级块体与相对稳定的华南地块之间的边界带;结构上表现为2个平行展布、朝南东推覆的断裂带,现今运动为带有显著逆冲分量的右旋走滑性质.沿昭通断裂带无大地震的时间至少为1700余年,目前存在地震空区.GPS变形图像反映昭通、莲峰断裂带已不同程度闭锁.另外,昭通断裂带的鲁甸附近以及莲峰断裂带的南段分别存在异常低b值区或高应力区.已由低b值区和小震空白区识别出昭通断裂带上的鲁甸—彝良之间存在高应力闭锁段,并估计出其潜在地震的最大矩震级为MW7.4.本研究因此认为昭通断裂带存在发生强震/大地震的中-长期危险背景,而莲峰断裂带的危险性还需进一步研究.

2016年1月21日青海门源6.4级地震的发震机制探讨

2016年01月21日青海省门源县发生6.4级地震,地震现场考察的震害分布椭圆长轴走向120°N—140°E.震后0.8m高分遥感影像与震前高分影像的对比解译结果表明,本次地震导致大于23处较集中的崩塌滑坡,它们的空间分布表现出震中北侧多于南侧,分布点总体形态呈NNW向延展的平面特征.区域断裂几何展布和活动性质的高分遥感解译和野外考察研究表明,冷龙岭断裂水平运动分量占绝对优势,如果本次地震发生在该断裂上,不应为纯逆冲性质.震中区域活动断裂的精细研究发现在冷龙岭北侧发育一条走向约为140°的活动断裂,该断裂在高分影像上地表为北倾,该断裂与多家机构的震源机制解节面Ⅰ走向非常相近.本次地震的余震分布总体长轴方向与冷龙岭断裂相差约20°,而与最新发现的冷龙岭北侧断裂走向相近.综合以上多方面资料,认为冷龙岭北侧断裂极有可能是本次地震的发震断裂.综合余震分布在深部的展布特征,主震的震源机制解,发震断裂在地表的几何展布特征和活动性质,再结合震区附近大地电磁测深等地球物理资料,建立了发震机制模型,认为本次地震是2008年于田7.4级地震、2014年于田7.3级地震后,青藏高原块体向北东方向推挤生长过程中发生的一次地震事件.

巴颜喀拉块体东部活动块体的划分、形变特征及构造意义

基于活动块体的基本概念，综合对研究区内活动断裂带空间展布、地震活动性等资料的分析将巴颜喀拉块体东部及邻区划分为巴颜喀拉块体（Ⅰ）、华南块体（Ⅱ）、川滇块体（Ⅲ）和西秦岭块体（Ⅳ）等4个一级块体．利用GPS形变场、地球物理场等资料结合F检验法，将巴颜喀拉块体划分为阿坝（Ⅰ1）、马尔康（Ⅰ2）和龙门山（Ⅰ3）3个次级块体，将西秦岭块体划分为岷县（Ⅳ1）和礼县（Ⅳ2）2个次级块体．利用分布在各个块体内部的GPS测站，计算各活动块体及块体边界断裂带的运动变形特征．结果表明：各活动块体的整体运动包括平移和旋转运动；东昆仑断裂带、甘孜一玉树断裂带和鲜水河断裂带的滑动速率明显高于龙门山断裂带的滑动速率；巴颜喀拉块体东部走向北西或北西西的边界断裂表现出左旋拉张的特性；走向北东的边界断裂带，除成县太白断裂带外，均表现出右旋走滑兼挤压的活动特征．巴颜喀拉块体的东向运动存在自西向东的速度衰减，衰减主要被龙日坝断裂带和岷江断裂带分解吸收，其中龙日坝断裂带的水平右旋分解非常明显，约为～4．8±l_6mm／a，岷江断裂带的水平分解较弱．龙门山断裂带被马尔康、龙门山和岷县等次级块体分成南、中、北三段，龙门山断裂带中段上的主压应变率要明显小于龙门山断裂带南段上的应变率，其北西侧变形幅度从远离断裂带较大到靠近断裂带逐渐减小，表明其在震前已经积累了较高的应变能，有利于发生破裂滑动．汶川地震后，地表破裂带和余震分布揭示的断裂带运动性质自南西向北东由以逆冲运动为主，逐渐转为逆冲兼走滑的特征可能与龙门山断裂带中段所受主压应力方向自南西向北东的变化有关．马尔康、龙门山和岷县3个次级块体与华南块体之间较低的相对运动速度以及龙门山断裂带低应变率、强闭锁的特征都决定了汶川地震前龙门山断裂带低滑动速率的运动特征．

东昆仑断裂带东部塔藏断裂地震地表破裂特征及其构造意义

东昆仑断裂带作为青藏高原中东部的巴颜喀拉地块北缘边界断裂带,研究其强震破裂行为对于认识断裂带活动性及分析川西北地区未来地震危险性具有重要意义。通过沿断裂发育的大量断错地貌勘查、典型微地貌DGPS测量及样品年代测定,认为东昆仑断裂带向东的强震活动性延伸至若尔盖盆地北侧,即东昆仑断裂带东部塔藏断裂的罗叉段。此段在卫星影像上呈清晰的灰黑色、灰黄色线性条带,地震形变带主要表现为断层陡坎、坡中谷、冲沟和阶地位错、植物异常呈线性分布、跌水、断层泉、断塞塘以及伴随地表错动而出现的滑坡、垮塌和倒石堆。这些破裂现象沿先存断层断续分布,组成长约50km的"L"形地震形变带。断裂活动造成冲沟和阶地左行运动,位错量主要集中在5.5～6.0m、18～23m、68～75m和200～220m范围。最近地震发生在(340±30)～(500±30)BP间,宏观震中位于本多村西北5～7km,震级为MW7.3左右,同震位移最大值为6m,水平位错量为5.5～6.0m,垂直位错量一般为0.2～0.5m,其比例为51～101。对地震形变带中的各种变形遗迹和地震地表破裂特征的研究表明,塔藏断裂是这次地震的发震构造。确定了塔藏断裂为全新世活动断层,近期断层在压剪切作用控制下以左行运动为主,兼有少量逆冲分量,同东昆仑断裂带其他段的活动性质相似,认为东昆仑断裂带延伸至若尔盖盆地北侧,研究结果支持"大陆逃逸"模型。

巴颜喀拉块体北东缘主要断裂现今活动性分析

利用GPS数据对巴颜喀拉块体北东缘地壳形变特征及主要断裂现今活动特性进行了研究。速度场结果揭示研究区整体向南东方向顺时针转动,速率自西向东呈逐渐减小趋势。计算获得了研究区主要活动断裂现今活动水平,结果表明迭部-白龙江断裂、光盖头-迭山断裂、西秦岭北缘断裂、虎牙断裂、礼县-罗家堡断裂以左旋走滑运动为主,而青川-平武断裂、茶坝-林庵寺断裂、岷江断裂以右旋走滑运动为主。

玉树M_S7.1地震地表破裂带及其同震位移分布

2010年4月14日青海省玉树县发生MS7.1地震,野外地质考察及室内遥感解译表明地震形成反"L"形地表破裂,长约50公里,宏观震中位于郭央烟宋多(33°3′N,96°51′E)。总体上可分为三段,北段与中段间有16km未发现明显地表破裂形迹,中段和南段呈左阶排列,阶区内发育有右阶羽列式破裂。玉树地震最大位移量不小于1.3m,以左行走滑活动为主,兼有挤压逆冲活动。玉树断裂是本次地震的发震断层,断裂南侧羌塘块体和北侧巴颜喀拉块体差异运动导致了玉树地震的发生。地震复发间隔108～185a。破裂南端与1896年强震破裂之间尚有20余公里未发现破裂,其地震危险性还有待进一步研究。

玛多—甘德断裂甘德段晚第四纪活动特征

玛多—甘德断裂是巴颜喀拉块体内部的一条活动断裂。通过野外调查发现,在玛多-甘德断裂的甘德段保留有一条较好的地震地表破裂带。破裂带整体走向NW向,长约为50 km。野外获得的最大左旋水平位移7.6 m,最大垂直位移4 m。沿破裂带有大量地震活动的遗迹,地表破裂类型十分丰富。通过对各种地质地貌现象的调查与分析,认为该破裂带形成时代较新。断裂带在地貌上发育有线性排列的垭口、断层三角面、断层陡坎、断层泉、断错水系、山脊扭错、断塞塘、鼓包等现象。根据野外考察并结合现有资料分析,该破裂带可能是该区域内历史上一次较为强烈地震的产物。据此推断,巴颜喀拉块体内部的玛多—甘德断裂晚第四纪以来可能有过强烈的活动并至今活跃。

东昆仑断裂东端塔藏断裂压剪活动与高原隆升作用讨论

塔藏断裂位于东昆仑断裂带东端,横贯青藏高原东缘的高原内部和边缘,因属于巴颜喀拉块体向东南运移的东北侧边界带,其晚第四纪活动性质和滑动速率对认识青藏高原的构造变形模式极端重要。本文综合SPOT、中巴资源卫星等高分辨率遥感影像解译,利用冲沟、山脊、断错河流阶地、断层槽谷、反向坎等地震地貌的识别,开展详细的断错地层、地貌研究和系列年代学样品采集测试,对塔藏断裂的精细几何展布、晚第四纪活动性质、滑动速率进行详细分析。塔藏断裂自西向东可分为青藏高原内部的罗叉段、青藏高原边缘的东北村段和马家磨段,各段走向依次为113°、142°、130°,逐渐向南偏转,晚第四纪的活动表现为分段性和多期性。罗叉段全新世以左旋剪切走滑为主兼挤压活动,左旋走滑速率为2.43~2.89mm/a左右,最新地表断错事件发生在0.66±0.04ka BP以来,断层面表现出走滑断层的近垂直和张裂并发育充填楔的典型特征,塔藏断裂为东昆仑断裂系东延的主要断裂之一;马家磨段也为全新世活动断层,距今9.0±0.8ka的地层被断错,而且断层面北倾达58°。因此,对比分析塔藏断裂各段活动特征可见,西部以水平剪切运动为主,而东部走滑运动分量逐渐变弱,断面北倾、北盘上升导致的垂向分量逐渐变大。东昆仑断裂带及塔藏断裂晚第四纪走滑速率向东规则减小,并转化为横向逆冲作用和高原隆升,符合"叠瓦状逆冲转换—有限挤出模型"的特征。

汶川8级大地震的地表破裂特征及分段

2008年5月12日14时28分,四川省汶川县境内发生MS8.0地震。地表破裂多以跌水、陡坎形态发育在河流沟谷或晚新生代沉积层内,位移明显。山地受崩塌、滑坡影响,位移量较难获得。发震断裂主要有三条,即北川-映秀断裂、彭县-灌县断裂和小鱼洞断裂。北川-映秀断裂地表破裂由南向北活动性质从逆冲为主逐渐转变为走滑为主,长约220 km,平均垂直位移量约3 m,按位移量沿断裂走向的变化可以分为虹口段、北川段和南坝段;彭县-灌县断裂地表破裂以逆冲活动为主,长约82 km,平均垂直位移量约1.5 m,可以划分为白鹿段和汉旺段,断裂断距分布的几何特征与北川-映秀断裂的中南段相近;小鱼洞断裂是一条新生北西走向的次级破裂,长约5.6 km,平均垂直位移量约1.5 m,调节两侧构造单元变形差异,具有捩断层特征,活动以逆(左行)走滑为主,可划分出小鱼洞段和中坝段。姚都镇地表破裂可能说明南坝以北的地震具有不同的活动特征。活动断裂的运动方式反映区域应力场有北西西向挤压特征。

玉树7.1级地震断裂特征与地震地表破裂带

2010年4月14日07时49分在青海省玉树县发生了7.1级地震,震中位于33.2°N,96.6°E,自玉树县城至隆宝镇造成了大量房屋倒塌和人员伤亡。地震发生在NW向的玉树-甘孜断裂两段的玉树-治多断裂上,自隆宝镇东至玉树县城,地震引起了长约50km的地震地表破裂带,主要分布在第三纪红砂岩、高漫滩及河床中,致使公路错断、桥梁位错,并引发大量滑坡和崩滑。震中附近的调查表明,地表破裂带主要沿NW向的玉树-治多断裂展布,总体走向NW320°,分为两组,一组为NW向,另一组为NE向,NW向的破裂为左旋走滑,发育一系列小的类拉分盆地,NE向的破裂表现为正断性质。由震源机制解和断裂特征判定,NW向的玉树-治多断裂为此次地震的发震构造。