青藏高原向东挤出的变形响应及南北地震带构造组成

受青藏高原物质在南北挤压下向东逸出的影响 ,四川地块、鄂尔多斯地块、川滇地块和滇西地块均发生了不同性质的变形响应。根据航磁异常揭示的四川、鄂尔多斯盆地基底构造样式和滇西地区的地质构造研究结果 ,在主要由变质褶皱基底组成的四川地块发生平行龙门山断层的逆冲推覆 ,基底岩石发生递进褶皱缩短的同时 ,由华北变质结晶基底组成的鄂尔多斯地块在前期逆冲推覆构造的基础上 ,结晶基底沿一系列近东西向左行走滑断层向东错移。滇西和川滇地块则分别沿金沙江—红河断裂 (2 0Ma前后 )和鲜水河—小江断裂 (5Ma前后 )发生了大规模的左行位移。发生在滇西、川滇、四川和鄂尔多斯地块上的最新构造变动叠加或改造了先存构造 ,并且表现为从南向北、由盖层向基底发展的趋势 ,变形程度自西向东减弱 ,反映了青藏高原持续同构造伸展作用的边缘和远程效应。青藏高原东缘多层次、多阶段的现今构造变动引发的地震活动组成了宏观的南北地震带。

挤压造山带中的伸展构造及其成因——以滇中地区晚新生代构造为例

在印度和欧亚大陆晚新生代SN向陆内汇聚作用下,川滇地块沿鲜水河-小江左行走滑断裂和红河-哀牢山右行走滑断裂发生SE向逃逸和顺时针旋转,这必然造成其南缘的滇中、楚雄等地区地壳发生挤压缩短和隆升。然而,在滇中高原,SN向的小江断裂系发生张扭性运动,沿断裂出现众多的第四纪伸展和拉分盆地,这反映出滇中高原在晚新生代处于近EW向的伸展环境。力学分析与地质现象之间的矛盾暗示有一种尚未被揭示的伸展变形机制。文中根据该地区的地质和地貌特征论证了晚新生代滇中背形构造的存在,揭示出是背形构造的应力分布状态导致了滇中高原上部地壳EW向伸展的发生,从而使得小江断裂发生分裂并伴随伸展构造的发育。

1997年玛尼地震对青藏川滇地区构造块体系统稳定性影响的三维DDA＋FEM方法数值模拟

本文用三维非连续变形与有限元相结合(DDA+FEM)的方法,在青藏川滇地区三维构造块体相互制约的大背景中,通过用GPS资料做位移速率边界约束和震源机制约束,计算得到研究区的初始位移场和应力场与该地区GPS测量结果和震源机制分布结果基本一致.在此基础上进一步数值模拟1997年玛尼7.9级大震的发生过程,研究大震引起研究区各块体边界断层应力状态变化的特征.(1)发震断层两侧发生左旋走滑错动,最大水平位错大约7m;(2)深部位错面上位错分布与用地震波资料震源反演的结果类似;(3)最大差应力变化等值线图与由星载D-INSAR技术获取的地表形变场图像相似;(4)地表垂直位移表明地震断层面略向北逆冲.计算模拟得到了玛尼地震发生引起青藏川滇地区构造块体系统各边界断层上库仑破裂应力变化的分布,表明玛尼大震的发生除了使其发震断层的两端库仑破裂应力增大,应力进一步集中外,位于上地壳层上东昆仑断裂中段的2001年昆仑山8.1大震(H=11km)发震断层段的库仑破裂应力增加约2MPa,位于中地壳层上喀拉昆仑断裂带中的2008年改则6.9级地震(H=30km)发震断层段的库仑破裂应力也增加约0.7MPa,可见这两个已接近破裂强度地段的失稳对发生大震起了一定促进作用.研究结果也表明:作者发展的三维DDA+FEM方法能有效地用于大震活动与各构造块体相互作用关系的研究.

青藏高原东南缘地貌边界性质的界定及其对高原东南缘扩展模式的启示

青藏高原东南部的地貌结构是高原隆升深部动力过程与高原扩展的重要指标之一,存在受下地壳流驱动的渐变模型和受宽约50～200km的雅砻-玉龙断裂系控制的陡变模型2种不同认识。文中基于30m分辨率的SRTM数据进行数字高程分析,利用高程和水系参数对研究区地貌加以提取和分析,结合野外地貌和构造调研的结果以及前人的相关研究,对高原东南缘川滇地块中部构造地貌细结构进行了详细的解析。研究认为,青藏高原东南边界具有明显的台阶式构造地貌结构,不同台阶梯度带受不同时期发育的NE-SW向断裂控制。其中一级边界位于木里-玉龙断裂,控制了平均海拔4 200m的高原面的东南边界,是渐新世—中新世早期构造抬升的结果;二级边界受中新世中期逆冲活动的金河-箐河断裂控制,其构成丽江—盐源一带海拔中等(约3 000m)、相对低起伏区域的东南边界。高原东南边界的台阶式构造地貌结构反映了高原向SE的前展式逆冲扩展。这种扩展模式并不支持下地壳管道流连续变形模型。