运用古地震数据评价东昆仑断裂带东段未来百年的强震危险性

通过收集、整理和分析青藏高原东北部22条断裂带上古地震定量数据,拟定了该区的地震复发概率密度函数.根据此函数对区内东昆仑断裂带东段不同段落上未来100年内强震原地复发的条件概率进行了初步研究.结果表明,该断裂带上自西向东的3个破裂段中,玛沁段和塔藏段未来20、50、100年的复发概率值介于0.76%～7.36%之间,玛曲段未来20、50年的复发概率值介于2.0%～5.26%,属于低概率事件;玛曲段未来100年的复发概率值为10.82%,属于中概率事件;整个段未来100年内至少发生一次7级以上强震的联合概率可达21.87%,属于中概率事件.考虑到概率模型的不确定性,进一步对各段进行了危险性的定性分类,综合评价认为玛沁段在未来百年内发生大震的危险性较低,玛曲段和塔藏段未来百年发生大震的危险性较高.最后将本文拟合的概率密度函数与传统通用函数计算的条件概率值进行比较,发现通用的复发概率函数随着自变量t/R的增大,因变量P的反映不如本文拟合函数的敏感.

西秦岭南部地形异常隆起与构造解释——兼论东昆仑断裂东段的走滑转换

西秦岭造山带位于东昆仑断裂和西秦岭北缘断裂的应变转换区,关于该区宏观地形地貌与构造活动的关系研究仍较薄弱。文章基于分辨率为30 m的SRTM1-DEM数据,利用ArcGIS 10.2软件的空间分析工具集(地表分析、水文分析等),提取西秦岭地区的地形地貌参数(坡度、起伏度)、流域地貌参数(流域盆地不对称度)和3条地形条带剖面,据此分析西秦岭地区的宏观地形地貌特征,结合区域活动断裂的几何图像和走滑分解,探讨西秦岭地区宏观地形地貌与构造活动的关系。研究结果如下:第一,西秦岭南部为坡度和起伏度的高值区,呈帚状散开形态,以3像素×3像素为统计单元的坡度可达86°,起伏度可达694 m;当步长为0.54 km时,西秦岭南部白龙江流域的平均地形起伏度(862 m、1104 m、1200 m)显著高于西秦岭北部的洮河-渭河流域(489 m、594 m、526 m),白龙江流域的河谷横剖面呈窄“V”形,以上结果表明西秦岭南部为地形异常隆起区,受到了强烈的构造抬升与河流下切;第二,白龙江流域盆地不对称度为67.5,远离对称状态(流域盆地不对称度=50),白龙江南西侧的流域面积远大于北东侧,说明白龙江流域南西侧受到了更强的构造抬升,发生由南西向北东的构造掀斜;洮河流域盆地不对称度为48.7,接近对称状态(流域盆地不对称度=50),洮河上游南、北两侧的流域面积相当,未受到明显的差异抬升,洮河下游西侧的流域面积明显大于东侧,说明西侧受到了更强的构造抬升,发生由西向东的构造掀斜;第三,西秦岭南部的地形异常隆起区与活动断裂图像均呈帚状散开形态,空间分布近重合,说明西秦岭南部的地形隆起与构造活动关系密切,由于活动断裂(塔藏断裂、白龙江断裂和光盖山-迭山断裂)的走向顺时针旋转,部分走滑分量转换为北东向的挤压缩短和垂向抬升分量,促使西秦岭南部发生异常强烈的地形隆起和构造抬升,形成地形异常隆起区;塔藏断裂更大的走向旋转角(30°)和走滑速率,使更多的走滑分量转换为挤压缩短和垂向抬升分量,导致白龙江流域南西侧受到更强烈的构造抬升,形成西秦岭南部由南西向北东的构造掀斜。宏观地形地貌和区域构造特征支持塔藏断裂、白龙江断裂和光盖山-迭山断裂均是东昆仑断裂东段的组成部分,分配了东昆仑断裂东段的左旋走滑分量,东昆仑断裂东端表现为帚状散开的断裂系统,具有大型走滑断裂端部的典型构造形态,并控制了帚状的地形异常隆起区。

东昆仑断裂带玛沁—玛曲段晚第四纪构造活动特征的地貌响应定量研究

位于东昆仑断裂带东段的玛沁—玛曲段主断裂带由数条规模不等、羽状斜列的次级断裂组成,其晚第四纪滑动速率自西向东呈现梯度式降低的原因仍存在较大争议。精确查明玛沁—玛曲段主断裂带及其分支断裂的几何学和运动学特征,可为探讨东昆仑断裂带东段的构造转换机制、评价地震危险性提供重要线索。地貌指数定量分析是活动构造研究中的重要方法之一。其中,面积-高程积分(HI)和河流坡降指数(SL)可有效揭示区域构造变形信息,而地势起伏度(TR)能直观地反映区域构造活动的侵蚀响应程度。文中利用30m精度的AW3D30数据系统地定量提取玛沁—玛曲段主断裂带及其周边整个流域的TR指数、流域盆地的HI指数及主要河流的Hack剖面、SL指数及归一化坡降指数(SLK),通过构造地貌与河道形态揭示区域构造活动的地貌响应特征,探讨不同构造段落的活动强度。研究结果表明,沿玛沁—玛曲段主断裂带的HI指数、Hack剖面、SLK指数及TR指数等值呈自西向东连续下降的变化特征,其中,HI值自西部的0.77~0.89向E下降至0.15~0.36,TR所反映的地表侵蚀量从欧拉秀玛乡西侧的400m向E降至玛曲县东侧的(61±11)m,而Hack剖面的上凸程度与其SLK异常显著性则具有西高东低的分布特征,这与沿主断裂带晚第四纪滑动速率自西向东梯度递减的趋势基本一致,表明地貌指数值变化与断裂活动强度密切相关;地貌指数的空间分布差异性揭示了玛沁—玛曲段主断裂带及分支断裂(阿万仓断裂和尕海断裂)的晚第四纪构造活动性具有西段最强,中段、东段逐渐减弱的显著分段特征。结合野外构造地貌调查和验证认为,玛沁—玛曲段主断裂带的晚第四纪活动性从玛沁—欧拉秀玛一带的断裂交会区开始向E逐渐减弱。因此,推断东昆仑断裂带玛沁—玛曲段晚第四纪左旋走滑速率向E降低的现象与其主断裂带及阿万仓断裂、尕海断裂等分支断裂构成的马尾状断裂系统密切相关,分支断裂通过左旋走滑与逆冲变形共同吸收和调节了东昆仑断裂带东段向E扩展过程中的部分运动分量,对东昆仑断裂带东段的构造转换与变形分解起到了关键作用。

九寨沟M_s7.0地震的InSAR观测及发震构造分析

2017年8月8日四川省九寨沟县发生M_s7.0地震.本文基于Sentinel-1 SAR影像,利用InSAR技术获取了此次地震的同震形变场,反演获得同震滑动分布,计算了同震位错对余震分布和周边断层的静态库仑应力变化,并对发震构造进行了分析讨论.结果表明:①InSAR同震形变场显示,九寨沟地震造成地表形变最大量级约为20 cm(雷达视线方向),同震形变存在非对称性分布特征.②同震位错以左旋走滑为主,主要发生在4~16 km深度,最大滑动量约为77 cm,位于9 km深处.反演得到的矩震级为Mw6.46.同震错动未破裂到地表.③大部分余震发生在库仑应力增加区.此次地震增加了震中周边地区一些断裂的库仑应力,如东昆仑断裂带东段、龙日坝断裂、虎牙断裂等.④东昆仑断裂东段的未来地震危险性值得关注.⑤九寨沟地震的发震断层为树正断裂,可能是虎牙断裂的北西延伸隐伏部分,此次地震是巴颜喀拉块体南东向运动受到华南块体的强烈阻挡过程中发生的一次典型构造事件.