老虎山断裂带的分段性研究

本文分析了老虎山断裂的基本特征，在此基础上运用活断层的自然分段、几何学特征分段、运动学分段及破裂分段等分段原则，对老虎山断裂带进行了分段研究，其中着重研究了破裂分段问题。老虎山断裂带可以分成４段，从东到西依次为喜集水段、老虎山段、草峡段和黑马圈河段。对断裂分段的研究可以为地震的中长期预报提供重要依据。

青藏高原东北缘老虎山断裂的断层面参数拟合及其几何意义

文中利用2008—2019年甘肃和周边地震台网20个台站形成的观测报告,以及中国地震科学台阵探测二期项目在南北地震带北段布设的18个流动观测台站于2014—2015年记录的老虎山地区小地震资料,经双差定位方法重新进行了震源位置的修定,获得了700个重新定位的震源资料。重新定位后,研究区内小地震更加集中地沿老虎山断裂呈NW向线性分布,震源深度也明显呈集中分布的趋势,大部分地震均匀分布于0~10km深度范围,显示出该区地震多为浅源地震的特征。依据成丛地震发生在断层附近的原则,采用模拟退火算法及高斯-牛顿算法相结合的方式,精确地获得了老虎山断裂断层面的详细参数(走向为103°、倾角为89°、滑动角为0°),表明该断裂是一条NW走向的高倾角左旋断裂,长约38km,自SE从景泰喜集水(37.05°N,104.05°E)延伸至NW的天祝松山(37.12°N,103.66°E)。将所得结果与1990年天祝MS6.2地震和2000年景泰MS5.9地震的发震构造和震源机制解进行对比可知,反演得到的断层面参数与前人的认识十分吻合。老虎山地表断裂与反演断层面在地表的投影线为相互平行关系,且距离非常近。

甘肃省老虎山断裂带区域地壳纵波速度的实验

前人研究表明,老虎山断裂带区域未来几十年内可能会密集发生微小地震。微小地震因震级低、信号主频率高、能量衰减快而具有明显的近场特点。近场地壳波速结构,尤其是浅部速度结构对高频微小地震的精确定位有极大的影响。为此,在室温和围压介于50~500MPa的条件下,系统地测量了该地区代表性岩石的P波速度(V_(P))。实验表明,在低压范围内,V_(P)随着压力的增加呈对数增加;在压力高于临界压力P_(c)时,V_(P)随着压力的增加呈线性趋势增加。P_(c)介于200~450MPa,平均值为262.5MPa。结晶岩的P_(c)平均值为250MPa,砂岩的P_(c)平均值为271.4MPa;经对比发现,砂岩的P_(c)明显高于结晶岩。这可归因于在低压范围内裂纹孔隙随着压力的增加而闭合,而在高压范围内裂纹孔隙基本完全闭合。因此,提高近场微小地震的定位精度应考虑弹性波波速随压力的非线性增加。此外,实验结果显示此区域岩石弹性波速度是深度的函数。

景泰老虎山活动断裂地区的第四纪地层的划分与对比研究

老虎山地区的第四系以山麓洪积与山区河流阶地沉积为主，￣１４Ｃ法、ＴＬ法和扩散方程法测定的近４０个年代样品表明：Ⅰ级阶地为全新统，阶地形成年龄为４０８６±１００ａ—４５７８±６０ａ；Ⅱ级阶地为晚更新世晚期沉积，阶地形成年龄为２３Ｋａ；Ⅲ级阶地为晚更新世早中期沉积，阶地形成年龄为７２Ｋａ；Ⅳ级阶地和Ⅴ级阶地为中更新世沉积，其阶地形成年龄分别为２１７±３５Ｋａ和３７８±６０Ｋａ；早更新统仅在局部出露，可能属早更新世早期的沉积。通过与兰州九洲台黄土剖面对比，发现Ⅰ—Ⅴ级阶地的形成年龄与标准剖面中的Ｓｏ、Ｓ＿２、Ｓ＿４等层古土壤形成年龄相一致。这说明河流层状地貌的形成。除了与构造抬升有关外。

海原断裂带老虎山段断层岩磁学研究及其构造意义

断层岩,尤其是断层泥的磁性异常近年来被研究人员广泛关注,但关于其磁性异常的形成原因尚没有统一的解释.海原断裂是青藏高原东北缘一条重要的走滑断裂,前期研究发现海原断裂带景泰段出露有数十米至上百米的断层岩,是理想的研究材料.本研究选取海原断裂带景泰段老虎山山前一个断层岩剖面作为研究对象,拟通过测量断层岩的磁化率(χ)、非磁滞剩磁(ARM)、饱和等温剩磁(SIRM)、等温剩磁(IRM)以及磁化率随温度变化曲线(χ-T曲线)等磁学参数并结合粒度、碳含量、X射线衍射(XRD)等分析方法来探究海原断裂带老虎山段不同颜色断层岩的磁性特征及其形成机制.磁学研究显示黑色、红色及杂色断层泥相较于围岩和破碎带显示了低磁性,尤其是黑色断层泥,其磁化率值均小于10×10^-8 m^3·kg^-1.碳含量及矿物相分析结果指示黑色断层泥与断裂带附近石炭系煤层具有相似的矿物相组成,结合相似的χ-T曲线推断石炭系煤层为黑色断层泥的母岩.石炭系煤层经断层活动卷入断层,在断层强烈剪切摩擦作用下不断细化,形成伊利石等黏土矿物,并促使一部分顺磁性含铁硅酸盐矿物或其他含铁矿物发生化学变化形成亚铁磁性矿物,使得黑色断层泥的磁化率较其母岩石炭系煤层有一定升高.通过黑色断层泥的铁磁性磁化率结合χ-T曲线计算获得断层泥所经历的最高温度约为420℃,不超过450℃.老虎山段厚层碳质断层泥的存在为该地区发现的浅层蠕滑现象提供了一种解释.

InSAR大气误差改正及其在活动断层形变监测中的应用

为了获取青藏高原东北缘老虎山断裂带精确的震间形变速率场,通过对短时间基线干涉图大气改正效果的评价,从3种外部大气数据(MERIS,ERA-I,WRF)中确定出最优的大气改正方法,用于长时间基线干涉图中的大气信号改正;然后利用层叠法(stacking)累积平均经大气和轨道改正后的干涉图,获取了研究区的震间形变速率场.结果显示:海原断裂系统区域内,MERIS和ERA-I的大气改正效果优于WRF;MERIS和ERA-I的改正结果给出了相似的形变速率场,断层两盘相对形变速率为视线向2.5mm/a,转换成平行于断层方向为6.5mm/a,与GPS结果一致;在近断层5km的范围内,出现了较大的形变梯度,揭示了浅层蠕滑的存在.