六盘山东麓断裂带土壤气体He浓度的空间分布特征及其与构造活动之间的关系

断裂带土壤气体地球化学特征与区域构造演化密切相关。文中为探讨六盘山东麓断裂带土壤气He浓度的空间分布特征及其与构造活动之间的关系,在六盘山东麓断裂跨断层布设了8条土壤气测量剖面,沿测线开展土壤气He浓度的测量;同时,为进行对比分析,选择位于六盘山东麓断裂以东14km的小关山断裂布设3条跨断层土壤气测量剖面,沿测线开展土壤气He浓度的测量。测量结果显示,六盘山东麓断裂各测量剖面的He浓度平均值为4.983~6.335ppm;小关山断裂各测量剖面的He浓度平均值为4.784~5.235ppm。2条断裂的He浓度在空间分布上均呈现出断裂北部高于断裂中南段的特征,这与断裂的区域活动性差异密切相关。结合前人对六盘山东麓断裂活动时代、闭锁程度、滑移速率、构造应力的研究成果,分析表明六盘山东麓断裂北段的活动性强于断裂中南段。经对比分析认为,六盘山东麓断裂和小关山断裂的构造演化过程相似,且断裂性质均为逆冲型,因此2条断裂土壤气He浓度的空间分布特征一致。

海原-六盘山断裂带现今构造变形特征

基于1999—2007年GPS水平速度场资料,利用块体模型和跨断层速度剖面,并结合断裂带两侧应变场的分布,分析了海原-六盘山断裂带分段及整体运动变形特征。结果表明:托莱山与冷龙岭断裂的滑动性质为走滑兼挤压;金强河断裂变形最显著,剪切应变积累程度最高;毛毛山-老虎山断裂中的毛毛山段比老虎山段应变积累大;海原断裂(狭义)左旋走滑速率为5 mm/a,海原地震至今仍以蠕滑调整为主;六盘山北段有2.4 mm/a的挤压量,其挤压应变积累相对显著,而六盘山中南段变形不明显。海原-六盘山断裂带由西向东整体呈现出走滑兼挤压-走滑-挤压的构造转换样式。

青藏高原东北缘海原构造带马东山阶区深部电性结构特征及其构造意义

海原一六盘山构造带是青藏高原东北缘地区的一条重要边界,在海原断裂带和六盘山断裂带接触区形成了特殊的马东山挤压阶区,本文对跨过该挤压阶区一条密集测点大地电磁剖面数据进行了处理和二维反演,获得的深部电性结构图像揭示在马东山挤压阶区深部电性结构表现为在高阻背景下镶嵌多个向西南倾斜的低阻条带电阻率结构样式,并在深度约25 km汇聚到中下地壳低阻层内,共同组成"正花状"结构;海原一六盘山构造带西南侧到陇中盆地区间呈现高、低阻相互"楔合"的深部结构特征,而其东北侧的鄂尔多斯西缘带自地表到中下地壳为较完整的高阻块体.另外结合跨过海原断裂带中段和西秦岭造山带的大地电磁探测结果,对海原一六盘山构造带分段性及其两侧的陇中盆地和鄂尔多斯地块的接触关系进行了研究分析.大地电磁探测成果佐证了在海原断裂带中段为具有走滑特点的断裂,而其尾端与六盘山断裂带斜交区域的马东山地区发生了强烈的逆冲推覆与褶皱变形;活动构造研究发现沿海原断裂带所产生的左旋走滑位移被其尾端的马东山、六盘山以东西向的地壳缩短调节吸收,GPS观测表明青藏高原东北缘地区现今构造变形分布在海原一六盘山构造带以西上百公里的范围内,陇中盆地一海原一六盘山构造带和鄂尔多斯地块一线的深部电性结构图像也很好地解释了该区变形状态:海原一六盘山构造带带及西南盘的陇中盆地的中下地壳非常破碎,在青藏高原向北东方向的推挤下容易发生变形,而北东盘鄂尔多斯地块地壳结构完整,很难发生构造变形.对海原一六盘山构造带马东山阶区和龙门山构造带的深部电性结构及变形特征等进行了比较分析,发现该区有与2008年汶川地震相似的深部构造背景,应重视该区强震孕育环境的探测研究.

六盘山断裂带及其邻区地壳结构

新生代期间,中国大陆西部受印度一欧亚板块碰撞和青藏高原隆升影响,以地壳缩短、增厚、陆内造山和强烈地震活动等为主要特征.在青藏高原东北边缘,高原物质侧向移动被鄂尔多斯地块所阻,在六盘山地区发育了一系列左旋斜冲断裂.断裂带周缘构造变形强烈,地震活动频繁,是研究青藏高原横向扩展控制大陆内部弥散变形的理想场所.本文对穿越青藏高原东北缘一六盘山断裂带一鄂尔多斯地块的宽角反射与折射地震资料使用层析成像和射线反演算法进行成像,获得了研究区地壳速度结构模型,其结果反映出六盘山断裂带两侧地壳结构、构造特征差异显著:1)上地壳层析成像结果显示鄂尔多斯盆地一侧地壳上部速度较低,等值线呈近水平状,具有典型的沉积盆地特征,而青藏高原东北缘一侧上地壳速度相对较高,横向变化剧烈,呈褶皱状,二者的分界为海原一六盘山逆冲走滑断裂;2)全地壳射线反演结果显示鄂尔多斯地块地壳速度梯度大,下地壳底部速度高由铁镁质物质组成,具有典型稳定古老克拉通的特征,青藏高原东北缘地壳速度总体较低,主要由长英质及长英-铁镁质过渡物质组成,具有典型造山带的特征,而六盘山断裂带下方地壳速度结构复杂,层面呈拱形,部分层出现速度逆转,为两个构造单元的接触过渡带;3)青藏高原东北缘一侧地壳厚度~50 km,鄂尔多斯地块地壳厚度~42 km,六盘山断裂带下方莫霍面发生叠置,揭示出青藏高原东北缘、鄂尔多斯地壳在六盘山下汇聚,较薄且刚性的鄂尔多斯地壳挤入较厚且塑性的青藏高原东北缘地壳中的构造模式.

鄂尔多斯地块西南缘宁夏固原地区原位地应力测量结果及其成因

鄂尔多斯地块西南缘新构造活动强烈、地震频发,具有复杂多样的构造变形模式和活动特征。为了解鄂尔多斯地块西南缘地壳浅部地应力分布规律及断层稳定性,利用宁夏固原地区的水压致裂地应力测量数据,结合其他实测及震源机制解资料,分析了鄂尔多斯地块西南缘构造应力场特征。结果表明:①研究区2个钻孔的主应力关系整体表现为S H>S v>S h,水平应力起主导作用,属于走滑型应力状态,钻孔附近最大水平主应力方位平均为N59°W,与震源机制解获得的青藏高原东北缘主压应力方位有差异,推断鄂尔多斯地块西南缘现今NWW向走滑剪切应力环境的形成可能主要受到海原断裂带和六盘山断裂带的影响,应为局部构造和区域构造应力场共同作用的结果。②利用Mohr-Coulomb准则及Byerlee定律,摩擦系数取0.6~1.0,对研究区的现今地应力状态分析后发现,鄂尔多斯地块西南缘海原断裂带和六盘山断裂带的地应力大小未达到地壳浅部断层产生滑动失稳的临界条件,处于较稳定的应力状态。该研究成果为鄂尔多斯地块关键构造部位的断裂活动性分析和地质环境安全评价提供了参考依据。

六盘山断裂带构造活动特征及流域盆地地貌响应

通过航卫片解译和野外实地调查,对六盘山断裂带新活动特征开展详细研究。调查发现六盘山东麓断裂为一条全新世活动的逆左旋走滑断裂,而六盘山西麓断裂为晚更新世活动的挤压逆冲断裂,二者的构造活动控制和影响了本区的地貌发育和地震活动。同时利用SRTM数据提取六盘山东西两侧泾河和水洛河上游流域盆地水系,得到流域盆地面积-高程积分值(HI值)分布图,探讨本区活动构造和地貌的响应关系。分析结果表明,在相同的岩性条件下六盘山东侧的HI值要低于西侧,反映了活动断裂对本地区地貌演化特征的不同影响。上述地貌分析研究为认识和理解六盘山地区地貌演化以及控制因素提供了基础数据和思路。

基于台阵的青藏高原东北缘海原-六盘山断裂带及邻区地壳结构研究

通过收集青藏高原东北缘海原-六盘山断裂带及邻区的喜马拉雅地震科学台阵112个台站的远震P波资料,并用时域迭代反褶积提取接收函数,用H-k扫描方法得到了各个台站下方的地壳厚度及波速比,且计算了其泊松比。结果表明,在天景山断裂带附近,地壳厚度存在急剧变化的陡变带,该陡变区域最大落差可达14km;研究区内泊松比值存在明显的横向不均一性,但是整体上都沿着GPS观测到的速度场方向递减。据此推测,在青藏高原东北缘可能存在一条以海原-六盘山断裂带为主的小规模的局部物质东流带,由于遇到稳定块体的阻挡,海原-六盘山构造区呈现为典型的挤压构造及持续的地壳缩短,这使得该构造区的地壳相对于研究区其他地区较厚,其青藏高原部分物质东移可能在天景山断裂带附近明显停滞。另外,研究区内的青藏高原东北缘弧形构造区的地壳泊松比陡变区域与5级以上的中强震对应关系较好。研究区的地壳厚度、泊松比变化特点与该区域的GPS速度场、应变场以及构造变形的变化特征有较好的对应关系。

六盘山东麓断裂带滑坡类型与变形机理研究——以泾河源区为例

六盘山东麓地层结构特殊,断裂褶皱等构造发育,滑坡及其隐患点等不良地质灾害较多,特殊的地理、构造位置和潜在的孕震背景,致使该区具有产生大型滑坡的可能。本文依据新一轮以图幅带专题研究的地质灾害调查获取大量的数据,通过统计分析,对六盘山东麓断裂带滑坡产生的孕灾地质环境条件及其滑坡特性等进行了剖析,将研究区滑坡归纳为红层软岩滑坡、断层影响型滑坡、堆积层滑坡、黄土型滑坡4种不同类型,同时对其形成机理进行了探讨分析与研究,为完成地质灾害风险性区划评价,提出地质灾害综合防治对策建议提供了重要的理论依据。

六盘山盆地西南缘边界断裂带特征研究

根据研究并综合前人相关调研资料，我们将六盘山盆地南西边界断裂带从北西景泰县一带到南东陇县-宝鸡北一带，划分为四段，但断裂段具体名称更为明确细化，并对各段构造变形特征进行了较细致地研究对比。依据断裂带中断层性质不同、出露地层不同、断层走向不同、断裂带两侧地质体不同及地球物理资料等综合因素，共划分为景泰老虎山-官草沟-米家山段（米家山断裂段）、靖远大卯槐山-王家山-达拉池-西南华山段-月亮山断裂段（海原断裂段）、泾源六盘山断裂段（六盘山断裂段）、陇县八渡-龟川-宝鸡断裂段（陇县断裂段）。

基于多参数组合分析海原—六盘山—宝鸡断裂带地震危险性

1 研究背景近年来,易桂喜等(2006,2007)、武敏捷等(2013)利用以b值为主的地震活动性参数空间分布,结合历史及现今地震活动背景,分析活动断裂带现今活动习性,综合判断处于相对高应力和闭锁状态下活动断裂带的强震危险性。这种组合分析方法比单个活动性参数值能更好地反映断裂现今活动习性,且对地震样本需求不高,适用于地震监测能力一般、地震活动性中等地区的地震危险性判定。