2001年M_(W)7.8昆仑山地震震后形变观测、机制与青藏高原中北部岩石圈流变:认识与挑战

2001年M_(W)7.8昆仑山地震是近半个世纪以来青藏高原发生的最大震级地震。同震破裂产生的巨大应力扰动驱动控制着显著震后形变。二十年尺度的大地测量数据记录了地震后长时间、大范围、时空依赖的震后形变演化过程及差异,揭示了昆仑山地震破裂段复杂的断层分段震后运动学特征、分段摩擦性质差异和青藏高原中北部岩石圈流变性质/结构横向各向异性。本文简要回顾昆仑山地震后基于二十年尺度时序InSAR和GPS的震后形变观测方法和时空特征,特别是时空密集的InSAR观测,是该构造区震后GPS观测的重要补充及其不可替代的观测手段;总结大范围震后形变模拟方法及其揭示的震后运动过程、多种动力学机制及其关系。最后总结提出昆仑山地震震后形变20年研究取得的科学认识及尚待深入研究的科学问题,一方面要持续性地对东昆仑断裂带大范围地表形变进行观测研究;另一方面,要不断更新震后形变模型,进一步深化对该断裂带地震周期形变、区域构造对周期形变控制作用、复杂断层运动时空演化机制的认识。

泥河湾盆地东坡遗址ESR年代学初步研究

中国泥河湾盆地以发育我国北方晚新生代湖相地层和数目众多的古人类文化遗址而闻名于世，是研究中国北方第四纪地质与环境、新旧石器和早期人类演化的一个关键地区。东坡遗址是泥河湾遗址之一，形成时代一直没有确定。根据古地磁和区域地质等分析，初步认为东坡遗址形成时代不早于距今780ka。本文利用石英Ti心ESR法对泥河湾东谷坨剖面B／M界限样品进行了测量，年龄为750±88ka，这表明利用该方法对泥河湾层水相沉积物进行测年是可行的。我们利用同样方法和参数对东坡遗址进行ESR年代学研究，结果表明东坡遗址文化层的形成时代为距今304±12ka到333±23ka，平均年龄为321±15ka。

循环载荷作用下岩石多参量特征规律研究

为有效提取岩土工程在循环载荷作用下岩体失稳破坏的前兆信息,基于岩样在循环载荷作用下有声发射、微震和电荷等多参量信号的异常变化特性,用多参量综合监测设备,同时监测岩石在循环载荷作用下变形破裂过程中的多参量信号。结果表明:在岩石循环加卸载的各个阶段,当载荷低于前一阶段最大载荷时,各通道多参量信号都较弱;而当载荷超过前一阶段最大载荷时,多参量信号迅速增多、增强,即岩石多参量信号的阶段性特征能反映岩石破坏信息及载荷状态。因此,对比分析多参量信号可较好地获得岩石失稳破坏的前兆信息。

兰州黄河Ⅱ和Ⅲ级阶地的地层结构、年龄及环境意义

通过对兰州段黄河Ⅱ和Ⅲ级阶地剖面的地层岩性、粒度分析和光释光测年等,认为剖面中被普遍界定为河漫滩沉积的一套厚几米至几十米具水平层理的细粒砂土层是以冲、洪积与黄土互层的交互式沉积,其开始沉积的时期与气候进入冰期或冰阶相对应。据此可将兰州段黄河阶地剖面地层划分为三部分,即:河流砂砾石层、加积层与风成黄土层,分析了这一地层结构的发育过程,指出沉积相的识别和划分对于阶地研究具有重要意义。

渭河下游咸阳-草滩段河谷沉积对构造活动的响应

渭河河下游咸阳-草滩段河道位于西安凹陷向临潼隆起的过渡区，发育河漫滩和T1～T3阶地，渭河断裂隐伏于河道北岸。文章对渭河北岸河谷地貌和地层剖而进行了观测和年代学样品的测试，并对跨渭河断裂的系列钻探中的2个深150m的钻孔岩芯进行了年代学样品测试和地层对比。河谷区地层年代测定表明，渭河北岸在距今约10万年前为风成黄土堆积环境，大致在2．5万年以来开始了最新一期的河道沉积。钻孔岩芯揭露的多个黄土一河流冲积的沉积旋回显示第四纪时期渭河河道经历了多次的南北向摆动。受临潼隆起的影响，咸阳-草滩段晚第四纪河谷沉积自西向东厚度明显减薄。通过对渭河断裂两侧钻孔柱状图的对比，认为渭河断裂0．04-O．05m／ka垂向差异运动速率低于河流0．15～0．24m／ka沉积速率，是渭河断裂隐伏于河谷中的原因。

弱震区断层泥ESR定年的适应性研究--以杭州地区为例

在杭州地区,根据系统采集的萧山—球川断裂、孝丰—三门湾断裂和昌化—普陀断裂的断层泥ESR年龄,以及地层的光释光年龄的统计分析表明,对同一断层同一段而言,断层泥ESR年龄大于地层光释光所给出的断层最后一次活动时代,并不能反映杭州地区各个断裂最后一次活动时代,而是反映了断裂历次较强活动的历史.在距今100—58万年,各断裂均有活动;58—45万年断裂活动性减弱;45—20万年仅萧山—球川断裂活动;10万年以来杭州地区整体处于弱地震背景.以孝丰—三门湾断裂为界,萧山—球川断裂第四纪的活动具有鲜明的分段性.

末次间冰期以来西宁市河谷沉积与环境

在西宁市区开展的钻探工作,获得了河谷平原区第四系的分布及沉积特征。通过对沉积厚度最大部位的2个钻孔岩芯的地层岩性、年代测试、孢粉组合及粒度分析等,探讨了西宁河谷平原区晚第四纪沉积与环境的关系。认为现今西宁市河谷平原内的主体沉积——低阶地沉积及上覆黄土堆积主要是末次间冰期旋回形成,在暖湿气候条件下沉积河流相砂砾石层,在干冷气候期接受风成黄土堆积,推测T3阶地形成于距今7.4万年前后气候由暖湿向干冷的过渡时期。

郯庐断裂带江苏段新生界三维地质构造建模

本文基于SKUA-GOCAD三维建模软件平台的构造-地层实体建模流程,通过整合研究区大量地质、地球物理资料和数据利用地质时间域坐标系转换和离散光滑插值(DSI)技术,并结合非定量化的地质基础利用地质网格功能建立了郯庐断裂带江苏段新生界的三维地质构造模型,该模型包括地表、第四系底部、新近系底部和基岩顶部等四个层面的地层模型和断层模型。该模型定量化地给出了研究区第四系、新近系底界的三维结构和特征,并刻画了主要活动断裂的三维空间分布,通过该模型可以更直观地显示研究区新生代地层单元和断裂的变化规律,对深入分析活动断裂带的沉积与构造具有重要的意义。

泥河湾盆地中部东坡旧石器时代早期遗址的发现

东坡遗址发现于泥河湾盆地中部的泥河湾层,东距虎头梁村约800m。该遗址于2001年试掘了4㎡,出土石制品32件和少量破碎的动物化石。石制品以小型为主;类型包括石核、石片、工具、断块等,以石片和断块居多。石制品原料采自遗址附近的砾石层,主要有流纹岩、石英闪长岩、燧石、石英和板岩等,以流纹岩和石英闪长岩居多。经ESR方法测定,遗址的年代为321±15ka BP,属于旧石器时代早期偏晚。该遗址是泥河湾盆地中部地区首次发现的旧石器早期文化遗址,具有重要的科研价值。

西宁市北川河西岸断层、湟水断层活动性的钻探研究

本文主要根据《西宁市活断层探测与地震危险性评价》项目中跨断层钻探工作的初步结果,对西宁盆地河谷区两条主要的目标断层——北川河西岸断层、湟水断层的活动性予以阐述。通过对断层两侧钻孔岩芯的地层对比及年代学研究结果,建立跨断层柱状剖面,获得各地层层序主要界面的形成时代,并取得如下认识:北川河西岸断层在畜牧研究所场地并未断错到第四系覆盖层,晚更新世以来断层没有活动;湟水断层在彭家寨镇场地未断开第四系覆盖层,晚更新世晚期(约2万年)以来断层没有活动。