贡嘎山快速隆升的磷灰石裂变径迹证据及其隆升机制讨论

鲜水河断裂是青藏高原东南缘的一条北西向大型左旋走滑断裂,其南东段逐渐向南偏转,并与近南北向的安宁河断裂相接,在两个断裂相接处西侧耸立着海拔7556 m高的贡嘎山.磷灰石裂变径迹(AFT)测试可知,贡嘎山及其邻区12个样品的年龄分布在0.2±0.1 Ma～2.7±0.7 Ma之间,平均径迹长度在13.64～15.19μm之间,表明贡嘎山及其邻区第四纪时期一直处于快速剥蚀状态.结合前人在此地区的低温热年代研究成果,揭示出两个现象:(1)贡嘎山岩体及鲜水河断裂与龙门山断裂所夹的三角区域为快速隆升区域,而其西侧、北侧的高原腹地的隆升速率远低于这两个区域;(2)贡嘎山岩体从北向南隆升速率逐渐变大,其最南端1 Ma以来的隆升速率超过3.3±0.8 mm/a.这些现象表明青藏高原在整体横向挤出、缓慢隆升的基础上,还存在着一些特殊的局部快速隆升区域.通过对川滇地块水平运动的矢量分解,我们认为贡嘎山花岗岩体是鲜水河断裂至安宁河断裂间挤压弯曲段吸收、转换川滇地块南东向水平运动导致局部快速隆升的产物,在这一过程中,由于垂直于断裂的挤压分量从北到南逐渐增大,导致了岩体从北往南的隆升速率逐渐增大.

2011年3月11日日本东北-近海M9.0地震之前的地表位移

本研究利用1 243个架设于日本地面的GPS台站所取得的每日地表位移资料,来揭示2011年3月11日毁灭性的M9东北-近海地震前的地表位移。研究中用HHT(希尔伯特-黄)带通滤波扣除长期板块运动、短期噪音及与频率相关的变化的影响,所得的残余位移资料与东北-近海地震相关的震源机制参数进行比对。分析结果显示,由残余地表位移推断出的南向运动与东北-近海地震断层的走向一致,并且在震前第65天变得尤为明显。这项观测显示剪应力在东北-近海地震的潜伏期非常重要。在震前第47天,西向的地壳运动与最大水平压应力轴的角度一致,该向西运动范围涵盖了整个日本,并在距离震中75km的地方形成了一块受阻的区域(42°N,142°E)。本研究还将水平位移与从残余GPS资料得到的垂直位移结合构建全面的图像,用来判断俯冲带破坏性地震的地表形变。

龙门山断层的造山机制

龙门山断层的抬升模式过去主要有由下部地壳的流动(Lower crustal channel flow,LCCF)模式与脆性地壳的增厚(Brittle crustal thickening)的变形模式。2008年汶川地震后,一般认为它是源自在浅部由压缩性断层所导致的造山运动,这应无疑义,但深部是否为由LCCF引发的浅部压缩性断层模式或仅为薄壳构造所引起仍有待证实。

地震滑坡在活跃造山带侵蚀和风化中的作用:进展与展望

以地震为代表的构造运动在地球地貌演化中起着根本性的作用,其过程包括同震抬升或沉降和地震滑坡侵蚀.地震诱发的滑坡向河流输送大量的松散物质,可造成流域物质输移通量成倍增加,且持续时间可达几十年或更久.在暴露新鲜岩石的同时,地震滑坡还剥蚀植被和土壤,这些作用都极大地影响着区域的碳输移.越来越多的研究尝试量化地震对地表过程影响的通量、速率和演化方式,但目前对这类高强度事件对地表过程的影响强度、幅度和趋势仍知之甚少.文章透过2008年汶川特大地震诱发的滑坡对流域侵蚀与沉积通量、河水化学和碳输移影响这一镜头,系统综述了1999年台湾集集地震、2015年尼泊尔Gorkha地震和新西兰历史地震等对地表过程的影响,明确了地震滑坡对构造活跃造山带流域侵蚀和风化发挥着重要作用.文章建议,未来应加强对地震事件前后流域侵蚀-风化作用和通量的监测、地球化学示踪、沉积记录及模拟对比研究,这不仅有助于加深高强度构造事件地表环境效应的机理认识,而且对于阐明高强度构造事件与大陆侵蚀-风化以及长时间尺度全球碳循环之间的内在联系具有深刻科学意义.