登登山-池家刺窝断裂晚第四纪活动性定量研究

登登山-池家刺窝断裂位于阿尔金断裂东端宽滩山隆起的NE侧,总体走向NW,地貌上表现为醒目的断层陡坎;登登山段长约19km,池家刺窝段长约6.5km。通过卫星影像解译、探槽开挖、断错地貌测量及年龄样品测试等工作,研究了2条断裂的新活动特征。宽滩山NE麓普遍发育3级地貌面,即山前基岩侵蚀台面和冲沟I、Ⅱ级阶地。登登山断裂断错除I级阶地以外的其他地貌面,陡坎高度普遍在1.5m左右,最大高度2.6m。探槽揭露登登山断裂晚更新世以来有3次古地震事件,3次事件的总断距约2.7m,一次事件的垂直断距为0.5~1.2m,事件Ⅰ大约发生于距今5ka;事件Ⅱ大致发生于距今2×10~4a,事件Ⅲ大致发生于距今3.5×10~4a,重复间隔约1.5×10~4a,晚更新世以来的垂直滑动速率约为0.04mm/a。池家刺窝断裂断错了所有3级地貌面,陡坎最大高度为4m,一般在2m左右。探槽揭露池家刺窝断裂晚更新世以来也有3次古地震事件,3次事件的总断距约3.25m,1次事件的垂直位错为0.75~1.5m,晚更新世以来断裂垂直滑动速率为0.06mm/a。池家刺窝断裂古地震事件年代限定较差,但最新1次事件晚于登登山断裂,根据登登山断裂古地震事件的研究结果,推测池家刺窝断裂古地震重复间隔接近于登登山断裂的1.5×10~4a左右。池家刺窝断裂的最新活动时代晚于登登山断裂,1次事件的垂直位错及晚更新世以来的垂直滑动速率都比登登山断裂略大,2条断裂之间还有长约5km的不连续段,被第四纪冲洪积砂砾石层覆盖,地形平坦,断裂地貌特征不发育,这些都表明登登山断裂和池家刺窝断裂具有明显的分段活动特征。阿尔金断裂以北的登登山和池家刺窝断裂规模都不大,垂直滑动速率仅为0.04~0.06mm/a,远小于祁连山断裂及酒西盆地内NW向断裂的垂直滑动速率,反映出构造变形主要限制在高原内部及河西走廊地区,登登山和池家刺窝断裂以低滑动速率、古地震复发间隔很长(10~4a)的缓慢构造变形为特征。     

阿尔金构造系晚更新世中晚期以来的逆冲活动

在阿尔金构造系中,阿尔金走滑断裂具有逆冲分量。文中将阿尔金构造系的逆冲活动分为西、中、东3段描述。西段从阿依耐克至车尔臣河河口,阿尔金南缘断裂具有逆冲活动迹象,在山前发育了规模较小的逆冲断层,有较新的地貌面被错动;中段从车尔臣河河口至拉配泉一带,在阿尔金山北缘发育大规模的逆冲断层,有较新的地貌面被错动;东段从拉配泉至宽滩山,逆冲断层有2种形式,此段阿尔金北缘断裂有逆冲分量,同时在阿尔金山北缘及山前冲洪积扇上发育逆冲断裂。自晚更新世中晚期以来,中段及东段逆冲速率<2mm/a。中段西部江尕拉萨依地区自16kaBP以来逆冲速率约为0.33mm/a,中部米兰桥一带自32kaBP以来的逆冲速率约为1.42mm/a。东段最大的逆冲速率在近中部的团结乡,自约5.31kaBP以来达到约1.81mm/a,向东西两端有减小的趋势,在西部柳城子自约72.36kaBP以来的逆冲速率为0.57mm/a,而东端的红柳沟自约8.99kaBP以来仅为0.05mm/a。团结乡地区约自19kaBP以来,逆冲活动有增强的趋势     

阿尔金断裂带东段地表破裂分段研究

对活动断层进行正确的分段有助于我们对地震造成断层的发生、发展过程有一个正确的认识。阿尔金断裂带是青藏高原北部的巨型左旋走滑断裂带 ,将青藏高原和塔里木盆地两大构造单元截然分开。通过对阿尔金断裂带东部青崖子—宽滩山的Spot数字化卫星影像资料进行详细的分析 ,结合研究区内的断错地貌和前人的古地震研究成果 ,对阿尔金断裂带东段进行了地表破裂性分段。将阿尔金断裂带东段青崖子—宽滩山分为 3段 :青崖子—芦草湾为阿克塞破裂段 ;芦草湾—北祁连山逆断裂为疏勒河破裂段 ;北祁连山逆断裂—宽滩山为宽滩山破裂段。其中阿克塞破裂段的最后破裂时间晚于 (5 2 4± 0 4 0 )kaB .P .,疏勒河破裂段最后破裂时间早于 (6 97± 0 5 3)kaB .P .,而宽滩山段的最后破裂时间估计晚于 5kaB     

中国新疆天山博阿断裂晚第四纪右旋走滑运动特征

利用遥感资料 ,通过野外实地考察并结合气候地貌事件的分析 ,对斜切北天山、长逾70 0km的博阿断裂 (博罗科努 -阿齐克库都克断裂 )的右旋走滑运动进行了定量研究。该断裂分为西部NW向断裂和东部NWW向断裂。西部NW向断裂长近 2 5 0km ,向西北延伸进入哈萨克斯坦 ,右旋走滑速率可达 5mm/a ;由 4～ 5个断裂段组成 ,其上发育 3～ 4条古地震或历史地震形变带 ,显示具有发生 7.5级地震的能力。东部NWW向断裂右旋走滑速率 1～ 1.4mm/a ;其上发现小规模古地震形变带 ,显示具备发生 7级左右地震的能力。该断裂与山前的逆冲推覆构造之间构成典型的挤压区应变分配形式 ,即在斜向挤压作用下 ,变形分配为山前的逆冲推覆构造和山内的走滑断裂     

塔尔湾—登登山—池家刺窝断裂分段性及最大潜在地震分析

塔尔湾—登登山—池家刺窝断裂是阿尔金断裂东端发育的多条北西向断裂中规模最大的一条,对于该断裂前人在活动时代、活动速率、古地震期次等方面做了大量工作,但对于该断裂的分段特征及最大潜在地震的分析较少。本文在前人研究成果的基础上,根据活动断层分段的原则对该断裂进行了分段,并根据经验公式,评估了断层各段落的最大潜在地震。     

阿尔金断裂东端的旋转构造及其动力学意义

在阿尔金主断裂与祁连山北缘断裂的交汇部位，发育一个反时针旋转构造——照壁山旋转构造，它是新构造运动期阿尔金断裂左行走滑运动的结果。结合前人资料，对照壁山旋转构造变形及其发育过程进行了初步分析，认为阿尔金断裂与祁连山北缘断裂的构造转换是通过旋转构造变形来实现的。沿阿尔金断裂一系列旋转构造的存在和青藏高原东北缘旋转构造的发育表明，伴随青藏高原北部物质绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋转运动，使旋转构造成为高原北部边缘带转换、吸收构造变形的重要表现形式。     

利用深地震反射剖面研究北祁连——河西走廊地壳细结构

在北祁连－河西走廊测制了一条深反射地震剖面，查明测区莫霍界央深４０－５０ｋｍ，向南倾向连山区，北祁连山前逆掩断裂西南倾，上陡下缓消失于３．５－４ｓ处（可能是滑脱带）。阿尔金断裂向东延伸到宽滩深部，倾向南，下切到地下壳，阿尔金断裂带与北祁连冲断裂带吸收了印度板块向北推移产生的压应力。     

阿尔金走滑断裂带昌马段的电性结构样式及构造意义

阿尔金断裂带东段走滑速率沿断裂走向方向存在明显的流失现象,有关阿尔金断裂带的影响范围及走滑速率变化的机制需要有更多的深部结构证据来提供支撑.本文以阿尔金断裂带昌马段为窗口,获取了4条横穿阿尔金断裂带及相邻地区的大地电磁测深剖面.二维电性剖面显示在阿尔金断裂带北侧中上地壳以连续的高阻体为主,而南侧祁连山内部的深部电性结构在横向上有较为复杂的变化.这一点与区域构造背景相对应,即北侧的塔里木盆地东缘依然具有较好的整体性,南侧的祁连山是青藏高原北缘生长的最前端,变形强烈.在断裂带的结构特征上,阿尔金断裂带沿走向方向的切割深度在昌马盆地西侧发生了显著的降低,与阿尔金断裂带相对应的电性边界在这里向南偏移了约15 km,对应F18断裂,并与昌马盆地相接.祁连山北部的断裂带,包括昌马断裂、旱峡—大黄沟断裂总体呈现出低角度南倾的样式,切过高阻异常体的顶部.虽然昌马盆地可以起到连接断裂带的阶区的作用,将部分阿尔金断裂的走滑分量转移到盆地南侧的昌马断裂上,但是昌马断裂的走滑速率从西向东是增加的,东侧的走滑速率甚至大于阿尔金断裂沿走向方向的流失分量.我们认为在青藏高原北部主要断裂带的活动还是受印度—欧亚板块碰撞引起的远程挤压效应的影响,包括阿尔金断裂以及祁连山内部系列断层都处于斜向挤压应力环境.在这种基本构造模式下,阿尔金断裂、断裂F18、昌马盆地、昌马断裂构成了一个局部的走滑速率分解-转换-吸收体系,对局部应力状态产生影响.     

祁连山北缘玉门-北大河断裂晚第四纪活动特征

通过卫星影像解译、野外实地调查并结合前人研究成果,对位于祁连山北缘的玉门—北大河断裂晚第四纪构造活动特征进行研究。结果表明,玉门—北大河断裂为一条全新世活动的逆冲断裂,该断裂西起玉门青草湾,向东经老玉门市、大红泉止于骨头泉,全长约80km,整体走向NWW。根据断裂的几何结构及活动习性可将其分为三段:东段构造形态简单连续,为逆冲断层陡坎为主的古地震地表破裂带;中段结构复杂,由多条次级断层组成,以逆冲扩展为主;西段未出露地表而成为盲断裂-褶皱带。通过对断层陡坎差分GPS测量及相应地貌面年代测试,得到断裂晚更新世以来逆冲速率约为(0.73±0.09)mm/a。     

阿拉善地块南缘的左旋走滑断裂与阿尔金断裂带的东延

阿拉善地块南缘发育了由5条走向近EW、向西收敛、向东撒开的断裂组成的断裂束,每条断裂长度一般>100km,控制第四纪盆地呈EW向长条状展布,卫片上线性影像清晰,晚第四纪以来表现出左旋走滑活动的特点。断裂束西段的金塔南山断裂与阿尔金断裂带东段的宽滩山段趋于交会,并与文殊山构造隆起之间构成构造转换关系。分析认为金塔南山断裂以及整个阿拉善南缘断裂束是阿尔金断裂左旋运动的东延部分,断裂束在平面上“帚状”的、向东撒开的构造样式有利于走滑运动量的分解、消减和吸收,符合走滑断裂末端的构造特点。阿拉善南缘断裂束的左旋走滑活动有可能是阿尔金断裂带进一步向东扩展的结果,其时代可能发生于早更新世末—中更新世初     

西南天山北东东走向断裂的晚第四纪活动特征及在天山构造变形中的作用

天山是远离板块边界的陆内造山带,特点是构造变形复杂强烈,强震多发。天山南北向的变形速率约为20mm/a,约为印度板块与欧亚板块汇聚速率的一半左右,这一变形量是如何被天山吸收的,天山的构造变形又是如何进行的,其构造样式如何?这些关键性问题目前仍存在较大的争论。天山地区主要发育有3组构造带,最显著的是位于南北两侧山前与山体近乎平行的逆断层—褶皱带,同时,在山体内部还发育有一系列NW向的右旋走滑断裂和NEE向的左旋走滑断裂,这些断裂共同控制了天山的新生代构造变形。目前,对于天山山前的逆断裂系统晚第四纪变形特征和滑动速率等方面研究非常丰富,对天山内部NW向的右旋走滑断裂晚第四纪活动特征也有一些定量数据,而对NEE向断裂晚第四纪以来的活动特征目前尚处空白状态。本文以迈丹断裂为切入点,通过对该断裂晚第四纪以来的运动学特征、滑动速率和古地震活动特征等资料的详细研究,获得西南天山地区NEE向断裂晚第四纪活动参数,同时,通过收集和补充调查天山其他主要活动断裂晚第四纪以来的运动特征,完善天山活动断裂几何学和运动学图像;结合已有研究资料、地震活动特征和GPS数据,研究天山内部不同方向、不同运动性质的断裂的活动特征,分析天山这些断裂在天山的构造变形中发挥了怎样的作用,在此基础上进一步研究天山地区的构造变形样式及其与地震的关系。本文得到的主要认识有:迈丹断裂东段控制的阿合奇谷地内发育有多级晚第四纪地貌面,利用光释光、10Be暴露年龄以及14C等方法对玉山古溪两岸的阶地年龄进行了限定,并与气候变化序列进行了比对,得到阶地的废弃形成发生在间冰期或者冰期—间冰期的转换阶段。玉山古溪T6阶地(~20ka)之前,河流平均下切速率与迈丹断裂的活动速率基本一致,表明晚更新世晚期之前,河流的下切与阶地的形成主要受迈丹断裂活动影响,是构造隆升导致的河流快速下切。~20ka之后河流的下切速率开始增大,至全新世中晚期,河流下切速率甚至达到~12mm/a,远远大于断裂的活动速率,表明晚更新世末期以来,河流的下切与阶地的形成主要受气候因素驱动。全新世以来河流下切速率的快速增大,很可能是由于全新世期间气候快速波动造成的。迈丹断裂是一条全新世活动断裂,该断裂晚第四纪以来,以逆冲兼左旋走滑为主,通过精细测量被断错的晚第四纪地貌面和年代学测定,得到断裂的逆冲滑动速率为(1.24±0.20)mm/a,左旋走滑速率为(1.74±0.61)mm/a。迈丹断裂晚第四纪期间发生过多期断错地表的古地震事件,古地震平均复发间隔为3370~4265a,断裂最新一次古地震事件发生在1.76ka之后。迈丹断裂是柯坪推覆构造的根部断裂,该断裂晚第四纪以来发生过多次断错地表的强震事件。古地震研究表明,推覆体前缘的柯坪断裂晚第四纪以来也发生过多期古地震事件,而且两条构造上古地震事件的发生年代很接近,尽管我们并不能确定迈丹断裂最新一次古地震事件是否与柯坪塔格断裂上的是否为同一次事件,但这一现象反映该地区地震破裂存在两种可能:(1)迈丹断裂与柯坪塔格断裂上最新一次古地震事件是同一次事件,这表明迈丹断裂与柯坪塔格断裂具有级联破裂的特征;(2)迈丹断裂上最新一次古地震事件与柯坪塔格断裂上的不是同一期事件,分别单独破裂,虽然两条断裂上的古地震事件不是同期破裂,但均发生在~1.7ka之后,时间间隔不长,表明柯坪推覆构造根部的迈丹断裂和前缘的柯坪塔格断裂之间可能存在相互的影响或关联,柯坪地区的强震活动具有丛集发生的特征。迈丹断裂晚第四纪活动的发现,表明西南天山柯坪推覆构造与天山其他地区的推覆构造变形模式不同,推覆体最前缘的柯坪断裂活动强烈,而根部断裂晚第四纪以来也有很强的活动,断裂的新活动并没有完全迁移到推覆体前缘的新生构造带上,这可能是一种无序或反序的构造变形模式。西南天山地区的左旋走滑运动主要发生在推覆体根部的迈丹断裂上,推覆体前缘的逆断裂—背斜以逆冲运动为主,没有明显的走滑运动。GPS资料表明,普昌断裂以西的地区,应变没有完全闭锁集中在根部的迈丹断裂上,一部分应变通过滑脱面传递到前缘的逆断裂-背斜带上;在柯坪推覆构造的东部地区,从根部的迈丹断裂至前缘的柯坪塔格断裂可能是一个孕震体系,震间的形变主要在推覆体根部的构造上闭锁,前缘构造基本没有明显变形,这可能是柯坪推覆构造东西两侧中小地震活动存在明显差异的主要原因。西南天山还发育有两条NEE走向的断裂,通过变形地貌测量与年代学测定得到那拉提断裂晚第四纪以来以左旋逆冲运动为主,断裂逆冲速率~2.1 mm/a,左旋走滑速率为~2.5mm/a;克敏断裂也是一条左旋走滑断裂,断裂的左旋走滑速率为~1.5mm/a。西南天山3条NEE向的断裂带吸收了~6mm/a的左旋走滑运动,与塔里木斜向俯冲造成的左旋走滑运动量基本一致,这表明塔里木斜向俯冲造成的左旋走滑运动在西南天山地区基本被分解吸收。西南天山地区吸收了塔里木向天山俯冲汇聚绝大部分的压缩速率和左旋剪切运动,挤压缩短在山体内部和山前的新生褶皱带上均有分配,左旋剪切则主要发生在天山内部高角度的边界断裂上,整个西南天山构成了一个大型的花状构造。在天山南北两侧,构造变形以逆断层为代表的地壳缩短和增厚为特征,而天山内部则为一个大型的剪切带,同时还具有明显的逆冲运动。天山地区主要存在两组走滑断裂,一是NEE向的左旋走滑构造,另一组是NW-NWW向的右旋走滑断裂,这两组断裂主要发育在天山内部,但这些断裂共同调节了山体内部的走滑剪切运动,山体内部高角度的走滑逆冲断裂与山前低倾角的逆冲断裂系共同组成了天山构造变形图像。天山地区的压缩变形主要分布在天山南北两侧的山前地区,而天山内部的活动断裂则具有明显的走滑分量,在剖面上,整个天山形成了一个大型的花状构造。尽管天山整体的构造变形为西强东弱,不同地区变形强度和幅度差异较大,但是天山南北和东西两侧的构造变形样式还是基本对称的。受塔里木块体向北的挤压作用,西南天山地区总体走向为NEE向,南天山东段整体则呈NWW走向,与塔里木与南天山的分界断裂在形态上构成一个"三角形"向北楔入。整个西南天山内部是一个大型的左旋剪切带,南天山东段整体为右旋走滑性质,塔里木和南天山之间的边界断裂以逆冲运动为主。在天山北部受到刚性准噶尔地块阻挡的作用下,北天山西段构造线整体NW-NWW向,而90°E以东的北天山地区构造线整体为NEE走向,与近东西走向的准噶尔与北天山的分界断裂在形态上构成一个倒"三角形"向南楔入。北天山西段右旋走滑性质的博—阿断裂和喀什河断裂所围限的楔形块体整体向西运动,北天山东段NEE向的左旋走滑断裂构成了倒"三角楔"的东边界,准噶尔与北天山的分界逆冲断裂带是"三角楔"的底界。在近南北向的挤压应力下,天山的构造变形整体以压缩变形为主,山体内部发育的一系列走滑构造带表明,天山在东西方向上还存在一定的侧向挤出,这些走滑断裂调节了天山不同地区压缩量的差异。地质数据和GPS资料均证实,天山地区逆冲运动量要明显大于走滑分量,山体内部走滑断裂所控制的块体虽然存在向东西两侧的侧向挤出,但与南北向最大达~18mm/a的压缩速率相比,变形速率不高,侧向挤出幅度有限。     

曲江断裂晚第四纪活动特征及滑动速率分析

曲江断裂位于川滇菱形块体的东南端,沿该断裂地震活动强烈,是1970年MS7.7通海地震的发震断裂。基于遥感影像解译、野外地质和构造地貌观测结果、断裂几何学及运动学解析,总结认为曲江断裂第四纪以来以右旋走滑为主且具有倾滑运动分量,沿断裂走向运动学存在差异。NW段以右旋走滑为主,局部有明显正断分量;SE段为右旋走滑兼NE盘向SW盘逆冲。曲江断裂在全新世活动强烈,沿走向错断地貌广泛发育,累积水平位错量3.7~830m。通过对错断地质体、地貌单元的断距进行测量,并对其进行14C或光释光定年,得到断裂晚第四纪平均滑动速率为2.3~4.0mm/a。断裂活动速率的变化与运动学分段有很好的响应:NW段断裂以右旋走滑为主,滑动速率3.0mm/a,存在0.6~0.8mm/a的构造抬升;由于受到小江断裂的影响,断裂SE段逆冲分量增加,滑动速率相应降低(3.0mm/a),存在1.1mm/a的构造抬升,表明断裂NW段和SE段存在差异抬升。     

塔尔湾断裂活动时代厘定及地貌陡坎成因分析

阿尔金断裂东段北侧发育了多条NW向断裂,塔尔湾断裂是其中规模最大的塔尔湾-登登山-池家刺窝断裂的西段。该断裂总体走向NW,长约10km,在卫星影像上为一笔直的线性陡坎,地貌上为高几十cm至5m的地形陡坎。陡坎倾向NE,组成陡坎的地层主要有早更新世砾岩和全新世风积砂土等。通过地形剖面测量得到,由全新世风积砂组成的地貌陡坎高5m左右,由早更新世砾岩组成的地貌陡坎高1m左右。垂直地貌陡坎开挖的探槽揭示出,塔尔湾断裂为SW倾的逆断层,表现为新近纪泥岩逆冲于早更新世砾岩之上,断距为0.5m左右。全新世风积砂及晚更新世戈壁砾石层覆盖于断层之上,没有被错断。断裂上盘为新近纪泥岩,富含地下水,因此植被较发育;由于植被的保护及固砂作用,风积砂不断堆积并保存下来,风积沙层逐渐增高。下盘除地表有几十cm厚的戈壁砾石层外,下部均为胶结坚硬的早更新世砾岩,不含地下水,植被不发育。全新世风积砂土只发育在塔尔湾断裂上盘,下盘没有全新世地层发育;早更新世砾岩上的地貌陡坎高度远远小于全新世风积砂土上地貌陡坎的高度。这些都表明由全新世风积砂组成的地貌陡坎不是断裂活动形成的,而是外动力作用造成的。因此,塔尔湾断裂是一条早中更新世逆断裂。     

祁连山构造带的新构造形机制

论述了祁连山构造带新生代以来的变形过程及形成机制。研究表明：祁连山构造带的变形过程是在欧亚大陆与印度大陆碰撞汇聚作用下发生和发展的,其过程与整个青藏高原的隆升过程同步进行。其中阿尔金断裂在其东段的走滑贯通对祁连山－河西走廊地区的构造运动影响很大。上新世末或第四纪初阿尔金断裂东段的走滑导致了祁连山地区的应力场的旋转,进而增大了沿ＮＷＷ向主断裂的水平走滑分量。它是引起主断裂发生走滑的重要原因之一。     

祁连山构造带的新构造变形机制

论述了祁连山构造带新生代以来的变形过程及形成机制。研究表明： 祁连山构造带的变形过程是在欧亚大陆与印度大陆碰撞汇聚作用下发生和发展的, 其变形过程与整个青藏高原的隆升过程同步进行。其中阿尔金断裂在其东段的走滑贯通对祁连山－ 河西走廊地区的构造运动影响很大。上新世末或第四纪初阿尔金断裂东段的走滑导致了祁连山地区应力场的旋转, 进而增大了沿 Ｎ Ｗ Ｗ 向主断裂的水平走滑分量。它是引起主断裂发生走滑的重要原因之一。     

2021年漾濞MS6.4地震震区地裂缝的构造内涵

1 研究背景 川滇菱形块体是青藏高原东缘侧向挤出最强的活动块体,地震活动强烈而频繁.其西南边界——红河断裂带是一条右旋走滑的活动断裂,其西北边界——金沙江断裂是一条多期活动的缝合线构造,表现为右旋走滑兼逆冲性质.维西—乔后断裂位于川滇菱形块体西部边缘,南与红河断裂相接,北与金沙江断裂相连,是红河活动断裂带的北延部分(图1).     

青藏高原东北缘主要断裂滑动速率及其动力学意义

本文利用青藏高原东北缘地区1991—2015年的GPS速度场资料, 基于弹性球面块体模型获得了区域活动断裂的滑动速率, 并讨论了断裂滑动速率分配的动力学意义。 反演结果表明, 青藏高原东北缘地区主要块体以北东向并兼顺时针旋转运动为主; 区域断裂平均闭锁深度为17 km; 另外, 各主要断裂滑动速率也不尽相同。 其中, 阿尔金断裂、 东昆仑断裂左旋走滑速率为10～12 mm/a, 祁连—海原断裂左旋走滑速率为3～5 mm/a, 鄂拉山断裂、 拉脊山断裂右旋走滑速率为1～3 mm/a。 阿尔金断裂、 祁连—海原断裂、 东昆仑断裂的走滑速率被其端部的山脉隆起和逆冲断裂所吸收和转换, 鄂拉山断裂和拉脊山断裂则起到了调节块体间运动平衡的作用。     

最新GPS数据揭示的东构造结周边主要断裂带的运动特征

最新GPS观测资料研究表明喜马拉雅东构造结周边主要断裂带在不同构造部位其运动特征不同.雅鲁藏布江断裂总体表现为右旋挤压运动,东构造结以西走滑速率为2~4 mm/a、挤压速率为1~4 mm/a,东构造结附近走滑速率为6~7 mm/a、挤压速率为1~4 mm/a;嘉黎断裂带从东构造结以西的右旋走滑运动,到东构造结附近的弱右旋走滑运动,转变为东构造结东南部的左旋走滑运动,走滑速率分别为4~6 mm/a、1~2 mm/a和3~5 mm/a.怒江断裂带在构造结以西主要为挤压运动,运动速率1~2 mm/a;在东构造结及其东南部则表现为右旋挤压运动,走滑速率为2~3 mm/a、挤压速率1~2.5 mm/a.以上结果表明,尽管东构造结形成于中生代,但现今对周边主要断裂带的运动仍有一定的影响;嘉黎断裂带东南段可能不是青藏高原右旋剪切带的南部边界.     

青藏块体北部金塔南山断裂晚第四纪走滑活动的地质地貌特征

前人对位于青藏块体北部与阿拉善块体接触带的金塔南山断裂是否存在左旋走滑新活动一直存在争议。文中基于航空照片和高分辨率遥感影像解译、地质地貌调查与填图、差分GPS测图、开挖剖面等方法,详细研究了金塔南山断裂的地质、地貌表现,分析是否存在左旋走滑的新活动特征。结果表明:金塔南山断裂晚第四纪以来有左旋走滑活动,地貌上表现为正、反向交替的断层陡坎、冲沟和微地貌的左旋位错、拉分盆地和挤压隆起等现象;地质剖面上表现为高倾角的断层面、倾向和性质不固定的断层面、花状构造。通过对比分析,得到金塔南山断裂晚更新世以来的左旋走滑速率约为(0.19±0.05)mm/a,与倾滑速率以及地表抬升速率相当,但远小于阿尔金断裂的走滑速率。综合分析认为,祁连山逆冲断裂系向NE的挤压扩展与应变分配可能是金塔南山断裂左旋走滑运动的动力学来源。     

汶川地震前龙门山及其周缘断裂形变运动与应力累积的数值模拟

为揭示汶川地震前龙门山及其周缘断裂的形变与应力累积状态,文中构建了包含龙门山、龙日坝、岷江和虎牙4条断裂的三维黏弹性有限元模型,以1999—2004年GPS结果为约束,模拟了龙门山断裂带及其周缘区域的形变运动。得到以下结论:1)平行于龙门山断裂带的速度分量主要被龙日坝断裂吸收,垂直于龙门山断裂带的速度分量主要被其自身吸收;岷江和虎牙断裂对龙门山断裂带北段起到一定的屏障作用,导致其北段压缩量明显低于南段。2)沿龙门山断裂带由SW向NE方向延伸,主压应力与断层走向的夹角由接近垂直逐步转至约45°;断层南段挤压、剪切应力累积速率高,且压应力大于剪应力,北段应力累积速率低,压应力与剪应力接近。这与龙门山断裂带SW段中小地震频发、地震活动强烈,NE段偶有小震、地震活动微弱相吻合;也与汶川M_S8.0地震逆冲兼具右旋走滑、芦山M_S7.0地震逆冲破裂的方式相一致。3)假设发生震级、类型相同的地震所需应力积累量相同,那么研究区内岷江断裂、龙门山断裂南段和虎牙断裂破裂以逆冲运动为主,3条断裂的地震复发周期依次变长;龙日坝断裂北段和龙门山断裂北段以逆冲兼具右旋走滑为主,前者地震复发周期短于后者;龙日坝断裂南段则以纯右旋走滑为主,地震复发周期有可能最短。