渭河盆地深大断裂处构造应力特征及其活动特性

利用渭河盆地2001~2010年高精度GPS监测资料,采用有限元数值分析法,分析了渭河盆地内深大断裂处的构造应力特征及断裂活动特性。结果表明,盆地西部断裂处均呈现出明显的近E-W（east-west）向挤压应力特征,而盆地中部断裂处则均呈现出显著的NW-SE（northwest-southeast）向拉张应力特征,东部断裂处呈现出一定的NW-SE向拉张应力,但该部量值较中部断裂处小;走向各异的同一条深大断裂不同区段,呈现出的应力特征、量值以及活动速率也存在差异性;跨断裂剖线显示沿断裂走向的速度分量在断裂两侧均发生了一定量值的变化,构造断裂具有一定的扭动特性。模拟计算结果进一步显示盆地中部较东、西部受NW-SE向拉张应力作用显著,且在中部这些具有拉张应力特征的深大断裂交汇处,特别是断裂活动速率较大的区段,正是盆地内地裂缝灾害最为集中发育的区域。     

渭河盆地现今地壳水平形变特征及区域构造活动性

根据渭河盆地地质构造的特点,建立了二维有限元模型,并基于渭河盆地2001~2007年GPS观测成果,数值模拟获得了渭河盆地现今地壳应力应变场特征,结合区域近期地震活动性特点,探讨了地壳形变特征与地震活动性的关系。结果表明,渭河盆地现今构造应力场仍以NNW-SSE向拉张应力为主;盆地最大剪应变率高值区与盆地现代小地震条带有很好的空间对应关系;泾阳-咸阳-西安-临潼-三原地区属于渭河盆地内地壳薄弱带,易于盆地伸展和地震孕育。     

青藏高原地壳东-西向拉张及力学机制

基于GPS观测约束下的数值模拟结果 ,分析了青藏高原内部的应力状态 ,然后利用重力异常计算了青藏高原下上地幔对流产生的应力场 ,进而分析了地幔对流应力场对青藏高原区域构造过程的作用 ,并讨论了高原东_西向拉张的动力学机制及背景。     

华北平原及其临区现今地壳形变特征

华北平原及其周缘地壳是我国境内西太平板块北西(NW)向挤压与青藏高原北东(NE)向扩张两大构造机制的交汇部位.首先基于研究区域的实测GPS速度场计算了研究区域无整体旋转速度场;然后采用基于球坐标的最小二乘配置模型整体解算了研究区域GPS应变场;最后利用震源机制解数据反演了区域地壳最大、最小主应力分布,据此研究区域地壳岩石圈整体的地壳形变空间分布特征.结果显示,研究区域地壳岩石圈现今构造形变刚性特征明显,盆地沉陷与断层活动共同控制着研究区域内部的相对形变场,面膨胀值空间分布与区域主要盆地构造具有较好的一致性.而郯庐断裂展布区与华北盆地北缘部位是研究区域地壳的两条重要剪切形变带.其中,郯庐断裂在渤海湾南北两侧的形变特征存在较为显著的差异变化,且该差异可能与地壳岩石圈应力场的空间差异性相关.     

基于实测重力数据的秦岭地区均衡异常与垂向构造应力分析

确定秦岭地区准确的均衡异常与垂向构造应力对认识该地区深部构造特征、动力学机制等具有重要意义。目前,高精度重力数据是获取均衡异常与垂向构造应力的重要手段之一。采用高精度重力/GPS联测数据,得到秦岭地区的自由空气重力异常与布格重力异常,反演均衡异常与垂向构造应力。研究结果表明,均衡面深度在40~49 km之间,莫霍面深度范围为39~48 km,垂向构造应力大小在-28~24 MPa之间。秦岭北侧的渭河盆地处于不均衡状态;四川盆地北部的均衡异常与垂向构造应力几乎为零,地壳处于均衡状态;在秦岭出现局部的负均衡异常,表明存在一定的地壳运动。     

利用GPS观测资料分析山西地堑系现今地壳构造活动特征

基于中国地壳运动观测网络1999～2007年的GPS复测资料,建立起整体无净旋转基准,分析了山西地堑系内部地壳运动的细节特征,并利用图形单元法分析了其应变场的分布特征,深入剖析了地壳变形的动力学机制,得出山西地堑系现今构造应变场以NW-SE向拉张应变为主,与区域现代震源机制解及长期构造变形背景相一致;临汾、大同盆地是地堑内剪切应变高值区,现今地壳活动强烈。解释了地堑系内形变异常区的成因,由此揭示出连接临汾与太原盆地的构造隆起带两端的现今地壳活动十分强烈,并同时兼有拉张破裂趋势这一重要的构造事件。     

基于GPS速度场的关中地区应变场分析

利用2009~2013年GPS速度场数据,计算了关中盆地面膨胀率、主应变率、最大剪应变率,选取并解算了岐山-马召断裂、渭河断裂GPS剖面的应变积累。结果显示:(1)应变场上看,2009~2011周期在关中盆地均以张性运动为主;2011~2013周期发生转折,转为压性。(2)GPS剖面计算结果显示了2011~2013较2009~2011周期,岐山-马召断裂上盘相对下盘以右旋走滑为主,兼顾拉张运动;渭河断裂则在两期数据中走滑与张压特性不明显,呈微弱的张性变化特征。     

GPS剖面变形与应变积累分析

利用2004~2013年3期GPS速度场数据,对临潭-宕昌断裂GPS剖面变形与应变积累作了探讨,从断裂两侧的水平挤压、拉张与走滑等三方面进行了对比分析。结果表明:(1)在平行于断裂走向上,近10 a来临潭-宕昌断裂两侧显示整体略微左旋走滑;(2)在垂直方向上,断裂两侧表现为持续挤压状态,尤其在2011~2013时间段,挤压特性表现更为明显;(3)从上世纪至今的115 a间,地震多发生于临潭-宕昌断裂南北侧30~100 km范围内,而在临潭-宕昌断裂上形成一个未震空区。     

P22 大地测量学

CH972056 用大地测量资料反演青藏高原构造应力场的初步尝试/许才军(武汉测绘科技大学)…∥测绘学报.—1997,26(2).—95～100 大地测量反演构造应力场是利用大地测量观测值及其函数值作为一种边界约束参与构造应力场的数值模拟。结合青藏高原地质、地球物理条件,利用有限单元法,初步建立了青藏高原构造应力场三维线弹性数值分析模型。用地表水准和GPS资料提供的位移值作为地表边界约束条件,反演计算了青藏高原应变场和应力场。数值计算表明,青藏高原构造应力场以南北向挤压为主,东西向拉张为辅,欧亚板块与印度板块相撞作用仍控制着高原现今的构造应力场。图8表1参9     

环渤海及营口-潍坊断裂带位移场演化特征

针对渤海周边地区及营口-潍坊断裂带,收集并统一处理该地区1999年以来的GPS数据,依据最新的观测成果跟踪该区域地壳运动的动态变化;采用块体运动方程计算营口-潍坊断裂带的活动速率,并分析该断裂带的活动性质。结果表明,1999-2010年营口-潍坊断裂带为右旋,2011-2013年为左旋,日本3·11地震使北北东向营口-潍坊断裂带改变了走滑活动性质,反映了3·11地震使华北东部区域应力场有明显地变化,也表明华北地区的构造活动受印度-欧亚碰撞带和太平洋-欧亚板块俯冲带的活动程度制约。日本3·11大地震使本区拉张显著,应变能有一定卸载性变化。本文的研究结果对于理解营潍断裂带地震活动性与规律及区域动力学状况具有一定的参考价值。     

基于GPS观测数据的云南地区地壳形变特征研究

利用1999~2013年间多期GPS观测数据,将云南地区分为5个活动块体,研究区域现今水平运动特征、应变特征以及各块体的运动特征,反演主要活动断裂带的走滑速率。结果表明,区域水平运动具有北强南弱的特征,小江断裂带、红河断裂带对云南地区构造活动具有明显控制作用,改变了断裂带两侧的运动特征;区域应变具有明显的差异,西部以拉张应变为主,东部小江断裂带周边地区拉张和挤压应变均衡且为强应变区,滇东地区应变较小;各块体运动方向与速率存在差异,滇东块体为逆时针旋转,其余块体顺时针旋转;基于块体模型反演的主要断裂带的走滑速率与地质方法获取的走滑速率具有较好的一致性。     

多源遥感数据综合解译鄂尔多斯盆地杭锦旗地区地质构造

利用多源遥感数据假彩色合成、融合及纹理分析等增强处理方法提取研究区构造信息,进而对研究区进行综合解译;通过分析水系、色调、纹理、地貌及岩性等特征,判断出杭锦旗地区存在一小一大、内外相套的2个环形构造,发育的北西向、北东向2组共轭断层和一组北北西向断层,与环形构造相互构架,构成研究区特殊的构造体系。经分析预测,这些构造是受周边南北向构造应力共同挤压而形成。     

利用局域复测GPS网研究中国大陆块体现今地壳运动速度场

利用1992年以来我国进行的6项不同规模高精度GPS地壳监测网的资料，采用统一的数据处理策略，重新进行了数据处理，并统一进行了平差，归算到相同的ITRF97坐标框架基准之下，获得了中国前覆最广、测站最多的一个较为完整的、框架统一的GPS地壳运动图像和速度场，并对结果作了初步的地学解释。     

应用全张量重力梯度组合识别并提取中国南海断裂

断裂构造研究是重力解释的一项重要工作,与构造单元划分密切相关。全张量重力梯度数据以其信息量大、含有更高频的信号成分,能更好地描述小的异常特征等优点在地球物理领域中得到广泛应用。基于全张量重力梯度组合研究中国南海断裂识别及提取方法。首先,比较多种重力梯度边界识别方法,包括直接利用重力梯度三分量法和全张量梯度组合法,分析它们的优缺点。通过对比分析,传统重力梯度三分量方法不能有效地均衡深浅异常的振幅,当异常中同时出现正负异常可能产生假的边界结果。全张量重力梯度组合法不仅可以有效地避免传统方法的缺陷,而且获得的边界还具有良好的连续性和收敛性。其次,利用改进的边缘检测计算理论边界提取法确定断裂的精确平面位置,得到了与全张量梯度组合法一致的结果。由此推断,南海断裂以北东走向和北西走向为主,北东东、北西、东西和近南北走向为辅。     

川滇地区近期地壳变形动态特征研究

基于1999年以来的GPS观测数据,重点分析了川滇地区近期的变形特征,计算给出了该区域主要断裂带的滑动速率,并结合GPS剖面初步识别了断裂带所处的孕震阶段。结果表明,红河断裂带始终处于弱形变区域,值得进一步关注;汶川地震后,由于研究区域应力场的调整和应变的重新分配,使得安宁河断裂带的活动变化较小,逐步趋缓,走滑分量存在明显趋缓现象,并且安宁河断裂带的闭锁深度在一定程度上有所增加;小江断裂带的走滑分量存在明显趋缓现象,显示存在强闭锁现象,小江断裂带平行于断层方向GPS速度剖面显示断裂带两侧变形平缓且变形范围较大;昭通、莲峰断裂的挤压和剪切变形积累均存在弱化现象,可能预示该区域挤压应变积累背景较高。     

用大地测量资料反演青藏高原构造应力场的初步尝试

本文讨论了大地测量反演构造应力场的理论与方法。结合青藏高原地质、地球物理资料、利用限单元法，初步建立了青藏高原构造力场三维弹性数值分析模型。用地表水准和ＧＰＳ资料提供的位移值作为地表边界约束条件，反演计算了青藏高原变场和应力场，数值结果表明，青藏高原构造应力场以南北向挤压为主，东西向拉张为辅，欧亚板块与印度板块相撞作用仍控制着高原现今构造应力场。     

中国大陆主要块体现今变形状态的反演研究

本文利用中国大陆的GPS运动速度场,研究了其中的7个亚板块和14个构造块体的变形状态,并做了动力学解释。研究中,构造了一种运动-变形模型来提取观测数据中的变形信息。结果表明:南北构造带东西两侧应变状态表现出显著的差异,西部各亚板块或块体的主应变量值从约4.5×10-8.a-1到约1.3×10-8.a-1,东部则从约3.0×10-.8a-1到约0.4×10-.8a-1,表明东西两部应变量值有较大的落差,并且主压应变方向从西部的北北东向逐步转到东部北东东向。南北构造带表现为其不同段落的各块体的变形趋势和量级都有显著不同。川滇块体是东部与西部的结合部位,变形量较大,主压应变为3.4×10-8.a-1,反映了印度板块向北的推挤在川滇块体造成了较大变形。中国北部地区向东西两个方向运动,塔里木块体、准噶尔块体、天山块体向西,柴达木-祁连山块体、阿拉善块体向东。这种推挤力和太平洋板块阻碍、遏制作用,造成了华北块体、鄂尔多斯块体以拉张为主的应变和逆时针旋转。     

应用卫星数字图像研究达拉布特断裂

通过对卫星数字图像的解译和地质特征的研究,提出了呈北东向横贯于西准噶尔的达拉布特 断裂是一长达480km具多期活动的大断裂带。 该断裂对下石炭统及其以前的地层无任何控制作用,只可见左行错断；对中石炭统到下、中 侏罗统的地层具有明显的控制作用；达拉布特超基性岩带中的超镁铁岩体是受推覆构造的影响而 就位于达拉布特断裂的上盘。 本断裂带的形成发育是由于早石炭世以后,碰撞后的西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木三大陆 块仍在不断地相向运动,作为一种应力的释放形式,其早期以左行陡倾的走滑断层形式开始形 成；中期(三叠纪──早、中侏罗世)受陆内俯冲作用的影响,被强烈的推覆构造改造成上陡下 缓的犁状断层；挽近时期,断裂处于引张状态,表现为上盘下降的正断层性质,形成目前表现明 显的断层地貌。