汶川8.0级地震地表破裂带宽度调查

根据汶川8.0级地震地表破裂带的实地调查,龙门山断裂带的中央断裂与前山断裂地表破裂带宽度自北向南一般<40m。在Ⅹ—Ⅺ度极震区,沿断裂延伸方向破裂带之上及其两侧,各类房屋建筑无论何种结构均绝大部分倒塌损毁。考虑到逆断层作用引起的"地壳缩短"以及各种不确定性,并结合以往历史强震地表破裂带的宽度统计,提出汶川8.0级地震灾后重建时,极震区地震断层两侧的"避让带"宽度为25m。在"避让带"之内,只能建造高于抗震设防标准的2层以下的建筑物,应明确禁止兴建学校、医院等公共建筑     

活动推覆构造区潜在震源的边界和震级上限——以1902年阿图什8(1/4)级地震构造区为例

1902年阿图什81/4级地震发生在西南天山山前推覆构造体中,逆冲推覆构造由推覆体的根部断裂、推覆体、滑脱断层和前缘逆断裂-褶皱等组成,大地震的发震断裂往往是推覆构造的根部断裂,而地震地表破裂和同震褶皱隆起则位于山前逆断层-褶皱带内。高震级的潜在震源区(MU7.5)对应于低速的天山地块和高速的塔里木地块之间的根带断裂,其长度对应于推覆体根带断裂的长度,宽度对应于根带隐伏逆冲断裂在地表的投影宽度。推覆体前缘的每个活动逆断裂-背斜对应于一个潜在震源(MU≤7.5),其长度与活动逆断裂-背斜的长度相等,宽度应覆盖活动褶皱的两翼。潜在震源的矩震级上限由W-C统计关系式确定,其中发震断裂的面积为活动褶皱的长度与隐伏断坡宽度的乘积。     

新疆主要逆断层-褶皱构造区基本地震构造特征与潜在震源划分问题

本文介绍了新疆主要逆断层-褶皱构造区的基本特征,并对其潜在震源划分问题进行了初步的讨论。北天山山前推覆构造及乌鲁木齐以南的逆断裂-褶皱构造相对比较简单,由根部断裂、推覆体和前缘逆断裂-褶皱构造所组成;强地震的极震区或地震动的高值区可能位于推覆构造的根部断裂附近,而地震地表破裂和同震地表变形则位于山前逆断层-褶皱带内。南天山的柯坪推覆构造、库车推覆构造、帕米尔东北缘的弧形推覆构造,虽然也由多排逆断裂-褶皱构造带组成,但是其中的规模巨大、发育时间较长的逆断裂-背斜带,往往具备发生强震的条件。强震的极震区分布与地震地表断层位置比较一致,可作为强震的潜在震源。盆地内的新的盲逆断层-褶皱构造也具备发生6.5—7.0 级地震的能力,应作为震级上限为 7.0 级的潜在震源。由于对逆断层-褶皱构造的深浅构造关系及发震模型认识的不足,在潜在震源划分中应考虑这种不确定性。同时在潜在震源区划分中,还应考虑地震构造区的地震活动历史及构造活动性参数。     

新疆及周缘构造破裂特征及地震序列类型

横亘新疆境内的天山及其周边的西昆仑、阿尔金和阿尔泰是中国大陆著名的强构造运动区和地震活动带。在对新疆构造区应力环境、动力过程、断层运动变形特征和地震序列分析讨论的基础上,对新疆及其周缘主要构造区地震破裂方式和序列类型进行研究,得出如下结论:(1)西昆仑构造区受来自青藏块体和塔里木块体NS和NW向水平压应力和垂向力的作用,构造运动呈现出走滑与逆冲特征,震源破裂以走滑型为主,数量较少的逆断型地震主要分布在西昆仑帕米尔一侧的深震挤压区,正断型地震主要出现在西昆仑与阿尔金交汇的拉张盆地及附近。该区主余型地震占63%,6级以上地震序列也存在多震类型。(2)阿尔金断裂带位于西昆仑北缘断裂和北祁连断裂过渡带,受青藏块体向北和向西的推挤,断裂本身的左旋位移量通过两端逆冲挤压而转化,使得青藏高原北边界不断向外扩展。在此力源下,阿尔金断裂带震源破裂以走滑为主,也有少量的逆冲型地震。地震序列中主余型和孤立型地震占比相同(占44%)。(3)在印度板块和亚欧大陆碰撞效应影响下,天山地区产生近NNE向水平压应力,构造运动显现出带旋性特征的逆冲和走滑,震源破裂方式与之相吻合。而天山构造大跨度的空间展布、扩展形式的多样性和地震破裂的两重性,又影响到地震序列类型的多样性,使得主余型、孤立型和多震型地震在不同构造部位呈现优势分布。(4)阿尔泰的构造运动可能受到了来自印度板块与亚欧板块碰撞的远程效应和西伯利亚块体南向运动的双向影响,形成NNE和SW向水平挤压力,主要大型发震断裂做右旋剪扭错动,而一些深断裂则以逆冲运动为主。震源破裂呈现出走滑(占64%)和部分的逆冲(占27%),6级以上地震序列主要为主余型,5级左右地震则多为孤立型。     

北天山地震构造特征──航空照片解译

通过对北天山地区1:5万航空照片的解译结果,编制了北天山地震构造图。从中可见北天山新构造活动显著,山前差异运动强烈,活断裂、活褶皱发育,地震频繁。山区因断裂活动产生的山间断陷盆地也是地震活动场所。在近南北向区域应力场作用下,产生的线性构造大体分3组:东西向逆冲断裂;北西、北东向右旋、左旋逆走滑断裂。沿这些断裂,山脊、水系错动,冲洪积扇变形,并分布历史地震、古地震遗迹,可见这些断裂活动性强,多为发震构造。地震常常发生在这些断裂的端点、拐点及两组以上断裂的交汇部位。     

5·12汶川地震地表破裂基本参数的再论证及其构造内涵分析

地震地表破裂基本参数是反演地震破裂过程的基本约束条件和预测其他活动断层地震危险性不可缺少的物理量.以野外地表破裂带重要观测点全站仪或差分GPS仪实测数据为基础,结合高分辨率遥感资料解译、先存断层陡坎构造地貌标志的识别、以及地形测绘资料的考证等,重新论证了5·12汶川地震地表破裂带展布样式、长度、最大同震位移值等基本参数.结果表明,地震地表破裂带长度可达240 km,最大垂直位移为6.5±0.5 m,最大右旋走滑位移4.9 m,基于倾角向下变缓逆断层模型推测汶川地震在龙门山推覆构造带中段产生了最大~7 m的地壳缩短量,说明青藏高原东缘横向逆断层为将高原内部东向水平运动转换为高原隆升的转换构造,这一研究结果有助于深化认识青藏高原东缘隆升机理.     

柯坪塔格推覆体的新生代变形与扩展

柯坪塔格推覆体位于天山西南麓。新生代以来,由于印度板块与欧亚板块的碰撞,天山晚古生代褶皱和断裂构造重新复活隆起,并向南北两侧推挤,在前陆盆地中渐进式地形成多排褶皱-逆断裂带。文中讨论了皮羌近SN向断裂带以西推覆体的新生代变形与扩展特征。结果表明,推覆体的新生代变形为波浪式差异性隆起。从天山南侧到塔里木盆地方向,构成推覆体的各排褶皱-逆断裂带的形成顺序有先后之分,早期形成的靠近天山,晚期形成的靠近塔里木盆地,反映推覆体在形成过程中由北向南的扩展,其扩展距离最大约76km。除此之外,各排褶皱-逆断裂带前缘都由多条断裂组成,它们与褶皱伴生,具有不同的形成和新活动时代。早期形成的断裂靠近山地一侧,晚期形成的断裂靠近盆地一侧,反映褶皱-逆断裂带单排前缘断裂也具有由北向南扩展的性质,其扩展距离为100~500m。最后,对推覆体扩展的形成机制进行了讨论     

断裂带两侧地震诱发滑坡空间分布差异性的主要影响因素研究——以北川地区的地震滑坡分布为例

目前在地震滑坡影响因素的研究中,一般认为岩性、地形地貌、坡度、地震烈度、震中距等因素对滑坡的空间分布有重要的影响作用,忽视了发震断裂的运动方式对滑坡分布所起作用.5.12汶川地震诱发的大量滑坡崩塌灾害主要沿龙门山断裂带发育,但在断裂带两侧呈不对称分布,80%以上的滑坡、特大型滑坡主要分布于断裂带的上盘.这一现象在汶川地...     

西南天山柯坪逆冲推覆构造带的地壳缩短分析

柯坪逆冲推覆构造带是西南天山山前晚新生代以来形成的活动逆断裂-褶皱带,由5~6排近平行的弧形褶皱带组成,出露地层为寒武系—第四系。背斜形态多为复式箱状背斜和不对称的斜歪背斜,分别与断层弯曲背斜和断层扩展背斜的几何形态一致。地震勘探资料显示,各褶皱带前缘活动逆断裂在深部归并于统一的、由寒武系中的石膏层组成的滑脱面。滑脱面深度具有南浅北深、东浅西深的特点,皮羌断裂西侧滑脱面深度约为9km,东侧滑脱面深度为5km。在柯坪逆冲推覆构造中部的皮羌断裂东西两侧各5km和8km的位置,以断层弯曲褶皱和断层扩展褶皱构造模型为指导,用线长平衡的方法完成了2条长度分别为78km和73km的平衡地质剖面,恢复到变形前的形态后计算出这2条剖面上的地壳缩短量分别为40km和45km,缩短率为33%和37%。由于对柯坪逆冲推覆构造开始形成时间的证据较少,所以要计算长期的缩短速率是比较困难的。对比天山南麓库车活动逆断裂-褶皱带的形成时代,以及柯坪逆冲推覆构造与印干断裂的关系,认为柯坪逆冲推覆构造形成于第四纪早期的西域砾岩沉积阶段,按距今2.5Ma计算,柯坪逆冲推覆构造的地壳缩短速率是15.4~17.3mm/a     

Characterization of the seismogenic process in the Aleutian island arc: III. Earthquakes at the western and eastern margins of the arc

Parameters of the focal mechanisms of earthquakes, as well as their relations to the characteristics of seismicity and geological structure are analyzed in the regions of the Komandorskie Islands in the west of the Aleutian arc, the Fox Islands, and the Alaska Peninsula coast in the east of the arc. Different types of ruptures are revealed in the western and eastern parts of the Aleutian arc. The leading type of ruptures at the southern slope of the Komandorskie Islands is steep reverse faults crossing the arc at azimuths from submeridional to northeastern. A similar type of rupture occurs in abundance on the Rat Islands and is predominant on the Near Islands. Steep strike-slips with small components of the normal or reverse fault manifest themselves at the northern side of the block uplift of the Komandorskie Islands. Seismogenic ruptures in the region of the Komandorskie Islands do not contradict geological data on the rupture tectonics on Medny and Bering islands. At the southern slope of the Fox Islands, as well as in the Andreanof Islands, steep reverse faults striking longitudinally (along the arc) with the dip toward the deep-sea trench are the predominant type of seismogenic ruptures. This type of seismogenic ruptures is the leading type for the structures of island arcs with present-day volcanism; an example is the Kurile-Kamchatka island. Different types of predominant seismogenic ruptures in the western and eastern parts of the Aleutian island arc probably reflect different stages of the tectonic development of these regions of the arc. Possible positions and sizes of sources of the largest historical earthquakes in the eastern part of the Aleutian island arc are considered     

2003年2月24日新疆巴楚-伽师6.8级地震发震构造

2003年2月24日发生在新疆塔里木盆地的巴楚-伽师6.8级地震可能是1997—1998年伽师强震群的继续,但其震源机制解、破裂过程与1997—1998年的强震群有一定的差别。从地震重新定位的结果看,巴楚-伽师6.8级地震与塔西南坳陷东侧麦盖提斜坡带上发育的一组NWW向隐伏逆断层有关,地震宏观考察①所发现的与构造变形有关的地裂缝也与这一隐伏断层带的位置相吻合,等震线形态与隐伏断层带的走向一致,极震区的形态与断层的破裂方向基本一致。这些均表明这次地震是盆地内一条近EW向北倾逆断层自NW向SE由深至浅破裂的结果     

焉耆盆地北缘和静逆断裂-褶皱带古地震破裂方式和时间序列

古地震研究是构造地质基础研究工作之一,获得较为精细的古地震结果有利于提高对断层构造变形的样式、强度以及时间的认识。焉耆盆地是南天山东段的山间盆地,现今的构造应力场特征以挤压兼有走滑为主。盆地南北缘断裂均为全新世活动断裂,南缘开都河断裂以走滑运动为主。盆地北缘断裂向盆内扩展的新生和静逆断裂-褶皱带以逆冲运动为主,且具备发生7级以上大地震的能力。因此,对于焉耆盆地北缘和静逆断裂-褶皱带的古地震破裂方式和发生时间的研究具有重要意义。调查发现,其中的哈尔莫敦背斜南翼主逆断裂以30°左右向盆内逆冲,在河漫滩和T1阶地上形成了3排断层陡坎。在3条断层陡坎上开挖的5个探槽中,通过标志地层建立的时间序列可以确定6次古地震事件的先后关系。利用14C和光释光(OSL)测年手段获得了探槽中相关地层和坎前堆积物的沉积时代,利用逐次限定法得到了各次古地震事件的发生时间和全新世以来2ka左右的古地震复发间隔。结果显示F1断层在所有的古地震事件中都发生了破裂,F2断层只在事件E时产生了破裂,F3断层只在事件D和事件E中发生过破裂。从古地震事件上分析,事件D是一次3条断层同时破裂的事件,事件E是一次F1和F32条断层同时破裂的事件,其他事件都只在F1断层上破裂。和静逆断裂的古地震破裂同时存在必然性和不确定性。     

Earthquake behavior of variable rupture-scale on active faults and application of the cascade-rupturing model

IntroductionThe earlier concept of the characteristic earthquakes means those earthquakes recurring along the same portion of active fault zones, and having nearly the same size, displacement and rupture scale (Schwartz, Coppersmith, 1984). However, more and more evidences have suggested that the rupture(s scale of earthquakes recurred on an individual fault portion has variability (Thatcher, 1990). For instance, the rupture of the 1906 San Francisco, California, earthquake with magnitude 8.…     

西南天山前缘乌拉根背斜南翼逆断层的发现及其地质意义

塔里木盆地新疆喀什以西部分是西南天山和帕米尔两大对冲构造系统的会聚带,关于两者变形前缘和分界的确切位置存在不同认识.在乌恰县以南的玛依卡克盆地南缘,清晰可见属于帕米尔构造带、向N或NNE逆冲的帕米尔前缘逆冲推覆体(PFT).最近野外调查在盆地北部发现了西南天山前缘的最新变形带:向南逆冲的乌拉根背斜南翼断层.断层总体近E...     

龙门山逆断裂带中段的构造地貌学研究

龙门山逆断裂带中段由３条主要的逆断裂带组成，根据构造地貌学特征和地震活动性推测，其第四纪活动性自南西向北东方向递减，表现出明显的分段性。其中灌县－江油断裂控制了山地与平原或山地与丘陵区的分界以及第四系的厚度，根据这一特征可知该断裂的活动性自南向北，在大邑、灌县和彭县一带最强，绵竹次之，安县至江油最弱。断裂活动的分段性可能受龙门山北部南北向岷山隆起的控制。由于新构造活动分布在３条断裂上，所以区内以６级以下的中小地震活动为主     

THE LATE QUATERNARY ACTIVITY AND FORMATION MECHANISM OF BAOERTU FAULT ZONE,EASTERN TIANSHAN SEGMENT

Influenced by the far-field effect of India-Eurasia collision, Tianshan Mountains is one of the most intensely deformed and seismically active intracontinental orogenic belts in Cenozoic. The deformation of Tianshan is not only concentrated on its south and north margins, but also on the interior of the orogen. The deformation of the interior of Tianshan is dominated by NW-trending right-lateral strike-slip faults and ENE-trending left-lateral strike-slip faults. Compared with numerous studies on the south and north margins of Tianshan, little work has been done to quantify the slip rates of faults within the Tianshan Mountains. Therefore, it is a significant approach for geologists to understand the current tectonic deformation style of Tianshan Mountains by studying the late Quaternary deformation characteristics of large fault and fold zones extending through the interior of Tianshan. In this paper, we focus on a large near EW trending fault, the Baoertu Fault (BETF) in the interior of Tianshan, which is a large fault in the eastern Tianshan area with apparent features of deformation, and a boundary fault between the central and southern Tianshan. An M_S5.0 earthquake event occurred on BETF, which indicates that this fault is still active. In order to understand the kinematics and obtain the late Quaternary slip rate of BETF, we made a detailed research on its late Quaternary kinematic features based on remote sensing interpretation, drone photography, and field geological and geomorphologic survey, the results show that the BETF is of left-lateral strike-slip with thrust component in late Quaternary. In the northwestern Kumishi basin, BETF sinistrally offsets the late Pleistocene piedmont alluvial fans, forming fault scarps and generating sinistral displacement of gullies and geomorphic surfaces. In the bedrock region west of Benbutu village, BETF cuts through the bedrock and forms the trough valley. Besides, a series of drainages or rivers which cross the fault zone and date from late Pleistocene have been left-laterally offset systematically, resulting in a sinistral displacement ranging 0.93~4.53km. By constructing the digital elevation model (DEM) for the three sites of typical deformed morphologic units, we measured the heights of fault scarps and left-lateral displacements of different gullies forming in different times, and the result shows that BEFT is dominated by left-lateral strike-slip with thrust component. We realign the bended channels across the fault at BET01 site and obtain the largest displacement of 67m. And we propose that the abandon age of the deformed fan is about 120ka according to the features of the fan. Based on the offsets of channels at BET01 and the abandon age of deformed fan, we estimate the slip rate of 0.56mm/a since late Quaternary. The Tianshan Mountains is divided into several sub-blocks by large faults within the orogen. The deformation in the interior of Tianshan can be accommodated or absorbed by relative movement or rotation. The relative movement of the two sub-blocks surrounded by Boa Fault, Kaiduhe Fault and BETF is the dominant cause for the left-lateral movement of BETF. The left-lateral strike-slip with reverse component of BETF in late Quaternary not only accommodates the horizontal stain within eastern Tianshan but also absorbs some SN shortening of the crust.     

南天山及塔里木北缘构造带西段地震构造研究

南天山及塔里木北缘构造带位于帕米尔地区东北侧,地震活动强烈。文中通过地质构造剖面、深部探测资料和地震震源机制解资料,综合研究了该区的地震构造模型。结果认为,该区的构造活动主要表现为天山地块逆冲于塔里木地块之上。天山构造系统包括迈丹断裂及其前缘推覆构造;塔里木构造系统包括深部的塔里木北缘断裂、基底共轭断层和浅部的推覆构造。塔里木北缘断裂是发育于塔里木地壳内部的高角度断裂,其形成原因在于塔里木和天山构造变形方向的差异。塔里木北缘断裂为研究区大地震的主要发震构造,天山推覆构造和塔里木基底断裂系统均具有不同性质的中强地震发震能力     

断层几何障碍与地震的发生和发展——以剑川-洱源伸展带为例

本文应用几何障碍的概念,对剑川-洱源伸展构造带的几何结构、1982年至1986年沿构造带的地震活动及其相互之间的关系进行了分析研究和数值模拟,结果表明:现代构造带的几何障碍是可能的潜在震源区;构造几何结构、障碍的规模、应变能积累三者之间有着一一对应的关系;障碍点之间存在相互作用,它们具有导致地震破裂发生和阻碍破裂发展的双重属性,从而控制着地震的孕育和迁移     

天山的晚新生代构造变形及其地球动力学问题

天山是大陆内部典型的新生代复活造山带，其新生代构造变形的方式，变形量，速度及过程等对于认识大陆内部造山带的变形机理有着重要的意义。本文在对南北天山主要活动构造地质填图和综合研究的基础上，重点探讨了天山的晚新生代构造变形特征及其动力学问题。早更新世以来，特别是早，中更新世之间，天山的构造活动由内部向南北两侧扩展，使得两侧的新生代凹陷逐渐褶皱成山，形成数排新生代褶皱带，整个天山的现代构造活动是一种扇形     

成都平原内汶川Ms8.0级地震的地表变形

2008年5月12日汶川8.0级大地震发生在青藏高原东缘龙门山推覆构造带上,除映秀—北川断裂、灌县—江油断裂上各形成240 km和72 km 长的地表破裂带外,可能在成都平原西部的什邡市师古镇附近形成一条弱地表破裂带.成都平原内的地震地表破裂带与龙门山区的2条地震破裂带构成倾向北西的叠瓦状逆断裂地震地表破裂系统.野外调查发现,师古镇南肖家院—庆云庵建筑物严重破坏带、水渠跌水、地表褶皱、喷砂和地裂缝带走向30°,延伸长度约7.5 km.探槽开挖表明,地表地震褶皱陡坎下的地层发生弯曲变形,汶川地震使断层上盘的地面和最新地层褶皱隆起0.2 m.TC2探槽中的粘土层底面褶皱隆起0.4 m,它可能记录到汶川地震之前另外一次与汶川地震大小相当的古地震事件.浅层地震勘探资料表明,平原区出现地震地表破裂的位置不仅存在晚更新世活动断裂,而且伴生有第四纪活动褶皱.