汾渭与贝加尔裂谷系相似性的统计分析

在野外观测与遥感综合解译的基础上,充分利用区内已积累的地质与地球物理资料,应用统计分析方法,从7个方面分别计算分析了汾渭与贝加尔裂谷系的相似性系数。显著性统计检验表明,两裂谷系在几何形态、三维构造格局、历史与现今活动性各方面都存在显著的相似性。
结合空间测量与两裂谷系现今构造应力场的实测资料分析,推断汾渭与贝加尔裂谷系高度相似性产生的动力学机制与东亚大陆这一地带南、北块体间不等速西向运动所造成的大规模S形张裂作用存在成因联系。      

谈谈裂谷

地堑的研究始于贝加尔,而“裂谷”这一名词是在研究东非地堑时提出的”,并为以后的许多地质学家所采用。随着裂谷工作的不断进展,特别是本世纪五十年代以来,通过对洋底和典型大陆裂谷的地质及地球物理特征的深入研究,已建立起比较系统和完整的裂谷理论,并且发现地球上的裂谷相互联系,组成复杂的弯曲和树枝状网,称为。世界裂谷系”。裂     

西南极特拉裂谷综合地球物理特征分析

特拉裂谷是西南极裂谷系统在新生代发生张裂作用的最后地区,因此成为研究西南极裂谷系统构造活动的关键。文章利用中国南极科考采集的以及SDLS国际共享的地震数据,结合多个钻探计划的钻井等基础资料,统一了西罗斯海地区地震反射界面和地震层序。将研究区的断层组合样式分为同沉积断层、层间断层和负花状断层三类,并进一步划分了区内新生代断层活动的期次,圈定了特拉裂谷的影响范围。研究发现,每期断层活动具有明显的继承性,活动时间由北部阿黛尔盆地向南部特拉裂谷越来越新,呈递变性,这是裂谷作用从北向南逐渐传递的结果。为了更加全面地揭示研究区的综合地球物理特征,利用基于弹性板模型下的Fan小波相关技术获得了研究区有效弹性厚度的空间变化特征。结果显示,横贯南极山脉前缘的异常低值条带与晚新生代的裂谷活动和伴生的岩浆作用有关,并指示了西罗斯海的拉张区域。      

蒙古-贝加尔地区地热特征及其地球动力学机制

蒙古—贝加尔裂谷的演化及其形成的动力学机制一直是地学界争论的焦点。至今,对其地热学的相关研究一直比较匮乏。本文根据前人对蒙古—贝加尔及邻区的独特地貌、构造和玄武岩火山岩浆作用的研究,并结合现今地表大地热流特征共同探讨了其地球动力学机制。根据最新大地热流分布特征表明:蒙古地区的高热流区(120 mW/m~2)主要集中在蒙古Hangay穹窿北部Hovsgol裂谷及其周围裂谷内;贝加尔裂谷整体热流都较高,且贝加尔东北部热流达160 mW/m~2以上(比前人报道的更高),其中部热流也高(120 mW/m~2)。综合地热、地质与地球物理成果,本文认为晚新生代的地幔柱对蒙古—贝加尔地区的形成起着重要作用。     

青藏铁路沿线南北向活动构造及对路基工程的影响

通过地表路线地质观测、不同比例尺的活动构造填图及不同深度的地球物理探测,证实青藏铁路沿线发育近南北向活动构造带,表现为活动断层、地壳形变、第四纪断陷盆地、建造、地震活动、温泉线性分布及比较显著的地球物理异常。青藏铁路沿线近南北构造带现今活动性比较强烈,未来尚有增强趋势,能够诱发多种类型的地质灾害,对铁路路基、公路路基和永久建筑产生不同程度的工程危害。      

地球物理方法探测活动断层效果和方法最佳组合分析

采用综合地球物理方法对长春市的已知断层进行探测实践,表明不同的地球物理方法解决不同问题,并具有不同的效果。例如重磁方法、联合剖面方法可以缩小活动断层的研究范围;探地雷达、浅层地震、高密度电法等方法在研究活动断层的剖面形态中具有很好的作用,而且探地雷达、高分辨率地震能够提供断层的时间等信息,为活动性探测提供依据。针对研究实例分析了综合地球物理方法在活动断层中的组合方法,为开展活动断层的研究提供借鉴。     

黑龙江省氢气释放与地震及断块构造关系的探讨

通过对2009年安达M4.5级地震成功的预报,进一步认识到将H2浓度的异常变化与断层背景研究结合,并配合区域其他异常的检测可以作为地震预报的一种手段。结合不同深度的地球物理资料,讨论了黑龙江省的断块构造、中新生代断裂以及深部软流圈上涌的构造背景。将近年来地震分布、局部收集的土壤气体浓度资料与断层相结合,展示它们的内在联系。同时还引入GPS水平矢量显示中蒙东部构造区块现今向东的伸展蠕散运动的研究成果,用此解释研究区断裂活动的特征,并且指出这有别于中国西部地区地震活动的特征。     

青藏高原的现今构造变形与地球动力过程

作为地球陆地上最高、最大、最平坦的地貌单元，青藏高原晚第四纪—现今构造变形的运动学状态是研究其深部地球动力作用的重要基础。全球卫星导航系统能够观测几十年时间尺度的地壳运动定量资料，历史记载和仪器观测获得的历史地震资料提供着数百年时间尺度的构造运动和深部变形数据，而上万年时间尺度的活动断裂定量研究数据则揭示着长期、平均构造变形状态。综合这三类不同时间尺度的地表构造变形定量数据，就能够定性推测或定量模拟驱动地表构造变形的深部地球动力作用。本文综合利用上述三类资料，发现青藏高原晚第四纪—现今的运动状态受控于统一的应变场，地表与深部一致，现今与长期一致。最大剪切应变主要分布在高原周边的主要逆冲断裂带和内部的巨型活动走滑断裂带，产生众多的强震；收缩应变和地壳缩短主要发生在周边山系及其伴随的前陆盆地，形成逆冲断裂和逆冲型强震；面膨胀应变和地壳拉张发生在高海拔的青藏高原内部，形成近南北向正断层和北东/北西向共轭剪切断裂系，并控制着正断层型地震的发生；青藏高原的所谓“向东挤出”，不是刚性岩石圈地块在走滑断裂夹持下的向东滑移，而是高原内部岩石圈物质的向东流动和绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋转。这种运动状态只能被青藏高原之下岩石圈地幔对流剥离动力学模型很好解释。被对流剥离的岩石圈沉入中下地幔时伴随着负浮力的产生，不仅使得青藏高原发生垂向隆升，还对周边施加水平挤压应力，从而造成高原周边准同期地向外逆冲扩展，导致了起始于晚新生代并延续至今的构造变形，形成所观测到的不同时段的构造变形运动场。     

断块构造|活动断块构造与地震活动

张文佑院士是我国最杰出的构造地质学家和大地构造学家,他提出和倡导的地质构造力学分析和历史分析相结合及断块构造理论符合当代构造地质和构造运动研究的新方向。断块构造是地球构造运动最基本的型式,板块构造是全球范围内的岩石圈构造,是最高一级的岩石圈断块构造。活动断块是现今构造运动最基本的型式,它既控制主要活动构造带和地震活动带的分布,也控制不同地区地震活动特征的差异。断块边界构造带是在构造变形和运动场中的不连续变形带,应力在此释放,应变在此局部化,位移在此发生,其差异活动最为强烈,因此,断块边界构造带是强震发生带,其活动性质会控制震源断层的特性。大地震孕育和发生在边界活动构造带的某些特殊部位,对其成核的构造和物理过程尚需深入进行研究。要特别注意断块整体性活动对地震活动的控制作用,断块的这种整体性活动与一定时期内地震活动主体地区分布有密切关系,所以,在活动构造研究中,要把断块的整体性活动与活动构造带的个体活动结合起来。     

贝加尔裂谷构造发育的主控因素探讨：来自物理模拟的启示

贝加尔裂谷位于全球最大的大陆板块中心，远离任何活跃板块边界，却是地球上现今构造活动最为活跃和复杂的地区之一，其形成演化的主控因素是地球科学界广泛讨论的问题之一并一直存在争议。文章通过物理实验模拟手段，研究了裂谷区在局部拉张背景下，岩石圈形变过程。贝加尔裂谷区位于较强的西伯利亚克拉通与较弱的萨彦—贝加尔造山带结合部位。克拉通一侧下地壳强度大，壳幔机械耦合程度高，实验结果显示，当区域遭受局部拉张时，应力易在克拉通一侧聚集，最先于克拉通与造山带薄弱缝合处的靠近克拉通边缘一侧发育深大断裂。随着岩石圈不断伸展，应力向造山带一侧传递，断裂也随之向造山带一侧发生迁移，呈现雁列式排列。古老克拉通相比于年轻造山带下地壳流变性质差异，决定了贝加尔裂谷窄且深凹陷的发育特征及发育结构的不对称性。     

江西九江及邻区主要断裂活动性遥感综合分析

利用Landsat 8、Google Earth等中高分辨率遥感影像以及ASTER GDEM资料并结合前人研究成果,在分析总结江西九江及邻区主要活动断裂带遥感影像解译标志的基础上,获取该区主要活动断裂空间展布情况,结合地震地质资料进一步探讨该区主要活动断裂的性质及其第四纪活动性。研究发现,该地区断裂构造空间展布复杂,以北东与北西走向为主,其中的主要活动断裂带可归并为4大断裂系统,分别为庐江-广济断裂系、黄冈-鄱阳断裂系、九江断裂系和东至-鄱阳断裂系。根据主要断裂带的地貌错位、三维地貌与地形信息及历史地震数据等对断裂活动性进行分析和分级,将该区主要断裂的现今活动性划分为显著、较显著和一般3个级别,并进一步讨论了区域断裂活动与地震的关系。      

城市活动断裂探测的方法和技术

发生在城市范围内的直下型大地震可能产生巨大的灾害 ,包括高的振动破坏和强的断裂地表错动。因此 ,城市范围内的直下型活动断裂和隐伏活动断裂探测及地震危险性和危害性评价是十分重要的。立足于城市环境复杂、污染重、干扰强的特点 ,文中介绍了城市活动断裂探测的主要方法 ,包括地质地貌、地球化学和地球物理方面的多种探测方法。在地质地貌方法中 ,最新断裂活动面的断错地质地貌制图及针对断裂新活动和古地震研究的钻探和槽探具有特别重要的意义 ,年轻地质体和地貌面年龄测定是一项关键技术 ;地球化学探查 ,尤其是多种气体测项在隐伏断裂初步定位中起到先锋作用 ;在各种地球物理探测中 ,浅层地震勘探起着关键作用 ,而在探查活动断裂深部背景和孕震可能性时 ,各种深地震探测方法是十分重要的。在城市活动断裂探测这一新的工作中 ,必须更多地强调和更好地做到地质地貌、地球化学和地球物理探测的结合 ,做到多种探测手段和勘探方法的综合运用 ,这样才能做好断裂定位、断裂活动性判定及分析断裂孕震条件工作。     

第四纪断层上断裂活动的群集及迁移现象

对许多第四纪断层上形成地表破裂的巨大滑动事件及错动位移状况的具体研究表明,在不同时间段它们的数量和强度是变化的,不均匀的。这种断层活动的不均匀性主要表现在两个方面:一是滑动事件的发生往往集中于一定的地段和一定的时间段,并与相对平静的阶段相交替,即所谓断裂活动的群集性;另一方面的表现是集中发生滑动事件段落(或区域)在空间上的迁移变化。这是中国大陆内部第四纪断层活动所表现出的主要特征之一。这方面的实例可见于许多活断层上。如沿郯庐断层、鲜水河断层以及河西走廊断裂带、阿尔金断裂带等。深入研究第四纪断层活动的这一不均匀特性对正确评估活断层的活动程度和潜在地震危险性具有实际应用意义。     

深圳北西向断裂分布特征及其活动性研究

深圳地区断裂以北东向五华-深圳断裂带和北西向珠江口断裂带多条次级断裂相互切错的断裂空间分布特征为主,同时多组东西向断裂穿插其间组成复杂的"棋盘格子状"断裂系统。北东向和北西向断裂是现今活动的发震构造,自有地震记录以来在深圳市及其周边发生的多起微震事件表明北西向和北东向断裂活动仍在持续,尤其是近百年来珠江口断裂带发生的多起中强震更是佐证了这一观点。针对深圳南山区及周边北西向断裂的第四纪活动性研究,从露头区实地断层追索、断层特征的考察以及已有钻孔和地球物理资料收集等方法入手分析总结了深圳地区北西向主要断裂的分布特征和活动性:深圳地区北西向断裂在空间上控制了珠江口断陷,区域上切割北东向断裂,空间分布连续性较差;北西向断裂最新活动于晚、中更新世,部分断裂表现为老断裂新活动,最新活动时间存在明显分段特征。全新世以来活动性明显减弱,部分次级断裂属于弱活动或不活动断裂。      

龙门山构造带南段向西南延伸的遥感影像证据及地震地质意义

在系统总结活动断裂遥感影像解译标志的基础上,利用Landsat ETM、Google Earth及ASTER GDEM等影像资料,结合前人研究成果,重点分析了龙门山构造带南段主要活动断裂的空间展布及几何学与运动学特征。研究结果表明,龙门山构造带在向南延伸过程中发生了明显的断裂分散现象,整个断裂带逐渐展宽,主要包括5条断裂带且其中包含多条次级断裂,至最南端被北西向鲜水河左旋走滑断裂带阻挡。其中活动性较为明显的断裂自西向东主要有4条:泸定断裂、天全断裂、芦山断裂和大邑-名山断裂,前两者是北川-映秀断裂的南延分支,而后两者是安县-灌县断裂的南延部分。由于龙门山构造带南段的构造变形被分解至多条次级断裂上,导致单条断裂错断地表的活动迹象明显变弱,因此单条断裂的潜在发震频率和强度也将相应变小,但潜在震源区会更为分散。结合已有的地震地质资料认为,未来应注意泸定和雅安2个地区的地壳稳定性及未来强震危险性问题。      

浅层地震勘探在工程场地地震安全性评价近场工作中的应用

在第四纪覆盖区工程场地地震安全评价近场工作中,浅层地震勘探是进行断层探测、断层活动性分析的重要物探手段,结合浅震在常德沅水桥地震安评中的应用实例,归纳分析了该方法在本领域应用的技术特点、技术路线,探讨了物探手段研究断层活动信息的几个问题。     

活动构造研究及其应用--谨以此文深切悼念先师陈国达院士

活动构造反映的是现代构造活动,与地震及多种地质灾害密切相关,是地震预测、减灾及城市和工程安全评价工作的重要基础,也是研究现代地球动力学的重要基础资料。断裂分段及其长度,滑动速率,同震位移,古地震及重复间隔,最近一次事件至今的离逝时间是活动构造的基本定量参数。立足于这些定量参数,可以进一步开展活动构造地震危险性和未来断裂错动量和构造变形量的评价,并进行现代构造运动学和动力学理论研究。     

Active faults, seismicity and recent fracturing in the lithosphere of the Baikal rift system

A map of major active faults has been constructed for the Baikal rift system (BRS). Recent active faults are identified using seismological data. The BRS seismicity of the past 40 years is statistically analyzed. Areas of a “stable” concentration of epicenters are revealed. On this basis, a zone of recent fracturing of the lithosphere is identified and its relation to active and developing faults of the BRS is analyzed. The zone of the lithosphere fracturing is a major tectonic structure, which controls both the recent seismic process and the reactivation of ancient faults. It is demonstrated that the available seismological data can provide a basis for a detailed classification of faults by degree of their tectonic activity. Regularities in the distribution of strong earthquakes along the zone of the recent fracturing of the lithosphere are established, as well as regularities in the distribution of strong and weak seismic events relative to transform and other faults. The degree of the fault reactivation is determined by their spatial closeness to the axial zone of the recent rupturing of the lithosphere.     

The Portland Hills Fault: uncovering a hidden fault in Portland, Oregon using high-resolution geophysical methods

The Portland metropolitan area historically is the most seismically active region in Oregon. At least three potentially active faults are located in the immediate vicinity of downtown Portland, with the Portland Hills Fault (PHF) extending directly beneath downtown Portland. The faults are poorly understood, and the surface geologic record does not provide the information required to assess the seismic hazards associated with them. The limited geologic information stems from a surface topography that has not maintained a cumulative geologic record of faulting, in part, due to rapid erosion and deposition from late Pleistocene catastrophic flood events and a possible strike-slip component of the faults. We integrated multiple high-resolution geophysical techniques, including seismic reflection, ground penetrating radar (GPR), and magnetic methods, with regional geological and geophysical surveys to determine that the Portland Hills Fault is presently active with a zone of deformation that extends at least 400 m. The style of deformation is consistent with at least two major earthquakes in the last 12–15 ka, as confirmed by a sidehill excavation trench. High-resolution geophysical methods provide detailed images of the upper 100 m across the active fault zone. The geophysical images are critical to characterizing the structural style within the zone of deformation, and when integrated with a paleoseismic trench, can accurately record the seismic history of a region with little surface geologic exposure.     

广西防城-灵山断裂带北东支灵山段活动性初探

防城-灵山断裂北东支灵山段为北部湾经济区内地震活动最为频繁的地区。为了查明防城-灵山断裂带北东支灵山段的断裂活动变形特征,尤其是在活动性特征的关键部位控制断裂构造的产状特征,断裂产状深部变化、断裂带规模及展布方向,本文通过遥感解译、地质地貌调查以及浅层地震和地质雷达勘探等物探方法对广西防城-灵山断裂带北东支灵山段的平面展布特征以及活动性进行了初步探讨。结果表明该断裂带呈北东向展布并被多条北西向断裂错断,东西边界分别为灵山断裂和石塘断裂。灵山断裂错断了晚更新世洪积扇阶地,河流流经灵山断裂后发生右旋偏转;石塘断裂表现为宽约250 m的破碎带,次级断裂密集发育。物探结果显示防城-灵山断裂北东支灵山段的东西两支在晚更新世以来均具有较强的活动性。