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.     

青藏高原北缘三危山断裂晚更新世活动特征

三危山断裂位于青藏高原北缘,属于阿尔金断裂带向NW扩展的分支断裂,其最新的构造活动反映了青藏高原北部地区的构造演化及地震活动特征。文中通过遥感影像解译、野外实地调查和地质填图,对该断裂晚第四纪构造活动特征进行了研究。结果表明,三危山断裂发育于三危山西北麓,长约175km,断裂以左旋走滑为主,兼有逆断层性质,局部表现出正断层特征。其构造活动的地貌表现形式主要有:基岩陡坎、断层沟槽以及山包、冲沟左旋等。古地震探槽开挖揭示三危山断裂主要断错晚更新世地层,在距今(40.3±5.2)~(42.1±3.9)ka有过1次古地震活动,为1条晚更新世活动断裂。     

长江三峡地区仙女山断裂北端延伸问题探讨

仙女山断裂是三峡库区重要的断裂带之一,该断裂在新生代有过明显的活动。因其对三峡库区的地质灾害、地震稳定性有着重要影响,因此断裂是否穿过长江成为备受关注的热点问题。通过对仙女山断裂从长阳县白咸池到秭归县荒口一带断裂构造的野外地质调查,长江两岸构造地貌的对比,结合前人已有资料的分析发现:仙女山断裂长约80km,将古生代地层逆冲到中生代地层之上,在长江南岸荒口以南断层形迹清楚,地貌上表现为沟谷和断层崖,而在荒口以北地区,地层连续、未见断错地貌现象;与长江南岸断裂相比,江北的断裂多为小型断层,仅错断侏罗纪地层内的砂岩、泥岩,在地形上也无明显表现,不是仙女山断裂的延伸部分。综合分析认为,仙女山断裂带由南向北延伸至长江南岸荒口一带尖灭,没有向北延伸穿过长江。     

TECTONIC LANDFORM AND LOCATION OF THE NORTHERN END OF XIANN(U)SHAN FAULT AT THE THREE GORGES AREA

仙女山断裂是三峡库区重要的断裂带之一,该断裂在新生代有过明显的活动.因其对三峡库区的地质灾害、地震稳定性有着重要影响,因此断裂是否穿过长江成为备受关注的热点问题.通过对仙女山断裂从长阳县白咸池到秭归县荒口一带断裂构造的野外地质调查,长江两岸构造地貌的对比,结合前人已有资料的分析发现:仙女山断裂长约80km,将古生代地层逆冲到中生代地层之上,在长江南岸荒口以南断层形迹清楚,地貌上表现为沟谷和断层崖,而在荒口以北地区,地层连续、未见断错地貌现象;与长江南岸断裂相比,江北的断裂多为小型断层,仅错断侏罗纪地层内的砂岩、泥岩,在地形上也无明显表现,不是仙女山断裂的延伸部分.综合分析认为,仙女山断裂带由南向北延伸至长江南岸荒口一带尖灭,没有向北延伸穿过长江.     

基于高精度地基LiDAR技术的活动断层错断地貌研究——以冷龙岭活动断裂带为例

高精度地形测量是活动断裂带定量研究的重要途径,通过对强震活动形成的错断地貌进行测量分析,可以估算断层位移,分析断层破裂的历史过程,揭示强震复发特征。激光雷达测距技术(LiDAR)为研究断层破裂特征提供了重要手段。选取青藏高原东北缘的冷龙岭活动断裂为研究目标,利用地基LiDAR对一些典型错断地貌进行了测量,并就地基LiDAR构建活动断层三维错断地貌的关键技术问题进行了分析。通过对测量得到的点云数据进行点云匹配、镶嵌、植物滤除以及不规则三角网建模处理,得到了0.05m空间分辨率的数字高程模型,划分了地貌单元,识别了断层陡坎与断层错断冲沟等地貌,实现了对断裂微地貌形态的高清晰度三维再现,并据此揭示了沿断裂带存在的多次地震事件,断裂主要表现为左旋走滑活动,并具有微小的倾滑运动分量。     

则木河断裂地震构造堤的初步研究

本文着重研究了则木河断裂带的地震垄岗地貌,并命名为构造堤。通过对构造堤的成生机制、组合形式、分布规律及其与地震关系的研究,提出构造堤是断裂粘滑运动、大震震中区的特征性产物。它不仅可以作为判定断层活动性质、活动方式和古地震极震区的标志,还可以利用它定性地估算大震复发周期。通过初步研究,作者认为,则木河断裂以粘滑破裂为主,大震复发周期北段较短,而南段较长。     

利用现代地形资料鉴定断层活动性

本文述及场地断层活动性与地震地质背景的问题。工程场地内存在若干条印支—燕山期逆断层。对探槽揭露的断层分析表明,这些断层自晚更新世以来未发生新活动。同时对场地及附近地区层状的夷平面、喀斯特溶洞及河谷侵蚀一堆积阶地等现代地形,进行地貌调查、第四纪地层分析和相应的计算,进而认为,这些断层自晚中更新世以来未发生新活动。因此,就断层活动性而论,该场地是适于工程建设的。 现代地形资料可资鉴定断层活动性     

措勤地区活动断层构造特征

青藏高原自然环境恶劣,地震台网分布稀疏,基于ETM数据,对措勤地区活动断层构造进行了解泽,并建立了活动断层构造框架。通过分析活动断层与地震活动性的关系,指出措勤地区活动断层的活动性对青藏高原地震研究有着重要的意义。     

鲜水河断裂带水平断错地貌特征与强震复发间隔估算

本文以野外地貌填图资料为基础,结合鲜水河断裂带的历史地震资料(1725—1983),探讨了该带自晚第四纪以来的水平错动速率及其与地震活动的关系。结果表明,由地貌资料反映的断层长期滑动速率最大值的平均值,基本上与由历史地震资料所得结果相一致;断裂带的中、弱震位错与断层蠕变量相当。用文献[10]的方法估算的该带强震复发间隔与历史地震记载(1725—1983)的平均复发间隔相近。     

理塘—义敦断裂1∶5万活动断层填图数据库及防震减灾运用

理塘—义敦断裂1∶5万活动断层填图数据库存储了大量数据,主要包括室内资料和野外调查数据,前者主要包括地理信息数据、地层数据、地震目录、遥感影像数据等;后者主要包括野外的各类点、地表破裂带、活断层线、古地震探槽、断错地貌测量等数据。本文利用Arc GIS将这些数据录入、编辑、分析和制图输出,初步构建了一个包含基础地理信息的活动断层填图数据库。该数据库不仅实现了地质数据的空间位置和属性特征的综合管理,而且从数据库中可以得到相关断裂的空间展布、运动学特征、古地震研究等资料。这些资料在共享的情况下,用户可以根据需要,绘制相应的专题图件,深入分析理塘县及甘孜地区的地震应急、古地震研究以及当地的防震减灾规划,特别是对于基础设施建设和生命线工程活动断层的避让带的确定提供参考依据。     

汶川M_S8.0地震的地质科学考察数据库简介

汶川MS8.0地震科学考察数据库存储了大量的野外调查数据,主要包括野外地质观测点、地表破裂带、震区第四纪断层的展布及其活动性地质观测点、古地震探槽、断错地貌测量等数据,以及搜集来的地层数据、汶川地震及其余震、重新定位余震、历史强震等数据。文中利用ArcGis将这些野外数据进行了录入、编辑、分析和制图输出,初步构建了一个包含基础地震地质信息的汶川地震科学考察数据库,实现了数据的空间位置和属性特征的综合管理,可根据需要对相关专题的数据进行查询、分析和处理,并绘制了汶川地震构造图及地表破裂分布图,为灾后重建避让带的确定提供了依据,为进一步构建汶川地震地理信息系统奠定了数据基础     

1812年尼勒克地震断层及最大位移

通过野外考察和地貌变形测量等手段,研究了尼勒克1812年8级地震的地震断层的平面分组特点、活动性质、分段特征,讨论了地震滑塌构造、地震断层与重力滑坡的区别,分析了线性滑坡后壁与地震断层的潜在关系。在正确区分地震断层和滑坡后壁的基础上,确定了地震断层的最大位移。该形变带从吉仁台延伸到乔尔马以东,东西总长124 km,南北最宽处约28 km,地震断层断续展布97 km,最大垂直错距为15 m,水平位移为4 m。     

地震韵律的研究方法初探--以合肥市断层活动习性综合探讨为例

从利用历年来合肥市工程勘察资料入手,编制合肥市基岩顶面等高和第四系等厚平面和立体图,确定对第四纪地层有影响的活动断层,对其进行浅层地震勘探校核其空间位置,重点进行断层两侧第四系、水系和地貌发育特征对比来反演探讨合肥市断层活动习性．研究的初步结果表明,穿过合肥市的北东、北西和近东西向断层晚第四纪以来均具有相当程度的活动性,其中北东和北西向组断层曾多次活动,并有可能构成合肥市1673年5级地震发生的构造条件．笔者的工作将为条件类似地区构造活动习性和地震韵律研究提供有效途径。     

基于LiDAR数据开展活动断层填图的实验研究——以新疆独山子背斜-逆冲断裂带为例

机载LiDAR技术为描绘活动构造相关构造地貌和最新的地表形变提供更精确的基础数据。如何将LiDAR新技术、新数据应用于活动构造填图和活动断层地震危险性评价等方面,是今后活动构造研究领域的一个重要的发展方向。文中以新疆天山北麓的独山子背斜-逆冲断裂带为试验区,开展了基于LiDAR数据的活动构造填图实验研究。首先,采用机载LiDAR技术进行数据采集,获得点云密度为6.6个/m2、平均点间距为0.39m的LiDAR原始数据;其次,利用试验区内12个测量精度可达mm级的GPS静态测量点评估LiDAR的相对垂直精度为0.12m、均方差值为0.078m;最后,对密度为6.4个/m2的地面点云数据进行DEM最佳分辨率评估,利用反距离权重算法获得0.5m分辨率的数据高程模型(DEM)。该分辨率的DEM数据足以完成独山子背斜-逆冲断裂带的精细构造地貌特征的确定以及高精度的空间解译。文中仅使用DEM可视化工具从不同虚拟的视角、不同色度或其他处理方式来识别微构造地貌、划分地貌面和确定断层位置等,宏观上获得与前人通过航片解译和野外调查一致的断裂分布特征,微观上较前者具有更高的精细程度。此外,数据采集、数据质量检验、数据处理及数据应用等技术和方法适用于其他能够获得LiDAR地形数据的活动断裂研究工作。     

灵武断裂晚第四纪活动特征及位移速率

灵武断裂是银川地堑南段的东侧构造边界,与灵武-吴忠地区的地震活动有密切的关系,以往研究程度较低.作者通过实际调查、探槽开挖、年代侧定、相关地貌年代测定、断错历史研究等方面的大量工作对该断层晚第四纪的活动性开展了比较系统的野外考察.本文以野外考察获得的资料为基础,论述了该断层晚第四纪的活动特征,估计了其垂直位移速率.     

基于高分辨率地形数据的富蕴M8.0地震地表破裂带精细特征

同震地表破裂带的空间展布及形变特征是地球深部断层活动在地表的直观地貌表现,不但记录着地震破裂和断层运动的信息,还反映了区域应力和地壳运动状况.因此,开展震后地震地表破裂带调查对于了解发震断层的构造活动尤为重要.高精度地形观测技术可以获取前所未有的高时空分辨率的地球表面特征,为辨别历史地震地表破裂遗迹、提取地表同震位移、活动构造地质填图等提供高质量数据.文中选取富蕴1931年地震地表破裂带作为研究区,利用SfM(Structural from Motion)摄影测量技术生成分辨率为1 m的数字高程模型(DEM),详细识别地表破裂并测量冲沟的右旋位移.基于地表破裂的几何及构造地貌特征,将富蕴地震地表破裂带由北向南分为S1、S2、S3、S44段,其间以挤压隆起或拉分盆地相连接.沿破裂带共获得194组最新冲沟的右旋水平位移,得到1931年同震位移的平均值为(5.06±0.13)m.同震位移局部缺失或突变的区域与几何阶区的位置也有良好的对应关系.以上结果填补了对富蕴地震地表破裂精细形态研究的空白,也进一步展示高分辨率的地形数据在活动构造研究中良好的应用价值.     

青藏高原东北隅强震构造模型

海原断裂带和中卫-同心断裂带是青藏高原东北隅二条主要断裂带。通过区域地质、地貌分析和二条断裂带的结构、活动历史的对比研究,建立了该区走滑和挤压活动的应变分配模型。通过对主要断裂带破裂分段的研究,确定了该区的强震破裂单元。应变分配和破裂分段是建立地震构造模型的二个方面。     

基于ArcGIS平台的天山北麓活动逆断层智能化提取方法的研究与实现

数字地形分析是活动构造和构造地貌研究中的一种重要手段，目前已被广泛应用于地表过程分析中。随着高精度数字地形数据获取的日益便捷，精细定量化研究地貌参数已成为一个重要趋势。呼图壁断裂和独山子断裂位于天山山脉北麓，地表迹线十分典型而显著。在这2个区域内，前人已经完成了区域大比例尺活动断裂地质地貌填图，并发表了大量研究成果。因此，它们是十分理想的探索断层迹线自动化提取方法的2个区域。在实际提取过程中，根据逆断层陡坎的倾向是否与其所在地貌面坡向一致，文中分别定义了正向和反向逆断层陡坎。基于对这2种不同断层陡坎形态的分析，利用ArcGIS软件平台并选择恰当的地貌参数实现了对断层地表迹线的提取。通过坡度计算、冲沟提取、数据密度分析和流程建模等步骤，建立了2套智能化提取流程。最终提取结果与以往的地质地貌填图和遥感数据目视解译结果基本一致。除此之外，独山子研究区的提取结果还揭露了未曾被识别的反向断层陡坎迹线。这不仅说明文中提出的方法具有很好的适用性，同时也能够提取十分细小的逆断层地表迹线。与传统方法相比，这种人机交互式的半自动化方法大大提高了工作效率。但是，如何真正实现任意地质构造背景中逆断层地表迹线的...     

祁漫塔格北缘断裂晚第四纪以来活动特征初步研究

祁漫塔格北缘断裂处于青藏高原内部造山带地区,其构造活动反映了青藏高原的构造演化特征。本文采用活动构造和构造地貌相结合的研究方法,对该断裂的活动性进行初步分析研究。首先采用航卫片解译和野外调查,发现该断裂断错了山前全新世冲洪积扇,形成的断层陡坎高度在1.5~2.5m。通过扩散方程,并参考前人研究结果,认为祁漫塔格北缘断裂晚第四纪的抬升速率初步限定在1~2mm/a。我们基于数字高程模型提取的地形高程纵剖面和面积-高程积分,其结果也支持祁漫塔格北缘存在构造活动。     

郯庐断裂带江苏段安丘-莒县断裂全新世活动及其构造意义

郯庐断裂带是中国东部重要的活动断裂带和边界构造带,其鲁苏段全新世活动断层的空间展布和古地震序列是地学关注的焦点问题,也是准确评价区域地震危险性的重要参数.以往研究工作多集中在郯庐断裂带地表地貌现象明显且有强震记录的山东段,而江苏段则研究程度相对较低,有关郯庐断裂带江苏段全新世活动断层范围和古地震序列问题存在争议.本文利用野外地质地貌调查、浅层地震勘探、钻孔联合剖面以及古地震探槽等多层次综合方法,重点开展郯庐断裂带江苏段全新世活动断层的分布和古地震序列研究.结果显示全新世时期,安丘-莒县断裂是郯庐断裂带江苏段的主要活动断层,且江苏全段该断层都是全新世活动断层.通过对比宿迁闸-皂河镇断裂南北安丘-莒县断裂的断层地貌和断层最新活动时间,并结合宿迁闸-皂河镇断裂在第四纪没有活动过等证据,推测该断层在全新世时期并不是区域阻碍破裂的断层.探槽揭示郯庐断裂带江苏段全新世两次古地震事件,事件Ⅰ限定在（6.2±0.3）-（13.4±0.7）ka B.P.之间,而事件Ⅱ限定在（2.5±0.1）ka B.P.到现今,全新世两次古地震间隔较长.基于构造类比法,安丘-莒县断裂具有深部孕震的构造特点,是区域未来强震的潜在发震构造.