红河断裂带南段中新世以来大型右旋位错量的定量研究

红河断裂带南段(元江—元阳一带)穿经盆地内的“中谷断裂”,是一条新构造期明显活动的主平移断裂。它的新近活动将中新世红河盆地一分为二,右旋切错至倮头山—大曼迷一带。与此相伴,山前断裂则以正断活动为主。沿“中谷断裂”高角度切错中新统的剪切走滑断面,被断错的中新世条形盆地内发育轴向NE的挤压褶皱及压缩变形的空间变化特征,下中新统、中上中新统、上新统及第四系的分布依次自SE向NW有序迁移且在“中谷断裂”的东北盘节节错后分布等,均表明红河断裂南段中新世以来自SE向NW的不断破裂扩展和右旋走滑位错;区段内中下中新统较厚的山前磨拉石沉积建造、卷入“中谷断裂”剪切变形的强度中新统明显强于上新统等表明,红河断裂南段大规模的右旋走滑运动应发生在中中新世前后,其FT年龄约为距今13.7Ma;根据切错的中新统的平面尺度、用平衡剖面法恢复压缩前盆地的长度和由断层变形带宽度等计算,求得红河断裂带南段中新世以来大型右旋位错总量介于62~69km,中值为65km。研究资料还表明,红河断裂右旋走滑运动作为一个过程,经历转换活动期(N1)、右旋走滑初始期(N21)、大型右旋走滑期(N31—N21)和右旋走滑扩展期(N22—Qp1)等多个发生、发     

川滇地区活动块体边界断裂现今运动和应力分布

基于川滇地区活动块体划分及断裂构造现有认知,文中构建了包含块体主要边界断裂的二维有限元接触模型,利用1991—2015年长期GPS观测结果,采用"块体加载"方法模拟块体边界带现今的运动,得到了断裂滑动速率和应力分布.结合震源机制解、地震活动性等资料,对川滇地区大型左旋走滑断裂带滑动速率分配、传递与应力转换的关联,局部区域正断型震源机制解的构造机制以及红河断裂南、北段地震活动性差异的可能成因进行了初步探讨.主要结论包括:1)东昆仑断裂带和鲜水河-小江断裂带的左旋走滑由NW向转变为近SN向,断裂强烈转折区吸收了部分走滑分量并转化为应变积累,呈高应力分布特征.2)受小江断裂左旋剪切的影响,红河断裂中南段以右旋走滑兼微弱挤压运动为主,并牵引断裂北段右旋走滑,与金沙江和德钦-中甸断裂共同构成右阶斜列右旋剪切变形带,正断型震源机制解多分布于该变形带的构造拉分区内.3)红河断裂中南段为弱压性,北段呈弱张性,更易破裂,地震活动明显强于中南段.     

二台断裂南段的第四纪活动

二台断裂南段在乌伦古河流域分叉、折尾,显示出破裂末端特征。据断层活动资料,自晚更新世中期以来南段有5次活动,主要为右旋逆走滑活动,末端为右旋正走滑。水平错动幅度达3个量级4个梯度,最大达350m。1984—1988年形变测量资料表明该段目前正以2.1mm/年的速率作左旋旷动。各种古地震活动标志表明南段大震平均复现期为3500±290年。     

越南红河断裂活动性研究

通过中越两国对越南红河断裂带开展的联合野外考察,获取了地震、地质、地貌和年代学等反映该断裂最新活动的相关证据。综合研究表明,越南红河断裂带第四纪以来的右旋走滑活动延续和保持了在中国境内自北向南逐渐减弱的总体趋势。其第四纪主要活动时代为中更新世中晚期,且总体活动水平明显低于中国云南境内部分,特别是自晚更新世以来越南红河断裂带的活动已表现得十分微弱。结合断裂现今地震活动和区域GPS大地形变特征分析认为,自晚第四纪以来,来自青藏高原的"侧向挤出"动力作用对红河断裂右旋走滑活动在时间、空间和强度等方面的影响可能非常有限。文中还探讨了造成这一有限影响可能的大地构造和深部构造原因     

郯庐断裂带安丘—莒县断裂南段(郯城—淮河)晚第四纪活动特征

通过系统的野外地质地貌调查、浅层地震勘探、钻孔联合剖面和古地震探槽等多方法手段,重点开展郯庐断裂带安丘—莒县断裂南段晚第四纪活动特征研究。结果显示安丘—莒县断裂南段在浅部由2支高倾角兼有挤压逆冲分量的断层组成,其中一支出露地表,以右旋走滑运动为主兼有逆冲分量,是全新世活动断层,而另一支为晚更新世活动断层。     

则木河断裂全新世以来的新活动与地震

本文着重研究了则木河断裂的发育特征以及全新世以来的活动历史。根据作者在该断裂带首次发现的地震裂缝以及它们的力学性质和组合型式,提出则木河断裂系属一条南北向拉张性质的左旋走滑型地震断裂。强震主要发生在全新世以来断裂的最新和最强烈的活动段上。断裂活动方式,北段是以粘滑破裂运动为主;南段则以蠕滑运动为主。     

小江断裂带西支断裂南段新活动初探

本文根据实地调查,分析了小江西支断裂南段两条分支断裂的展布特征及其活动性。用冲沟长度、错动量及平均侵蚀速率,估算了断裂的水平滑动速率。指出南段分支断裂作多重右阶斜列展布,现今活动以左旋走滑为主,兼有倾向运动分量,全新世以来平均水平滑动速率为1.66mm/a。     

基于GPS资料约束反演川滇地区主要断裂现今活动速率

以GPS数据给出的川滇地区(96°~108°E, 21°~35°N)速度场为约束, 依据研究区已知断裂分布情况建立连接断层元模型, 用最小二乘方法反演了该地区主要活动断层的现今错动速率. 结果显示, 印藏碰撞引起的北北东向推挤和高原隆升引起的重力势能作用造成青藏高原物质东向挤出. 遇到来自稳定华南块体的阻挡后, 高原东南部物质相对稳定欧亚板块转向南东方向继而向南运动, 使得川滇地区围绕喜马拉雅东构造结作顺时针转动, 造成川滇地块东侧断裂作左旋走滑活动, 而其西侧断裂以右旋走滑活动为主. 其中甘孜-玉树、鲜水河、安宁河、则木河、大凉山、小江断裂及其向南西方向延伸的部分和打洛-景洪、湄沾断裂构成青藏高原东南部东向挤出的东北边界和东边界, 左旋速率分别为0.3~14.7, 8.9~17.1, (5.1 ± 2.5), (2.8 ± 2.3), (7.1 ± 2.1), (9.4 ± 1.2), (10.1 ± 2.0), (7.3 ± 2.6)和(4.9 ± 3.0) mm/a. 青藏高原东南部东向挤出的西南边界似乎不是由单一断裂带构成, 而是在较宽范围内形成的一条右旋剪切带. 位于红河断裂北东侧的南华-楚雄-建水断裂和西南侧的无量山断裂带、龙陵-澜沧断裂活动性较强, 分别具有(4.2 ± 1.3), (4.3 ± 1.1)和(8.5 ± 1.7) mm/a的右旋走滑活动. 但金沙江断裂目前基本不活动, 红河断裂的活动性不强. 龙门山一带没有发现明显的地壳活动, 而其西北方向的活动带(龙日坝断裂)约有(5.1 ± 1.2) mm/a的右旋走滑分量. 川滇菱形块体内部的一些断裂表现出较强的活动性, 其中理塘断裂左旋走滑速率为(4.4 ± 1.3) mm/a, 拉张速率(2.7 ± 1.1) mm/a; 玉农希断裂及其周边地区右旋剪切形变速率为(2.7 ± 2.3) mm/a, 地壳缩短速率(6.7 ± 2.3) mm/a. 丽江-小金河断裂中段活动性强于北段和南段, 达到左旋走滑(5.4 ± 1.2) mm/a, 拉张(0.5 ± 1.0) mm/a. 与此同时, 讨论了不同断裂锁定深度对结果的影响, 并得到鲜水河断裂的锁定深度为15 km, 70%置信区间为11~19 km. 上述反演结果表明, 研究区存在多条错动速率非常有限的活动断裂, 将地壳分割成多个相互运动的地块, 青藏高原的东向挤出通过这些断裂的活动被吸收和调整, 而不是少数大型走滑断裂的快速走滑造成向东南方向的“逃逸”.     

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).     

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。     

山西忻定盆地活动断裂几何学、运动学特征及地震活动性研究

忻定盆地主要受北东和北北东向两组断裂控制,盆地内部还发育一组北西向次级隐伏断裂。研究表明,北东向断裂为张性正断层,其活动主要表现为沿断裂两侧的差异升降运动;北北东向断裂除了表现出沿断裂两侧差异升降运动外,兼有右旋走滑运动。第四纪以来,北西向区域引张应力场对该区断裂的活动有重要影响,使得盆地南东一侧断裂活动加强,北西一侧断裂活动减弱,盆地由北西向南东发生掀斜。此外,在断裂活动程度方面,北东向断裂沿走向具有明显的分段性。区内M≥7级地震的产生主要与盆地南东一侧断裂的强烈活动有关。     

滇西南地区汉母坝-澜沧断裂晚第四纪构造活动的地质地貌证据

通过对汗母坝-澜沧断裂晚第四纪地质、地貌实地调查与测量,并结合前人研究成果,讨论了该断裂晚第四纪最新构造活动特征。综合分析认为,汗母坝-澜沧断裂为一条以右旋走滑为主的全新世活动断裂,长约120 km,整体走向NNW。该断裂活动习性具有明显的分段特征,北段称为汗母坝断裂,是1988年耿马7.2级地震的发震断裂;南段称为澜沧断裂,是1988年澜沧7.6级地震的发震断裂之一。晚第四纪以来其新活动形成了丰富的断错地貌现象,如冲沟和山脊右旋位错、断层沟槽、断层垭口、断层陡坎、断陷凹坑等。根据断裂断错地貌特征的相应资料估计,该断裂晚第四纪右旋走滑速率约为(4.7±0.5) mm/a。     

基于跨断层形变资料的川滇菱形块体西侧主要活动断裂近场活动特征分析

利用2010—2017年跨断层近场形变观测资料,采用最小二乘法求解川滇菱形块体西侧主要活动断裂近场区域的应变参数,分析各断裂带上最大剪应变、应变率、面应变、面应变率的近场结果。结果显示:①程海断裂剪切活动北段强于南段,张压活动在2013年前后出现转折变化,具有分段特征,北段由压性转为趋势张性、南段由张压不明显转为压性变化;②红河断裂剪切活动中段最强、北段次之、南段最弱,面应变结果显示北、中段长期处于压性活动状态,南段目前张压活动不明显;③曲江断裂表现为弱剪切压性累积增强的活动特征;④石屏—建水断裂显示出弱剪切压性活动特征。综上分析认为研究区断裂活动特征表现为压性增强且剪切活动强或长期处于压性状态下的弱剪切活动的断裂存在应变积累,因此程海断裂南段、红河断裂北段、曲江、石屏—建水断裂地震危险性值得关注。     

云南建水-蒙自一带断裂滑动速率与冲沟对走滑断错的响应

1新构造环境 云南建水-蒙自一带位于小江断裂带南段以东、红河断裂带南段以北,紧邻川滇菱形块体东南端,大致在石屏-建水断裂SEE方向的延长线上,主要断裂有蒙自东山断裂、田山断裂和黑泥地断裂.因这一地区历史上无大震记录且构造活动不如小江断裂带、曲江断裂带和石屏-建水断裂强烈而未引起活动构造研究者的重视.但其位于川滇菱形块体向SE145°平移的前锋,势必受到川滇菱形块体运动的影响,断裂也会表现出一定程度的响应.     

楚雄­南华断裂晚第四纪活动与1680年楚雄6¾级地震

根据卫星影像解译和野外调查结果,本文重点分析研究楚雄-南华断裂的活动特征、最新活动时代、第四纪盆地的成因以及与1680年楚雄 6?级地震的关系。吕合、南华等多处第四纪断层剖面揭示了断错龙川江Ⅱ、Ⅲ级阶地晚更新世晚期堆积,表明该断裂是一条晚第四纪活动断裂,其最新时代为晚更新世晚期乃至全新世,运动性质以右旋走滑运动为主,水平走滑速率1.6～2.0mm/a。沿断裂发育有楚雄、南华、子午等多个第四纪拉分盆地。历史上,断裂附近曾发生1680年楚雄 6?级地震和多次中强地震,楚雄-南华断裂为这些地震的发震构造。从更大区域范围看,它与东部的曲江断裂、石屏-建水断裂一起,构成一组斜列的右旋走滑为主的活动断裂带。这种运动学特征类似于川滇菱形块体西南边界的红河断裂带,与川滇菱形块体SE向逃逸(运动)有关。     

红河断裂带的断错水系发育与地震活动问题

红河断裂的近期活动表现在对水系发育的控制作用方面。该断裂的弥渡——元阳段,断错水系十分发育,深受人们重视。本文基于对几条断错河谷的细致研究,运用重砂分析和光谱分析方法测定了一些晚第四纪阶地沉积物的来源,揭露水系的演变过程,从而实现用地层法确定断层错距。结果表明,红河断裂在晚第四纪中的最大右旋水平错距达6公里,平均错动速度为1.2厘米/年。古地震资料表明沿红河断裂有过强烈地震活动;历史地震资料反映在元江、(?)嘉等地均发生过破坏性地震;近几百年来,于断裂东北侧的通海、建水、石屏、楚雄等地有过大地震。这些事实表明伴随红河断裂的右旋运动,有着强烈的地震活动,并表现出明显的周期性和迁移性。     

日月山断裂德州段晚更新世以来的活动速率研究

日月山断裂位于柴达木-祁连活动块体内部,受到东昆仑断裂和祁连-海原断裂等主边界断裂控制,形成了块体内部夹持于主边界断裂之间的次级构造。该断裂的构造位置特殊,确定其晚更新世以来的活动速率可提供青藏高原东北缘向外扩展的最新活动信息。文中通过建立地貌面时间标尺,分析断错的地貌标志,获得了以下2点认识:1)晚更新世以来,日月山断裂德州段主要发育一级洪积扇面fp,三级河流阶地面T1、T2和T3。其中洪积扇fp的废弃年龄约(21.2±0.6)ka,河流阶地T2的废弃年龄约(12.4±0.11)ka;2)日月山断裂晚更新世晚期以来的右旋走滑速率约(2.41±0.25)mm/a,全新世以来的右旋走滑速率约(2.18±0.40)mm/a,垂直滑动速率约(0.24±0.16)mm/a。日月山断裂德州段的右旋走滑速率在晚更新世晚期以来基本不变。日月山断裂并未切错大型块体的边界,而是青藏高原东北缘地区夹持于区域大型左旋走滑断裂内部的1套右旋走滑断裂中的1支。在青藏高原东北缘整体生长和扩展的过程中,右旋走滑断裂对各次级块体之间的变形协调起着十分重要的调节作用。     

红河断裂带大型右旋走滑运动与伴生构造地貌变形

调查研究表明,自中新世以来,红河断裂大规模右旋走滑运动及其伴生构造变形有如下一些主要特征在几何结构上,可将整个红河断裂系分为北、中、南3个变形区。北区东侧为滇西北伸展裂陷区,以轴向NNW,NNE和近SN向3组上新世以来的裂陷型断盆为特征,北段西侧为兰坪—云龙古近纪、新近纪压缩变形区;中段变形以右旋剪切走滑运动为特征,南部断裂东侧有滇东中新世以来的压缩变形,西侧为藤条河中新世拉伸断陷区。上述变形特征反映在构造地貌上为北部盆岭构造、中段线性断谷断盆构造及南部压(张)性盆地变形,其中苍山—洱海一带断裂两侧主夷平面的巨大落差是红河断裂上新世以来断陷正断作用的显著代表。在时空演化上,从古近纪经中新世至上新世,断裂主体活动部位在南段,并呈由南向北的“撕裂”格局,上新世以后至第四纪,尤其是晚第四纪以来,主体活动部位已转移至北段,表现为由N向SE的滑移伸展变形;变形区的范围大小和变形幅度表明红河断裂的东盘地块始终是作为地块相对运动的主动盘     

楚雄-南华断裂晚第四纪活动与1680年楚雄63/4级地震

根据卫星影像解译和野外调查结果,本文重点分析研究楚雄-南华断裂的活动特征、最新活动时代、第四纪盆地的成因以及与1680年楚雄6(3/4)级地震的关系。吕合、南华等多处第四纪断层剖面揭示了断错龙川江Ⅱ、Ⅲ级阶地晚更新世晚期堆积,表明该断裂是一条晚第四纪活动断裂,其最新时代为晚更新世晚期乃至全新世,运动性质以右旋走滑运动为主,水平走滑速率1.6~2.0mm/a。沿断裂发育有楚雄、南华、子午等多个第四纪拉分盆地。历史上,断裂附近曾发生1680年楚雄6(3/4)级地震和多次中强地震,楚雄-南华断裂为这些地震的发震构造。从更大区域范围看,它与东部的曲江断裂、石屏-建水断裂一起,构成一组斜列的右旋走滑为主的活动断裂带。这种运动学特征类似于川滇菱形块体西南边界的红河断裂带,与川滇菱形块体SE向逃逸(运动)有关。     

红河断裂带应力场的分析

本文根据断裂结构面的力学性质和小构造的应力解析,分析了红河断裂带挽近时期的应力活动特征,表明红河断裂大致以元江为界,挽近时期应力场存在着纵向上的差异。北段主压应力为北北西向,南段为北北东向,从而表现在断裂的活动上,北段以顺扭为主,南段以压扭为主。另外,根据弥渡地区部分三角测量资料及红河断裂外围部分震源机制资料,对红河断裂现今的应力场进行了初步探讨,认为红河断裂现今基本继承了挽近时期应力活动特征。最后对红河断裂应力活动与区域应力场的关系行进了讨论,认为红河断裂的活动方式是受区域应力场作用,特别是受“滇中地块”运动的制约。