普洱地震活跃区深部电性结构特征及其动力学意义

<正>控制川滇地区构造变形的主要动力源自印度板块对欧亚板块的强烈挤压和扬子地体的阻挡,呈不同次序力源的综合特征。西部侧向挤压强烈,主要来自于印度板块的直接作用,东部则是应力多级转换的结果,印度板块北北东向碰撞青藏高原,导致青藏高原地壳缩短和羌塘地块的向东挤出,羌塘地块的运动受到扬子地体的阻挡,从而驱使川滇地块持续向南南东方向运动。普洱地震活跃区位于青藏高原和扬子地台构造过渡带的思茅地块内,西接保山地     

中国陆地现今水平形变状况及其驱动机制

根据933个GPS测点速度场数据, 利用普通克里金插值和形函数求导原则获得球坐标下中国陆地的应变率场. 通过对所获得应变率场及前人结果的对比研究, 发现中国陆地内部连续形变和块体运动变形模式均有存在. 青藏高原和天山地区的变形以连续变形为主要特征, 构造变形广泛分布于全区域; 华南、准噶尔、塔里木、鄂尔多斯、东北等地块内部变形较弱, 变形主要发生在块体边缘的断裂带上, 表现为较为典型的块体运动的变形模式; 其他如阴山-燕山地块、华北平原地块、鲁东-黄海地块等则介于两者之间. 此外, 还发现中国陆地自西南向东北存在三条较为明显的北西向的膨胀条带. 这些结果表明, 印度板块的北北东向的推挤是中国陆地内部形变的主要推动力, 其不仅造成了青藏高原的隆升以及地壳的水平缩短和垂向增厚, 同时还引起了物质的放射式挤出. 这些挤出的物质, 一部分推动着其他块体的“逃逸”, 在周围环境的联合作用下, 造成中国西部的汇聚压缩和中国东部广泛分布的引张环境和局部复杂的变形状况, 另一部分则沿着川滇地块和滇南地块, 在华南地块和青藏高原之间挤出一条通道, 往东南方面流向缅甸山弧, 填补那里因板块俯冲的弧后拉张所造成的物质空缺.     

利用接收函数和噪声面波提取青藏高原东北缘地震各向异性

正青藏高原东北缘作为青藏块体东北部大型边界变形带,地处青藏块体、鄂尔多斯地块和阿拉善地块的交汇处,是新构造时期以来较为活跃的地质构造单元,是印度板块和欧亚板块碰撞形成的产物。由于缺乏浅地表、地壳和上地幔的构造信息,目前对这种大规模地壳运动的具体成因以及由碰撞引起的地壳和上地幔形变仍未有定论,这也是当前地震学和地球动力     

中国西部活动地块运动模型的建立及其运动学分析

中国西部的青藏和新疆地区现代构造变形活动非常强烈, 业已证实该区可以进一步划分为塔里木、 阿拉善、 天山、 柴达木和西藏5个活动地块。 利用GPS观测资料得到的中国大陆地壳水平运动的速度场, 借鉴全球板块运动模型的建模方法, 将其视为刚性的地块系统, 反演得到各地块相对欧亚板块运动的欧拉矢量, 进而求得各地块两两之间相对运动的欧拉矢量, 并计算出沿地块边界的相对运动速率。 结果显示, 与地块边界上的地震滑移矢量, 由地质学资料得到的滑移速率, 以及GPS数据本身均有较好的一致性, 从而也说明了将该地区划分为若干活动地块并视为刚性地块的合理性。     

从江汉洞庭盆地新生代以来的构造变形探讨华南地块与周缘板块的相互关系

利用构造分析结果、震源机制解和现场应力测量资料,获得江汉洞庭盆地及邻区新生代４个时段构造应力场主应力的优势分布,在此基础上,综合分析了华南地块在不同变形阶段的应力场体系和运动史,并对地块与周缘板块运动的相互作用进行了讨论。     

青藏高原东北缘弧形构造带的扩展与华北西缘银川盆地的演化

<正>中国大陆在新生代既承受着印度板块的楔入作用,同时又受到太平洋板块俯冲的影响。在两大地球动力系统的控制下,中国大陆东部和西部的构造变形样式呈现出完全不同的面貌。青藏高原和华北地块是中国大陆东、西部构造的典型代表,研究二者在构造变形方面的相互关系,是大陆动力学的一个重要课题。宁夏地区位于青藏高原东北缘和华北西缘,是研究上述课题的极佳窗口。在青藏、阿拉善、鄂尔多斯3大地块的相互作用下,宁夏断裂活动性质多样,在其南部和北部形成了两类     

华南地块和印支地块相对运动的古地磁证据

印支地块中生代的古地极位置较华南地块的古地极位置经度偏西、纬度偏南。此现象系印度板块和欧亚板块碰撞后,先是印支地块绕喜马拉雅山系的东枢纽(阿萨姆枢纽)顺时针转动了8°,然后华南地块自西向东移动了大约20°。此解释与主走滑断层迁移模式基本吻合。古地磁数据还表明,虽然红河断裂近期活动为右旋性质,但在印度板块和欧亚板块碰撞初期,它曾是一条调节两板块相互作用的巨大的左旋走滑断层     

青藏高原西部班公-怒江缝合带下方地壳结构与地块拼合模式

利用远震接收函数偏移成像方法获得青藏高原西部Hi-Climb项目剖面北段地壳结构转换波成像。结果显示班公-怒江缝合带下方拉萨地体上地壳向N仰冲,下地壳向N俯冲,而羌塘地块上地壳向S仰冲,下地壳向S俯冲,可能意味着青藏高原西部拉萨地块和羌塘地块具有复杂的拼合过程。结合前人的岩石学研究成果,建立了新特提斯北洋盆洋壳S向俯冲、距今60～50Ma印度板块与欧亚板块碰撞后,拉萨地块的下地壳向羌塘地块下俯冲,而后印度板块俯冲到羌塘地块下方的地块拼合模式     

中国大陆及邻区上地幔P波各向异性结构

利用分布在中国大陆及邻近地区的213个地震台站记录到的远震P波走时数据和弱各向异性条件下P波速度扰动调和分析方法,研究了中国大陆上地幔P波各向异性结构.研究结果表明中国大陆西部上地幔变形主要受印度大陆俯冲的影响.印度大陆的P波快波方向总体为NNE方向,与绝对板块运动方向一致,这表明印度大陆上地幔流动方向与板块运动方向一致.青藏高原内部、东天山的P波快波方向与主压应力方向接近,而在青藏高原南缘、北缘及东北缘等块体边界地区P波快波方向与主压应力方向垂直.中国大陆东部上地幔变形主要受菲律宾板块和太平洋板块俯冲的影响.在扬子板块内部P波快波方向为SE方向,这与绝对板块的运动方向一致.华北地区的各向异性结构较为复杂,可能与华北克拉通裂解有关.中国大陆东北的东部平均方向为SE,而在兴安岭一侧为SSW方向,即平行于构造线方向.根据各向异性的倾角,中国大陆及邻区上地幔各向异性结构大体可分为三块:1)青藏新疆地区的各向异性倾角接近水平,推测该区形变力源主要为上地幔物质水平流动.2)南北带地区的各向异性倾角较大,特别是在青藏东缘地区的倾角约为40°,这可能是由于青藏向东挤出过程中受华南地块和鄂尔多斯地块的阻挡,在板块边界地区产生了垂直变形.3)中国东部地区各向异性结构较为复杂,在中国大陆东北部各向异性倾角接近水平,这可能是该区上地幔变形主要受太平洋板块俯冲的影响,而在太行山、大别-苏鲁地区各向异性倾角较大,这表明该区上地幔以垂直变形为主.     

青藏高原东边缘冕宁—宜宾剖面电性结构及高导层的地质意义

约50Ma前印度板块与欧亚板块开始碰撞之后,青藏高原发生了令人瞩目的整体隆升,成为晚第三纪以来亚洲乃至全球最为重要的地质事件,并使青藏高原成为大陆岩石圈变形最为强烈的地区之一,是全球学者研究大陆动力学乃至地球动力学的焦点和热点地区。由于印度板块与欧亚板块的碰撞以及组成青藏高原各地块向东和东南的挤出运动,位于青藏高原东边缘大凉山地块及其附近地区具有明显的高原和盆地之间的过渡带特征,地壳变形严重,地壳厚度变化剧烈,并且是重力梯度带和航磁异常明显的地区,也是（GPS）资料显示的地壳运动方向由东向东南发生转变的关键地段。本区不仅蕴藏有丰富的金属矿等矿产资源,也是我国强烈地震最为频繁的地区之一。     

青藏高原东部的Pn波层析成像研究

利用INDEPTH/ASCENT台阵和其它布设在青藏高原的流动宽频带地震仪数据,反演了青藏高原东部和周边区域的上地幔顶层Pn波速度以及台站延迟.研究区域的平均Pn波速度是8.1 km/s,略高于中国大陆的平均Pn波速度.低速区主要分布在羌塘地块的西部和松潘-甘孜地块,高温异常的岩石圈上地幔很可能是导致这一低速区的原因.班公-怒江缝合带东端区域的Pn波速度达到8.35 km/s,这一高速区可能与向北俯冲的印度板块(东端)有关.另一Pn波高速区分布在祁连山和昆仑山之间,主要由柴达木盆地和共和盆地及其周边地区,两个并不完全连续的高速异常区组成,它可能对应于特提斯洋闭合时北部增生的克拉通地体;在后来的欧亚板块与印度板块的碰撞中,这一地体有可能阻挡了青藏高原向北的生长.相对密集的台站提供了高分辨率的速度结构横向分布和地壳厚度变化.台站延迟显示青藏高原北部和东部的地壳存在显著的减薄--松潘-甘孜地块东北缘的地壳厚度仅为约50 km,而羌塘地块东部唐古拉山地壳最厚,达到75 km,这可能是由于印度-欧亚板块碰撞引起的羌塘地块内部变形增厚所致.     

青藏高原-天山大陆内部地壳变形三维数值模拟研究

大量研究事实证明,板块相互作用除了在板块边缘产生地壳强烈变形外,其应变可以扩展到远离板块边界的大陆内部,对板块相互作用的远程效应以及大陆内部地壳变形的动力学机制目前仍然有争议.本文结合前人对大陆岩石圈流变学研究的知识和现代GPS观测结果,应用三维有限元数值模拟技术探讨了印度大陆向北推挤与青藏高原-天山地壳变形的动力学关系.模拟地壳的流变学用Maxwell黏弹性模型近似,印-藏的汇聚速度用大量GPS观测的速度边界约束,而欧亚大陆内的远程边界用弹簧约束.在重力方向上,模型考虑了重力加载和位于深部的静岩压力边界.通过大量模型的计算,在均一的地壳流变学框架下印-藏汇聚的应变使研究区内发生整体隆升;然而当考虑青藏高原,塔里木地块和天山等区域中地壳流变学可能存在的横向不一致时,可以发现印藏汇聚的应变经青藏高原吸收后可以跃过塔里木导致天山地区的强烈变形.这暗示新生代以来发生在天山地区强烈地壳变形的动力学可能与印-藏汇聚过程中青藏高原-塔里木天山一带岩石圈流变学存在横向不均一有关.这对我们进一步认识板块相互作用的远程效应和大陆内部岩石圈变形机制有一定理论意义     

中国三大地块的碰撞拼合与古欧亚大陆的重建

根据最新取得的华北地块的古地磁数据,并与目前收集到的按一定判据经过筛选的华南地块、塔里木地块、蒙古褶皱带与中亚褶皱带、西伯利亚板块以及稳定欧亚大陆的数据对比分析,对中国三大地块--华北、华南、塔里木地块的碰撞、拼合及其与北邻的西伯利亚板块的构造关系,进行了初步的讨论,并尝试作了古欧亚大陆的重建.     

鄂尔多斯周邻地区地壳应力场——一个简化的力学模型

本文提出了鄂尔多斯周邻地壳应力场的一个简化力学模型。在这个模型中,欧亚板块被简化为一个无限大Hooke薄板,稳定而且完整性好的鄂尔多斯地块则被模拟为一个嵌入在该板内的刚性椭圆核。由于印度洋板块碰撞和太平洋板块的俯冲,使该板承受着一种沿太平洋板块向西俯冲方向的单向压缩。利用该问题的Mycxeлишвили解,分析和计算了鄂尔多斯地块周邻地区地壳应力场,对该地块周邻地壳应力场特征提出了一种可能的解释。认为华北地壳应力场与鄂尔多斯地块周邻应力场可能是同一种力源作用下形成的,鄂尔多斯地块周围存在小区域应力场的原因可能反映了介质明显的非均一性。      

新生代华南及邻区上地幔各向异性深部动力学机制的数值模拟

晚中生代以来,华南地区同时受到印度—欧亚板块碰撞和太平洋—菲律宾板块俯冲及后撤作用的影响,壳幔结构复杂.深入了解华南地区深部地幔流模式和地幔各向异性特征是认识华南复杂的深部构造演化过程与动力学机制的基础.本文采用三维全球地幔对流模型,从软流圈剪切变形的角度计算了软流圈的各向异性,尝试探讨了华南地区各向异性的起源和深部地幔流特征.华南地块东部,软流圈各向异性呈NW-SE向,各向异性主要来源于软流圈,壳幔具有垂直连贯的变形特征;南北构造带的中段,软流圈各向异性大致为N-S向,这一区域的造山作用虽然对岩石圈造成了巨大变形,但是并未显著影响软流圈变形,并且各向异性的主要来源可能是岩石圈地幔;在南北构造带中,30°N可能是地幔各向异性的过渡带,30°N以南的川滇地区,软流圈各向异性的方向出现了环形特征;菲律宾板块向欧亚板块下的俯冲到达地幔转换带,这种俯冲可能带动了西太平洋地幔向华南块体下的流动;华南地区的软流圈流场自西向东显示出顺时针旋转的特征,并在扬子板块东部与来自菲律宾板块下的西南向的地幔流相遇.     

青藏高原东部构造块体的运动学及形变特征分析

通过分析青藏高原东部的活动断裂资料和GPS速度场数据,试图阐述活动地块的几何学、运动学和形变特征。初步认为:(1)第四纪特别是晚更新世以来的活动地块边界带与早期的构造单元边界密切相关,但也具有明显的新生性;(2)根据两种资料推导出的各个活动地块的运动学特征基本上是吻合的,其中鲜水河-玉树-玛尼断裂带是一条重要的分界线,其南、北部活动地块的运动方式差异明显;(3)除了活动地块的边界带强烈活动外,各个地块内部也显示出很强的变形;(4)晚更新世以来,青藏高原地壳的运动学和形变特征表现为在印度板块挤压力作用下,活动地块在向NE方向的运动过程中遇到稳定地块阻挡,调节方式是地壳增厚以及南、北部地块分别向SE-SSE和NWW-W方向的构造软弱部位水平侧向迁移。     

青藏高原中东部地壳和上地幔顶部P波层析成像

为获取青藏高原中东部地壳和上地幔顶部的精细结构,本文基于1万4 484条天然地震的P波（Pg和Pn）到时数据,对青藏高原中东部地壳和上地幔顶部进行P波三维速度结构层析成像,获取了该区域内地壳P波、上地幔顶部Pn波的速度结构和地壳厚度信息。层析成像结果显示,青藏高原中东部地壳P波速度范围为5.2—7.2 km/s,上地幔顶部Pn波速度范围为7.7—8.4 km/s,地壳厚度范围为48.0—68.6 km,地壳和上地幔顶部存在强烈的横向不均匀性,与地质块体分布有较好的对应关系。地壳P波速度结构显示,研究区中、下地壳分布有较大范围的低速区,上地壳与中下地壳P波分布存在明显的差异:羌塘地块和巴颜喀拉地块在上地壳主要表现为高速异常,随着深度增加逐渐表现为低速异常;而柴达木地块在上地壳主要表现为低速异常,下地壳则表现为高速异常;柴达木地块和拉萨地块在上地幔顶部表现为较高的Pn波速度,最高约为8.4 km/s,而在巴颜喀拉地块和羌塘地块东部,Pn波总体上表现为低速,最低约为7.7 km/s。研究区内地壳厚度的总体特征表现为南厚北薄,其中羌塘地块东部和拉萨地块的地壳较厚,而柴达木地块和巴颜喀拉地块东部的地壳相对较薄,羌塘地块西部存在局部的地壳变薄现象,反映了印度板块对欧亚板块北向俯冲作用下的岩石圈变形特征。      

鄂尔多斯活动地块边界带地震动力学模型与强震危险性研究项目及进展

鄂尔多斯地块及其周缘地区的地震动力学和强震危险性研究,是检验和发展活动地块理论的理想场所。近年来,伴随青藏高原动力学研究视角的不断扩大,逐渐成为国内外新的地学研究热点。项目以"丝绸之路"经济带东端、我国重点强震危险区之一的鄂尔多斯活动地块为研究对象,构建活动地块及边界带三维深浅结构和构造变形模式,建立适用于板块内部的强震孕育动力学模型,完善大陆强震孕育和发生的活动地块理论,研发具有物理意义的时间相关强震预测理论模型,提出地震危险性理论预测技术规程。我国科学家20世纪末提出的大陆强震受控于活动地块的理论,为中国大陆强震危险地点预测提供了重要理论指导,但是如何将该理论更好地应用于实际的强震危险性预测研究中,还需要进一步深入研究活动地块运动和变形如何控制边界带强震的孕育和发生过程。选择鄂尔多斯活动块为研究的目标区,重点开展以下几个方面的研究内容:地块边界带断裂活动习性与强震复发行为;地块及周缘现今三维地壳运动与应变分配;地块及边界带深部结构与深-浅构造耦合;活动地块理论完善与边界带强震危险性研究。项目执行两年来,在几个方面均取得了进展和初步成果,建立了主要边界带断裂强震复发行为模式,获得了地块及周缘不同类型现今三维地壳运动状态,建立了关键区域地块边界带深-浅构造耦合构造模型,开展了边界带强震危险性研究。     

Amurian板块旋转模型及其沿郯庐断裂带二级划分

阿穆尔(Amurian)板块在东北亚地区的地壳运动和地震活动研究中起着特别重要的作用,特别是可以解释郯庐断裂带在板块构造中的作用性问题。然而,由于研究数据不足,南部边界的划分仍有争议,因此,郯庐断裂带将是进一步准确界定阿穆尔板块的关键所在。通过分析贝加尔裂谷拉伸带和斯塔诺沃依山脉挤压带的震源机制解和应力矢量方向,结合中国东北地区的GPS数据计算结果,建立了中心位于E118.4°±2.4°,N57.5°±1.2°附近的主体Amurian板块的旋转模型。利用卡方统计检验的数理方法计算了朝鲜半岛与Amurian主体板块和中国华南地块的相关性,发现朝鲜半岛既不属于Amurian板块,也不属于中国华南地块,而是一个相对独立的刚性地块,能量释放量级也说明了同样的问题。结论表明:郯庐断裂带应是Amurian板块的南边界,至少是Amurian板块二级划分的边界带。     

地震活动反映的青藏高原东北地区现代构造运动特征

用地震活动资料研究了青藏高原东北地区的现代构造运动特征．地震活动证据表明,青藏高原东北地区活动块体之间是以复杂的变形带接触的．甘-青地块与阿拉善地块之间有一个宽阔的挤压变形带,该挤压带东南端转变为以网络状水平剪切变形为主．甘-青地块与鄂尔多斯地块接触的六盘山地区处于NE-SW向的挤压变形之中．鄂尔多斯地块与阿拉善地块间有一个具有拐折结构的剪切变形带,鄂尔多斯地块的西北角和东南缘处于NNW-SSE方向的受拉伸状态．该区现代构造变形特征可能与青藏高原向东北的挤压作用、鄂尔多斯地块的阻挡作用以及高原物质向东南方向挤出运动有关．