海原断裂东段至六盘山断裂西段GPS剖面地壳变形与应变积累分析

利用2004~2013年3期GPS速度场数据,从断裂两侧的水平挤压、拉张与走滑等3方面,对海原断裂东段至六盘山断裂西段GPS剖面变形与应变积累进行研究。结果表明：1)海原断裂东段与六盘山断裂西段在运动方式上具有较强的一致性;2)在近10 a时间尺度上,该活动断裂整体表现为以左旋走滑为主,兼顾压性变化的运动特征,在上、下盘的相对运动差异速率上,走滑方向上达到2.0~5.5 mm/a,断裂垂直方向上约为0.5~3.0 mm/a。     

西秦岭北缘断裂和海原断裂的走滑转换变形及其与陇山地块的相互作用

根据对调查资料、航卫片判译和已有文献的综合分析，研究了西秦岭北缘断裂（ＸＱＬＦ）东段和海原断裂（ＨＹＦ）南段的走滑转换、变形及其与陇山地块的相互作用。ＸＱＬＦ以几何学结构复杂和多期活动为特征，主带各段呈左阶斜列。ＨＹＦ南段的陇县－宝鸡断裂（ＬＢＦ）由４条断层组成７０ｋｍ的宽带，中更新世以来表现为左旋走滑运动。ＸＱＬＦ和ＬＢＦ在运动过程中均产生走滑挤压或走滑拉伸的转换变形。被上述断裂切割围限的陇山地块，从晚白垩世至早第四纪一直处于强烈的挤压变形状态。中晚第四纪以来，可能还具有顺时针旋转变形和位移。     

龙门山断裂带三维滑动速率反演及其分段性研究

基于负位错模型,结合粒子群算法反演龙门山中央断裂段的三维滑动速率。反演结果表明,龙门山断裂带的现今构造运动整体而言为右旋逆冲断层,滑动速率较小,其运动特征具有显著的分段性。断裂带南段以逆冲为主,兼有左旋特征;在向北延展过程中逐渐转化为右旋走滑,且走滑分量逐渐加大;龙门山断裂带南北两端具有挤压特征,其中段显示一定的拉张。由此推断,龙门山断裂带现今构造活动,在青藏块体整体移动的影响下,还与其区域应力场和内部地壳结构有关。基于负位错模型,结合粒子群算法反演龙门山中央断裂段的三维滑动速率。反演结果表明,龙门山断裂带的现今构造运动整体而言为右旋逆冲断层,滑动速率较小,其运动特征具有显著的分段性。断裂带南段以逆冲为主,兼有左旋特征;在向北延展过程中逐渐转化为右旋走滑,且走滑分量逐渐加大;龙门山断裂带南北两端具有挤压特征,其中段显示一定的拉张。由此推断,龙门山断裂带现今构造活动,在青藏块体整体移动的影响下,还与其区域应力场和内部地壳结构有关。     

黄陵地块内部北西向雾渡河断裂的再研究

阐述了黄陵地块内部北西向雾渡河断裂的几何学分段、运动方式和剩余形变特征，指出晚更新世以来雾渡河断裂可能较为稳定。在暂不考虑全断层同时滑破的前提下，分段计算各段潜在地震强度为５．０≤Ｍ≤６．０。     

阿尔金构造带形成机制探讨

阿尔金构造带的形成基本可分为两个阶段:早期,其在西北部塔里木地块和东南部柴达木—祁连地块的天平式摆动控制下,承受着挤压和拉张交替的波动力学作用,产生了一系列逆断层与正断层或反转断层;晚期,在青藏地块整体隆升而派生向北推挤的作用下,上述二地块各以不同速度向北滑移,因而在其间形成了剪切作用力,并使阿尔金构造带形成左行走滑断裂性质的断裂带,因此,阿尔金构造断裂带是一条被动构造带。     

基于GPS和水准资料的拉脊山断裂带西段地壳形变研究

利用拉脊山地区1983~1995年水准资料,结合1999~2007年、2009~2014年GPS数据对拉脊山断裂带西段进行三维地壳形变分析。拉脊山断裂带西段垂直运动速率约为1±0.5 mm/a,表明该段处于隆升状态;与GPS数据显示出的水平挤压一致,拉脊山地区仍处于地壳水平挤压缩短状态,2008年之后断层两侧差异运动更加明显,地壳缩短速率增加并表现出明显的左旋走滑分量,与卫星影像解译和野外地质地貌调查结果一致。拉脊山断裂西段受挤压环境控制下的构造变形现今仍在持续进行,同时受全新世活动的日月山断裂右旋挤压应力影响。该地段是地震孕育的敏感部位,应该引起关注。     

联合GPS与重力资料反演福建地区地壳运动

联合福建省近几年的GPS基本网、基准站观测数据和重力复测数据,反演福建块体的分块运动参数和主要活动断裂运动状态。结果显示,受欧亚板块、菲律宾海板块和太平洋板块相互碰撞的影响,福建地区块体的运动样式大体呈现顺时针方向的运动,造成北东向断裂作左旋走滑运动,而北西向断裂以右旋走滑为主。其中,长乐-诏安断裂带、邵武-河源断裂带和永安-晋江断裂带是块体内最活跃的断裂带,其左旋走滑速率分别为0.7±1.3、0.7±1.7和0.6±1.8mm/a,九龙江下游断裂带具有0.5±1.7mm/a的右旋走滑速率。     

阿尔金山的构造归属及其构造运动特征

通过对阿尔金山各边界断裂性质和阿尔金南缘断裂构造活动特点的系统分析,结合阿尔金山与南塔里木地块岩石建造组合特征进行比较,认为阿尔金山原属于南塔里木地块的组成部分,长城纪以后逐渐转化为南塔里木地块边缘活动带.其3条边界断裂分属于不同的断裂系统,具有各自不同的形成和演化历史.阿尔金南缘断裂活动的力学性质、运动方向具有多级周期性反复的特点,较好地揭示了阿尔金地块地壳波浪状构造演化特征.     

辽河盆地西部凹陷北部地区新生代断裂特征与圈闭类型

通过对辽河盆地西部凹陷北部地区构造特征研究,将新生代盆地划分为初始裂陷、伸展断陷、挤压拗陷3个演化阶段。新生代构造以张性断裂为主,兼具走滑和反转特征,其中,沙四、沙三期为伸展断裂系统,沙一、沙二至东营期为走滑断裂系统,馆陶期为挤压断裂系统。沙箱模拟实验证明,挤压反转构造受断层下盘施力方式控制,与基底走滑作用有关,伸展断裂控制的断鼻状构造和挤压背斜构造是高升斜坡带和牛心坨隆起带上较为有利的目标优选类型。     

汶川地震前后红河断裂闭锁程度和滑动亏损研究

以1998～2007年和2009～2017年中国大陆水平GPS速度场为约束，基于块体-位错模型，研究2008年汶川地震前后红河断裂运动特征。结果表明，汶川地震后红河断裂平均右旋走滑速率约为4.5 mm/a，其北段走滑速率增大明显，中段次之，而南段明显减弱；倾滑速率北段减弱明显，中段和南段有所减弱。汶川地震后红河断裂闭锁程度和滑动亏损中、北段都有所增加，南段减弱较大；近期红河断裂滑动亏损北段达到10 mm/a以上,中段也在5～8 mm/a,平均闭锁深度在20 km左右。分析认为，汶川地震对红河断裂中、北段影响较小，南段影响较大。     

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走滑断裂活动导致地应力解耦的机理研究——以龙门山断裂带东北段为例

2008年汶川MS8.0地震后,沿龙门山断裂带系列水压致裂地应力测量结果表明,断裂带东北段(茂县-绵竹连线东北侧)北川、平武及广元等地浅表层最大主应力方向与区域应力场相比发生了25°~69°不等的偏转,亦称地应力解耦。初步分析认为,龙门山断裂带东北段的右旋走滑活动直接导致了区域内最大主应力方向的解耦,且最大主应力方位向偏转角度与断裂右旋走滑活动量正相关。为合理解释这一现象,探讨走滑断裂活动导致地应力解耦的机理,本文采用二维有限元数值模拟方法,选取汶川MS8.0地震断裂(龙门山中央断裂)上的同震右旋走滑位移作为边界条件,首先模拟了龙门山断裂带东北段右旋走滑活动产生的扰动应力特征,之后结合断裂带附近典型钻孔地应力测量结果,叠加该扰动应力作用,从力学机理上深入剖析断裂右旋走滑活动产生的扰动应力对区域应力场(或初始应力场)的影响,并对其附近不同构造部位最大主应力方向偏转现象进行定量解释。初步结果表明：1) 走滑断裂活动导致地应力解耦主要是通过断裂滑动产生的扰动应力对区域应力场的附加影响实现的;2) 在固定的断裂活动长度和摩擦强度情况下,走滑断裂活动导致区域最大主应力方向偏转角度基本与活动断裂走滑位移量呈正比;3) 受汶川MS8.0地震影响,龙门山断裂带大致以茂县-绵竹为界,西南侧的宝兴-映秀-汶川一带最大主应力方向偏转角度很小,基本与区域应力场一致,而东北侧的北川-平武-广元一带则发生角度不等的偏转,3个地区最大主应力方向平均偏转角度分别为65°、56°和29°,该角度与龙门山断裂带东北段同震右旋走滑位移量呈正相关。     

海原-六盘山弧型断裂及其附近最新构造变形演化分析

利用两时段GPS速度场,用三维非线性有限元方法研究了海原-六盘山弧型断裂带及其附近最新构造变形演化特征。研究得到：1）海原-六盘山断裂带整体表现为左旋运动,海原断裂带左旋活动速率在(2~5.5) mm/a之间,六盘山断裂左旋活动速率约为1.0 mm/a;2）海原断裂带与六盘山断裂带的交接处目前处于强闭锁状态,亦是运动变形差异相对强烈、应变能积累较快的区段,存在强震孕震背景。     

基于GPS和SBAS-InSAR的阳原盆地北缘断裂现今地表形变特征

基于2009~2017年阳原盆地及周边区域GPS观测数据和2017~2019年升、降轨Sentinel-1卫星SAR图像,使用SBAS-InSAR技术精确反演阳原盆地北缘断裂现今地表形变速率场。统计跨断层剖面线上指定间隔点的垂直滑动速率得出,阳原盆地北缘断裂东段、中段和西段两侧垂直滑动速率差值分别约为1.04 mm/a、1.43 mm/a和0.72 mm/a。右所堡-松枝口断裂的左旋走滑运动特征和该断裂与阳原盆地北缘断裂中段空间分布上呈交切关系是导致阳原盆地北缘断裂中段断层活动水平高于东段的主要原因,阳原盆地北缘断裂西段活动性不明显。GPS资料显示,阳原盆地北缘断裂在水平方向上具有右旋走滑运动特征。     

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太康MS4.7地震构造初步分析

对比分析石油地震剖面和高分辨浅层地震剖面，依据震源机制解、地震精定位结果，给出太康MS4.7地震区深浅断裂的展布关系。结合区域构造演化认为，晚白垩世至古近纪，太康隆起发生NWW和NE-NNE向张剪性走滑断层活动，其产生的伸展拉张作用使隆起解体，形成目前凸凹相间的构造格局；新近纪以来，在太康隆起整体接受沉积的背景下，构造活动强度有所减弱，但凸凹相间的构造变形样式得以延续，表现为控制断陷的边界断层的持续活动，同时，一系列新近纪-第四纪铲式正断层的形成也表明深部走滑伸展作用的存在；太康MS4.7地震区深部震源构造表现为沿近NW和近NE走向的高角度断层，浅部构造表现为受近NW向铲式张性断层控制的凸凹相间的构造样式，这种深浅构造展布形式共同控制了太康MS4.7地震及其余震的发生。     

红河断裂带闭锁程度与滑动亏损分布的GNSS反演

使用1999~2007年及2009~2013年2期GPS速度场，利用TDEFNODE负位错-块体模型反演红河断裂带的闭锁程度和滑动亏损速率。结果表明，红河断裂带以右旋走滑为主，兼有部分拉张和挤压，2008年以前红河断裂平均走滑速率为3.8±2.5 mm/a，平均倾滑速率为1.2±2.5 mm/a，北段和中段表现为拉张，南段则为挤压。红河断裂带北段和中段0~15 km的闭锁系数在0.8~0.99之间，滑动亏损速率为4.5 mm/a，易于应变能的快速积累；南段0~10 km的闭锁系数在0.8~0.95之间，滑动亏损速率为4 mm/a。2008年以后，中段闭锁程度和滑动亏损速率有所减小，南段闭锁程度与亏损速率有所增大。     

GPS约束下陇西地区断裂带现今滑动速率的非连续接触模拟研究

以中国地壳运动观测网络1999、2001、2004和2007年4期GPS观测数据为边界条件，使用非连续接触有限元技术构建陇西块体二维有限元模型，在摩擦系数不确定性分析基础上，计算区内主要断裂带滑动速率。结果表明，现今地壳形变运动状态下陇西块体的北东向运动在海原断裂附近受到鄂尔多斯块体、阿拉善块体阻碍，陇西块体周缘的海原断裂带、老虎山断裂、西秦岭北缘断裂呈现左旋走滑特征，滑动速率为3.5 mm/a、2.2 mm/a和1.9 mm/a，说明在青藏高原推挤作用下以上关键部位正在进行快速的构造应变积累。     

GiT-based structural geologic feature analysis of the southern segment of Longmenshan fault zone for earthquake evidence

The Longmenshan fault is a thrust fault which runs along the base of the Longmen Mountains in Sichuan province,southwestern China.The southern segment of the fault had two distinct responses to the Ms 8 Wenchuan and Ms 7 Lushan earthquakes.This study determines characteristics of the structural geology of the Longmenshan fault to evaluate how it influenced the two aforementioned earthquakes.This research was done within a Geoinformation Technologies(Gi T) environment based on multi-source remote sensing and crustal movement data extracted from the Global Positioning System(GPS).The spatial distribution of the southern segment of the Longmenshan fault zone was comprehensively analyzed to study both earthquakes.The study revealed that the Wenchuanand Lushan earthquakes occurred on two relatively independent faults.In addition,there was a nearly constant-velocity crustal movement zone between the two epicenters that probably had a compressive stress with slow motion.Furthermore,the central fault and a mountain back fault gradually merged from north to south.The Lushan earthquake was not an aftershock of the Wenchuan earthquake.The research showed that fault zones within 30–50 km of State Highway 318 are intensive and complex.In addition,crustal movement velocity decreased rapidly,with a strong multi-directional shear zone.Thus,activity in that zone was likely stronger than in the northern part over the medium to long term.     

遗传算法反演龙门山断裂带断层三维滑动参数研究

利用位错理论模型将遗传算法运用于断层三维滑动参数反演问题的求解,采用川西地区2004—2007年GPS观测数据对龙门山断裂带主要断层的三维滑动速率进行计算分析。结果表明:反演结果在量值上整体较小,与地质结果具有较好的一致性,走滑分量︱U1︱<3.2 mm/a,倾滑分量︱U2︱<1.54 mm/a,张开分量︱U3︱<2.5mm/a,低滑动速率反映断层的闭锁及应力的积累及大地震发生的危险性;局部分量较地质结果偏大,反映实测GPS数据反演结果体现的是断层实时活动状态;遗传算法的全局收敛、不依赖初值等优点使结果更加稳定,而张开分量显示局部不规律性,表现出各子断层空间活动不均匀性。