渭河盆地边界活动断裂的分形几何特征

本文运用分形几何理论,对渭河盆地两条边界活动断层即秦岭北缘活断层和北山南缘活断层进行了分维度量,发现活断层的维数大小反映了断裂活动性的强弱程度,高维数对应着构造活动性强和地震活动丛集的断层段,而低维数则刚好相反。     

跨关中地区现今地壳垂直形变剖面

本文收集跨关中地区2006~2018年13期一等精密水准观测资料,利用线性动态平差方法,通过整体平差获得跨区域长时间尺度的地壳垂直运动速率场图像,基于获得的垂直运动速率结果,对跨关中地区垂直形变趋势特征进行定量定性分析。结果表明,除西安地区以外的渭河盆地地区下沉速率不足1 mm/a,鄂尔多斯地块南部隆升速率为3~5 mm/a,秦岭构造带北麓隆升速率为3 mm/a,而秦岭腹地的隆升速率不足1 mm/a。利用矩形位错模型对区域内断层的滑动速率和断层闭锁进行反演,结果显示,口镇-关山断裂的倾滑速率为6.55 mm/a,闭锁深度为4.6 km;渭河断裂的倾滑速率为3.21 mm/a,闭锁深度为3.4 km;秦岭北缘断裂的倾滑速率为5.34 mm/a,断裂闭锁深度较大,为9.8 km。基于以上结论,结合前人对关中地区的研究成果,探讨分析研究区现今地壳垂直形变特征与动力机制之间的关系,为区域地震危险性判定及动力学研究提供一定的帮助。     

用GPS资料分析陇县-宝鸡断裂带构造应力场特征

借助GPS数据作为边界条件,运用有限元对陇县-宝鸡断裂带及其邻区进行位移场与应力场数值模拟,分析该地区现今地壳活动与构造应力场的分布特征。结果表明：1）陇县-宝鸡断裂带与岐山-马昭断裂南端渭河盆地的张应力较弱;2）鄂尔多斯地块西南缘与陇县-宝鸡断裂带接壤的SE向条带的节点应力性质、方向与陇县-宝鸡断裂带一致,显示出平行于断裂带SE走向的张性活动特征;3）最大主应力表明,陇西地块及秦岭构造区具有较高强度的张性应力;4）第二主应力表明,陇县-宝鸡断裂带南端与秦岭构造区接壤地区南侧的SEE向压性应力显著。     

西秦岭北缘断裂分段运动变形特征分析

利用1999~2007年和2009~2013年西秦岭北缘断裂及其邻区的GPS观测数据,基于跨断层速度剖面,结合断裂带邻区应变率场的分布,综合分析断裂带的分段运动变形特征。1999~2007年观测结果表明,西秦岭北缘断裂各次级断裂段均表现出左旋走滑兼挤压的运动特征,其中锅麻滩段的活动性明显高于其他3条次级断裂;GPS主应变率场显示,沿西秦岭北缘断裂,各次级断裂所受主压应变的方向基本一致,均为NE向,但是各分段主压应变的量值变化较为明显,锅麻滩段和鸳凤段所受主压应变明显大于漳县段和天水-宝鸡段;主压应变所表现出的分段特征与跨断裂GPS站点剖面反映的结果比较一致。2009~2013年观测结果表明,漳县段滑动速率增加,主张应变率增大,可能与岷县漳县地震的发生有关。综合分析跨断层剖面和主应变率场反映的断裂带远场和近场变形特征认为,西秦岭北缘断裂4条次级断裂已处于闭锁状态,并且存在一定的应变积累,其中天水-宝鸡段平行断裂滑动速率和垂直断裂的挤压速率均较低,可能表明其在西秦岭北缘断裂4条次级断裂中闭锁程度最高。     

北黄海盆地东部坳陷断裂构造分析

北黄海盆地是我国海域勘探程度较低的含油气盆地,断裂构造极其发育并对盆地的沉积构造演化及油气成藏具有重要控制作用。通过对北黄海盆地东部坳陷最新三维地震资料精细构造解释,系统研究了该区的断裂构造类型、特征及其成因演化。断裂构造类型按运动学特征可分为正断层、逆断层、扭动断层和反转断层;按断层级别与规模可分为一级控盆断层、二级控凹断层、三级控带断层、四级控圈断层和五级层内或层间小断层。研究区主要发育了北西向、北东向、近南北向和近东西向4组断层,平面组合样式有平行式、斜交式、雁列式、斜列式等;断裂剖面形态有犁式、座椅式、坡坪式、平直式等,剖面组合样式包括伸展性质的地堑、地垒、“Y”字形、反“Y”字形、复合“Y”字形、同向断阶、反向断阶、“入”字形、羽状、帚状、树枝状、梳状和扭动性质的似花状、半花状以及挤压性质的叠瓦状。中-新生代断裂活动主要有6个地质时期:①中侏罗世-晚侏罗世伸展活动;②侏罗纪末期挤压反转;③早白垩世弱伸展活动;④始新世-早渐新世伸展活动;⑤晚渐新世伸展活动;⑥新近纪弱伸展活动。北黄海盆地东部坳陷中、新生代构造演化经历了多期伸展-反转挤压(隆升)构造旋回,上述断裂分期差异活动是周边板块运动和深部地质作用双重控制的结果。      

鄂尔多斯地块周缘地区构造活动与应变积累特性研究

利用截至2016年底、约30 a的跨断层短水准流动观测资料,借助灰色关联度垂向综合指标提炼、年变速率与趋势累积率计算,分析鄂尔多斯地块周缘地区构造活动特性、水平及时空差异,以及与研究区内中强以上地震、区外大震孕育-发生或影响的关系。结果表明：1)断裂活动特性总体上与地质资料一致。2)研究区内MS5.8以上地震及区外汶川大震震前多出现异常。3)垂向断裂活动较快的是渭河盆地西部、六盘山构造区北部;较慢的是渭河盆地中部、海原断裂、六盘山构造区南部。山西断陷带、西秦岭构造区北部长期能量积累明显;六盘山构造区至渭河盆地西部两端活动、中间相对闭锁,尤其近几年。     

口镇—关山断裂的现今活动特征

本文从口镇—关山断裂第四纪以来的活动特征出发,结合断裂带沿线现今地裂缝和小震群的活动,对该断裂带的现今活动性质、地震危险性判定等问题进行了探讨;并且指出,口镇—关山断裂带现今以蠕滑运动为主,全新世以来,断裂活动明显有西强东弱的变化特征。     

南宁盆地心圩—韦村断裂的特征及发展

本文重点论述了南宁盆地北侧断裂的特征及其发展规律。文章通过各种宏观构造、微构造和显微构造证据说明该断裂带是在加里东期及印支期所形成的压扭性断裂构造的基础上发展而成的。在白垩纪之后,开始出现伸展性。南宁盆地雏形亦是在此时出现,并在第三纪时进一步扩大形成。在第三纪时,断裂表现为控相的和沉积作用同时代的断层,并与第三系及第四系组成北深南浅的箕状构造。另外,还论证了该断裂带在晚第三纪以来仍有活动。从而确定该断裂带是一条多期性连续活动断裂,进一步说明了南宁断块陷落盆地的形成条件与成生时期。     

青藏高原东北缘现今块体应变率与活动断裂滑动亏损

基于中国地震局“陆态网络”获得的青藏高原东北缘应变率场、滑动亏损等结果,陇中盆地构造区北部的主张应变、剪应变,祁连块体中部和柴达木块体西部的主压应变、剪应变,羌塘块体东部的主张应变、剪应变均达到1998年以来的高值。西秦岭北缘断裂闭锁部位分布不均。除阿拉克湖-托索湖段外,东昆仑断裂其他部位滑动亏损降低,但整体较高;除托索湖段和玛曲段外,其他部位闭锁率分布均匀;秀沟-玛曲段维持较高的滑动亏损。六盘山断裂滑动亏损和滑动速率升高。东昆仑断裂秀沟-玛曲段、六盘山断裂固原-泾源段、海原断裂哈思山-马厂山段、阿尔金北缘断裂肃北宽滩山段、祁连山北缘断裂玉门和肃南段、西秦岭北缘断裂天水段与鸾凤段可能存在闭锁。     

渭河裂谷盆地的构造特征分析

渭河裂谷盆地是汾渭裂谷系构造的重要组成部分,是喜山期以来秦岭造山带北缘在环太平洋构造域与特提斯构造域联合作用的产物。它的演化经历了前燕山期挤压收缩所造成的正扇形断褶隆起;早喜山期初始扩张断陷;中喜山期的强烈伸展裂陷和晚喜山期的联合扭动改造作用,而形成现渭河裂谷盆地。     

陕西中南部现今地壳垂直形变研究

收集陕西中南部1970年以来的多期精密水准测量数据,用基于GPS垂直运动速率约束的动态平差方法获得区域垂直运动速度场。分析表明,地壳垂直运动总体表现为山地、高原相对隆升,盆地相对下沉。相对于关中盆地,西部秦岭、陇山上升速率为4~5 mm/a,北秦岭造山带为2~3 mm/a,盆地北部的鄂尔多斯南缘为3~4 mm/a;相对于北秦岭,汉中盆地下沉速率为1.0 mm/a左右,安康等北大巴山裂谷下沉速率接近20 mm/a;秦岭北缘断裂垂直滑动速率为1.3~1.8 mm/a,华山山前断裂为2.0~2.8 mm/a,渭河断裂小于1.0 mm/a,渭河盆地北缘断裂为1.0~2.5 mm/a,南部断裂为0.7~1.1 mm/a。     

基于GPS和水准资料的西秦岭北缘断裂现今闭锁程度分析

利用2009~2015年GPS速度场和1975~2011年垂直速度场数据,采用TDEFNODE负位错模型对西秦岭北缘断裂各段的闭锁程度、滑动亏损速率进行反演,结合GPS跨断层速度剖面和现今小震分布特征,对西秦岭北缘断裂各段的断裂活动性及地震危险性进行分析。结果表明,西秦岭北缘断裂以左旋走滑运动为主,兼有部分逆冲挤压,断裂各段的滑动速率都低于第四纪以来的滑动速率。其中天水-宝鸡段滑动速率较低,小震分布少,断裂正处于高应变积累阶段,具有高闭锁系数和滑动亏损速率,易于应变能的快速积累,具有发生中强地震的背景条件;锅麻滩段虽然滑动速率较大,但闭锁程度和滑动亏损速率高,小震分布较少,也存在较高的地震危险性;漳县段和鸳凤段滑动速率较大,断裂应力积累相对较弱,闭锁程度和滑动亏损速率均较低,小震分布多,地震危险性较低。     

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鄂尔多斯地块周缘垂直形变场负位错反演与应变积累研究

利用鄂尔多斯地块及其周缘1970～2014年的垂直形变速率场资料,借助负位错反演研究该区域长期应变积累。结果表明,地块东北缘山西断陷带中北段年均能量积累增量、剪应力强度都较高,西南缘六盘山断裂与渭河断裂西段次之;山西断陷带中南段至晋陕交界处年均剪应力强度较高且显示一定程度的能量积累;西秦岭构造区尤其西秦岭北缘断裂西段、晋冀蒙交界区也反映一定程度的能量积累特性。     

西秦岑北缘活断层带断层气的特征

根据断层气实测资料,分析了西秦岑北缘活断层带断层气的特征。在垂直于断裂的地下气测线上,以活断层部位排放气体最强烈。活断层是地球排气的主要通道,断层气是地球排气的主要方式之一。同是全新世活断层,断层排气活动有强弱之分,渭河堡—南河川段断层排气活动比较强,渭河堡—洮河段断层排气活动比较弱。分析结果表明,产生差异的原因是地下水和地形的影响。     

鄂西北房县盆地的形成与演化

房县盆地整体地形南陡北缓,古近系广泛发育,前第四纪地层向南倾斜。其南部边界的青峰断裂带在古近纪正断作用明显,北东向白鹤断裂的正断和北西向安康-房县断裂的左旋控制青峰断裂的范围和盆地的东西边界。房县盆地是典型的半地堑断陷盆地,经历了拉张-挤压-差异升降的过程,现今仍发育温泉群,时有中等地震发生。     

渭河盆地现今三维地壳运动及断裂活动性研究

渭河盆地GPS(1990~2015年)水平运动速率为4.3~11.6 mm/a,方向在107.8°E和110.5°E依次由西部的SEE转为中部的SE及东部的近E向。1980~2014年水准资料揭示,该地区垂向以继承性运动为主,速率-4.6~6.2 mm/a。鄂尔多斯地块以3 mm/a抬升,内部差异运动小于1 mm/a;盆地相对其以5 mm/a下沉,相对秦岭以4 mm/a下沉。垂向运动在凹陷和凸起区表现为四象限特征,断块/断裂交接处差异运动大、地震多发,西、南部断裂活动大于东、北部。岐山-马召等断裂以差异运动为主,渭河断裂中段达5 mm/a,其他断裂在3 mm/a以内。     

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。