中国大陆地震构造特点及其在地震危险性预测中的作用

地震构造是地震孕育和发生的载体，也是地震危险性预测的基础.中国大陆地震构造具有鲜明的分区特征.不同地区的地震活动都有其自身的强弱变化，很难用统一的活动期或平静期来涵盖.地震活动强度与各个区域的断裂活动水平有较好的一致性.如东、西部断裂活动水平相差约一个数量级，大震发生的频度也相差一个数量级.地震不但与活断层有关，而且与地震构造块体的关系也相当密切.前兆异常和地震不是因果关系，是伴生或孪生的关系，它们都是构造活动的产物.本文从中国大陆地震构造环境出发，研究了典型地震构造块体和主要地震断裂带与地震危险性的关系.结果表明：中国大陆未来十年或更长一段时间大震活动的地区主要在西部.重点应该注意塔里木块体沿南北两侧边缘断裂带由西向东发展的趋势.在川滇地区应重点关注鲜水河-安宁河-小江断裂带及毗邻地区.东部可能会有多次中强地震发生，发震地点可能与渤海-张家口-河套地震断裂带和郯庐地震断裂带有关.     

芦山—康定地区布格重力异常及其归一化梯度图像的构造物理涵义

芦山—康定地区是川滇块体、松潘—甘孜块体和华南块体三个块体过渡的"Y"型交汇区,构造变形十分强烈.本文对EGM2008计算的布格重力异常进行1~5阶离散小波变换,得到三方向分量平方和的平方根(HVDM)图像;利用实测剖面布格重力异常数据,得到剖面的布格重力异常归一化总梯度(NFG)图像.结果分析表明:(1)垂直于龙门山断裂带南段剖面的NFG图像显示推覆构造体前端切割较浅、后端逐步变深至中地壳,说明松潘—甘孜块体在深约10~30km之间存在滑脱构造,在青藏高原东向挤出和四川盆地的阻挡作用下,造成深、浅部构造差异性运动,形成逆冲推覆的龙门山构造带;(2)HVDM图像和剖面的NFG图像均显示龙门山断裂带西南段与中段和东北段不同,松潘—甘孜块体对四川盆地的逆冲推覆作用沿北东方向具有分段性;(3)雅江—洪雅剖面NFG图像显示鲜水河断裂带和龙门山断裂之间存在高梯度变化带,在鲜水河断裂带下方强变形带不仅在20km左右东倾至龙门山断裂带前缘,且逐渐近垂直向下伸入至少到下地壳,反映了两大断裂带交汇区域变形作用较强.川滇块体内部和四川盆地内部则显示低值,说明其变形作用较弱.强烈左旋剪切的鲜水河断裂带对芦山—康定地区构造活动具有主要的控制作用.     

昭通-鲁甸断裂晚第四纪活动及其构造意义

昭通-鲁甸断裂带主要由昭通-鲁甸、洒渔河和龙树3条右阶斜列的断裂组成。总体走向40°~60°,洒渔河和龙树断裂倾向SE,昭通-鲁甸断裂倾向NW,它们共同构成几何结构复杂的逆冲断裂系。野外考察表明:沿断裂表现为平直的断层槽地、定向排列的断层三角面、断层陡坎等地貌;大桥边、北闸镇、光明村等地断错了晚更新世—全新世地层;龙树河Ⅰ级阶地上发育高0.5~2.0m的断层陡坎。表明其最新活动时代为晚更新世—全新世,运动性质以逆冲运动为主兼有右旋走滑分量。此外,在NE向断裂间穿插发育的一些NW向断裂,同样表现出晚第四纪活动特征。在2014年鲁甸M6.5地震震区产生了NE和NW向地裂缝和地形反坎等地表形变,与NE和NW向断裂展布基本一致,反映了断裂的新活动特征。由于块体远程变形响应与能量交换传递,在川滇块体东侧形成了凉山次级活动块体,昭通-鲁甸断裂带位于凉山次级活动块体SE向运动的前缘部位。它独特的地理位置和复杂的断裂几何结构成为凉山次级块体构造变形的主要承载体之一,吸收、调节块体SE向运动应变,并构成了凉山次级活动块体的南部边界。从区域构造部位和运动特征分析,昭通-鲁甸断裂带之于凉山次级块体,正如龙门山断裂带之于巴颜喀拉块体。昭通-鲁甸断裂带在活动块体边界和区域构造格架划分上具有重要的构造意义,同时也是滇东北地区重要的地震构造。     

大凉山次级块体内强震发生的构造特征与2014年鲁甸6.5级地震对周边断层的影响

2014年8月3日,在云南鲁甸发生MS6.5地震.该地震位于巴颜喀拉块体、川滇块体与华南块体三者之间的以挤压和左旋走滑为主要活动特征的大凉山次级块体内部.该次级块体吸收了来自川滇块体和巴颜喀拉块体的挤压作用,主要以各边界断裂带的挤压作用和内部大凉山断裂带、峨边断裂带等NNW向的左旋走滑次级断裂为主要特征;在历史上大凉山次级块体边界上以7级以上强震活动为主要特征,而在次级块体内部则以5级地震频繁活动为主.2014年鲁甸MS6.5地震发生在逆冲走滑断裂带内部的NNW向左旋走滑断裂上,该地震主要受到了发生在小江断裂带上的1733年M73/4和则木河断裂带上的1850年M71/2强震的影响,这两次地震对2014年鲁甸MS6.5地震有促进作用,而2014年鲁甸6.5级地震促进了2014年10月1日越西5.0级地震的发生,此外鲁甸地震对大凉山断裂带北段、峨边断裂带、昭通-鲁甸断裂带东段以及则木河断裂带南段有一定的库仑应力增强作用.     

川滇地区重力场与深部结构特征

川滇地区地处青藏高原东缘强烈变形区,区内的龙门山断裂带、安宁河断裂带与鲜水河断裂带构成了华南块体、川滇块体与松潘-甘孜块体的重要分界.为研究川滇地区深部地壳结构特征,本文利用布格重力数据,并应用小波多尺度分析方法对重力场进行了分离,进而对该区地壳介质密度结构进行了分析.研究结果表明:川滇块体与松潘-甘孜块体中上地壳密度...     

1900年以来巴颜喀拉块体应力演化与周缘强震关系的数值模拟研究

以巴颜喀拉块体为研究对象,考虑区域地质构造差异,主要活动断裂带,活动块体和边界断裂带的划分结果,引入深部三维速度结构,建立能反映地表起伏和岩石圈分层结构的青藏高原地区三维黏弹性有限元模型.以地壳水平运动速率观测值和最大主压应力方向测量值为约束条件重建研究区现今构造背景应力场.在此基础上模拟了自1900年以来巴颜喀拉块体周缘的7级以上强震序列,从库仑破裂应力角度研究了应力演化与强震的关系、强震之间的相互作用关系以及长期构造加载对强震的影响.研究结果表明,巴颜喀拉块体周缘强震的发生可能与震源区总应力的增加有关.2008年汶川地震导致龙门山断裂带南段应力增加,表明汶川地震对2013年芦山地震有促进作用.鲜水河断裂带上的7级以上强震序列对发生在邻近龙门山断裂带上的2008年汶川地震和2013年芦山地震有延迟作用.     

滇西南龙陵-澜沧第四纪新生断裂带特征和形成机制研究

龙陵 -澜沧断裂带是一条新生的断裂带 ,由多条斜列式或丛集式次级断层组成 ,以活断层、地震断层、地震成带分布为特征。运动性质为右旋 -拉张。形成时代为早、中更新世 ,晚期继续活动。未来破裂趋势首先将断开那些构造闭锁段、破裂不连续段 ,然后使断裂带完全贯通。新生断裂带的产生与第四纪青藏高原加速隆起有关 ,由北而南滑移的物质流和阿萨姆楔体向东北方向挤入的共同作用 ,使滇缅块体产生反时针旋转 ,并在块体中间地带形成北北西向的新生断裂带     

基于Monte Carlo方法数值反演区域初始构造应力场——以巴颜喀拉块体为例

构造应力场往往对地震活动性具有控制作用,应力快速集中的地方常常是地震频繁发生的地方.本文以巴颜喀拉块体及其边界断裂带近20年来的7次中强震为例,结合区域历史地震震源信息、地质背景及GPS等观测数据,利用Monte Carlo方法和库仑-摩尔破裂准则为计算依据,反演该块体的震前初始构造应力场.通过将初始应力场反演中不确定部分限定在一个合理的上下限范围内进行独立的重复性随机试验,并运用统计学方法得到了巴颜喀拉块体1997年玛尼M_W7.5地震震前区域初始应力场.计算结果显示：（1）巴颜喀拉块体10 km深度处最大水平主应力方向自西向东呈顺时针旋转趋势,由NS向转变为近EW向,与浅部实测地应力数据、历史地震类型和板块运动方向吻合较好.（2）最大/最小水平主应力和二者差值自西向东均逐渐增加,最大水平主压应力值~400 MPa,最小水平主压应力值~250 MPa.差应力在昆仑山断裂带与阿尔金断裂带交汇处及甘孜—玉树断裂带西段较低（~150 MPa）;在昆仑山断裂带东端和甘孜—玉树断裂带的东南段局部地区较高（~220 MPa）.     

青藏块体东北缘主要断裂带断层形变时序特征与强震关系

利用青藏块体东北缘地区20世纪80年代末至2007年底的跨断层短水准流动观测资料,借助应变强度比指标,分析了该区主要活动断裂带的构造变形动态演化特征和分段差异性及与强震的孕育-发生过程的关系.结果表明:①各断裂带、断裂段应变强度比时序曲线对其上或边缘附近发生的5.8级以上地震反映较好,震前数月至1年左右时间内基本对应"明显上升-均值线以上峰值-回落"的过程;而断裂带(段)之间应变强度比显著差异对其交汇区及附近强震有一定预示意义.②昆仑山口西、玉门、民乐地震相继发生后,构造应力场经过一段时间的调整,目前青藏块体东北缘总体上处于新一轮能量积累状态,其中,祁连山断裂带-海原断裂和西秦岭北缘断层尤为明显.     

青藏高原东北缘重力异常多尺度横向构造分析

本文研究了青藏高原东北缘地区布格重力异常特征,采用优化滤波法和归一化总水平梯度垂直导数法对研究区重力异常进行多尺度分离和横向构造分析.分离出的多尺度重力异常特征表明:1) 青藏高原东北缘地区大致以东经106°线为界,有一条醒目的重力异常梯级带,即贺兰山-六盘山-川滇南北构造带的北段,其东西两侧布格重力异常特征在形态和走向上截然不同,意味着两侧密度结构和构造特征存在明显差异. 2) 鄂尔多斯地块内部定边以北,重力异常高带走向由北东向转为近南北向,推测定边附近存在一个密度或构造界面,其两侧物质组成和构造特征具有差异,对比大尺度重力异常和中尺度重力异常,表明异常特征的这种差异主要是由上地幔深部结构引起的. 3) 青藏高原东北部各块体深部边界位置与地表构造分布不同,反映出该区构造复杂,深浅构造差异大. 4) 由于印度-欧亚板块碰撞及随后印度板块持续向北的挤压作用,造成青藏高原东北缘中、下地壳物质在巨大的北东向推挤力和鄂尔多斯刚性块体阻挡的共同作用下,沿着相对软弱的秦岭造山带方向蠕动.依据多尺度重力异常及其横向构造特征,综合推断出研究区内五条断裂带,即秦岭地轴北缘断裂带、海原-六盘山断裂带、香山-天景山断裂带、烟筒山断裂带和青铜峡-固原断裂带,并分析了它们在地壳深部的可能展布特征.