大春河—一朵云断裂断层泥中石英表面 SEM 特征的分析研究

大春河—一朵云断裂位于昆明市的东南侧,沿断层线断错水系、土林地貌发育,河流的最大左旋扭动距离达两公里。断层泥中石英碎砾的SEM研究表明:断层的强烈活动时期为早更新世晚期和晚更新世,全新世断层的活动有所减弱;晚更新世以来断裂的活动方式以蠕滑为主。     

沿走滑活动断层的基岩河道系统位错——以青藏高原东部为例

河流位错是沿走滑活动断层的重要构造地貌之一。然而,由于河流复杂的自然形态、沿走滑断层容易发生河流袭夺等因素,使得利用河流形态来判断走滑断层的滑动方向、位错量等存在一定的困难。文中系统介绍了利用基岩河道系统位错对沿走滑断层的河流位错地貌进行分析的方法。系统水系位错是构造过程和地表过程沿走滑活动断层相互作用的结果,是穿过走滑活动断层的河流累积位错量的同时在溯源侵蚀作用下向上游方向增长的现象。对青藏高原东部甘孜-玉树、鲜水河、昆仑东段3条走滑断裂带的河流位错地貌进行的解译、测量和统计表明,沿3条断裂带都发育系统水系位错,河流从源头到断层的上游长度(L)越长,其累积的位错量(D)越大,两者之间存在线性相关关系D=a·L。为研究青藏高原东部构造地貌演化过程中走滑断裂带的作用提供了重要依据。     

基于遥感和重力多源数据研究沂沭断裂带南段及周边断裂的交切关系

以沂沭断裂带南段(沂水县—郯城县)及周边地区为研究对象,收集该地区的遥感影像、数字高程模型和布格重力数据,研究区域构造地貌和地壳深部构造特征,进一步对沂沭断裂带南段与周边断裂的交切关系予以分析.研究结果显示:在遥感影像中,蒙山山前断裂和苍尼断裂的构造地貌特征明显,断裂沿线发育水系转弯、河流错断、断层陡坎、断层崖、断层三角面等地貌现象,反映了两断裂正断兼左旋走滑的活动性质,其中蒙山山前断裂向东延伸至莒南县附近,苍尼断裂向东延至郯城一带,两条断裂在地貌上均截切了沂沭断裂带;在重力细节场中,两断裂形成了不同尺度上的重力梯度带,切割至下地壳深度,在地壳浅层至深层均交切于沂沭断裂带,且交切处出现扭曲、断折、串珠状等重力异常现象,证实其在地壳深部切穿沂沭断裂带.因此,两条断裂的遥感和重力场解译结果具有明显的一致性,在地貌及深部均截切沂沭断裂带南段,使其出现分段性特征.此外,在临沭县附近发现了一条新断裂,即相庄—沙岭断裂,该断裂在地貌上呈北高南低,沿线水系发生左旋同步转弯,且在1—3阶重力细节场中形成线性梯度条带,故推测该断裂下切至中地壳深度,在临沭县附近截切沂沭断裂带交切于东地堑,并未延伸至西地堑.      

水系夹角分布特征对墨脱断裂活动性的指示意义

墨脱断裂位于南迦巴瓦构造结的东边界,区域受到印度洋季风气候影响,降雨充沛,水系非常发育。本文提取了墨脱断裂南东盘不同级别汇水盆地与雅鲁藏布江的夹角(水系夹角),根据水系夹角的分布初步研究了墨脱断裂的运动性质及断裂分段。所提取的27个水系夹角中,大多数介于90°一117°之间,小型盆地水系夹角沿断裂没有明显的变化,表明沿断裂的地形特征对盆地水系夹角的影响基本一致。但大型盆地水系夹角普遍大于中、小型盆地,且以背崩乡为界,东北段水系夹角大于西南段,表明水系形态长期受到墨脱断裂左旋走滑的影响,东北段左旋走滑速率大于西南段。面积最大的水系分布在墨脱断裂东北段,在地形和断裂共同作用下,该盆地水系夹角为117°,沿断裂位移量为25.5km。结合雅鲁藏布江断裂带已有的GPS测量数据,认为南迦巴瓦变质体以东侧墨脱断裂和西侧东久-米林断裂为边界,从拉萨块体之下折返至地表,产生的构造挤压作用使高喜马拉雅块体向西南-西方向不断推进,且运动速度由东至西逐渐减小。南迦巴瓦构造结垮塌构造及强烈的侵蚀作用使该区域出现重力损失,地壳出现均衡反弹,导致南迦巴瓦杂岩体向地表折返,其过程控制着墨脱断裂的运动方式。     

活动走滑断裂带的断错水系与地震

断错水系 所谓断错水系指的是由于断层活动,主要是走滑错动造成穿过断层的河谷被错动变位,发生急剧转折以至水系重新配置的现象。它是判定活动断层的一个重要标志。是研究地壳水平运动,断层走滑活动状况的重要对象。利用断错水系所反映出的断层错动情况结合古地震的研究可作为判断断层位移速率、大震重复率的一个方法。在我国,对断错水系现象的注意     

郯庐断裂带白山-卅铺段第四纪以来的活动习性

根据构造地貌遥感解析,发现郯庐断裂带沿庐江白山到桐城卅铺一线显示1组平行断层,现场地震地质调查验证其为1组活动断层。通过断层剖面观测、样品采集及样品测试分析和宏微观构造分析,结果表明,郯庐断裂带在白山—卅铺一带第四纪以来仍具有黏滑、蠕滑交替的变形活动。其中,在柯坦—卅铺一带,最年轻的水系被NE向断层组右旋扭折,其断层物质的微观观测和测龄结果表明该断裂段第四纪时的活动具有脆、塑性过渡变形特征,强烈活动时间处于早、中更新世;而白山剖面断层泥年龄测试结果则反映相应断层段在中、晚更新世曾有过较强烈的活动。断层泥超微(SEM)和显微观测结果亦表明该断裂段曾发生黏滑、蠕滑交替的构造变形事件,且表现为先黏滑后蠕滑;结合水系呈现缓慢扭折表征,近年来沿断裂有不少微震发生,表明郯庐断裂带在白山—卅铺段的最新滑移方式主要表现为蠕滑,也就是说,该段积累的应力以蠕滑或微震等方式缓慢释放,据此推测未来一定时期内不易孕育强烈地震     

唐山地震深浅构造关系研究

地表观察和浅层高分辨率地震探测表明 ,唐山断裂与地震地表主破裂带的位置、产状均一致 ,且具有高角度西倾的逆冲走滑性质 ,发生过右旋水平错动和向东逆冲的垂直活动 ,而次破裂带与褶皱构造活动引起的其他断裂直接相关。根据瞬变磁场和深地震探测结果分析 ,唐山地区存在莫霍面斜坡和地壳“背斜”、中地壳水平滑脱和扩展断裂、上地壳高角度逆冲走滑断裂和背向斜构造 ,它们组成 1幅多层次、多级序的复式逆断裂 -扩展背斜构造图像 ,控制了唐山地震的孕育和发生     

武都—康县断裂带活动性初步研究

武都—康县断裂是位于甘东南地区区域大断裂中的一条左旋走滑并兼有逆冲分量的活动断裂。通过卫片解译和野外地质调查,对活动断裂几何分段、地貌和地质特征进行了研究。结果表明:武都-康县断裂可分为西(F1)和东(F2)两段,分别为上板桥-长坝镇断裂段和沈家园-窑坪断裂段;晚更新世以来断裂的活动形成了丰富的断错地貌现象,例如水系和山脊左旋位错、断层三角面、断层崖、垭口、鞍部、跌水和地裂缝。断裂西段为全新世断层,年代距今(1.730±0.111)ka至(1.670±0.141)ka之间,活动性比较强烈,并在甘泉一带发现全新世活动特征明显,主要以左旋走滑为主,同时伴有逆冲分量;而东段可能是晚更新世断层,以逆冲作用为主,并伴有左旋水平运动。     

东北断块区的现代地壳垂直形变及其构造活动的意义

东北断块区的地壳垂直形变主要表现为下降,形变等速率线延伸方向北西占优势,北西向的泰来～双城地形变“背斜”几乎占据全区,显示出现代构造活动以北西向为主导;北西和近东西向活动断裂沿倾向滑动明显,北北东向活动断裂走滑较为突出。东北地区的垂直形变可能主要反映了中部和上部地壳的变化。东北断决区现代活动可能以蠕滑形式为主。     

基于加权证据权模型的丽江—小金河断裂中南段滑坡易发性评价

丽江—小金河断裂全新世活动强烈、地震频发,沿断裂带的滑坡地质灾害极为发育。以断裂带中南段两侧10 km为研究区,根据地质地理环境和滑坡发育特征,选取高程、坡度、坡向、距活动断裂距离、距河流水系距离、距道路距离、工程地质岩组、降雨量、土地利用类型以及地震动峰值加速度10个影响因子为评价指标,运用加权证据权模型,开展丽江—小金河断裂中南段滑坡易发性评价,基于自然断点法将滑坡易发程度划分为高易发、中等易发、低易发和非易发4个级别,评价结果AUC值为0.81。结果显示：(1)研究区内滑坡受坡度、断裂、水系、岩性因素的影响程度更高;(2)高易发区和中等易发区主要沿断裂带和金沙江等主要河流水系两侧分布,在玉龙县、松坪乡、大东乡等周边区域较集中;(3)西川乡处于高易发区,但目前滑坡灾害点较少,应加强关注。     

关中地区垂直形变场及其动态演化特征

应用关中地区20余年的精密水准资料，用分段线性速率动态平差法进行统一起算基准的拟稳平差计算．得出了197l～1976、1976-1980、1980-1986和1986～1996年度的垂直形变速率图，从动态的观点研究了关中地区地壳垂直形变场的演化特征。研究结果表明：（1）地壳垂直形变场有规律的变化与区域应力-应变场的微动态活动有关，青藏亚板块和华北亚板块对关中地区的构造变形交替起主导作用，并产生了不同形变特征；（2）地壳垂直运动不是线性的。有加速、反向和停顿，长期平均垂直运动速率低于各时段的变化；（3）地壳垂直变化与断裂活动密切相关。垂直形变的逆继承性构造活动时期远小于继承性构造活动时期；（4）西安是一个特殊沉降区。由于过量开采地下水引起地面急剧下降。     

水系展布方式与断裂活动程度的关系

作者在研究中发现水系的展布集中于区域内主要的活动断裂带方向及其正交方向上，并且断裂带活动程度越高，这种集中越明显，在文中，运用岩石破裂试验结果及水系展布受构造活动影响的观点对此进行讨论。     

活动断裂带中地震分布时空结构的信息维 D1sub>特征初探

活动断裂带中地震时空分布的信息维 D1避免了容量维 D0的缺陷,考虑了每一地震事件对信息所作的贡献,从新的角度反映了地震分布时空结构特征.计算表明,炉霍大震前鲜水河断裂带地震分布时间结构信息维 D1=0.1051,这是该区大震活动的一个参考性判据.安宁河断裂带十七年现今地震分布时间结构信息维:北段,D1（tN）=0.1363;南段,D1（tS）=0.06710.地震空间分布信息维:北段,D1（KN）=1.053;南段,D1（Ks）=0.7758.南北两段分属信息维维数不同的两个自相似系统.南段地震活动自组织程度较高.这有助于强震重点监测区内主要危险段的判定地震时空分布 D1特征探索对于活断层研究以及地震预报都有一定的意义.      

北天山中段近期垂直形变特征研究

利用1987-2003年北天山地区跨断层流动水准资料，对该区近期地壳垂直运动进行了初步研究。认为目前北天山构造带上玛纳斯、乌苏等地带垂直差异运动幅度或速率较大。当上述地区垂直差异活动状态发生明显变化时，应对其加强监视。     

闽粤沿海全新世垂直构造运动的速率

基于华南地区新构造运动具有断块垂直差异运动的特征,本文主要根据目前已测定的,分布于闽粤沿海地区的若干个全新世海相沉积物的放射性年代,海拔高度等数据,初步估算和对比闽粤沿海不同断块构造区的垂直构造运动的速率,并探讨它与地震活动的关系     

Delineation of potential seismic sources for seismic zoning of Iran

A total of 235 potential seismic sources in Iran and neighboring regions are delineated based on available geological, geophysical, tectonic and earthquake data for seismic hazard assessment of the country. In practice, two key assumptions are considered; first, the assumption of earthquake repeatedness, implying that major earthquakes occur preferentially near the sites of previous earthquakes; second, the assumption of tectonic analogy, which implies that structures of analogous tectonic setting are capable of generating same size earthquakes. A two-step procedure is applied for delineation of seismic sources: first, demarcation of seismotectonic provinces; second, determination of potential seismic sources. Preferentially, potential seismic sources are modeled as area sources, in which the configuration of each source zone is controlled, mainly, by the extent of active faults, the mechanism of earthquake faultings and the seismogenic part of the crust.     

地壳深部稳定性——震源体破裂机制和摩擦滑动机制的综合研究

本文通过地壳应力测量结果和地震资料的综合分析,对深部应力状态与断层运动的关系作了讨论:进而应用库仑准则,推导了三维应力作用下完整岩体和已有的任意空间方向断层面的失稳条件及其滑动方式的解析表达式.通过建立描述岩体和已有断层稳定性的两个函数————破裂函数 Fm 和摩擦函数 Ff,给出了应用破裂机制和摩擦滑动机制综合分析地壳稳定性和失稳性态的方法:根据这种分析方法并结合华北平原区的水压致裂应力测量资料,以及孔隙压力、大地热流等观测结果,定量研究了本区地壳的稳定问题,计算并图示了地壳内破裂函数沿深度的分布,以及各种走向和倾向断层面上的摩擦函数和剪应力分布;计算中以 Byerlee 定律作为断层运动的约束条件,并考虑了地壳密度纵向非均匀性导致的垂直应力沿深度的非线性增长以及深部超静水压力的异常孔隙压力作用.结果表明,华北平原区地壳失稳性态主要表现为已有断层的滑动;伴有高剪应力降的断层运动的深度范围在8至2.0多公里之间:陡断层稳定性低于缓断层,其运动方式以走滑为主;本区 NNE-NE 走向的陡断层是一组易震断层,其震时错动为右旋走滑;孔隙压力的增长对地壳稳定性有显著的影响;华北平原区深部高异常孔隙压力是地震活动的一种重要背景.      

断裂对地下水力扩散的影响及其与诱发地震关系的讨论

本文重点讨论了断裂规模、断裂相交网络和断裂力学的性质对地下水力扩散的影响,及其与诱发地震的关系。指出断裂密集成带的地方,水力扩散大。根据流体流动规律,水力扩散沿断裂方向流体流速大,断裂越长越深,沿断裂方向水力扩散距离就越大。而水力扩散随深度的变化,由于不同深度上岩性变化和应力状态的不同,有的深度上的岩类可能出现扩容而增大水力扩散。因此它并不是随围压的增大而单值地减少。 文章指出断裂的末端和断裂的交汇处是地下水富集的地方,在水富集地方的四周,水力扩散比其它地方要大。另外现代活动的张性和张扭性断裂比压性和压扭性断裂的水力扩散大。文章还提出水沿断裂扩散是水库诱发地震的直接原因。水力扩散大的断裂,水库诱发地震的可能性大,规模大而活的断裂诱发地震的震级可能大。     

台湾地区地震的空间关联维特征与构造环境研究

采用关联维方法对台湾地区地震活动的空间特征进行了研究。先利用 10 0a来台湾的地震目录计算各个地震区、带的关联维数 ,将地震空间分布的分形特征定量表达出来 ,然后综合分析地震空间分布的关联维数和孕震构造环境之间的关系 ,得出了以下结论 :1)台湾东、西部地震区由于地震属于不同的大地构造单元 ,因此关联维数有较大的差异 ;2 )在各地震区内部的各个地震带由于板块构造、地壳结构、活断层分布上的差异 ,而具有与其构造特征相对应的关联维数 ;3)各地震带内部的各个不同的部位又由于不同的构造应力场 ,而导致地震分布上出现不同的丛集性 ,表现为不同的关联维数。这些结论充分说明通过关联维分析所得到的地震活动的空间图像与地震活动所代表的不同地质构造背景有着良好的对应关系     

IDENTIFICATION OF PALEO-EARTHQUAKES OF LUOYUNSHAN PIEDMONT FAULT BY QUANTITATIVE MORPHOLOGY OF LIMESTONE FAULT SURFACES

The quantitative analysis of morphologic characteristics of bedrock fault surface is a useful approach to study faulting history and identify paleo-earthquake. It is an effective complement to trenching technique, specially to identifying paleo-earthquakes in a bedrock area where the trenching technique cannot be applied. This paper focuses on the Luoyunshan piedmont fault, which is an active normal fault extending along the eastern boundary of the Shanxi Graben, China. There are a lot of fault scarps along the fault zone, which supply plentiful samples to be selected to our research, that is, to study faulting history and identify paleo-earthquakes in bedrock area by the quantitative analysis of morphologic characteristics of fault surfaces. In this paper, we calculate the 2D fractal dimension of two bedrock fault surfaces on the Luoyunshan piedmont fault in the Shanxi Graben, China using the isotropic empirical variance function, which is a popular method in fractal geometry. Results indicate that the fractal dimension varies systematically with height above the base of the fault surface exposures, indicating segmentation of the fault surface morphology. The 2D fractal dimension on a fault surface shows a ‘stair-like’ vertical segmentation, which is consistent with the weathering band and suggests that those fault surfaces are outcropped due to periodic faulting earthquakes. However, compared to the results of gneiss obtained by the former researchers, the characteristic fractal value of limestone shows an opposite evolution trend. 1)The paleo-earthquake study of the bedrock fault surface can be used as a supplementary method to study the activity history of faults in specific geomorphological regions. It can be used to fill the gaps in the exploration of the paleo-earthquake method in the bedrock area, and then broaden the study of active faults in space and scope. The quantitative analysis of bedrock fault surface morphology is an effective method to study faulting history and identify paleo-earthquake. The quantitative feature analysis method of the bedrock fault surface is a cost-effective method for the study of paleo-earthquakes in the bedrock fault surface. The number of weathered bands and band height can be identified by the segment number and segment height of the characteristic fractal dimension, and then the paleoearthquake events and the co-seismic displacement can be determined; 2)The exposure of the fault surface of the Luoyunshan bedrock is affected and controlled by both fault activity and erosion. A strong fault activity(ruptured earthquake)forms a segment of fault surface which is equivalent to the vertical co-seismic displacement of the earthquake. After the segment is cropped out, it suffers from the same effect of weathering and erosion, and thus this segment has approximately the same fractal dimension. Multiple severe fault activities(ruptured earthquake)form multiple fault surface topography. The long-term erosion under weak hydrodynamic conditions at the base of the fault cliff between two adjacent fault activities(intermittent period)will form a gradual slow-connect region where the fractal dimension gradually changes with the height of the fault surface. Based on the segmentation of quantitative morphology of the two fault surfaces on the Luoyunshan piedmont fault, we identified four earthquake events. Two sets of co-seismic displacement of about 3m and 1m on the fault are obtained; 3)The relationship between the fault surface morphology parameters and the time is described as follows:The fractal dimension of the limestone area decreases with the increase of the exposure time, which reflects the gradual smoothing characteristics after exposed. The phenomenon is opposite to the evolution of the geological features of gneiss faults acquired by the predecessors on the Huoshan piedmont fault; 4)Lithology plays an important role in morphology evolution of fault surface and the two opposite evolution trends of the characteristic fractal value on limestone and gneiss show that the weathering mechanism of limestone is different from that of the gneiss.