河流阶地演化与走滑断裂滑动速率

断裂滑动速率是活动构造定量研究的最重要参数之一,不仅可以直接应用于活动构造的地震危险性预测和工程场地的地震安全性评价,还为地球动力学研究提供不可缺少的重要信息。原理上,断裂滑动速率可以用总位移量除以其累积时间而获得,但准确地确定断裂滑动速率并不是一件容易的事情,不同方法和研究者测定的同一条断裂的滑动速率可以相差3倍。文中通过对河流基座阶地演化及其对走滑断裂错动响应过程的分析发现,当一条山前河流切入河漫滩使其废弃形成阶地后,断裂的走滑位移使得河流两侧的阶地陡坎都遭到错动,其中一侧的下游阶地陡坎被错入河道而遭到河流的侵蚀,另一侧的下游阶地陡坎被错离河道,受到河流上游右侧地貌的保护而免遭侵蚀。因此,被错离河道一侧的阶地陡坎的位移在上阶地形成时就开始积累,阶地面的暴露年龄相当于位移累积的起始年代。另外,被错离河道一侧的阶地陡坎在下阶地停止侧蚀(可能同时开始接受沉积)时就开始累积位移,下阶地的初始沉积年代也代表阶地陡坎位移开始累积的时间。当然,如果能够获得被位移阶地陡坎的上下阶地年龄,就更能够把滑动速率限定在可靠的范围之内。在上述分析的基础上,提出3种利用河流阶地确定走滑断裂滑动速率的方法:第一是利用上下阶地年龄限定     

存在低刚性不均匀体情况下的走滑断裂

在含有椭圆包体的介质中，利用由３型裂纹组成的二维模型分析了不均匀介质中的走滑断裂，以例评估局部或层状不均匀体对断裂发展的影响，表征和控制不均匀介质中断层的主要特征是有效剪切应力的空间变化，有效剪切应力变化范围可解释同一地区的地震事件的各种不同应力降值，在含有低刚性不均匀体的介质中的应力场最明显特征是在不均匀体内有效剪切应力大幅度减少，这个结果可以用来解释沉积层中动态扩展的破裂受到抑制作用，同时它也     

冲积扇河流阶地演化对走滑断裂断错位移的限定

滑动速率是活动断裂定量研究的重要参数,是指在一段时间内断裂两盘相对运动的平均速度,是断裂带上应变能累积速率的重要表现,常被用于评价断裂的地震危险性。区域河流地貌特征及水系演化会受到构造活动的显著影响,因此分析河流地貌演化是研究构造变化特征的重要方法,也是限定断裂滑动速率较为可靠的方法。在总结河流地貌演化过程模式的基础上,考虑地形地貌因素的影响,建立了河流阶地位错模式和位错量的测量方法,并以阿尔金断裂东端断裂近垂直穿过的高岩沟为例,建立了其河流阶地的演化过程及其与断裂位错的关系,得到了不同阶地因断裂活动形成的位错量。结合前人的阶地测年结果,估算得到了阿尔金断裂在该段的水平滑动速率为(1. 80±0. 51) mm/a。     

再议走滑断裂与地震孕育和发生条件

走滑断裂是与大地震关系最紧密的活动断裂带。研究走滑断裂带上大地震是如何孕育和发生的是地震学家们极为关心的问题。构造地质学研究表明,走滑断裂是一个复杂的构造系统,反映了在剪切作用下产生的各类变形组合。文中立足于国内外不同走滑断裂带实例,对连续或不连续走滑断裂的几何学、运动学和演化过程进行了研究和总结;分析了走滑断裂的枢纽作用,发现枢纽轴部强烈挤压,形成闭锁,应力在此集中,应变在此局部化,地震在此成核和孕育。当闭锁的枢纽轴被突破时,沿走滑断裂发生失稳错动,产生突发性大位移,伴随大地震发生。而在不连续走滑断裂不同性质的阶区,则遵循其相应的应力场和破裂机制孕育和发生相应规模和类型的地震。     

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…

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东段和海原断裂南段的走滑转换，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－宝鸡断裂由４条断层组成７０ｋｍ的宽带，中更新世以来表现为左旋增滑运动。     

阿尔金断裂中段晚新生代走滑过程的沉积响应

通过阿尔金断裂中段晚新生代盆地的沉积特征和构造变形过程的野外观测和室内分析, 建立了阿尔金断裂中段晚新生代的沉积序列; 并根据盆地断裂-沉积-古地貌的恢复, 推断晚新生代阿尔金断裂至少经历了3期走滑作用过程. 通过晚第三纪沉积体错移和盆地形成与演化过程的复原分析, 提出了阿尔金断裂晚新生代以来80~100 km左旋走滑位错的地质新证据.     

阿尔金主断裂东端第四纪左行走滑的新证据

通过对阿尔金主断裂东端早更新世冲积相砾岩的追踪,发现疏勒河古冲积扇沉积的西边界距现今疏勒河河口约 10km,由此提出了阿尔金主断裂东端第四纪以来左行走滑错动 10km的沉积学新证据。通过对疏勒河河口阶地的分析,认为疏勒河河道沿阿尔金主断裂 2 8km的肘状弯曲除主要反映了断裂的左行走滑外,可能还包含了河流弯折段侧向侵蚀因素的影响。对阿尔金主断裂东端第四纪期间的位错量和走滑速率进行了讨论     

阿尔金断裂与大陆走滑断裂

阿尔金断裂是亚洲大陆内部一条明显的活动在滑断裂。阿尔金断裂与土尔其的北安纳托利亚断裂遥相对应,它们控制了青藏高原和中央安纳托利亚高原向东 向西方向的挤出(逃跑)运动。阿尔金断裂除了具有陆内大陆走滑断裂的特征外,还有特殊的性质。文章还简要地介绍了挤出构造。     

滇西南地区孟连断裂晚第四纪走滑速率的厘定

通过卫星影像解译和野外实地调查,获得滇西南地区孟连断裂的几何特征和活动性参数。孟连断裂总体走向NE-NEE向,不具有明显的分段性,连续性较好。断裂从单侧控制着沿线的勐滨、孟连和勐马三个新生代盆地的发育。断裂沿线地貌以线性较好的断层谷、断层崖和断层陡坎为主,并发育多级左旋位错的河流、冲沟和阶（台）地等,观测到的最小左旋位错约为7 m。采用高精度Li-DAR测量方法,对4处典型水平位错地貌进行精细测量,根据获得的相应地貌面年代,得到孟连断裂晚第四纪以来平均左旋走滑速率为2.2±0.4 mm/a。其结果与滇西南地区其他NE向左旋走滑断裂滑动速率相当,反映了区域构造活动的整体协调性。根据跨断层地质体最大左旋位错量9.5±1.8 km,估算断裂开始左旋走滑的时代为距今4.7±1.6 Ma左右,即中新世中晚期。     

利用滑动速率、古地震资料估算走滑断裂的粘滑及蠕滑量的方法

断层走滑包括粘滑和蠕滑,前者是伴有强震发生的快速运动,后者则是一种缓慢的无震稳滑运动。这２ 种运动常随时间交替出现,共同构成了断层的基本运动方式。在利用断层滑动速率讨论大震重复率的问题中,人们最关心的问题则是如何从总滑动量中分辨和划分出其中所包含的粘滑和蠕滑量,特别是对蠕滑量的划分,因为它直接影响着大震重复率的正确性。笔者在野外考察的基础上,对昌马活动断裂的位移量进行了分级,确定出昌马断裂带全新世以来的水平滑动量大致可划分为５个级别：３１～４１ ｍ ;２５～３１ ｍ ; １５～２２ ｍ ; ８～１３ ｍ ;１～５．５ ｍ ,同时依据古地震学方法并结合１４Ｃ断代法及断层崖形成年代的数学模拟计算,求得全新世以来在昌马断裂带上共发生５ 次古地震事件。在上述２ 项资料确定的基础上,进一步对昌马断裂带的粘滑及蠕滑量进行了划分,并给出了它们随时间的变化情况     

滇西南地区澜沧断裂全新世滑动速率与走滑起始时间探讨

通过卫星影像解译、野外实地调查和地质填图,获得滇西南地区澜沧断裂的基本特征和活动性参数,澜沧断裂属于龙陵—澜沧新生地震断裂带的东南段,北起耿马县联合村,向南东经澜沧县哈卜吗、战马坡、大塘子至澜沧县城东南,总体走向NNW,长度约85km。该断裂为一条全新世活动的右旋走滑断裂,兼具倾滑分量,沿断裂形成了丰富的断错地貌现象,主要表现为断层陡崖、冲沟右旋、断层陡坎、断层沟槽、断层垭口和断陷凹坑等。通过详细的野外考察,选择典型断错地貌进行差分GPS测量,结合所获相应地貌面的年代数据,得到该断裂全新世以来平均右旋走滑速率为(4.2±2.3)mm/a,其结果与现今GPS观测所得速率相当,反映了该断裂长期以来滑动速率的稳定性。同时根据岩体的最大位错量4.6~4.8km,估算断裂开始右旋走滑的时代为距今约1.1 Ma,即早更新世晚期。     

阿拉善地块南缘的左旋走滑断裂与阿尔金断裂带的东延

阿拉善地块南缘发育了由5条走向近EW、向西收敛、向东撒开的断裂组成的断裂束,每条断裂长度一般>100km,控制第四纪盆地呈EW向长条状展布,卫片上线性影像清晰,晚第四纪以来表现出左旋走滑活动的特点。断裂束西段的金塔南山断裂与阿尔金断裂带东段的宽滩山段趋于交会,并与文殊山构造隆起之间构成构造转换关系。分析认为金塔南山断裂以及整个阿拉善南缘断裂束是阿尔金断裂左旋运动的东延部分,断裂束在平面上“帚状”的、向东撒开的构造样式有利于走滑运动量的分解、消减和吸收,符合走滑断裂末端的构造特点。阿拉善南缘断裂束的左旋走滑活动有可能是阿尔金断裂带进一步向东扩展的结果,其时代可能发生于早更新世末—中更新世初     

走滑活动断裂的障碍体与地震破裂的关系

系统收集了中国大陆走滑活动断裂带上障碍体（阶区）与地震破裂的资料,探讨了障碍体止裂尺度与地震破裂的关系及其分段意义。统计分析表明,走滑活动断裂带上地震的震级与障碍体的阶距、阶距与次级段长度具有较好的线性关系。障碍体的阶距可以作为判定地震破裂止裂尺度的极重要标志,是进行破裂分段的前提和基础。     

利用滑动速率,占地震资料估算走滑断裂的粘滑及蠕滑量的方法

断层走滑包括粘滑和蠕滑,前者是伴有强震发生的快速运动,后者则是一种缓慢的无震稳滑运动,这２种运动常随时间交替出现,共同构成了断层的基本运动方式,在利用断层滑动速率讨论大震重复率的问题中,人们最关心的问题则是如何从总滑动量中分辨和划分出其中包包含的粘滑和蠕滑量,特别是对蠕滑量的划分,因为它直接影响大震重复率的正确性,笔者在野外考察的基础上,对昌马活动断鲜明的位移量进行了分级,确定出昌马断裂带全新以来     

无人机提取走滑断裂构造信息——以西准噶尔冬别列克断裂为例

由断层活动形成的构造地貌是强震与长期地表过程共同作用的结果,其形态包含着丰富的构造信息。但受限于测量技术和精度,如何从复杂的构造地貌中识别这一信息一直都是活动构造研究的难点。文中结合运动重建模型(SFM, Structure from Motion)的无人机(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)低空航测技术,以准噶尔盆地西边界的冬别列克左旋走滑断裂为研究对象,重点选择了断裂构造变形典型的区域(南段:阿合别斗河阶地;北段:乌勒雪特河阶地)作为研究对象,利用微型旋翼无人机对特征区域进行航拍,得到了断裂的大比例正摄影像(DOM)和数字高程数据(DEM),对地貌单元的精细划分并对其与断层的切割关系进行了解译,获得了断裂准确的构造活动信息。对比两个典型区域的阶地位错量,分析了断裂沿线的阶地,共划分了4级阶地:Ta5(49.7 m±1.9 m)、Ta4_(max)(30.7m±2.1 m)、Ta4_(min)(20.1～22.8 m)、Ta3(12.0 m～12.7 m)和Ta2(8.7 m±0.6 m)。     

走滑断裂的枢纽运动是形成特征地震的一种机制

本文通过特征地震特点与枢纽运动特征的对比分析,得出走滑断裂的枢纽运动是形成特征地震的一种机制,断裂的枢纽轴部是特征地震发生的位置。研究结果表明,富蕴、海原、炉霍和郯城地震断裂皆属特征地震断裂     

西南天山迈丹断裂阿合奇段左旋走滑的证据及其最新活动

柯坪推覆构造的根部断裂记录到的地震活动相对较弱,以至于多数学者认为该断裂晚第四纪以来活动性不强。笔者根据遥感影像解译和野外调查得到迈丹断裂的几何展布,确认F3阿合奇段为最新地表破裂带,并通过一系列河流阶地的左旋位移测量确定其晚更新世以来有过走滑活动。结合地貌测量和探槽开挖得到断层垂直错距,探槽揭示的古地震事件发生在距今(1.76±0.22)ka之后,根据现场考察获得的活动构造定量数据,依据不同震级与地表破裂关系式推算出该次古地震震级为7.5级。研究成果可能对区域活动断裂的研究以及区域活动构造图像的完整性提供基础资料,同时最新地表破裂证据的发现可能有助于更新认识该断裂的危险性。