中国活动构造基本特征

最近20年来我国活动构造研究进入了定量研究阶段, 并取得了很大的进展. 总结这些定量研究成果, 编制了1∶400万中国活动构造图, 尽可能详尽地表示了活动断裂、活动褶皱、活动盆地、活动块体、火山和地震等不同类型的活动构造及其运动学参数, 总结了中国活动构造的基本特征. 喜马拉雅和台湾为板块现代活动边界构造带, 活动强烈, 断裂滑动速率大于15 mm/a; 大陆板内地区构造活动以块体运动为特征, 可以划分出不同级别的地壳和岩石圈块体, 其中以青藏、新疆和华北断块区现代构造活动最为强烈; 各区200多条活动构造带的运动学特征表明, 板内构造活动是一种有限制的低速率块体运动, 块体边界构造带的水平滑动速率一般小于10 mm/a, 最大为10~15 mm/a, 因而不支持高速率滑动的逃逸理论.     

川滇地区活动块体最新构造变动样式及其动力来源

基于“活动块体”的基本概念,综合历史地表破裂型地震的空间分布、主干活动断裂和次级活动断裂的展布特征等,川滇地区可划分出4个一级块体:马尔康块体(Ⅰ)、川滇菱形块体(Ⅱ)、保山-普洱块体(Ⅲ)和密支那-西盟块体(Ⅳ)等;受次级北东向断裂的切割,川滇菱形块体(Ⅱ)可进一步划分为川西北(Ⅱ_1)和滇中(Ⅱ_2)2个次级块体,保山-普洱块体(Ⅲ)包括保山、景谷和勐腊等3个次级块体(Ⅲ_1,Ⅲ_2,Ⅲ_3)。通过断错地貌学的定量研究,厘定了川滇地区各级块体主干边界活动断裂的基本类型和长期滑动速率值;运用矢量分析的方法确定了块体的运动状态,并讨论了变形协调性问题,指出川滇地区各级块体运动是平移、转动和隆升等3种基本运动的复合或叠加,其中马尔康块体、川西北和滇中两个次级块体南东向或南南东向平移速率1～5mm/a,顺时针转动角速率1.4～4°/Ma,隆升速率1mm/a左右;保山-普洱和密支那-西盟两块体也发生过大规模的顺时针转动.它们是印度板块与欧亚板块碰撞、印度板块北移引起板块边缘或内部变形局部化和差异运动的应交响应。由于存在横向活动逆断裂带对东向或南东向平移分量的吸收和转换,青藏高原物质的向东逃逸量或挤出量是有限的,为“叠瓦状道冲转换-有限挤出模型”。     

川滇菱形块体顺时针转动的构造学与古地磁学证据

川滇菱形块体内部受NE向丽江 -小金河断裂的切割 ,可进一步划分为川西北次级块体和滇中次级块体等南北 2个部分 ;各次级块体东边界断裂有规律地左旋滑动、西边界断裂的右旋滑动及其滑动速率值的差异 ,反映出新生代时期各次级块体作向SE的水平滑移叠加绕垂直轴顺时针转动的复合运动。其中 ,川西北次级块体SE向的水平滑移速率 5mm/a ,顺时针转动角速度 1 4°/Ma ;滇中次级块体SE向的水平滑移速率 3 5mm/a ,顺时针转动角速度约 1 5°/Ma。在滇中次级块体内部姚安、大姚、永仁、昆明北马街等地采集到约 90个古新世地层的定向样品 ,通过交变退磁和热退磁获得了它们各自的剩磁矢量 (实验磁偏角和磁倾角 ) ,由实测磁偏角与期望磁偏角相比可知川滇地区滇中次级块体中新世早期以来的顺时针转动累积量可达 30°～ 4 8°。次级块体的整体转动与块边活动断裂的左旋滑动符合左旋走滑断裂作用区块体作顺时针转动的运动学模式     

活动断裂带构造变形定量分析

为了把较高空间分辨率区域的GPS观测资料用于强震地点预测,提出了活动断裂带构造变形定量分析方法. 该方法主要通过沿断裂带主断层线两侧划分若干形变单元,求解各单元的几何变形和相对错动参数等,定量估算断裂带各分段滑动及应变速率;进一步基于断裂带整体变形的协调性,确定可能存在的异常段及其性质和程度. 利用1991——2001年GPS速度场资料对川滇块体东边界带的实例分析显示, 则木河-小江断裂的冕宁-宁南-东川一带,为主断层活动相对闭锁而左旋剪应变积累速度较高的异常段.      

川滇南北向构造带早中生代构造变形研究

贺兰-川滇南北向构造带是划分中国大陆东西的地幔陡变带,其南段川滇南北向构造带是由几个性质不同的构造系统叠加组成的复杂构造带.研究发现,位于扬子地块西缘的川滇南北向构造带发育由雁行状左行走滑断裂为骨架的走滑构造带.走滑构造带经历了两期构造叠加,早期变形为北东-南西挤压应力场形成的一系列北西-南东走向的逆冲断裂,晚期北西-南东挤压应力场环境下沿先前的逆冲断层形成一系列左行走滑断裂.在这些左行走滑断裂之间,发育一些中生代盆地,盆地沉积相和古流向研究显示,这些盆地的形成受走滑断裂控制.因此,依据盆地内最老地层限定,扬子西缘走滑构造带形成于早中生代.作者认为,这个走滑构造带的形成,很可能与晚三叠世-侏罗纪时期扬子地块顺时针旋转并持续向北俯冲-碰撞有关,川滇南北向构造带在早中生代中国大陆的主体碰撞拼贴过程中就已经开始形成.     

川滇地区活动块体边界断裂现今运动和应力分布

基于川滇地区活动块体划分及断裂构造现有认知,文中构建了包含块体主要边界断裂的二维有限元接触模型,利用1991—2015年长期GPS观测结果,采用"块体加载"方法模拟块体边界带现今的运动,得到了断裂滑动速率和应力分布.结合震源机制解、地震活动性等资料,对川滇地区大型左旋走滑断裂带滑动速率分配、传递与应力转换的关联,局部区域正断型震源机制解的构造机制以及红河断裂南、北段地震活动性差异的可能成因进行了初步探讨.主要结论包括:1)东昆仑断裂带和鲜水河-小江断裂带的左旋走滑由NW向转变为近SN向,断裂强烈转折区吸收了部分走滑分量并转化为应变积累,呈高应力分布特征.2)受小江断裂左旋剪切的影响,红河断裂中南段以右旋走滑兼微弱挤压运动为主,并牵引断裂北段右旋走滑,与金沙江和德钦-中甸断裂共同构成右阶斜列右旋剪切变形带,正断型震源机制解多分布于该变形带的构造拉分区内.3)红河断裂中南段为弱压性,北段呈弱张性,更易破裂,地震活动明显强于中南段.     

曲江断裂晚第四纪活动特征及滑动速率分析

曲江断裂位于川滇菱形块体的东南端,沿该断裂地震活动强烈,是1970年MS7.7通海地震的发震断裂。基于遥感影像解译、野外地质和构造地貌观测结果、断裂几何学及运动学解析,总结认为曲江断裂第四纪以来以右旋走滑为主且具有倾滑运动分量,沿断裂走向运动学存在差异。NW段以右旋走滑为主,局部有明显正断分量;SE段为右旋走滑兼NE盘向SW盘逆冲。曲江断裂在全新世活动强烈,沿走向错断地貌广泛发育,累积水平位错量3.7~830m。通过对错断地质体、地貌单元的断距进行测量,并对其进行14C或光释光定年,得到断裂晚第四纪平均滑动速率为2.3~4.0mm/a。断裂活动速率的变化与运动学分段有很好的响应:NW段断裂以右旋走滑为主,滑动速率3.0mm/a,存在0.6~0.8mm/a的构造抬升;由于受到小江断裂的影响,断裂SE段逆冲分量增加,滑动速率相应降低(3.0mm/a),存在1.1mm/a的构造抬升,表明断裂NW段和SE段存在差异抬升。     

2021年漾濞MS6.4地震震区地裂缝的构造内涵

1 研究背景 川滇菱形块体是青藏高原东缘侧向挤出最强的活动块体,地震活动强烈而频繁.其西南边界——红河断裂带是一条右旋走滑的活动断裂,其西北边界——金沙江断裂是一条多期活动的缝合线构造,表现为右旋走滑兼逆冲性质.维西—乔后断裂位于川滇菱形块体西部边缘,南与红河断裂相接,北与金沙江断裂相连,是红河活动断裂带的北延部分(图1).     

基于GPS资料约束反演川滇地区主要断裂现今活动速率

以GPS数据给出的川滇地区(96°~108°E, 21°~35°N)速度场为约束, 依据研究区已知断裂分布情况建立连接断层元模型, 用最小二乘方法反演了该地区主要活动断层的现今错动速率. 结果显示, 印藏碰撞引起的北北东向推挤和高原隆升引起的重力势能作用造成青藏高原物质东向挤出. 遇到来自稳定华南块体的阻挡后, 高原东南部物质相对稳定欧亚板块转向南东方向继而向南运动, 使得川滇地区围绕喜马拉雅东构造结作顺时针转动, 造成川滇地块东侧断裂作左旋走滑活动, 而其西侧断裂以右旋走滑活动为主. 其中甘孜-玉树、鲜水河、安宁河、则木河、大凉山、小江断裂及其向南西方向延伸的部分和打洛-景洪、湄沾断裂构成青藏高原东南部东向挤出的东北边界和东边界, 左旋速率分别为0.3~14.7, 8.9~17.1, (5.1 ± 2.5), (2.8 ± 2.3), (7.1 ± 2.1), (9.4 ± 1.2), (10.1 ± 2.0), (7.3 ± 2.6)和(4.9 ± 3.0) mm/a. 青藏高原东南部东向挤出的西南边界似乎不是由单一断裂带构成, 而是在较宽范围内形成的一条右旋剪切带. 位于红河断裂北东侧的南华-楚雄-建水断裂和西南侧的无量山断裂带、龙陵-澜沧断裂活动性较强, 分别具有(4.2 ± 1.3), (4.3 ± 1.1)和(8.5 ± 1.7) mm/a的右旋走滑活动. 但金沙江断裂目前基本不活动, 红河断裂的活动性不强. 龙门山一带没有发现明显的地壳活动, 而其西北方向的活动带(龙日坝断裂)约有(5.1 ± 1.2) mm/a的右旋走滑分量. 川滇菱形块体内部的一些断裂表现出较强的活动性, 其中理塘断裂左旋走滑速率为(4.4 ± 1.3) mm/a, 拉张速率(2.7 ± 1.1) mm/a; 玉农希断裂及其周边地区右旋剪切形变速率为(2.7 ± 2.3) mm/a, 地壳缩短速率(6.7 ± 2.3) mm/a. 丽江-小金河断裂中段活动性强于北段和南段, 达到左旋走滑(5.4 ± 1.2) mm/a, 拉张(0.5 ± 1.0) mm/a. 与此同时, 讨论了不同断裂锁定深度对结果的影响, 并得到鲜水河断裂的锁定深度为15 km, 70%置信区间为11~19 km. 上述反演结果表明, 研究区存在多条错动速率非常有限的活动断裂, 将地壳分割成多个相互运动的地块, 青藏高原的东向挤出通过这些断裂的活动被吸收和调整, 而不是少数大型走滑断裂的快速走滑造成向东南方向的“逃逸”.     

川滇地区活动块体划分与现代构造应力场分区研究综述

总结了30多年来川滇地区活动块体划分与现代构造应力场分区的主要研究认识,对二者之间的联系进行了初步讨论。对于川滇地区活动块体的划分,不同学者给出的宏观格局基本一致,但对其中一些次级块体的划分和边界断裂存在不同的认识。学者们对川滇地区现代构造应力场整体特征的认识较为一致,但对应力场的具体划分存在不同看法。川滇地区活动块体的划分格局基本确定了现代构造应力场的分区,但二者并不完全一致。开展这两方面的深入研究,对进一步认识川滇地区构造变形特征具有重要意义。     

渭河盆地北缘断裂带活动特征的初步研究

本文从渭河盆地北缘断裂的形成和活动时代,活动特征等资料出发,结合北缘断裂带及整个盆地历史地震活动和新生界地层发育特征的综合分析,对北缘断裂带的活动期次,主要断层的运动幅度和滑动速率及其时空演变规律和机制等问题进行了探讨。文章指出,北缘断裂带的形成是一个由盆地中心向北逐渐扩展的过程,自上新世起,断层活动明显有东强西弱的变化特征,而且扩展方向也发生了偏转。这一转变及活动强度的东西差异与山西剪切带对渭河盆地的影响密切相关     

MIGRATION OF LARGE EARTHQUAKES IN TIBETAN BLOCK AREA AND DISSCUSSION ON MAJOR ACTIVE REGION IN THE FUTURE

On the basis of summarizing the circulation characteristics and mechanism of earthquakes with magnitude 7 or above in continental China, the spatial-temporal migration characteristics, mechanism and future development trend of earthquakes with magnitude above 7 in Tibetan block area are analyzed comprehensively. The results show that there are temporal clustering and spatial zoning of regional strong earthquakes and large earthquakes in continental China, and they show the characteristics of migration and circulation in time and space. In the past 100a, there are four major earthquake cluster areas that have migrated from west to east and from south to north, i.e. 1)Himalayan seismic belt and Tianshan-Baikal seismic belt; 2)Mid-north to north-south seismic belt in Tibetan block area; 3)North-south seismic belt-periphery of Assam cape; and 4)North China and Sichuan-Yunnan area. The cluster time of each area is about 20a, and a complete cycle time is about 80a. The temporal and spatial images of the migration and circulation of strong earthquakes are consistent with the motion velocity field images obtained through GPS observations in continental China. The mechanism is related to the latest tectonic activity in continental China, which is mainly affected by the continuous compression of the Indian plate to the north on the Eurasian plate, the rotation of the Tibetan plateau around the eastern Himalayan syntaxis, and the additional stress field caused by the change of the earth's rotation speed.
Since 1900AD, the Tibetan block area has experienced three periods of high tides of earthquake activity clusters(also known as earthquake series), among which the Haiyuan-Gulang earthquake series from 1920 to 1937 mainly occurred around the active block boundary structural belt on the periphery of the Tibetan block region, with the largest earthquake occurring on the large active fault zone in the northeastern boundary belt. The Chayu-Dangxiong earthquake series from 1947 to 1976 mainly occurred around the large-scale boundary active faults of Qiangtang block, Bayankala block and eastern Himalayan syntaxis within the Tibetan block area. In the 1995-present Kunlun-Wenchuan earthquake series, 8 earthquakes with M_S7.0 or above have occurred on the boundary fault zones of the Bayankala block. Therefore, the Bayankala block has become the main area of large earthquake activity on the Tibetan plateau in the past 20a. The clustering characteristic of this kind of seismic activity shows that in a certain period of time, strong earthquake activity can occur on the boundary fault zone of the same block or closely related blocks driven by a unified dynamic mechanism, reflecting the overall movement characteristics of the block. The migration images of the main active areas of the three earthquake series reflect the current tectonic deformation process of the Tibetan block region, where the tectonic activity is gradually converging inward from the boundary tectonic belt around the block, and the compression uplift and extrusion to the south and east occurs in the plateau. This mechanism of gradual migration and repeated activities from the periphery to the middle can be explained by coupled block movement and continuous deformation model, which conforms to the dynamic model of the active tectonic block hypothesis.
A comprehensive analysis shows that the Kunlun-Wenchuan earthquake series, which has lasted for more than 20a, is likely to come to an end. In the next 20a, the main active area of the major earthquakes with magnitude 7 on the continental China may migrate to the peripheral boundary zone of the Tibetan block. The focus is on the eastern boundary structural zone, i.e. the generalized north-south seismic belt. At the same time, attention should be paid to the earthquake-prone favorable regions such as the seismic empty sections of the major active faults in the northern Qaidam block boundary zone and other regions. For the northern region of the Tibetan block, the areas where the earthquakes of magnitude 7 or above are most likely to occur in the future will be the boundary structural zones of Qaidam active tectonic block, including Qilian-Haiyuan fault zone, the northern margin fault zone of western Qinling, the eastern Kunlun fault zone and the Altyn Tagh fault zone, etc., as well as the empty zones or empty fault segments with long elapse time of paleo-earthquake or no large historical earthquake rupture in their structural transformation zones. In future work, in-depth research on the seismogenic tectonic environment in the above areas should be strengthened, including fracture geometry, physical properties of media, fracture activity behavior, earthquake recurrence rule, strain accumulation degree, etc., and then targeted strengthening tracking monitoring and earthquake disaster prevention should be carried out.     

近场精确定位在卢龙MemLsub6.2地震发震构造研究中的应用

从1982年10月19日卢龙6.2级地震余震近场数字地震资料的391条记录中， 挑选出可用于精确定位的171条地震事件记录，采用Hypoinverse定位方法对45个事件进行了重定位. 精确定位的震中分布显示出一卧倒的反ldquo;Frdquo;形活动地震构造的形态， 两条NNE向断裂被一条WNW向断裂所截断，两组断裂呈脆性断裂常见的共轭状态产出， NNE向的断层正在相互贯通，卢龙附近的滦河河谷发育成了四面断裂包围的断陷盆地雏形. 卢龙地震的发震构造是一个走滑兼张性的断裂组合， 这样的构造与张家口——渤海地震带的整体活动习性相符， 也反映了张渤带作为一个二级地块的分界截断NNE向的一系列断层所起的作用.      

阿拉善活动块体的划分及归宿

通过对阿拉善地区地震活动图象呈现显著的条带状、新构造变形表现为块体的隆升和向北的掀斜、周缘的内部性质各异的断裂活动状况、结晶基底与基底内推覆和滑脱构造发育等构造特征的分析，以及与相邻块体的比较，论证了阿拉善活动块体的存在，对其边界作了厘定，并将其归属到华北亚板块，强调了阿拉善块体为一活动构造，其内部存在一个ＮＥ向的阿拉善地震带，归属于华北地震区。该地区的地震危险性不可低估。     

龙门山断裂带晚第四纪活动性分段的初步研究

NE向展布于松潘-甘孜造山带与扬子陆块之间的龙门山断裂带,是由后山断裂等4条主干断裂及其控制的冲断构造岩片组成的具前展式发育特点的推覆构造带。它形成于印支运动,此后多次活动,第四纪以来活动强烈,但不同地段活动程度具有明显的非均一性。根据地貌、地质构造、布格重力异常和地震活动等资料的综合分析研究认为:1)以位于虎牙—北川—安县一线的近SN向虎牙断裂和擂东断裂为界划分出断裂带西南段和东北段,其活动性迥然不同,西南段晚更新世以来活动强烈,中小地震频繁;东北段第四纪活动微弱,仅偶有小震分布。2)在青藏高原被挤压隆升和块体侧向滑移的作用下,川青地块向SEE滑动,使它东缘发育的岷山隆起与被其截切的龙门山断裂带西南段一起构成了川青地块东部的活动边界,而龙门山断裂带东北段则被遗弃     

帕米尔北缘弧形推覆构造带东段的基本特征与现代地震活动

帕米尔北缘弧形推覆构造带东段由强烈活动的艾卡尔特弧形活动褶皱－逆断裂带与卡兹克阿尔特弧形活动褶皱－逆断裂带南、北两条巨型边缘弧形构造带及其间的推覆构造构成。每个弧形带分别由多个不同级别的、相对独立的次级弧形构造组成。每个弧形构造实际上就是一个独立的逆冲推覆席体，都有其各自独特的几何学、运动学、动力学特征，但同时又具有自相似性特征。独立地震破裂区或形变带与独立活动的弧形推覆构造可能具有一定的对应关系     

山西太谷断裂带全新世活动及其与1303年洪洞8级地震的关系

最新调查结果表明，太谷断裂断错山前冲沟Ⅰ级阶地以及在黄土台地前缘形成断坎，在地表及探槽中多处见到断裂断错全新世地层，断裂的最新活动是1303年洪洞8级地震，活动方式为右旋走滑兼正倾滑活动. 在该次地震中，太谷断裂与灵石隆起上的绵山西侧断裂、临汾盆地东边界的霍山山前断裂一起活动，形成长约160 km的地表破裂带. 除此之外，该断裂曾在全新世中期及距今7 700年以后有过活动. 由此得到，在山西断陷系，两个断陷盆地边界断裂的贯通活动发生8级特大大震.      

青藏高原东北缘、鄂尔多斯和华北唐山震区的地壳结构差异——深地震测深的结果

划分大陆活动地块的重要标志之一是它们在地壳结构间的差异。大陆不同地块具有不同的地壳结构特征。这些结构和构造上的不同反映了它们在地壳内部的变形特征和动力过程的差异。文中利用深地震宽角反射 /折射剖面的结果 ,讨论了青藏高原东北缘东昆仑巴颜喀拉地块、鄂尔多斯地块和华北地块唐山震区地壳结构的差异。它们分别是变形强烈的活动地块、内部变形小相对稳定的地块和现代发生过强震的活动地块。在地壳结构上它们之间的差别是明显的。这些差异表现在地壳的分层性质、上地壳和下地壳的结构、地壳结构的不均匀尺度、壳 /幔分界的性质、壳内低速层的分布、地壳界面、特别是莫霍面的构造形态等方面     

天山山前主要推覆构造区的地壳缩短

利用平衡地质剖面方法研究天山山前主要褶皱带的地壳缩短,其中3条平衡剖面分别横跨天山南簏的柯坪逆断裂-褶皱带和库车逆断裂-褶皱带,2条剖面横跨天山北簏的玛纳斯活动逆断裂-褶皱带,其余1条剖面横跨吐鲁番中央隆起逆断裂-褶皱带。柯坪活动逆断裂-褶皱带、库车逆断裂-褶皱带、玛纳斯逆断裂-褶皱带和吐鲁番盆地的地壳缩短量分别为40~45km、27~37km、8·5~10·5km和6~7km。天山山前活动逆断裂-褶皱带在EW向上互不重叠,它们的缩短量大致代表了该经度上新生代的最小地壳缩短量,反映出天山地壳缩短由西向东减小的趋势。假定天山山前活动逆断裂-褶皱带开始形成的时间为距今2·5Ma的西域砾岩沉积期,考虑到博阿断裂、塔拉斯-费尔干纳断裂在SN向上的缩短活动分量,上述4个地段的最小缩短速率分别为15·4~17·3mm/a、12·7~16·5mm/a、3·8~4·5mm/a和2·3~2·7mm/a。活动走滑断裂在天山内部特定位置向左偏转,走向由NW转为NWW,在断裂转折的部位走滑活动量转化为天山SN向的缩短变形     

青藏高原东部构造块体的运动学及形变特征分析

通过分析青藏高原东部的活动断裂资料和GPS速度场数据,试图阐述活动地块的几何学、运动学和形变特征。初步认为:(1)第四纪特别是晚更新世以来的活动地块边界带与早期的构造单元边界密切相关,但也具有明显的新生性;(2)根据两种资料推导出的各个活动地块的运动学特征基本上是吻合的,其中鲜水河-玉树-玛尼断裂带是一条重要的分界线,其南、北部活动地块的运动方式差异明显;(3)除了活动地块的边界带强烈活动外,各个地块内部也显示出很强的变形;(4)晚更新世以来,青藏高原地壳的运动学和形变特征表现为在印度板块挤压力作用下,活动地块在向NE方向的运动过程中遇到稳定地块阻挡,调节方式是地壳增厚以及南、北部地块分别向SE-SSE和NWW-W方向的构造软弱部位水平侧向迁移。