青海玉树地区活动断裂与地震

青海玉树是巴颜喀拉地块西南边界上的典型历史强震区。最新的活动断裂遥感解译与地表调查结果表明,该区新构造期间主要发育清水河断裂带、玉树断裂带、阿布多断裂带和杂多断裂带4条NW向左旋走滑活动断裂带。其中,构成玉树—鲜水河—小江断裂系尾端构造的玉树活动断裂带是该区活动性最显著的岩石圈断裂。该断裂是由当江断裂、结古—结隆断裂和巴塘断裂3条斜接的主干断层和夹杂其间的多条次级断裂所共同构成的Z型左旋剪切张扭性变形带。它在上新世以来和晚第四纪期间的左旋走滑速率为4.0~5.4mm/a,调节了该区大部分的块体挤出与旋转变形,并构成该区大震活动的主要控震构造。历史强震梳理和古地震研究揭示,玉树主干走滑断裂带自约14530a BP以来至少发生了包括2010年地震在内的共11次大地震,原地重复间隔平均在千年以上,最长达近3000a。1738年玉树西北地震之后,玉树—甘孜断裂带的主干断层表现为平均间隔为50~100a的低频、串联式分段破裂过程,并且大震活动存在从东南向西北迁移的趋势。通过对玉树断裂未来大地震危险性进行综合地质判定认为,该区至少仍存在6段未来百年内大地震危险程度不同的地震空区,潜在的大地震震级为Mw6.6~7.3,其中危险性相对较高的段落主要是当江断裂带的当江—拉则段和结古—结隆断裂带上的结隆—叶卡诺段与桑卡—相古段。     

2010年玉树地震(Ms7.1)地表破裂特征、破裂机制与破裂过程

2010年4月14日,青海省玉树地区发生Ms7.1级地震,造成大量人员伤亡和财产损失.地震发生后,我们对地震地表破裂带进行了详细的考察,并对同震位移量进行了精确的测量.根据野外考察和测量的结果,对玉树地震的地表破裂特征、同震位移量及其分布特征进行了分析,并对地震的破裂机制和破裂过程进行了探讨,取得如下认识:(1)玉树地震形成了沿鲜水河断裂带西北段(甘孜-玉树断裂)分布的东、西两条地表破裂带,西段破裂带分布在微观震中附近的隆宝湖拉分盆地中,长约19km;东段破裂带沿扎曲河南岸及巴塘河西岸山坡展布,长度约31km;上述两条破裂带之间存在约15km的地表破裂空区;(2)野外测量获得玉树地震的最大同震位移量为2.3m,位于东段地表破裂带中部郭央烟宋多附近;(3)地表破裂和野外构造地貌特征均反映了发震断层处于走滑伸展环境,断层左旋走滑过程中伴随正断作用;(4)地震波反演结果和地表破裂分布特征表明,玉树地震的破裂过程包括两次子事件,分别在地表形成了隆宝湖破裂带和扎曲河、巴塘河破裂带,隆宝湖及玉树县城西侧的山间谷地是在甘孜-玉树断裂长期活动的破裂带阶区转换拉张过程中形成的两个拉分盆地.     

玉树地震地表破裂与宏观震中

2010年4月14日07时49分40.7秒, 青海省玉树藏族自治州玉树县发生M_S7.1级地震。通过现场调查发现, 玉树地震形成了东西两条地表破裂带——玉树地表破裂带和隆宝滩地表破裂带, 分别沿玉树活动断裂、隆宝滩活动断裂的上盘发育, 两条地表破裂带均呈NW向延伸, 二者之间相距22km。隆宝滩地表破裂带, 总体走向290°, 长21.5km, 呈左旋走滑运动, 左旋走滑位移量约1m。玉树地表破裂带, 总体走向310°, 长度23km, 可进一步分为三段。西段和中段表现为左旋走滑, 东段表现为左旋走滑逆冲运动。最大左旋走滑位移量在郭央烟宋多附近, 达2.4m。根据地震地表破裂的位移量大小和建筑物破坏情况认为, 玉树地震宏观震中在郭央烟宋多附近, 宏观震中坐标为:北纬33°03′11″、东经96°51′26″。      

玉树地区巴塘断裂第四纪以来活动性研究

甘孜-玉树断裂带是一条走向NWW,以左旋走滑为主,兼具逆冲分量的全新世活动断裂。甘孜-玉树断裂带中的各种错动地貌都十分发育,且保存完好。本文以甘孜-玉树断裂带玉树段巴塘断裂的地质地貌为研究对象,通过对野外的一些详细调查并结合前人的研究成果对该段晚第四纪活动性进行研究,发现该断裂带沿线上的河流阶地、冲沟错位明显。同时也可为评估甘孜-玉树断裂的长期地震危险性提供资料。最后计算出甘孜-玉树断裂带玉树段巴塘断裂滑动速率每年为2.21mm~3.04mm。     

东昆仑活动断裂带秀沟盆地段晚第四纪构造变形与地貌特征研究

秀沟盆地是发育在东昆仑走滑断裂带上的一级拉分盆地,位于该断裂带西大滩-东大滩段与托索湖段的左阶连接部位.本研究通过解译分析高分辨率遥感影像和数字高程模型(DEM)数据,并结合野外高精度实时差分GPS(RTK-GPS)测量数据,对秀沟盆地第四纪构造活动及其地貌特征进行了研究.研究结果表明,沿东昆仑活动断裂带秀沟盆地段发育了晚第四纪地表地震破裂带、次级走滑拉分盆地、错断阶地陡坎、错断冲积扇等典型走滑构造地貌特征.其中秀沟盆地东北部发现约50km长,而且保存完好的地表地震破裂带,很可能是1902年秀沟盆地东北部M7.0级的地震地表破裂带.在破裂带的长度上,它与1963年发生在其东部阿拉克湖段的M7.0所产生的40km长的地震地表破裂带相近.高分辨率遥感影像的解译结果表明,冲积扇上发育的河流T3阶地与T4阶地之间发生了90m左右的水平断错累积位移,根据同一海拔高度沉积物的宇宙成因核素暴露年代测定资料得出的T3和T4阶地的形成年龄分别是6276±262a和8126±346a,估算出东昆仑活动断裂带秀沟盆地段全新世以来的平均走滑速率为12.9±2.9mm/a.此外,遥感影像解析和野外测量指示晚第四纪冲积扇发生的累积错断距离为2970±30m,根据这些推测冲积扇形成年代约为297±19kaB.P.,由此估算出秀沟盆地段晚更新世以来的长期平均走滑速率为10.1±0.8mm/a.两者结果接近,表明东昆仑活动断裂带秀沟盆地段晚第四纪以来有比较一致的走滑速率.     

玉树7.1级地震断裂特征与地震地表破裂带

2010年4月14日07时49分在青海省玉树县发生了7.1级地震,震中位于 33.2°N,96.6°E,自玉树县城至隆宝镇造成了大量房屋倒塌和人员伤亡.地震发生在NW向的玉树-甘孜断裂西段的玉树-治多断裂上,自隆宝镇东至玉树县城,地震引起了长约50km的地震地表破裂带,主要分布在第三纪红砂岩、高漫滩及河床中,致使公路错断、桥梁位错,并引发大量滑坡和崩滑.震中附近的调查表明,地表破裂带主要沿NW向的玉树-治多断裂展布,总体走向NW320°,分为两组,一组为NW向,另一组为NE向,NW向的破裂为左旋走滑,发育一系列小的类拉分盆地,NE向的破裂表现为正断性质.由震源机制解和断裂特征判定,NW向的玉树-治多断裂为此次地震的发震构造.     

阿尔金断裂系西段——康西瓦断裂的 晚第四纪构造地貌特征研究*

阿尔金断裂带是青藏高原北部的一条大型左旋走滑断裂带,近EW向延伸2000多公里, 它构成了青藏高原与塔里木盆地之间的重要地质边界。康西瓦断裂位于阿尔金断裂带西段, 呈WNW-ESE向延伸约 700km。文章在高分辨率卫星遥感图像(印度遥感卫星5.8m分辨率)和数字高程地形模型(DEM)数据分析的基础上,并结合野外构造地貌考察观测,对康西瓦断裂的第四纪构造活动及其地貌特征进行了初步研究。沿断裂带发育的系统错断水系、错断冲积扇、挤压脊、走滑拉分盆地等典型构造地貌特征表明,该断裂晚第四纪经历了强烈的左旋走滑活动。同时,研究还揭示沿康西瓦断裂发育了一条长约80km的地表地震破裂带,最大同震左旋水平错位为4m,估算产生该地表破裂带的地震是一矩震级为M_w7.3的大地震。 另外,文章根据不同年代地表地貌特征的左旋错位距离,估算出康西瓦断裂晚第四纪以来的长期走滑速率为8~12mm/a,远低于早期估算的20~30mm/a,但是与阿尔金断裂带中、东段的地质估算结果9±2mm/a及GPS测量结果9±4mm/a接近。     

青藏高原大型走滑断裂带晚新生代构造地貌生长及水系响应

大型走滑断裂带对调节印度板块和亚洲板块碰撞后产生的陆内构造变形和地貌生长起着非常重要作用。本文分析了沿青藏高原北缘主要大型左旋走滑断裂带：东昆仑、康西瓦和鲜水河-小江断裂带发育的错断地质体、大型错断水系或水系拐弯等新构造地貌特征,表明这些大型走滑断裂带在晚新生代以来发生了大规模的左旋走滑运动：前新生代地质体错位距离为80～120 km,大型水系累积的位移量可达80～90 km。根据这些走滑断裂带的长期走滑速率为8～12 mm/a,估算上述大型走滑断裂带的左旋走滑运动开始于中新世晚期：东昆仑和康西瓦断裂带左旋走滑运动开始于10±2 Ma; 鲜水河-小江断裂带甘孜-玉树段的左旋走滑运动的开始时间约为8～115 Ma。同样,如果大型水系的沿断裂带出现的大型错位或拐弯能够代表断裂带累积错位的上限,表明发源于青藏高原的黄河、金沙江、喀拉喀什河和玉龙喀什河等一级水系上游大致开始形成于9～7 Ma±。西昆仑山前盆地中河流相沉积的最早响应时间为8～6 Ma,与喀拉喀什河和玉龙喀什河等西昆仑山地区一级水系的形成时间基本一致,表明这些大型水系初始形成时间与左旋走滑构造运动的开始时间准同时。这表明中新世中晚期青藏高原构造演化发生了重要转变。     

西秦岭地区东昆仑-秦岭断裂系晚新生代左旋走滑历史及其向东扩展

要通过在TM遥感图像解译和野外观测的基础上,描述了东昆仑断裂带东段活动形迹的组成和活动断层地貌特征,阐述了甘南高原西秦岭地区新近纪拉分盆地的沉积-构造特征,提出了该区东昆仑-秦岭断裂系晚新生代左旋走滑伸展-走滑挤压-走滑伸展的3个阶段的构造变形模式。指出,中新世晚期至上新世早期,东昆仑-秦岭断裂系以左旋走滑伸展活动为主,伴随着西秦岭地区拉分盆地的形成和超基性火山岩群的发育。这期左旋走滑伸展活动向东扩展导致了渭河盆地新近纪引张应力方向由早期的NE-SW向转变为晚期的NW—SE向。上新世晚期以来(约3．4Ma以前),东昆仑-秦岭断裂系以左旋走滑挤压活动为主,导致早期拉分盆地的轻微褶皱变形,走滑挤压活动主要集中在东昆仑东段玛沁-玛曲主断裂带上。该期构造变动持续到早更新世,它的向东扩展产生了广泛的地壳形变效应,包括青藏东缘岷山隆起带的快速崛起、华北地区汾-渭地堑系的形成和发展以及郯庐断裂带右旋走滑活动等。中、晚更新世时期,断裂系以走滑伸展变形为主,主要集中在东昆仑断裂带东段3个分支上,地块向东挤出伴随着顺时针旋转。     

青藏铁路唐古拉山-拉萨段全新世控震断裂研究

地表调查表明,沿青藏铁路唐古拉山-拉萨段存在5条重要的全新世控震断裂带,从北到南分别是温泉盆地西缘断裂带、安多盆地北缘断裂带、崩错断裂带、谷露西缘断裂带和当雄-羊八井断裂带.构造-地貌和年代学分析结果表明,北部的温泉盆地西缘断裂和安多盆地北缘断裂带的活动强度相对比较小,平均垂直活动速率约为0.2～0.5mm/a.南侧的谷露西缘断裂带和当雄-羊八井断裂带的全新世垂直活动速率为约(15±0.5)mm/a.而中部的崩错走滑断裂带的活动强度最大,晚第四纪期间的走滑速率可达(11±4.5)mm/a.全新世断裂活动和古地震研究表明,其中温泉盆地西缘断裂带、安多盆地北缘断裂带、崩错断裂带的西北分支、当雄-羊八井断裂带的当雄段等区域未来发生强震的概率相对更大.     

郯庐断裂带北段构造特征及构造演化序列

根据大量野外地质调查和盆地地震资料分析,认为郯庐断裂北段在中-新生代发生多期不同性质的活动,形成各具特色的构造变形现象。密山县知一镇敦密断裂韧性剪切带具有左旋走滑特征,其中黑云母~(40)Ar/~(36)Ar-~(39)Ar/~(36)Ar等时线年龄为161±3Ma,是郯庐断裂带被利用发生第二期左旋走滑运动并向北扩展到中国东北-俄罗斯远东地区的产物。四平市叶赫乡佳伊断裂带中负花状断裂形成于早白垩世早中期,是郯庐断裂北段在早白垩世遭受左旋走滑-拉张作用的典型代表。四平市石岭镇佳伊断裂大型走滑-逆冲断褶带、桦甸县敦密断裂"逆地堑"、沈阳-哈尔滨逆冲断裂形成于晚白垩世嫩江运动-晚白垩世末期,这一时期脆性右旋走滑-逆冲事件规模大,影响范围广,导致整个郯庐断裂北段遭受到强烈改造。佳伊断裂带和敦密断裂带中古近纪盆地在横剖面上呈不对称地堑,并且不对称地堑沿断裂带走向发生断、超方向左右变位,是郯庐断裂带北段在古近纪时受右旋走滑、伸展双重机制控制的产物。根据郯庐断裂带北段中-新生代不同地质时期变形特征,建立了郯庐断裂北段构造演化序列。即郯庐断裂北段构造演化分为左旋韧性剪切(J_2末期)、左旋张扭(K_1早中期)、右旋压扭(K_2晚期-末期)、右旋走滑断陷(E)和构造反转(E_3末期)五个阶段。其演化历史主要受控于环太平洋构造域的构造作用。     

青海鄂拉山断裂带晚第四纪构造活动及其所反映的青藏高原东北缘的变形机制

鄂拉山断裂带是分隔青海乌兰盆地 (柴达木盆地的一部分 )与茶卡—共和盆地的一条重要边界断裂 ,长约 2 0 7km ,由 6条规模较大的主要以右阶或左阶次级断裂段羽列而成 ,阶距约 1～ 3.5km。该断裂右旋走滑的起始时代为第四纪初期 ,约在 1.8～ 3.8MaB .P .期间 ,大的地质体累积断错约 9～12km。断裂新活动形成了一系列山脊、冲沟和阶地等的右旋断错及断层崖、断层陡坎等。晚更新世晚期以来 ,鄂拉山断裂带的平均水平滑动速率为 (4 .1± 0 .9)mm/a ,垂直滑动速率为 (0 .15± 0 .1)mm/a。鄂拉山地区的构造变形受区域NE向构造应力作用下的剪切压扁与鄂拉山断裂的右旋剪切和挤压的共同影响 ,共和—茶卡盆地和乌兰盆地均属于走滑挤压型盆地。青藏高原东北缘地区在区域性北东向挤压的作用之下 ,应变被分解为沿北西西向断裂的左旋走滑和沿北北西向断裂的右旋走滑运动 ,形成一对共轭的剪切断裂。鄂拉山断裂及其他北北西走向断裂的发展演化和变形机制表明青藏高原东北缘向东的挤出和逃逸是非常有限的。     

阿尔金断裂晚新生代左旋走滑位错的地质新证据

通过对沿阿尔金断裂中段 (位于东经 88°至 92°)发育的晚第三纪走滑盆地沉积历史和走滑变形过程的野外观测以及对第四纪索尔库里盆地形成和演化过程的沉积环境复原的分析 ,提出了阿尔金断裂中段晚新生代左旋走滑位错的地质新证据。研究表明 ,晚第三纪走滑盆地经历了中新世晚期至上新世早期斜张走滑拉分和上新世晚期以来左旋错动的演化过程 ,沉积体沿断裂的错位分布特征指示至少发生了 80 km的左旋走滑位错。发育于阿尔金山链内部的索尔库里盆地起源于晚第三纪早期强烈的侵蚀作用 ,成为柴达木盆地快速沉积的主要物源区。该侵蚀盆地于中晚更新世闭合并演化成一个独立的沉积盆地。通过侵蚀盆地外流通道的复原指示阿尔金断裂自晚第三纪以来累积了 80～ 1 0 0 km的左旋位错。在此基础上 ,结合穿越断裂构造的 级区域水系形成的洪积裙宽度和主干河道沿断裂迹线的拐折长度 ,探讨了阿尔金断裂晚新生代左旋走滑位错量沿走向分布的特征 ,估算了左旋走滑速率     

2022年青海门源MS6.9地震发震构造和地表破裂初步调查

北京时间2022年1月8日01时45分，青海省海北州门源县发生强烈地震（图1），造成数人受伤，房屋倒塌，部分道路、桥梁、隧道等基础设施被破坏或受损。中国地震台网（CENC）测定该地震的震级为MS 6. 9，震中位于37. 77°N，101. 26°E，震源深度为10 km(https://www.cenc.ac.cn/cenc/dzxx/396391/index.html)。利用欧洲航空局哨兵2号雷达卫星的震前、震后SAR数据进行差分干涉处理，得到同震形变场分布图。限定此次地震以左旋走滑运动为主，断层走向NWW，断层面近直立；主体破裂深度在10 km以上并到达地表，形成长度＞35 km的地表变形带，最大滑动量约2 m。2022年门源MS 6. 9地震发生在青藏高原中北部的祁连- 柴达木次级地块的北部（图1）、托莱山断裂带和冷龙岭断裂带的交会部位，是继1986年和2016年两次门源MS 6. 4地震之后在冷龙岭断裂带上发生的震级最高、地表破裂最长的地震事件。     

辽宁寒岭-偏岭平移断裂带特征及其形成动力机制

寒岭—偏岭平移断裂带位于辽宁东部 ,是中国东部郯庐断裂东盘的一个次级断裂。它控制着辽东鞍山—本溪地区地质体的分布。通过对平移断裂的展布、形态、伴随构造、牵引构造、位移方向和幅度、平移时间、断层尾端及动力学演化等特征研究 ,认为该断裂主要活动于晚三叠世 ,在晚侏罗世—早白垩世最为活跃 ,伴随岩浆侵入活动、火山喷发及陆相沉积。断裂带长约 1 3 0km ,中段位移最大可达 3 1km ,向东西两端逐渐减少。该断裂活跃时期主要表现为左行平移性质。构造的活动 ,主要与中生代时期欧亚大陆与伊佐奈岐板块、太平洋板块的相互作用有关     

Structural evidence for superposition of transtension on transpression in the Zagros collision zone: Main Recent Fault,Piranshahr area,NW Iran

The Main Recent Fault of the Zagros Orogen is an active major dextral strike-slip fault along the Zagros collision zone, generated by oblique continent–continent collision of the Arabian plate with Iranian micro-continent. Two different fault styles are observed along the Piranshahr fault segment of the Main Recent Fault in NW Iran. The first style is a SW-dipping oblique reverse fault with dextral strike-slip displacement and the second style consists of cross-cutting NE-dipping, oblique normal fault dipping to the NE with the same dextral strike-slip displacement. A fault propagation anticline is generated SW of the oblique reverse fault. An active pull-apart basin has been produced to the NE of the Piranshahr oblique normal fault and is associated with other sub-parallel NE-dipping normal faults cutting the reverse oblique fault. Another cross-cutting set of NE–SW trending normal faults are also exist in the pull-apart area. We conclude that the NE verging major dextral oblique reverse fault initiated as a SW verging thrust system due to dextral transpression tectonic of the Zagros collision zone and later it has been overprinted by the NE-dipping oblique normal fault producing dextral strike-slip displacement reflecting progressive change of transpression into transtension in the collision zone. The active Piranshahr pull-apart basin has been generated due to a releasing damage zone along the NW segment of the Main Recent Fault in this area at an overlap of Piranshahr oblique normal fault segment of the Main Recent Fault and the Serow fault, the continuation of the Main Recent Fault to the N.     

Growth, linkage, and termination processes of a 10-km-long strike-slip fault in jointed granite: the Gemini fault zone, Sierra Nevada, California

Field-based structural analysis of an exhumed, 10-km-long strike-slip fault zone elucidates processes of growth, linkage, and termination along moderately sized strike-slip fault zones in granitic rocks. The Gemini fault zone is a 9.3-km-long, left-lateral fault system that was active at depths of 8–11 km within the transpressive Late-Cretaceous Sierran magmatic arc. The fault zone cuts four granitic plutons and is composed of three steeply dipping northeast- and southwest-striking noncoplanar segments that nucleated and grew along preexisting cooling joints. The fault core is bounded by subparallel fault planes that separate highly fractured epidote-, chlorite-, and quartz-breccias from undeformed protolith. The slip profile along the Gemini fault zone shows that the fault zone consists of three 2–3-km-long segments separated by two ‘zones’ of local slip minima. Slip is highest (131 m) on the western third of the fault zone and tapers to zero at the eastern termination. Slip vectors plunge shallowly west-southwest and show significant variability along strike and across segment boundaries. Four types of microstructures reflect compositional changes in protolith along strike and show that deformation was concentrated on narrow slip surfaces at, or below, greenschist facies conditions. Taken together, we interpret the fault zone to be a segmented, linked fault zone in which geometrical complexities of the faults and compositional variations of protolith and fault rock resulted in nonuniform slip orientations, complex fault-segment interactions, and asymmetric slip-distance profiles.     

Seismic observations at an overstep of the western North Anatolian Fault (Abant–Sapanca region, Turkey)

The course of the active North Anatolian Fault system from Lake Abant to Lake Sapanca was traced by its high micro-earthquake activity. If approaching from the east this section includes a broad south to north overstep (fault offset) of the main fault. Local seismicity has been recorded in this area by a semi-permanent network of 8 stations since 1985 within the frame of the Turkish–German Joint Project for Earthquake Research. The effect of the overstep and its complex fracture kinematics are reflected by the seismicity distribution, the variations of composite fault-plane solutions, and by the spatial coda-Q distribution. Areas of different stress orientation can be distinguished and assigned to different groups of faults. The stresses and the tectonic pattern only in part correspond to a simple model of an extensional overstep and its correlative pull-apart basin. Other types of deformation involved are characterized by normal faulting on faults parallel to the general course of the main strike-slip fault and by synthetic strike-slip faults oriented similar to Riedel shears. Shear deformation by this fault group widely distributed in an area north and east of the main fault line may play an important role in the evolution of the overstep. The development of a pull-apart basin is inhibited along the eastern half of the overstep and compatibility of both strands of the main fault (Bolu–Lake Abant and Lake Sapanca– Izmit–Marmara Sea) seems to be achieved with the aid of the fault systems mentioned. The extension of the missing part of the pull-apart basin seems to be displaced to positions remote from the Lake Abant–Lake Sapanca main fault line, i.e. to the Akyaz?–Düzce basin tract. Highest Q-values (lowest attenuation of seismic waves) were found in the zone of highest seismicity north and west of the overstep which is the zone of strongest horizontal tension. If high coda-Q is an indicator for strong scattering of seismic waves it might be related to extensional opening of fractures.