鄂尔多斯盆地西缘的构造分区性探讨

鄂尔多斯盆地西缘东邻鄂尔多斯地块,西北部、北部与弧形展布的阿拉善地块以新生代的断陷相隔,西部紧邻北北西-北西西向弧形分布的六盘山褶皱冲断带,西南部则与秦祁褶皱带相接,中部恰好处于阿拉善和六盘山及秦祁褶皱弧形构造相交处.盆地西缘处于稳定的块体（鄂尔多斯地块）和多期活动、内部整体性较差的块体（阿拉善地块）边部,多期活动的褶皱造山带（秦祁褶皱带）的交汇复合部位.     

断块构造|活动断块构造与地震活动

张文佑院士是我国最杰出的构造地质学家和大地构造学家,他提出和倡导的地质构造力学分析和历史分析相结合及断块构造理论符合当代构造地质和构造运动研究的新方向。断块构造是地球构造运动最基本的型式,板块构造是全球范围内的岩石圈构造,是最高一级的岩石圈断块构造。活动断块是现今构造运动最基本的型式,它既控制主要活动构造带和地震活动带的分布,也控制不同地区地震活动特征的差异。断块边界构造带是在构造变形和运动场中的不连续变形带,应力在此释放,应变在此局部化,位移在此发生,其差异活动最为强烈,因此,断块边界构造带是强震发生带,其活动性质会控制震源断层的特性。大地震孕育和发生在边界活动构造带的某些特殊部位,对其成核的构造和物理过程尚需深入进行研究。要特别注意断块整体性活动对地震活动的控制作用,断块的这种整体性活动与一定时期内地震活动主体地区分布有密切关系,所以,在活动构造研究中,要把断块的整体性活动与活动构造带的个体活动结合起来。     

中国活动构造与地震活动

文中研究了中国活动构造与地震活动的关系 ,包括活动断裂、活动褶皱、活动盆地和活动块体与地震活动的关系。全部 8级、绝大部分 7～ 7.9级地震均发生在活动块体边界活动构造带内 ;但对内部有次级活动构造的块体而言 ,少数 7～ 7.9级地震和部分 6～ 6 .9级地震也可能发生在块体内部的活动构造带上。大地震与活动断裂、活动褶皱和活动盆地的关系十分紧密 ,70多次 7级以上地震的同震破裂带及其位移参数与活动构造完全一致 ,7～ 8级地震均发生在活动断裂、活动褶皱和活动盆地带内 ,仅个别地震由于发生在高原和高山区 ,情况不明 ,6～ 6 .9级地震则大约有 5 %～ 15 %发生在活动构造带外或者情况不明。由于中国各断块区应力环境的差别 ,各区活动构造变形和地震发震构造类型也有所不同 ,文中对不同构造区走滑型 ,逆断裂褶皱型和正断裂拉张型活动构造和地震发震构造模型作了讨论。     

鄂尔多斯块体新生代构造活动和动力学的讨论

鄂尔多斯块体除西南边界为挤压边界外,四周被共轭剪切拉张带所围限,东西和南北两侧分别为右旋和左旋剪切拉张带,全新世水平和垂直滑动速率分别达5mm/a和0.3~3mm/a。鄂尔多斯块体自始新世起从西南挤压边界两端开始发育,逐渐向远端发展,至上新世最后形成山西断陷盆地带。新生代以来块体不断缓慢上升,距今1.40Ma以来的隆起总量为160m.形变测量说明块体现代隆升速率为1~2.8mm/a,周缘断陷盆地带现代下降速率为-4~-5mm/a。块体内部莫霍面变化平缓,埋深40km~42km,上地幔高导层埋深123km~131km,它们在周缘断陷盆地带相对隆起,前者隆起幅度1.5km~6km,后者埋深仅70km~100km.6级以上地震均发生在块体周边活动构造带内,块体内部无6级以上地震发生,4~5级地震也很少。震源机制、地应力和断层滑动矢量测量等得到的主压应力方位为NE-NEE向,与控制块体周边活动构造的区域应力场一致,主要与青藏块体的NE向挤压作用相关,盆地地下深部物质上涌产生的垂直力也起着重要作用。所以,区域性水平应力场和深部物质运动产生的垂直力联合作用是本区新构造活动的动力条件。      

基于实验结果讨论断层破裂与强震物理过程的若干问题

基于断层摩擦滑动实验、含凹凸体断层的变形破坏实验、断层撕裂扩展的实验、交叉断层的变形实验等多种实验结果并结合前人的工作 ,讨论了与断层破裂与强震物理过程相关的若干问题。研究表明 ,断层的整体滑动引起其两侧块体弹性应变的释放 ,是强震发生的原因 ,因此构造活动区具有较大尺度、结构连续且简单、介质均匀的断层 (或断层段 )是产生强震必备的构造条件 ,深部新生断层(盲断层 )向上撕裂扩展产生强震 ,尚需“弱层”提供“解耦”条件以便断层发生整体滑动。强震孕育过程中包含着凹凸体的破裂 ,断层面上凹凸体的尺度、强度及数量决定着前震活动的特征、强震动态破裂过程以及前兆现象。由断层分割的块体通过边界断层的交替滑动、以“框动”的方式运动 ,因此块体周边的断层上强震活动具有交替性。     

四川盆地南部地震区发震构造及其新构造背景

近10年以来,在四川盆地南部的川黔滇交界地区发生了一系列中、强地震,其发震机理引起了广泛的关注和讨论。本文基于历史地震震中分布和区域活动断裂构造编图,发现四川盆地南部地震主要集中在4个地震亚区,分别为马边—永善、鲁甸、长宁和自贡—荣昌等地震亚区,华蓥山断裂带西南段是其中一条重要的地震构造边界带。通过综合分析主、余震分布特征、震源深度和震源机制解等资料,认为该地震区存在2类发震断层,其中马边—永善、鲁甸、长宁地震亚区以基底断层走滑型或走滑逆冲型地震为主,而自贡—荣昌亚区则以浅层滑脱断层逆冲型地震为主。区域挤压应力方向从WNW ESE向至ENE WSW向。双震型地震频发,一次走滑地震往往会触发一组共轭基底断层的同时活动。这些地震构造特征表明它们不同于盆地西缘的龙门山—岷山逆冲走滑型地震构造带,也不同于鲜水河—安宁河—小江走滑型地震构造带,属于一个新生的克拉通地震构造区,因西南扬子地块遭受青藏高原的向东推挤和压迫,构造应力通过“大凉山地块”传递并作用到四川盆地南部,导致扬子地块的断块型结构及其基底断层的逆冲走滑活动,进而主导了该地区的一系列中、强地震的破裂事件。     

伊通地堑岔路河断陷南段构造-沉积特征与油气藏类型

伊通地堑岔路河断陷南段,在地堑西北缘断层及二号断层(F2)的制约下,主要分为梁家构造带和新安堡凹陷两个二级构造单元。根据三维地震资料进行系统的构造解析认为,该区可划分为滚动背斜带、断块隆起带和走滑断陷带三个构造带。该区沉积相类型及其展布规律主要受控于东南缘断层、西北缘断层及F2断层的构造活动。受不同的构造-沉积特征制约,形成西北缘边界断层下的断层-岩性油气藏、中央隆起带断块式油气藏、F2断层控制的构造-岩性复合油气藏。     

青藏高原昆仑—汶川地震系列与巴颜喀喇断块的最新活动

青藏高原是中国最主要的地震活动区之一。最近十多年来,在青藏高原中部连续发生了1997年西藏玛尼Ms7.5级地震、2001年青海昆仑山Ms8.1级地震、2008年3月新疆于田Ms7.3级地震和5月四川汶川Ms8.0级地震及2010年青海玉树Ms7.1级地震,它们相继发生于青藏断块区巴颜喀喇断块四周边界活动断裂带上,是该断块最新活动的结果。发生于断块南北边界断裂上的3次地震都是走滑断裂错动的结果,发生在断块东南端的汶川地震则是挤压逆冲断裂的产物,而西北端的于田地震则呈现出张性特征,它们共同反映青藏断块区巴颜喀喇条状断块向东南方向滑动的最新活动。自1900年以来,青藏断块区和巴颜喀喇断块的强震活动表现出多期活动和区域性转移的特征,20世纪早期Ms7.0级以上强地震活动的主体地区在青藏断块区北部边界构造带,中期转移到高原南部喜马拉雅板块边界构造带和断块区南部断块,最近十多年来则在巴颜喀喇断块及周缘边界断裂上活动。青藏高原这种块体活动和地震活动与澳大利亚-印度板块对亚洲大陆的推挤作用相关,因而,青藏高原和巴颜喀喇断块的强震活动与澳-印板块边界苏门答腊强震活动相对应。目前苏门答腊地区强震活动仍在继续,因此,近期对巴颜喀喇断块及青藏高原南部地区的强震活动和强震危险性仍需加以注意。     

2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震发震构造浅析

2017年8月8日21时19分,四川阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,震中位于巴颜喀拉块体东边界虎牙断裂和东昆仑断裂带东段塔藏断裂交汇区域,地震构造背景较为复杂。地震导致了房屋和道路破坏、滑坡崩塌。根据高分辨率卫星影像解译、阶地坎变形的测量和测年数据得到：塔藏断裂东段晚第四纪以来以左旋走滑为主,兼逆分量,水平滑动速率为2.7~4.1 mm/yr,垂直滑动速率为0.56~0.6 mm/yr。结合此次地震的主余震分布、主震震源机制解等综合结果,初步建立了三维发震构造模型,分析认为此次地震属于走滑型地震,主破裂倾角57°~77°,发震断层可能是塔藏断裂的一条分支,是青藏高原块体向东推挤的一次地震事件。基于历史地震、活动断裂和形变观测方面的研究,巴颜喀拉块体具备显著的强震构造背景,对于该块体边界带周缘的强震活动和变形需要继续关注。     

华北平原历史强震构造特征剖析

本文从地表地震断层、全新世断裂活动及区域构造讨论了华北平原近300年6次强震的构造特征.研究结果表明,这6次强震均有相应的地表地震断层出现,并与它们各自极震区等震线长轴方向一致.北西向地表地震断层为左旋走滑,北东向地表地震断层为右旋走滑.这些地区存在全新世活动断裂及古地震现象表明这些强震不是当地的首次强震破裂,华北平原强震存在原地重复现象.区域地震构造分析结果表明,强震地点与华北平原内第三纪断陷盆地的关系并不明显,而全新世活动断裂与华北平原周边构造的交叉部位则是近代强震活跃地区,也是值得注意的未来强震危险地点.     

中国活动构造研究的进展与展望

本文试图在世界活动构造研究背景下概括中国活动构造研究的进展，并对最近20年来中国的活动构造研究，包括几何学、滑动速率、古地震和大震重复间隔、分段理论和应用、活动褶皱、深浅构造耦合关系、城市和海域活动构造探测、块体划分和块体运动、地震危险性的未来断裂滑动量评价及中国现代构造活动动力学等进行简要评述，对今后在这些方面的发展进行概略的讨论。     

Space-time distribution patterns of destructive earthquakes in the inner belt of central Japan: Activity intervals and locations of earthquakes

Based on a block structure model of the inner belt of central Japan, an examination was conducted of the space-time distribution patterns of destructiv magnitudes M 6.4 or greater (M =Japan Meteorological Agency Scale). The distribution patterns revealed a periodicity in earthquake activit seismic gaps. Major NW—SE trending left-lateral active faults divide the inner belt of central Japan into four blocks, 20–80 km wide. The occurrenc A.D. with M ≥ 6.4, which have caused significant damage, were documented in the inner belt of central Japan. The epicenters of these earthquakes close to the block boundaries.

Using the relationship between the magnitude of earthquakes which occurred in the Japanese Islands and the active length of faults that generated them, movement is calculated for each historical earthquake. Space—time distributions of earthquakes were obtained from the calculated lengths, the latitud of generation. When an active period begins, a portion or segment of the block boundary creates an earthquake, which in turn appears on the ground surf active period ends when the block boundary generates earthquakes over the entire length of the block boundary without overlapping.

Five seismic gaps with fault lengths of 20 km or longer can be found in the inner belt of central Japan. It is predicted that the gaps will generate ea magnitudes of 7.0. These data are of significance for estimating a regional earthquake risk over central Japan in the design of large earthquake resist

The time sequences of earthquakes on the block boundaries reveal a similar tendency, with alternating active periods with seismic activity and quiet pe activity. The inner belt of central Japan is now in the last stage of an active period. The next active period is predicted to occur around 2500 A.D.     

从断层中心论向块体中心论转变--论活动块体在地震活动中的作用

讨论活动块体在地震活动中的作用。板缘地震在空间上呈线性分布,而中国大陆地震在空间上呈片状分布。大陆强震往往涉及两个以上方向断层的活动,且强震往往沿块体边界迁移或在其两侧断层上对迁。一些强震前后由中小地震震源机制解反映的Ｐ轴方向往往发生近９０°的转向,这种现象难以用区域应力方向变化来解释,但可从块体活动角度出发,用块体两个边界断层的先后错动来解释。地震前异常的远程效应、震后烈度异常分布图像以及地震序列特点等也显示了活动块体的作用。不同地区由地震活动性推测的块体活动方式有所差别,其原因可能和区域主压应力轴与块体两个边界断层走向的夹角不同有关。据此认为,在分析中国地震活动时要把视角从以活动断层为中心转变为以活动块体为中心     

华北地区上新世至第四纪断裂作用型式与左旋扩展

华北地区包含两个新生代引张构造域,即太行山以西的鄂尔多斯周缘地堑系和以东的华北－渤海平原盆地。鄂尔多斯周缘地堑系上新世～第四纪的断裂作用表征为正向倾滑活动为主,同时具有右旋或左旋走滑分量的运动型式,指示了ＮＷ－ＳＥ向地壳引作用,华北－渤海盆地内上新世～第四纪的断裂作用发生在ＮＮＥ至ＮＥ走向的断鲜明带上,具有右旋和正向倾滑的斜向运动特征,ＥＷ走向的秦岭断裂系华北引张构造域的东界,表现为右旋走滑,与Ｅ     

Earthquake dynamics during unrest episodes at Campi Flegrei Caldera (Italy): A comparison with Rabaul (New Guinea)

We have analysed the earthquake sequence occurred at Campi Flegrei during an unrest episode of strong ground uplift and seismicity, occurred in the period 1982–1984. The maximum magnitude of these events was about 4. Both earthquake occurrence and ground deformation have been interpreted in terms of the role played by a ring fault system, inward dipping, related to phenomena of caldera collapse and resurgence. Earthquakes are of mixed strike-slip and normal fault type. They show a dip movement opposite to the static ground deformation. The rising of the internal block with respect to the zone external to the ring fault, as observed by ground deformation, should cause thrust fault slip on the fracture system, whereas a normal fault dip component is observed. The simulation of the stress field generated by overpressure in a magma chamber in presence of lateral discontinuities, as performed by a boundary element method, allows to hypothesise that reverse fault slip on the ring fault is mainly aseismic, and such aseismic movement is able to focus normal fault shear stress along the lateral discontinuities. Aseismic slip on the ring fault in response to static deformation is also supported by the low amount of seismic moment released (M₀ ≅ 10¹⁵ Nm), about two orders of magnitude lower than expected from the shear slip on the discontinuities needed to accomplish the total static surface deformation (1.8 m). Such results have been compared with observations at Rabaul caldera, during a similar unrest episode. In such area, the seismic moment release is in good agreement with shear slip produced on a system of outward dipping ring faults, and seismicity is much more focused on the fault structures. The comparison between the two areas shed new light about the dynamics of earthquakes in calderas, as due to the role of bordering ring fault systems.     

华北克拉通破坏区最新构造运动起始时间讨论

华北克拉通破坏区是历史破坏性地震频发区,震源机制解和地震地表破裂带等反映出历史地震的发震断层为新生走滑断层,很难用地壳的伸展构造系统来合理解释.首先对1679年三河-平谷M8.0级地震的大厂隐伏凹陷西边界夏垫断裂进行高分辨率地震勘探和上盘钻孔地层进行标定,然后在河套断陷盆地带大青山南麓晚更新世湖相地层中识别出2期角度不整合面(UC1和UC2),并进行了系统测年,综合近年来活动断层比例尺填图和城市活动断层探测成果,明确指出,在华北克拉通破坏区,代表新生代早期地壳伸展运动的铲形正断层的活动性在上新世至第四纪早期逐渐减弱,到晚更新世早期基本停止活动;晚更新世中期以来大青山构造运动为华北克拉通破坏区最新一期构造运动,主要表现为区域剪切应变条件下新生走滑断层形成和扩展,并伴随相关地震活动.最新构造运动的主要动力来源于青藏高原物质东向挤出,以及其对鄂尔多斯块体西南缘强烈东向推挤作用.这些新认识对深化华北克拉通破坏区地震发震机理研究,理解板内最新变形动力学,均具有十分重要的科学价值.     

甘东南及邻区7级以上强震数值模拟

对强震发生后周围断层及未来强震形势的影响研究具有非常重要的意义.青藏高原东北缘强震频发,对该区的历史强震进行研究很有必要.以青藏高原东北缘及邻区为目标建立3D黏弹性有限元模型,依据中国大陆Ⅰ级块体和青藏高原Ⅱ级块体划分及活动断裂分布确定模型块体边界及断裂位置,使用GPS观测资料作为模型边界条件,数值模拟1900年以来7级以上强震发生的动力学过程.计算结果表明:① 青藏高原东北缘及邻区区域水平构造应力场特征大致呈从西向东,从南向北减小分布.② 模拟结果说明强震主要发生在背景场应力和强震引起的等效应力加载的断层上.③ 历史强震序列对1970年以来地震的影响:康定地震加速触发了炉霍地震的发生;康定、炉霍地震对松潘地震无加速触发作用;康定、炉霍、松潘地震对共和地震无加速触发作用;炉霍、松潘、共和地震对汶川地震的影响较小;汶川地震延缓了芦山地震的发生.      

TECTONIC DEFORMATION AND STRONG EARTHQUAKE ACTIVITIES ON THE EAST BORDER OF TIBET PLATEAU

TECTONIC DEFORMATION AND STRONG EARTHQUAKE ACTIVITIES ON THE EAST BORDER OF TIBET PLATEAU