青海大柴旦断裂古地震特征

通过卫星影像解译发现,青海海西地区大柴旦东侧山前洪积扇上发育了一条影像特征清晰、连续性较好的活动断裂带,被称为大柴旦断裂。野外追踪调查确认该断裂为一条总体走向NNW(340°左右),长度约125km的活动断裂带。该断裂属柴达木盆地北缘断裂系的重要组成部分,晚第四纪构造活动具挤压逆冲特征兼右旋走滑分量。山前冲洪积扇保存有多级较小的断层陡坎、断层沟槽和冲沟右旋等断错地貌现象。利用差分GPS技术对断层陡坎进行测量,单条小陡坎的高度一般为0.5~1m,多条陡坎组合累积高度为3~5m。通过对2个天然古地震剖面和3个探槽剖面进行综合分析,最前缘的主控断层为逆冲断层,后缘表现为张性正断层的组合形式,断裂新构造活动具有逐渐向山前扩展的特征。根据样品14C测年结果大致确定了5次古地震事件,其中全新世以来有4次;古地震时间具有准周期性,其复发间隔约为2 000年。最近一次古地震事件的离逝时间是(1 935±60)a B.P.之后,说明大柴旦断裂离逝时间与复发间隔较接近,地震危险性比较高。     

走滑断裂活动导致地应力解耦的机理研究——以龙门山断裂带东北段为例

2008年汶川MS8.0地震后,沿龙门山断裂带系列水压致裂地应力测量结果表明,断裂带东北段(茂县-绵竹连线东北侧)北川、平武及广元等地浅表层最大主应力方向与区域应力场相比发生了25°~69°不等的偏转,亦称地应力解耦。初步分析认为,龙门山断裂带东北段的右旋走滑活动直接导致了区域内最大主应力方向的解耦,且最大主应力方位向偏转角度与断裂右旋走滑活动量正相关。为合理解释这一现象,探讨走滑断裂活动导致地应力解耦的机理,本文采用二维有限元数值模拟方法,选取汶川MS8.0地震断裂(龙门山中央断裂)上的同震右旋走滑位移作为边界条件,首先模拟了龙门山断裂带东北段右旋走滑活动产生的扰动应力特征,之后结合断裂带附近典型钻孔地应力测量结果,叠加该扰动应力作用,从力学机理上深入剖析断裂右旋走滑活动产生的扰动应力对区域应力场(或初始应力场)的影响,并对其附近不同构造部位最大主应力方向偏转现象进行定量解释。初步结果表明：1) 走滑断裂活动导致地应力解耦主要是通过断裂滑动产生的扰动应力对区域应力场的附加影响实现的;2) 在固定的断裂活动长度和摩擦强度情况下,走滑断裂活动导致区域最大主应力方向偏转角度基本与活动断裂走滑位移量呈正比;3) 受汶川MS8.0地震影响,龙门山断裂带大致以茂县-绵竹为界,西南侧的宝兴-映秀-汶川一带最大主应力方向偏转角度很小,基本与区域应力场一致,而东北侧的北川-平武-广元一带则发生角度不等的偏转,3个地区最大主应力方向平均偏转角度分别为65°、56°和29°,该角度与龙门山断裂带东北段同震右旋走滑位移量呈正相关。     

龙门山断裂带三维滑动速率反演及其分段性研究

基于负位错模型,结合粒子群算法反演龙门山中央断裂段的三维滑动速率。反演结果表明,龙门山断裂带的现今构造运动整体而言为右旋逆冲断层,滑动速率较小,其运动特征具有显著的分段性。断裂带南段以逆冲为主,兼有左旋特征;在向北延展过程中逐渐转化为右旋走滑,且走滑分量逐渐加大;龙门山断裂带南北两端具有挤压特征,其中段显示一定的拉张。由此推断,龙门山断裂带现今构造活动,在青藏块体整体移动的影响下,还与其区域应力场和内部地壳结构有关。基于负位错模型,结合粒子群算法反演龙门山中央断裂段的三维滑动速率。反演结果表明,龙门山断裂带的现今构造运动整体而言为右旋逆冲断层,滑动速率较小,其运动特征具有显著的分段性。断裂带南段以逆冲为主,兼有左旋特征;在向北延展过程中逐渐转化为右旋走滑,且走滑分量逐渐加大;龙门山断裂带南北两端具有挤压特征,其中段显示一定的拉张。由此推断,龙门山断裂带现今构造活动,在青藏块体整体移动的影响下,还与其区域应力场和内部地壳结构有关。     

基于光学遥感影像的2019年加利福尼亚MW7.1和MW6.4双震同震形变测量

利用地震前后的Landsat-8和Sentinel-2光学遥感影像数据,基于频率域互相关算法提取加利福尼亚州MW7.1及MW6.4地震的同震形变场,同时针对形变数据易受轨道误差、条带误差及时间失相干的影响,分别采用最小二乘多项式曲线拟合、改进均值相减等方法去除系统误差项。研究表明,MW7.1主震以右旋走滑为主,地表形变的断层迹线呈NNW走向,长度达55 km,最大滑移量约为2.82 m;MW6.4地震的发震断层迹线呈NE走向,长度达15 km,最大滑移量约为1.05 m,推测2次地震的发震断层分别为NNW向右旋走滑断裂及NE向左旋走滑断裂,二者形成典型的共轭关系。     

遥感技术在西藏当雄地区活动断裂调查中的应用

以遥感数据、地震资料以及震源机制解为基础，对西藏当雄地区亚东-谷露断裂以及嘉黎断裂进行遥感解译和对比分析。研究表明，亚东-谷露断裂北段地貌特征为正断拉张及右旋走滑综合作用的结果；中段存在拉张运动与左旋走滑运动，并发育地堑，冲沟位错显示该处具有6～66 m的水平位移量，其中1411年当雄南8级地震在该处产生6～12 m的水平位移；南段次级断层充分发育，北端表现为右旋运动，往南开始表现出左旋运动特征，同时地堑充分发育。结合震源机制解反演结果，推测走滑断层控制该区地壳浅部（8 km以上）以走滑型为主的地震事件的发生，而该处的地堑形成于地壳深部（8 km以下）的正断型应力机制，并控制地壳深部正断型地震事件的发生。嘉黎断裂整体断层隐伏，西段存在右旋运动，往东南则开始出现左旋运动，该处地震事件和应力机制均为走滑型。     

格仁错断裂现今地壳运动特征的InSAR监测与分析

基于干涉合成孔径雷达（InSAR）技术,获得格仁错断裂高空间分辨率的地壳形变速度场,并以此为约束,利用深浅部震间断层位错模型反演断层面上的滑移速率与闭锁深度。结果表明,格仁错断裂性质为右旋走滑,断层两侧存在差异运动,断层上的差异运动自西向东逐渐减弱;InSAR变形结果与GPS观测结果高度一致,远场LOS向最大形变差异达4 mm/a;研究区域内断层剖面分析结果显示,格仁错断层两侧地壳形变差异最大,是区域内控制长波长信号的主断层;格仁错断层面滑动分布不均匀,滑动速率约为2～6 mm/a,断裂西北段滑动速率小于东南段。闭锁程度较高的区域主要位于当惹雍错与孜桂错之间,该地区存在较高的强震危险性。     

汶川 Ms8.0地震前后鲜水河断裂南段的变形特征

对鲜水河断裂南段康定和石棉两个剖面的GPS观测结果的研究表明:离断层较近的站点,由汶川地震前的左旋走滑变为震后的右旋走滑、震前的挤压变为震后拉张;不管是右旋走滑量、拉张量,还是影响范围,汶川地震对石棉剖面的影响明显大于对康定剖面的影响;由于鲜水河断裂南段具有左旋走滑背景,汶川地震的发生在一定程度上缓解了鲜水河断裂南段的地震危险性.     

山东省蓬莱-栖霞金成矿带地壳结构对金成矿的约束

岩浆活动和构造活动是胶东地区金成矿的主要成矿要素,建立岩浆活动和构造活动间的成因联系是成矿机理研究的重要内容。本次贯穿笏山金矿和蓬莱-栖霞断裂带的高精度反射地震剖面测量显示,控矿的陡崖-台前断裂为地壳浅层的铲式断裂,其深部与垂向的蓬莱-栖霞断裂带的主干断裂栖霞-杨础断裂相交。栖霞-杨础断裂切穿地壳,表现出走滑断裂特征,沿断裂存在岩浆活动行迹。蓬莱-栖霞金矿带为以解宋营-紫现头断裂、栖霞-杨础断裂为主干,发育的右旋走滑断裂构造系统。岩浆活动和成矿作用分布于构造系统的局部张性域内。研究表明：胶东地区存在以剪切走滑为主控的构造活动和沿垂直地壳的剪切带与之耦合的岩浆活动。在此基础上,提出了以岩石剪切破裂模式为基础的,右旋走滑断裂控制的岩浆活动和成矿作用相耦合的基于岩石圈剪切破裂的成矿系统模型。     

利用GPS资料反演祁连山断层的三维滑动速率

以位错理论模型为基础,导出了利用GPS观测的水平位移场速率数据反演断层的走滑、倾滑和张开三维运动速率分布的最佳估计反演计算公式,并利用青藏高原东北缘1999~2001年间GPS观测的位移场速率对祁连山断裂的三维运动速率分布进行了反演计算研究。结果表明,祁连山断裂活动速率在断层倾滑方向上明显大于走滑方向和张开方向,而且具有空间分布的不均匀性特征。     

基于三维数据的微粒群反演汶川地震同震滑动

采用2008-05-28汶川大地震的GPS三维同震形变数据，运用微粒群算法，结合位错理论模型，反演龙门山断裂的三维滑动速率。结果表明，龙门山主山前边界大断裂、龙门山后山大断裂、龙门山主中央大断裂均呈现逆冲特征，其中，龙门山主中央大断裂还具有右旋走滑趋势；龙门山主中央大断裂的滑动速率最大，且断层的滑动速率与地表同震位移具有同步响应特征。     

两郧断裂郧阳盆地段几何特征与活动性研究

通过野外地质调查和光释光测年, 分析了两郧断裂郧阳盆地段的几何结构和第四纪活动性。研究表明,两郧断裂几何结构在盆地边缘和盆地内部存在很大不同,在盆地边缘主要呈左旋逆倾滑特征,发育宽大的破碎带,而在盆地内部呈正倾滑特征,断层错断了中更新统,断距最大为20 cm,甚至影响了上更新统;断层上断点沉积物光释光年龄为134.99±15.52 ka和160.95±16.88 ka,显示其在晚更新世早期有过明显的活动。     

南堡凹陷3号构造中—深层两期断裂特征及其对油藏的控制

基于三维地震资料解释和构造几何学,研究南堡凹陷3号构造中—深层两期断裂的油藏的控制作用。结果表明:南堡凹陷3号构造中—深层具有构造体系转换界面和构造反转界面,沙河街组顶部是构造体系转换的关键界面,早期以北东向伸展为主,晚期以南北向伸展兼右旋走滑为主;南堡凹陷3号构造主断层具有长期发育、旋回式活动特征,东西向断层具有活动时间晚、强度稳定特征,存在3类区域构造样式和12类局部构造样式;沙河街组一期断裂影响程度较小,造成深部断层具有较好的断层封闭性,而东营组二期断裂向下断入沙河街组一段内且与砂体连通,在伸展期极易开启并造成油气沿着浅部断层向上运移,深部油气聚集成藏非常有利,也为油藏聚集的有利场所。     

北京平原区夏垫断裂1679年三河—平谷8级地震地表破裂带特征

夏垫断裂是北京地区重要的活动断裂之一。1679年该断裂发生三河—平谷8级地震,是北京及邻区历史记录的最大地震,地表形成了至今仍清晰可见的地震地表破裂带。弄清楚该断裂古地震活动和地表破裂带特征是优化北京地区国土空间开发格局和防灾减灾体系建设的重要内容。通过探槽开挖、光释光(OSL)测年、断层陡坎形态及地层位错分析,揭示了夏垫断裂古地震活动性、古地震序列和地表破裂带特征。结果表明：(1)夏垫断裂大胡庄南探槽显示的地层错断、地震楔及崩积楔等揭示了夏垫断裂的两次古地震事件,分别约为(1.610±0.130)ka B.P.古地震及1679年三河—平谷8级地震,地层位错分别约为0.3、2.5 m;(2)夏垫断裂20 ka以来存在7个期次的古地震事件,大地震的平均复发周期约为2 716年;(3)地震地表破裂带地层位错整体趋势与地形测量数据所得结果基本一致,但在大康庄段到齐心庄段,地层位错距离大于断层陡坎地面测量的高度,表明地表断层陡坎形态可能受人类活动的影响,探槽揭露的地层位错量有助于进一步理解夏垫断裂1679年三河—平谷8级地震地表破裂带特征。     

从老灌河阶地看黑沟大断裂的新近活动

通过对老灌河河流阶地水平错断幅度和垂直错断幅度的测量 ,证实自晚更新世中期以来黑沟大断裂的构造活动十分强烈 ,主要表现为水平方向上的大规模左旋走滑活动 ,在垂直方向上的活动相对来说比较微弱。不管是水平方向还是垂直方向的活动 ,都表现有加速的趋势。     

祁连山中东段地区断层构造和构造变形特征研究

基于中小地震重新定位结果和震源区应力场等地球物理资料,分析祁连山中东段地区断层构造和构造变形特征。结果表明：1）祁连山中东段地区震源深度主要分布于2~20 km。龙首山断裂震源深度分布呈上宽下窄的倒三角形;门源6.4级地震的余震震源深度为5~15 km,倾向SW;金强河断裂东段地震活动性强,倾向NE,倾角较高;老虎山断裂东段地震活动性强,倾向NE,深部呈近垂直产状。祁连山中东段地区震源深度自西向东递增,推测祁连山东段地区更深部可能已发生构造活动。2）研究区主压应力方向为NE-NEE向。3）沿祁连山中东段地区一系列走滑断裂与前缘逆冲断裂的组合破裂是青藏高原北东向挤出的一种重要的构造变形调节模式。     

台湾海峡滨海断裂带的构造特征与活动性

根据台湾海峡滨海断裂带活动断裂调查得到的海底地形、重力、地磁和多道地震探测资料,对滨海断裂带的构造特征与活动性进行了研究。该断裂带总体呈NE向分布,东北端起自牛山岛以东海域,西南端止于兄弟屿以东海域,大体沿50～60m等深线展布,全长约500km,是华南大陆与台湾海峡海盆的分界断裂;断层面近于直立,切穿地壳;在主压应力轴为NWWSEE方向的应力场作用下,断裂以右旋走滑为主,兼逆冲性质;断裂带两侧地形反差大,最新活动性强,控制着两侧新生代地层的沉积,;断裂带上地震活动频繁,是福建沿海地震活动最活跃的断裂带。     

基于Sentinel-1数据的银川盆地现今地壳形变研究

基于InSAR技术,利用Sentinel-1数据获取银川盆地及周边地区2015~2019年高空间分辨率地壳形变速率场。结果显示,银川盆地整体呈下沉趋势,贺兰山东麓断裂及黄河断裂两条主控断裂两侧存在较明显的差异性运动,芦花台隐伏断裂和银川隐伏断裂活动不明显。对一般倾角断层的震间地表形变曲线拟合公式进行改进,实现了基于单一轨道InSAR观测值同时反演断层倾角、走滑速率、倾滑速率以及闭锁深度。将算法应用于灵武断裂的活动状态及闭锁深度反演,得到断裂走滑速率约为303 mm/a,正断倾滑速率约为027 mm/a,闭锁深度约为6.8 km,倾角约为54.7°。此外,InSAR监测发现,石嘴山市和银川市东部存在局部巨幅形变,通过InSAR时序分析及现场调查认为,形变可能由人类活动引起。     

陕西高陵M4.4地震前后断裂活动垂直形变特征综合分析

高陵地震前,震中周缘100 km范围内跨断层垂直形变无明显异常变化。地震没有引起活动断裂的同震形变,但导致断层失稳,在余震的持续作用下断层蠕滑加剧,最终引起零口跨断层测点处断裂发生3 mm左右的永久垂直形变,推测地震的发生与渭南塬前断裂活动有关。     

江汉盆地东北缘现今地壳构造应力场及其发震构造

基于湖北省区域测震台网数字波形数据,利用震源机制解获取江汉盆地东北缘现今地壳构造应力场。结果表明,研究区内地壳受力源影响发生自NWW向SEE方向位移,使得皂市断裂和长江埠断裂在4~6 km深度范围内发生以走滑为主、兼少量逆冲的剪切破坏,震群活动与古近纪以来的断层活动有关。     

郯庐断裂带的活断层与郯城8.5级地震的构造条件

郯庐断裂带是中国东部一条结构复杂、规模巨大的北北东向断裂构造带,在我国境内长达2400多公里。这条断裂带在地质时期经历了左行平移、岩浆活动、裂谷作用、挤压揉皱、逆冲右旋走滑等复杂的运动过程。新构造期以来具明显地分段活动特征,其中沂沭断裂段新活动最显著,直到第四纪晚期仍有长达360km的断裂活动带。断裂活动的特点,表现为空间分布的迁移性,活动时间的阶段性、间隔性,活动方式是以粘滑为主,通过群集和长间隔的大震破裂方式进行。 1668年郯城8.5级大震和几次全新世古地震事件,在沂沭活断层的中段重复发生,是由特殊的构造条件所决定的,分析深浅部构造特征、介质条件,推测郯城马陵山地段在中地壳以上形成了一个新的推覆构造体。在区域应力场的作用下,这个推覆体沿活断层带向南西运动,1668年郯城8.5级地震与几次古地震事件的发生很可能与这个推覆构造的活动密切相关。