西秦岭晚新生代构造变形的几何图像、运动学特征及其动力机制

西秦岭位于东西向展布的秦岭-大别-苏鲁中央造山带与南北向展布的贺兰山-龙门山-川滇地震带构成的巨型"十字"构造区的交汇点,是中国大陆中部"西秦岭-松潘构造结"的重要组成部分。西秦岭晚新生代的构造变形与青藏高原的侧向扩展过程密切相关。该区构造变形的几何图像、运动特征及其深部动力学机制对于揭示青藏高原东北部的动力过程及强震活动具有重要意义。西秦岭地区主要断裂晚新生代以来的滑动速率及跨断裂GPS应变速率的结果表明,这一时期西秦岭构造带发生了明显的构造活动方式转换,主要的构造变形过程是通过其内部一系列低滑动速率的断裂活动以及断裂之间隆起山脉与盆地的变形,共同承担着自东昆仑断裂向西秦岭断裂之间的转换平衡。在调节这种构造转换过程中,西秦岭地区以"连续变形"为特征,即区域内的应变是以多条相对低滑动速率断裂的弥散变形遍布全区,并且西秦岭及其周缘块体的旋转作用也吸收了部分变形分量。综合已查明的区域构造活动特征、新生代岩浆活动、地球物理资料以及现今地貌特征可知,西秦岭在特提斯构造域的影响下,岩石圈的结构存在明显的流变学分层,一方面,西秦岭的上地壳保留了主造山期的地质构造形态,但中—下地壳的弱化使得莫霍面之上的圈层解耦,深部可流动的岩石圈地幔不但改变了陆内造山带的结构,同时也控制了现今上地壳连续变形的发育;另一方面,西秦岭内部的中强震主要发生在高速（或高阻）与低速（或低阻）的构造边界带附近。这种独特的流变学结构导致西秦岭在青藏高原向北生长和侧向扩展的过程中,不同阶段的构造变形过程是截然不同的。因此,进一步深入研究西秦岭地区的晚新生代构造转换过程及其机制,不仅对于理解青藏高原东北部的动力过程具有重要意义,更有助于深入认识南北地震构造带中段未来的强震危险性。      

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。     

西秦岭北缘断裂破裂分段与地震危险性评估

根据最新地质考察和历史地震考证结果,西秦岭北缘断裂带从东到西可划分为宝鸡、天水、武山、漳县、黄香沟和锅麻滩共6个次级断裂段。上述断裂既具有单段破裂,又具有多段组合破裂的特征。利用时间相依的地震潜势概率评估方法,对这6个单段分别进行地震危险性概率评估,其中黄香沟段和漳县段发生单段破裂的可能性最大,天水段发生单段破裂的概率次之。若发生组合破裂,黄香沟段和漳县段组合破裂可能性大。同时,根据沿断裂带的b值扫描图像分析结果显示,黄香沟段和天水附近应力积累较高,这两个地区应是未来发生强震的主要段落,值得关注。     

兰州兴隆山北缘断裂新活动特征的初步研究

兴隆山北缘断裂是兰州盆地南侧边界断裂,也是兰州地区最重要的活动断裂之一,全长约54 km,呈东段NW走向西段近EW走向的弧形断裂.在加里东和燕山运动期,兰州地区在近NE-SW向主压应力下,断裂主要表现为由南西向北东的逆冲活动性质.新生代以来(喜马拉雅运动期),主压应力方向改变为NNE-SSW方向,断裂活动性质也随之发生改变,东段新活动表现为逆左旋运动,西段表现为正左旋运动.断裂的最新活动时代应为晚更新世早～中期,可能与兰州黄河Ⅲ级阶地的形成年代相对应.     

断层活动方式与地震地表变形分布特征研究

基于断层弹性位错理论及断层滑动非均匀模型,用三维有限元方法计算了发震断层逆断、正断和水平走滑三种不同活动方式下的地表变形,探讨了断层不同活动方式下的地震应变与位移的分布规律及震级、断层倾角对地震地表变形分布的影响。研究结果表明,地震地表变形影响因素很多,如地质构造条件、岩性介质特征、断层活动强度、断层产状和区域构造应力场等,但分布形态最终决定于断层活动方式,变形大小则决定于断层活动强度,其它均为局地因素,只影响分布形态的局部扭曲。断层不同活动方式下的地震地表变形分布各有其自身的规律和特点,这些分布特征可作为地震研究及近活动断层建筑工程抗震设计或加固防护参考。     

民国时期滇西南地区三次强震补充调查

本文通过对民国时期发生在滇西南地区的1938年5月14日澜沧MS6.0级、1941年5月16日耿马MS7.0级和1941年12月26日澜沧MS7.0级3次地震历史资料的系统收集和整理,并在前人已有研究的基础上,通过现场采访和补充调查获得的新资料,修改和完善了这3次地震的等震线图和极震区范围,并结合该区地形地貌特征和断裂最新活动性研究结果,综合分析评述了其发震构造特征。结果表明,这3次强震发生在腾冲-澜沧新生地震带附近,分别与黑河断裂、南汀河断裂西支及澜沧断裂勐遮段的新活动密切相关。     

756年张掖-酒泉地震考

根据现有历史地震资料和新补充史料的综合考证,认为现行地震目录所给的公元756年张掖-酒泉地震参数不确切,应做如下修正:震级应由现在的6级修订为7级左右,震中烈度由Ⅶ～Ⅷ度修订为Ⅸ～X度,极震区介于张掖、酒泉之间的高台北罗城一带.     

玉树M_S7.1地震时空破裂过程及与地表破裂带的对应关系

根据IRIS全球地震台网15个台的长周期地震仪记录的P波资料,用远场体波地震图反演震源破裂过程的方式,研究了2010年4月14日玉树MS7.1地震震源破裂,并与震后调查地表破裂带做了对比。结果表明:玉树地震在总体上是一次单侧破裂事件,破裂从初始破裂点(即震源位置)开始向东南方向展开,破裂离震源20km处开始贯穿至地表,沿走向方向延伸了约50km,最大滑移量达2m。这些结果与震后考察得到的地表破裂带的特征十分吻合。     

西秦岭北缘断裂带西端晚第四纪活动特征及其西延问题

西秦岭北缘断裂是青藏高原东北缘的一条以左旋走滑运动为主的大型活动断裂。 通过卫片解译和野外地质调查, 认为断裂西端活动性仍很强烈, 并发现切龙沟一带全新世活动特征明显。 结果表明, 全新世以来西秦岭北缘断裂西端至少有2次古地震事件, 说明断裂经过土房村以后活动并没有停止, 而是继续向西延伸, 最后终止于甘加盆地。     

酒泉盆地北侧金塔南山北缘断裂西段全新世活动特征

金塔南山北缘断裂是酒泉盆地北侧的一条重要的活动断裂, 断裂西起梧桐墩西北, 向东经长山、 瓜勾山、 鸳鸯池水库、 大口子山到红墩以西, 长约60 km, 走向近东西, 倾向北或南, 倾角60°~80°。 断裂活动方式以挤压逆冲为主, 兼有左旋走滑特征。 通过对现场断错地貌的调查和探槽开挖, 发现金塔南山北缘断裂西段晚第四纪活动强烈, 并有古地震发生。