祁连山-河西走廊现今垂直形变特征与区域应力场

利用多期地形变监测资料，研究了祁连山－河西走廊地区七十年代初至今的大地垂直形变演化与构造活动特征。认为，构造形变特征与青藏高原挤压作用为主导的区域应力场消长变化有关，目前祁连山相对走廊盆地下沉，具有较弱的逆继承性运动特征，表明在１９８８～１９９０年青藏块体应变能大释放之后区域应力场处于松驰、调整阶段     

祁连山与河西走廊近期垂直形变特征

本文用广义逆速率模型及拟稳速率模型处理了祁连山与河西走廊地区近20年来的水准测量资料。研究结果表明:该地区70年代垂直形变曾出现逆继承性;80年代恢复了祁连山上升,走廊盆地沉降的继承性运动,并有强化趋势。     

祁连山-河西走廊地区的现今水平形变

根据祁连山-河西走廊地区的两次GPS测量的结果，研究了该地区在整个欧亚板块运动的背景下的内部水平变形。按照刘百篪对该地区的主要构造的最新研究结果，GPS观测资料覆盖区可划分为5个次级块体(祁连山、阿拉善、塔里木、西宁-兰州、共和次级块体)。除其中共和块体因仅有一个观测点而无法进行研究之外，对其余4个块体用刚体运动加均匀应变模型研究了这些构造块体的相对运动和变形。结果表明，这些块体内的应变参数显著性不高，即该地区的现今水平变形以区内一些次级块体的整体相对运动为主，应变积累只占次要地位。这些次级块体间的边界断裂大多数仍呈现为某种继承性运动，只是在本区西北部的祁连山次级块体与塔里末块体交界部位现今运动表现出与继承性运动不同的性质。由于与该边界有关的两侧块体上的观测点仍嫌不足，这一结论的可靠性尚待进一步验证。     

河西地区重力场及其动态演化特征

系统分析了河西地区1992～2001年流动重力测量资料，研究了重力场的时空动态演化特征。结果表明:地震孕育发生阶段，重力场出现一定范围的区域性重力异常：震前震后重力变化所反映的构造活动含义不同；重力场变化与断裂活动密切相关，特别是跨断裂的重力变化能较好地反映断层活动特征；重力场变化与区域应力应变场微动态活动及地震活动有关。     

渤海湾区域应变应力场演化特征

根据渤海湾区域1999~2013年多期GPS站点速率资料,以营潍断裂带为界分为东西两个地块计算运动参数,求解主应变率和断裂带的应变率。基于应变率计算结果研究了区域应变-应力场。结果表明,1999~2011年渤海湾区域地壳整体受北东东-南西西向压应力和北北西-南南东向张应力作用,2011~2013年区域地壳压应力主方向为近南北向,张应力主方向呈近东西向,致使这一变化的主要原因是2011年日本3.11大地震。渤海湾区域不同地段的应力也存在差异,局部性变化明显。营潍断裂带不同时段的正应变率和剪应变率亦不同,1999~2011年为右旋剪应变-剪应力作用,2011~2013年为左旋剪应变-剪应力作用。     

皖北地区垂直形变特征

我们的工作范围是东经115°30′—118°30′,北纬32°30′—34°40′。区域面积约4万7千平方公里。区内由西往东有北北东向的王老人集断层,口孜集断层,固镇霍山断层和郯庐断裂带;由北往南有北西西向的宿北断层,宿南断层和明龙山断层。     

河西走廊西端黑山断裂运动学特征及其在构造转换中的意义

河西走廊西端北侧的黑山断裂不仅构成了河西走廊重要组成部分——酒西盆地的北部边界,同时也是青藏高原北部边界重要断裂——阿尔金断裂东端构造组成和转换的重要部分。通过对黑山断裂野外调查、典型断错地貌面的测量以及年代测定,获得了黑山断裂晚更新世以来的逆冲滑动速率为每年(0.26±0.06)mm,同时证实该断裂为一条以高角度逆冲为主要运动特征的断裂,其运动性质与阿尔金断裂存在明显的不同。结合对阿尔金断裂东端部运动学特征的讨论,总结前人在河西走廊西端酒西盆地内NW向断裂定量研究成果,得到河西走廊西端这些NWW向逆冲断裂和褶皱在平行于阿尔金断裂走向上的缩短速率总和为每年1.4~2.4mm,这与阿尔金断裂东端部每年1~2mm水平走滑速率相当,由此推断阿尔金断裂东端的左旋走滑被活动的逆冲断裂、第四纪褶皱隆起引起的地壳缩短吸收和转换了,阿尔金断裂在其东端部水平滑动速率逐步降低,断裂终止于河西走廊西端的宽滩山一带,而河西走廊西端酒西盆地北侧的黑山断裂与其走向上相联接的磴磴山断裂、金塔南山断裂可能共同构造了青藏高原朝NE向扩展的最前缘。     

辽宁地区现今构造应力场特征

本文依据辽宁地区现今宏观与微观地震资料及辽河油田井壁崩落法、套芯法及有限元计算的成果较详细地分析了辽宁境内现今构造应力场的特征。     

甘肃北山-河西走廊-祁连山区域地下水循环模式

山区地下水流动受到区域气候条件、地形地貌、地质构造等因素共同控制,限于资料有限,其流动模式与控制机理尚不清晰。特别是地处甘肃北山的高放废物地质处置库预选区、河西走廊以及祁连山北麓区域地下水的流动模式,直接决定了处置库在万年时间尺度上的安全性。基于区域遥感构造解译、地质构造演化分析、地球物理勘探以及水文地质钻探,获取了典型剖面的水文地质结构与渗透特征;综合区域水文地质调查、水文地球化学与同位素特征数据,构建了甘肃北山-河西走廊-祁连山山区的水文循环概念模型;并通过构建区域地下水流动数值模型与多情景模拟,分析了甘肃北山-河西走廊-祁连山山区的地下水流动模式。结果表明,地形对于该地区的地下水流动模式具有主控作用,祁连山山区地下水难以越过海拔最低的河西走廊至北山山区排泄,河西走廊是祁连山山区地下水系统与北山山区地下水系统的边界;北山山区地下水在地形与岩性的控制下,仅发育局部流动系统且渗流速度缓慢。同时由于该地区地质构造的阻滞作用,北山新场地下水无法径直向南穿越构造向花海盆地排泄,渗流路径长度明显增加;仅有F₉₅断裂构造以南山前地带地下水可向花海盆地排泄,但由于集水流域有限、渗流速度缓慢、循环交替能力差,排泄量较小。本研究探究了山区-盆地地下水循环模式,为高放废物地质处置库候选场址的适宜性评价提供了科学依据。      

江苏地区近期垂直形变特征与地震

本文依据《江苏地区垂直形变图》、《江苏地区垂直形变速率图》及跨断裂剖面水准等有关资料,分析研究了江苏地区二十多年来地壳垂直形变特征后认为:本区现今地壳运动基本上继承了新构造运动的特征;形变受主要活动构造带控制,在某些断裂的复合部位形变差异明显。并据此对未来地震危险区作了估计:郯庐带中南段,特别是嘉山、五河、盱眙一带强震背景不容忽视;茅山断裂带,特别是溧阳老震区附近,仍有发生中强地震的背景条件;盐城沿海一带及其海域亦应引起重视。     

福建地区地壳形变特征研究

利用福建地壳运动观测网络和IGS发布的台湾桃园国际基准站的GPS连续观测资料的联合解算结果,分析福建内陆的地壳形变特征,以及海峡两岸最近5年的相对运动状况。研究结果表明：福建内陆的运动状态为南强北弱,东强西弱;海峡两岸由过去的拉张变为挤压状态,并且北部与南部存在差异性运动。     

四川芦山地震区域构造环境与构造应力场特征

2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生Ms7.0级地震,这是继汶川地震后发生在龙门山断裂带上的又一次强震。在介绍芦山地震的基本特征及发震构造环境基础上,利用区域内172个震源机制解资料对区域构造应力场进行了计算,特别对龙门山应力区内各类应力数据的最大主应力方向进行了分析。结果表明:龙门山应力区目前处于近东西向的挤压构造应力环境中;区域最大主应力方向在横向上从巴颜喀拉块体的北东—南西向到龙门山块体的近东西向,再到华南块体的北西西—南东东向,表现为顺时针方向的旋转;区域最大主应力在纵向上从柴达木—秦岭块体的北东东—南西西向到龙门山块体的近东西向,再到川滇块体的北西—南东向,亦表现为顺时针方向的旋转;应力方向在不同块体间的转变,反映了青藏高原东缘巴颜喀拉块体在进行南东向水平运动挤压龙门山地块时,由于受到华南地块特别是四川盆地的强烈阻挡,导致龙门山推覆构造带表现为明显的地壳缩短和山体隆升。     

基于多种形变观测资料分析福建地区形变特征

利用福建区域GPS连续观测资料计算出应变场,由跨断层垂直形变资料计算出形变速率强度累积率,并根据跨断层、体应变等多种形变资料得到各测点压张特性的空间分布.在此基础上,研究了福建区域2005-2006年、2007-2008年、2009-2010年各时期的形变特征.研究结果表明:龙岩-厦门-东山、政海带与沙县南日岛断裂带交...     

基于GPS形变资料的川滇地区应力场数值模拟研究

基于近10 a的GPS坐标时间序列获得川滇地区速度场,结合地质资料将该区划分为7个块体,并使用ABAQUS建立三维有限元模型,提取速度场边界值作为模型约束条件,模拟得到应力场。位移场数值模拟结果显示,模型较好地反映了川滇地区西北部青藏高原推挤、东侧扬子块体阻挡的格局,同时位移方向在菱形块体及拉萨块体内部绕东构造结顺时针旋转,与实际相符。应力场模拟结果表明,龙门山断裂带、鲜水河断裂带和安宁河断裂带交界区域南北两侧、小金河-丽江断裂带西段与澜沧江断裂带交界处南北侧、南汀河断裂带西段南北侧、红河断裂带中段东西侧均存在明显的应力分布不均现象,地震危险性较大。     

北祁连-河西地区垂直形变场演化与地震活动关系研究

基于 1972～ 2 0 0 0年北祁连 -河西地区的垂直形变观测资料 ,分析研究了该区垂直形变场的演化及其与地震的关系 ,得到如下结论 :1本区构造运动近 30年来的演化过程为逆继承性运动 -继承性运动增强 -持续继承性运动 -逆继承性运动 -继承性运动这样一个“旋回”过程 ,继承性运动是构造运动的总趋势 ;2垂直形变场演化与地震活动强弱存在一定的相关性 ,但地震活动强弱明显“滞后”于地壳运动 ;31995～ 2 0 0 0年构造运动恢复继承性运动 ,且山区与盆地的差异性运动较 1989～ 1995年有所增强 ,表明本区构造应力场有强化趋势 ,未来几年祁连构造带中东段有发生中强地震的可能。     

河西走廊山丹地区晚石炭世大舌角石属的发现

在甘肃河西走廊山丹地区上石炭统太原组中发现的大舌角石属(Megaglossoceras),不仅对研究该属内各种之间的演化关系和系统发生提供了资料,而且对深入研究这一种群的、生态古地理环境和时代具有重要意义。     

河西走廊东部地区早二叠世地层研究的新认识

本文讨论了河西走廊东部地区早二叠世地层研究的有关问题,认为甘肃山丹青羊泉下二叠统剖面是北祁连山—河西走廊地区的重要代表剖面之一。以该剖面研究为依据,提出走廊东部地区下二叠统的进一步划分方案,分析该区早二叠世地层岩性特征差异的原因,并与走廊西部地区同期地层进行对比,进一步明确了大黄沟组的含意。     

湖北地区现今GPS形变特征研究

选取中国地壳运动监测网络1998～2018年GPS观测数据,基于插值法计算湖北地区的形变和应变特征。初步研究结果表明,湖北地区地块运动稳定,无明显的形变梯度带,水平运动方向为东向微偏南,速率为5～9 mm/a,平均值为6.2 mm/a;垂直速度场平均值为-0.96 mm/a,以下降运动为主。面膨胀率结果显示,湖北地区具有4个面膨胀高值区和4个面挤压高值区。最大剪应变率场显示,在湖北中部地区形成一个高值环形带,湖北历史地震主要发生在应力应变高值区边缘带。巴东和秭归小震频发与长江三峡水库水位反复加卸载有关,GPS形变和应变无明显对应特征。     

晋冀蒙地区的垂直形变特征

基于1998、2006和2013年3期水准复测资料,平差计算得到1998~2006年和2006~2013年的垂直形变速率及其垂直形变速率梯度。根据计算结果研究晋冀蒙地区的地壳垂直形变运动趋势以及主要断裂带的活动性,分析区域垂直形变速率和垂直形变速率梯度的演变。结果揭示出吕梁山地块后一时段上升速率增加、太行山地块由前一时段上升变为后一时段下降、盆地地带变化复杂的垂直形变态势。     

单断裂周围的三维应力场与形变场

用线弹性有限单元法计算含一条断裂的三维地块模型中应力的空间分布,结果表明:当地块边界受到水平均布荷载时,断层两个端点水平位移最小,垂直位移最大,应力值最高,且随距离的增加而迅速减小到近于外区应力。最小主应力、最大剪应力、位移均以断层中点呈四象限对称分布。水平主应力之和随深度线性增加。三个应力主轴常稍稍偏离垂线和水平面,但最大压应力呈水平分布。