帕米尔地区现今大陆深俯冲——地震构造和动力学解释

在 NEIC(UsGS)1975～1999年地震记录的基础上,补充中国新疆地震台网1975年以来的16,339个部分重新定位的有效地震记录,根据该地区地震活动时空分布规律、地壳速度结构和地表变形构造等最新研究成果,对兴都库什-帕米尔-中国西部地震活动的三维几何学及其构造联系作出了新的解释,强调沿恰曼断层的左行走滑作用对帕米尔和兴都库什地震带的制约。沿帕米尔地震带正在发生大陆深俯冲作用,是恰曼断层左行牵引的结果,深俯冲岩板为上宽下窄向恰曼断层收敛的楔形体,俯冲角度上缓(20～30°)下陡(60～70°),转变深度在80～120公里,部分下地壳物质被深俯冲作用带到200公里以下的深度。帕米尔深俯冲带上盘岩石中的多期反冲构造组合和后退俯冲作用历史,解释了该地区地壳缩短加厚和深部岩石折返的机制。与深俯冲作用相关的双地震剪切带和3个地震群的构造联系,提供了大陆深俯冲作用的动力学信息。     

南大巴山冲断构造及其剪切挤压动力学机制

南大巴山是一个形成于T3－K1，滑脱深度小于8－10km 的扬于板块北缘薄皮冲断锲它主要由发育在显生宙地层中台阶状逆断层及断层相关褶皱构成的逆冲岩席、双重推覆体和冲起构造等组成。变形扩展以前列式为主。经平衡地质剖面制作，因冲断南大巴山地壳缩短率平均达49.3％。并以每年约1.28mm 的速率总体缩短约64km，它的成因受控于秦岭碰撞造山过程中扬于板块北缘A型俯冲所提供挤压应力，在向南扩展时，由于古大陆边缘形态不一所诱发的右旋剪切挤压动力学机制。     

川主寺—黄龙左行走滑剪切断层和松潘—平武剪切转换构造体制

石炭系碳酸盐岩中大规模断层崖残留体是研究区新构造变动的显著地貌特征。相关摩擦滑动面的产状、擦痕线理定向及其运动学标志的野外观测数据表明,西起川主寺,东抵黄龙乡,中更新世(Q2)以来存在一条近东西走向的左行走滑断层。沿川主寺—黄龙左行走滑断层的位移在切错了近SN走向的岷山隆起后,向东追踪并改造先存的雪山逆冲断层,在黄龙乡以东通过3种方式发生了构造和位移转换,即(1)其前方北侧派生出一系列NE走向的左行剪切断裂;(2)沿走向位移逐渐减弱为顺层滑动;(3)其前方南侧转化为沿近SN向虎牙断裂的左旋斜冲。川主寺—黄龙断裂的构造几何学和运动学特征及其与岷江、虎牙冲断层的构造联系,支持一个左行剪切转换构造体制。松潘—平武地区的卫星遥感图像,1970—2008年的地震活动性,以及1991年以来4次GPS重复测量结果所建立的现今位移矢量场等证据表明,川主寺—黄龙左行走滑断裂系统是继东昆仑—岷江断裂组合之后发育起来的、现在仍然活动的剪切转换断裂构造,是青藏高原东缘东北角的典型地震构造样式之一,反映了青藏高原物质具有向东逃逸的趋势。     

京津唐地区深部挤压带特征及其与地震的关系

京津唐地区的深部挤压带轴线沿宁河，香河，昌平一线呈南东－北西走向，在通过该带的北东向Ｍ和Ｃ面上均有一些北西弯曲的弧形。地壳下部和上地幔顶部层位呈透镜状增厚，浅部的北东向断裂也向北西弯曲。应力测量表明现今该带的应力场为向北西挤压。     

松潘-甘孜滑脱型山链变形构造演化模式

本文从变形构造、变形式样、变形机制及相关的变形一变质关系研究人手,厘定了丹巴地区的构造层次。在纵向上将主造山期滑脱构造划分了三个变形构造域:上部变形构造域、中间变形构造域和下部变形构造域。提出了该造山带主造山期多层次滑脱构造二维空间的构造变形演化模式。     

涡阳-凤台地区地震活动和地震构造

本文运用深浅部构造对比研究，结合历史地震资料、中强震观测资料分析和地震活动性分析结果，探讨中强震过渡区地震构造环境和地震韵律的研究途径，以涡阳～凤台地区为例，对其进行综合剖析，推演未来中强震发生的空间部位，并预测该地区未来可能发生地震的震源深度、震级、地震长轴衰减方向、发生时间等参数。     

龙门山及其邻区的构造和地震活动及动力学

1933年8月25日四川叠溪发生M_S7.5地震,一种代表性的观点认为松坪沟断层为此次地震的发震构造。而对于松坪沟断层的存在、发育分布以及其活动性,学者们至今仍存在一定的分歧。本文基于前人研究成果,对松坪沟中下游(松坪沟沟口至墨石寨)进行了详细的野外地质调查,并结合地球物理探测,证实了松坪沟断层的存在;松坪沟断层整体走向NW,沿松坪沟呈三段斜列式展布(NW段、中间段和SE段),其NW段倾向NE,中间段和SE段倾向SW,倾角约55°~80°;松坪沟断层以左旋走滑运动为主、兼逆冲性质,在距今两万年以来有过活动。最后通过对松坪沟流域地貌参数分析表明,该区地貌发育上处于幼年期晚期和壮年期,构造活动强烈,且松坪沟断层中间段和SE段的活动性较NW段强烈。     

松潘─甘孜地区新生代构造演化与聚煤作用

本文根据最新资料,运用地洼学理论探讨松潘-甘孜地区新生代的构造演化特征和聚煤作用.早第三纪,松潘-甘孜地区进入地洼阶段,第三纪为地洼初动期,第四纪为地洼激烈期.地洼盆地广泛分布于区内各大断裂带中,并沉积一套红色类磨拉石建造(下第三系)和碎屑含煤建造(上第三系—第四系).地洼激烈期构造活动造成该区隆起为高原,并形成许多推覆体构造和北西西向左行走滑断层.新生代聚煤作用受地洼活动的控制,聚煤盆地类型为地洼断陷型,聚煤古地理为内陆山间湖盆.     

涠洲岛近1500年以来孢粉炭屑记录的环境变化

过去2000年来是人类高速发展的时期,环境变化已经从自然驱动主导转变为受人类和自然共同影响。涠洲岛位于南海西北部的北部湾海域中部,受南亚热带季风性气候和频繁的台风的影响,湿地沉积发育丰富,是研究亚热带海岛气候环境变化以及揭示人类活动的理想区域。本研究通过对涠洲岛湿地钻孔（WZD）长度160 cm的剖面开展高分辨率孢粉、炭屑和粒度分析等多指标综合分析,在AMS ¹⁴C测年的基础上,同时,结合当地历史文献资料,讨论了涠洲岛近1500年的植被演化与气候变化历史,并进一步揭示了人类活动影响下的涠洲岛环境变化过程。研究结果显示,涠洲岛环境变化过程分为4个阶段：1）1471~669 cal.a B.P.（479~1281 cal.A.D.）,剖面孢粉最低,优势植物基本以耐旱品种为主,表明此时期高温干旱。松花粉含量高,指示涠洲岛周围地区可能发育大量针叶林,形成以耐旱灌木、草本为主的稀树草原景观。在高温干旱的气候背景下,发生自然火灾的可能性大,此阶段的炭屑多为地方性火灾产生,涠洲岛基本保持着原始生态面貌。2）669~372 cal.a B.P.（1281~1578 cal.A.D.）,孢粉浓度增加,表明木本植物类型变丰富,气候温暖湿润。该时期涠洲岛上植被茂盛,变为从稀树草原到北亚热带季节性雨林的过渡型。温暖湿润的气候以及可供用于烧火的木材增多、有利于人类迁入并定居。3）372~93 cal.a B.P.（1578~1857 cal.A.D.）,喜凉的杜鹃花粉继续增加,耐寒冷的漆树科常有出现,表征此时气温进一步下降。十字花科、莴苣属等常见伴人植物花粉的出现以及剖面炭屑浓度和禾本科花粉迅速上升,说明人类在涠洲岛开始修建人工池塘,并开展水稻种植及其他农业活动。人类活动对岛上原始环境产生影响,但原始植被的防御力使得涠洲岛仍然部分保留了原始特征。4）93 cal.a B.P.~现在（1857 cal.A.D.）,木本植物花粉先减少后急剧增加,热带性植物木麻黄属增多指示此期间气候转暖。此时期大致对应现代暖期。仙人掌已经成为该岛优势植物,仙人掌、樟、楝、木麻黄、金合欢组合植被成为涠洲岛特有的植被景观。此外,D＜100 μm、D≥100 μm这两种粒径的炭屑和禾本科花粉含量急剧升至整个剖面的最高峰,中值粒径迅速细化,记录了强烈的人类活动。涠洲岛近1500年以来的孢粉炭屑记录表明,在中世纪暖期期间（900~700 cal.a B.P.）,涠洲岛高温干旱,海平面有所上升。在小冰期期间（500~350 cal.a B.P.）,气候温暖湿润并随着海平面下降。涠洲岛气候环境变化主要受太阳辐射调控,同时受ENSO活动等因子影响。

     

阿尔山地区近300年来brGDGTs记录的温度变化与火山喷发记录之间的关系

火山活动被认为是影响全球温度百年到千年时间尺度上变化的最主要因素。本研究对我国东北阿尔山地区鹿鸣湖的一支长约85 cm沉积物中支链甘油二烷基甘油四醚类化合物（brGDGTs）相关指标进行分析和计算,重建了近300年来阿尔山地区的生长季节（5~9月）温度变化。结果显示近300年来,研究区生长季温度的平均值在13.8℃左右,温度变幅为3.0℃左右。18世纪到20世纪初,阿尔山地区生长季温度呈波动趋势,20世纪初至20世纪90年代从14.0℃左右持续下降到了12.0℃,降温趋势较好地响应了大型火山喷发事件发生频率的增加,20世纪90年代之后表现出较为明显的增温趋势。相关性分析的结果表明近300年来大型火山喷发事件的发生频率和阿尔山地区的生长季温度变化有较好的相关性,火山喷发事件是阿尔山地区百年尺度上生长季温度变化的重要控制因素。

     

汶川地震后龙门山断裂带活动特征

利用地震后2009~2011年GPS监测数据,获得了龙门山断裂带所在地区2009~2010年、2010~2011年以及2009~2011年GPS测站运动速度场,分析了区域地壳运动总体趋势及形变特征;通过分析龙门山断裂带北段、中段、南段横切剖面的测站运动速度变化,探讨了汶川地震后龙门山断裂带运动特征。分析表明:汶川地震前后,地壳运动总体趋势未变,作顺时旋转;断裂带西侧GPS测站运动速度变大,东侧运动速度变小;龙门山断裂带的断裂性质地震前后都为右旋走滑挤压,断裂带运动速率受汶川地震影响较大,震后运动速率较震前有显著的增加。龙门山断裂带震后各段次级断裂活动不同,中南段以前山断裂运动为主,其它各段以后山断裂运动为主。地震后龙门山断裂带表现出的运动特征主要与地震活动有关。受汶川地震的影响,区域动力学、运动学平衡被打破,龙门山断裂带东侧震后初期弹性回返,表现为低速反向运动。龙门山断裂带西侧震后松弛为拉张区,运动速度加大。地震对断裂带的影响不同,导致断裂带各段及次级断裂表现出不同的运动特征。     

最近20年地震中场地液化现象的回顾与土体液化可能性的评价准则

回顾了1994年美国Northridge地震、1995年日本阪神地震、1999年土耳其Kocaeli地震、1999年台湾集集地震、2008年中国汶川地震、2010年智利Maule地震、2010～2011新西兰Darfield地震及余震、2011年东日本地震中大量的、不同类型的液化实例调查与研究,发现这些地震的液化具有以下特点：（1）罕见的特大地震（Mw9.0）使远离震中300～400 km的新近人工填土发生严重的大规模液化;（2）特大地震（Ms8.0、Mw8.8）使远离震中的低烈度Ⅴ～Ⅵ度地区发生严重液化;（3）海岸、河岸附近地区的新近沉积冲积、湖积土,填筑时间不到50年的含细粒、砂砾人工填土,容易发生严重液化;（4）天然的砂砾土层液化发生严重液化;（5）发生了深达20 m的土层液化现象;（6）松散土层液化后可以恢复到震前状态并再次发生液化;（7）高细粒（粒径≤75 ?m）含量≥50%或高黏粒（粒径≤5 ?m）含量≥25%的低-中塑性土严重液化,对介于类砂土与类黏土之间的过渡性态土,有时地表未见液化现象;（8）液化土层的深度较深或厚度较小时,容易出现地面裂缝而无喷砂现象;有较厚的上覆非液化土层时,场地液化不一定伴随地表破坏。液化实例证明,第四系晚更新世Q3地层可以发生严重液化;黏粒含量不是评价细粒土液化可能性的一个可靠指标;低液限、高含水率的细粒土易发生液化,采用塑性指数PI、含水率wc与液限LL之比作为细粒土液化可能性评价的指标是适宜的。综合Boulanger和Idriss、Bray和Sincio、Seed和Cetin等的液化实例调查与室内试验研究成果,建议细粒土液化可能性的评价准则如下：PI ＜12且wc/LL＞0.85的土为易液化土,12＜PI≤20和/wc/LL≥0.80的土为可液化土;PI ＞20或wc/LL＜0.80的土为不液化土。     

渭河盆地东南缘主要断裂晚更新世以来的活动性及灾害效应

渭河盆地是中国中部地区一个重要的新生代断陷盆地, 也是一条重要的地震活动带, 属于汾渭地震带的一部分。中国西部政治、经济、文化中心西安就位于其上。渭河盆地东南缘活动断裂非常发育、地震活动频繁, 而且有1556年华县8级特大地震发生的背景。华县大地震是发生在高角度正断层上为数不多的强震之一, 并且其发震构造目前还存在争议。华山山前断裂为正断型活动断裂, 是研究正断型活动断裂与其灾害效应的典型实例。本论文通过对正断型断层活动与大地震及其灾害关系的研究, 为评价西安等重要城市群的稳定性提供科学依据。     

渤海海域辽中南洼压扭构造带成因演化及其控藏作用

在三维地震资料详细分析解释的基础上,利用水平相干切片和不同方向地震测线对辽中南洼压扭构造带的发育特征 进行了分析,进一步结合地层发育及应力场特征对压扭构造带的成因演化进行了研究,在此基础上探讨了其对油气成藏的 控制作用。结果表明：辽中南洼压扭构造带的形成演化受控于NNE向展布的辽中1号和中央走滑断裂,两条断裂主要表现 为伸展-走滑性质,平面上表现为弯曲的“S”形,且构成左阶排列。辽中南洼的古近纪早期的伸展沉降与后期走滑断裂派 生的挤压应力是压扭构造带形成演化的主要控制因素,古近纪孔店-沙三期辽中南洼伸展沉降,沙三末期的构造变革使得 压扭构造带开始形成,古近纪晚期（Ed） 辽中1号和中央走滑断裂表现为强烈的右旋走滑,两条断裂的左阶排列以及中央 走滑断裂的“S”形弯曲在压扭构造带派生出构造挤压应力。此后,古近纪末期东营运动以及新近纪末期渤海运动的构造挤 压对其进行了改造,压扭构造带下凹上凸,古近系东营组和新近系地层弯曲上拱。压扭构造带成藏条件优越,作为主要封 堵断层的中央走滑断裂“S”形外凸增压部位断裂带紧闭、封堵能力强,有利于形成大中型油气藏。     

青藏高原东北缘大陆岩石圈现今变形和位移

川青地块在地貌上为川西高原,亦是青藏高原东北边缘最重要的构造单元。新的GPS监测资料表明,在欧亚框架内,川青地块及其邻近的龙门山带和华南地块西缘的地壳运动水平速度,具有自西向东由25．66mm／a递变下降到6．99mm／a的总趋势。速度矢量表现出顺时针涡旋转动。川青地块内具有局部应变积累的非均一的区域剪切。横切鲜水河断裂带中段新的GPS量结果揭示,两侧地块间的平均左旋滑动速率约8mm／a;由于局部应变积累,断裂系南西侧的主断裂的移动速率为9．3mm／a,其间为拉分盆地和小的横向伸展断裂。鲜水河断裂系的左旋断裂滑动作用,调节了川青地块与／11滇地块之间的相对运动。     

青藏高原东北缘大陆岩石圈现今变形和位移

川青地块在地貌上为川西高原,亦是青藏高原东北边缘最重要的构造单元。新的GPS监测资料表明,在欧亚框架内,川青地块及其邻近的龙门山带和华南地块西缘的地壳运动水平速度,具有自西向东由25.66mm/a递变下降到6.99mm/a的总趋势。速度矢量表现出顺时针涡旋转动。川青地块内具有局部应变积累的非均一的区域剪切。横切鲜水河断裂带中段新的GPS测量结果揭示,两侧地块间的平均左旋滑动速率约8mm/a;由于局部应变积累,断裂系南西侧的主断裂的移动速率为9.3mm/a,其间为拉分盆地和小的横向伸展断裂。鲜水河断裂系的左旋断裂滑动作用,调节了川青地块与川滇地块之间的相对运动。     

1470年以来中国东部季风区降水变化规律及趋势预估

超长系列的降水资料是分析气候变化和预估未来区域水安全形势的重要支撑,但目前观测资料只有几十年时间尺度,利用相关历史文献资料进行系列重建是延长现有观测资料的主要手段。基于《中国近五百年旱涝分布图集》和1959年以来实测降水资料,重建1470—2019年中国东部季风区的长序列降水数据,分析近550 a以来区域降水变化规律,剖析气候自然变异规律和人为气候变化对历史降水的影响,并通过CMIP6中等分辨率气候系统模式下的4种情景降水数据预估未来降水变化趋势。研究表明：(1)东部季风区降水年际分布不均,有明显的丰枯变化,1470—1691年整体处于枯水期,1692—1924年处于丰水期,1925年至今处于枯水期,存在准181 a周期;(2) 1991年后人为气候变化的影响已经显现,海河、黄河下游和长江流域部分降水倾向率发生显著变化,东部季风区总体降水增加趋势加快;(3)在未来气候变化情景下多年平均降水量较基准期(1961—1990年)显著增加,季节性变化加大,区域旱涝风险加剧。由于未来气候情景的不确定性,未来降水趋势预测的可信度尚未可知,需要进一步增强风险分析。