关于阿尔金断裂错动速率研究的综述及其启示

阿尔金断裂是中国大陆内部一条重要断裂带,对理解青藏高原的隆升演化和大陆构造变形过程均有重要意义,其滑动速率的争议也成为理解这一问题的关键。本文汇总了近年来关于阿尔金断裂滑动速率绝大部分究成果,包含了82°E～99°E范围内来自一般地质学、古地震和大地测量的结果,覆盖了几十年、千年和万年以上的时间尺度和整个阿尔金断裂带,形成对阿尔金断裂带滑动速率的时空变化特征的全面认识,迄今为止的研究结果均支持阿尔金断裂中西段具有（10±3） mm/a的滑动速率,自约93°E向东逐渐衰减,且随时间变化不大,由于测量方法导致的差异可能与一次大地震或地震高发期有关。     

基于小震定位与震源机制解信息的阿尔金断裂带东段构造转换研究

阿尔金断裂带东段地区的造转换及其动力学机制研究一直是地学工作者关注的焦点.本文利用双差定位法获取研究区域2008—2017年间6013次地震事件的精确定位数据;整理筛选前人震源机制解36个,并采用P/S波振幅比方法计算获得221个以及CAP方法获得25个震源机制解信息.选择野马河—大雪山断裂作为研究区构造转换研究的突破口,综合小震定位数据与震源机制解信息,并开展野外地质调查进行验证,清晰刻画出该断裂的深部构造形态以及现今的运动特征：由阿尔金断裂带向祁连山方向过渡,断层产状由近直立逐渐转变为倾向南,倾角变缓,震源机制解由走滑性质为主转变为逆冲性质为主,是一个连续渐变的过程,为研究区的构造转换研究提供了直接证据.     

Paleoseismologic record of earthquakes along the Wuzunxiaoer section of the Altyn Tagh fault and its implication for cascade rupture behavior

The Altyn Tagh fault is one of the few great active strike-slip faults in the world. The recurrence characteristics of paleoearthquakes on this fault are still poorly understood due to the lack of paleoseismic records recorded in high-resolution strata. We document a paleoseismic record in a pull-apart basin along the Wuzunxiaoer section of the central Altyn Tagh fault.The high-resolution strata recorded abundant seismic deformations and their sedimentary responses. Four earthquakes are identified based on event evidence in the form of open fissures, thickened strata, angular unconformities, and folds. The occurrence times of the four events were constrained using radiocarbon dating. Event W1 occurred at AD1220–1773, events W2 and W3 occurred between 407 and 215 BC, and event W4 occurred slightly earlier at 1608–1462 BC, indicating clustered recurrence characteristics. A comparison of the earthquake records along the Wuzunxiaoer section with other records along the Xorkoli section suggests that both sections ruptured during the most recent event.     

阿尔金断裂东端的旋转构造及其动力学意义

在阿尔金主断裂与祁连山北缘断裂的交汇部位，发育一个反时针旋转构造——照壁山旋转构造，它是新构造运动期阿尔金断裂左行走滑运动的结果。结合前人资料，对照壁山旋转构造变形及其发育过程进行了初步分析，认为阿尔金断裂与祁连山北缘断裂的构造转换是通过旋转构造变形来实现的。沿阿尔金断裂一系列旋转构造的存在和青藏高原东北缘旋转构造的发育表明，伴随青藏高原北部物质绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋转运动，使旋转构造成为高原北部边缘带转换、吸收构造变形的重要表现形式。     

阿尔金走滑断裂带昌马段的电性结构样式及构造意义

阿尔金断裂带东段走滑速率沿断裂走向方向存在明显的流失现象,有关阿尔金断裂带的影响范围及走滑速率变化的机制需要有更多的深部结构证据来提供支撑.本文以阿尔金断裂带昌马段为窗口,获取了4条横穿阿尔金断裂带及相邻地区的大地电磁测深剖面.二维电性剖面显示在阿尔金断裂带北侧中上地壳以连续的高阻体为主,而南侧祁连山内部的深部电性结构在横向上有较为复杂的变化.这一点与区域构造背景相对应,即北侧的塔里木盆地东缘依然具有较好的整体性,南侧的祁连山是青藏高原北缘生长的最前端,变形强烈.在断裂带的结构特征上,阿尔金断裂带沿走向方向的切割深度在昌马盆地西侧发生了显著的降低,与阿尔金断裂带相对应的电性边界在这里向南偏移了约15 km,对应F18断裂,并与昌马盆地相接.祁连山北部的断裂带,包括昌马断裂、旱峡—大黄沟断裂总体呈现出低角度南倾的样式,切过高阻异常体的顶部.虽然昌马盆地可以起到连接断裂带的阶区的作用,将部分阿尔金断裂的走滑分量转移到盆地南侧的昌马断裂上,但是昌马断裂的走滑速率从西向东是增加的,东侧的走滑速率甚至大于阿尔金断裂沿走向方向的流失分量.我们认为在青藏高原北部主要断裂带的活动还是受印度—欧亚板块碰撞引起的远程挤压效应的影响,包括阿尔金断裂以及祁连山内部系列断层都处于斜向挤压应力环境.在这种基本构造模式下,阿尔金断裂、断裂F18、昌马盆地、昌马断裂构成了一个局部的走滑速率分解-转换-吸收体系,对局部应力状态产生影响.

     

阿尔金走滑断裂带昌马段的电性结构样式及构造意义

阿尔金断裂带东段走滑速率沿断裂走向方向存在明显的流失现象,有关阿尔金断裂带的影响范围及走滑速率变化的机制需要有更多的深部结构证据来提供支撑.本文以阿尔金断裂带昌马段为窗口,获取了4条横穿阿尔金断裂带及相邻地区的大地电磁测深剖面.二维电性剖面显示在阿尔金断裂带北侧中上地壳以连续的高阻体为主,而南侧祁连山内部的深部电性结构在横向上有较为复杂的变化.这一点与区域构造背景相对应,即北侧的塔里木盆地东缘依然具有较好的整体性,南侧的祁连山是青藏高原北缘生长的最前端,变形强烈.在断裂带的结构特征上,阿尔金断裂带沿走向方向的切割深度在昌马盆地西侧发生了显著的降低,与阿尔金断裂带相对应的电性边界在这里向南偏移了约15 km,对应F18断裂,并与昌马盆地相接.祁连山北部的断裂带,包括昌马断裂、旱峡—大黄沟断裂总体呈现出低角度南倾的样式,切过高阻异常体的顶部.虽然昌马盆地可以起到连接断裂带的阶区的作用,将部分阿尔金断裂的走滑分量转移到盆地南侧的昌马断裂上,但是昌马断裂的走滑速率从西向东是增加的,东侧的走滑速率甚至大于阿尔金断裂沿走向方向的流失分量.我们认为在青藏高原北部主要断裂带的活动还是受印度—欧亚板块碰撞引起的远程挤压效应的影响,包括阿尔金断裂以及祁连山内部系列断层都处于斜向挤压应力环境.在这种基本构造模式下,阿尔金断裂、断裂F18、昌马盆地、昌马断裂构成了一个局部的走滑速率分解-转换-吸收体系,对局部应力状态产生影响.     

Crust Shortening of the Daliangshan Tectonic Zone in the Cenozoic Era and Its Implications

The Daliangshan tectonic zone is a rhombic area to the east of the Anninghe and Zemuhe fault zones in the middle segment of the Xianshuihe-Xiaojiang fault system along the southeast margin of the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau. Since the Cenozoic era, the neotectonic deformation in the Daliangshan tectonic zone has presented not only sinistral slip and reverse faulting along the Daliangshan fault zone, but also proximate SN-trending crust shortening. It is estimated that the average crust shortening in the Daliangshan tectonic zone is 10.9±1.6 km, with a shortening rate of 17.8±2.2% using the method of balanced cross-sections. The crust shortening from folding occurred mainly in the Miocene and the Pliocene periods, lasting no more than 8.6 Ma. Based on this, a crust shortening velocity of 1.3±0.2 mm/a can be estimated. Compared with the left offset along the Daliangshan fault zone, it is recognized that crust shortening by folding plays an important part in transferring crustal deformation southeastward along the Xianshuihe-Xiaojiang fault system.     

青藏高原东缘龙日坝断裂带南段晚第四纪活动及其构造意义

因缺少详细的地质调查,关于龙日坝断裂带南段是否具有强烈的晚第四纪活动及其在青藏高原东缘应变分配中承担的作用目前尚不清楚。卫星影像解译和野外调查结果表明龙日坝断裂带南段仅东南支存在晚第四纪活动,全长约50km,总体以右旋走滑为主,兼有逆断分量,全新世以来右旋平均走滑速率约为0.6mm/a,平均垂直滑动速率约为0.4mm/a。龙日坝断裂带南段活动强度较中段明显偏弱,但具备发生M_W7级左右地震的能力,在距今约800年以来曾发生过地表破裂型事件。结合重定位地震结果来看,龙日坝断裂带西侧和龙门山断裂带地震活跃,之间的丹巴地区可能主要表现为褶皱变形而地震活动微弱。青藏高原东缘之下的滑脱面自川西高原到四川盆地从约15km逐渐变深至20km左右,而又变浅,约为10km,这种滑脱面的深度变化可能是龙门山隆升和孕震的驱动机制。这项研究有助于川西地区的地震危险性评价和深入理解青藏高原东缘的应变分配和隆升机制。     

利用GPS监测和非连续介质力学研究阿尔金断裂对中国大陆地壳运动变形的影响

非连续介质力学方法中非连续变形分析（DDA）方法有利于分析分块运动特征，而非连续有限元方法（DFEM）能更细致地反映板块间相互作用。本文利用DDA和DFEM方法的各自优势，基于实测的308个GPS测站位移矢量，利用DDA方法提取了大陆边界位移信息；并以此边界位移条件建立了中国大陆的二维DFEM模型；利用该模型探讨了阿尔金断裂活动对整个大陆的地壳运动和构造变形方式的影响。     

利用卫星资料对阿尔金断裂带阿克塞以西进行阶地面对比和位错量分析

利用高精度的Spot卫星资料，通过详细的地质解译，对研究区域内的河流及其形成的河流阶地进行了系统的对比，通过区域对比，得到了阿尔金活动断裂带在阿克塞附近的最近一段时期以来的可靠的河流阶地的位错，在研究区域内，规模相近的河流形成的同级的河流阶地具有相近的水平位错，T3阶地的水平位错约为380m,T4阶地的水平位错约为1300m，T6阶地的水平位错约为3000m.     

罗云山山前断裂带阶地调查研究及其构造意义

Located at the west of the Linfen basin, the Luoyunshan piedmont fault zone controls the western boundary of the basin. According to the measurements of the terraces in eight gullies along the Luoyunshan fault zone, five levels of terraces, namely T1～T5 have developed in these gullies. The heights of terraces T1, T2, T3, T4 and T5 are about 3m, 8～10m, about 20m, about 30m and 40～50m, respectively. The dating data of the terraces and investigation of the faulted landforms show that the Luoyunshan fault zone has experienced much activity since the Late Quaternary. The uplift rate of the terraces was 0.41mm/a since the Middle-Late Pleistocene, and 0.75mm/a since the Holocene. The increasing trend of uplift rate of the terraces along the Luoyunshan fault zone from the Middle-Late Pleistocene to Holocene indicates the tendency of gradual tectonic uplift of the fault zone since the late Quaternary. This is in good agreement with the increasing trend of subsidence rate of the Linfen basin from the Late Pleistocene to Holocene.     

柴北缘骆驼泉剖面新生代地层磁组构特征及其构造意义

青藏高原东北部新生代构造演化对理解高原隆升和变形模式具有重要意义, 而目前对于该地区挤压应力方向转变过程仍存在很大争议.本文对柴北缘逆冲带北西部骆驼泉剖面新生代地层开展系统磁组构(本文特指磁化率各项异性)研究, 以揭示该地区挤压应力方向的转变特征.系统岩石磁学结果表明, 骆驼泉剖面新生代样品中主要磁性矿物是顺磁性组分和赤铁矿以及少量磁铁矿.通过对磁组构特征分析及其与古水流方向对比表明, 骆驼泉剖面新生代地层磁组构主要为初始变形磁组构, 可用于指示沉积成岩时期的挤压应力方向.磁组构结果揭示, 骆驼泉地区挤压应力方向在上干柴沟组下部沉积时期为NNE-SSW向, 而上干柴沟组上部和油砂山组沉积时期转变为NE-SW向.结合柴北缘逆冲带已有磁组构结果指出, 该地区早期N-S向或NNE-SSW向挤压应力可能与印度—欧亚板块早新生代以来近N-S向碰撞挤压过程有关, 指示印度—欧亚碰撞的挤压应力自下干柴沟组下部沉积时期就已传播至高原东北部地区; 而后期NE-SW向挤压应力方向与该地区现今GPS揭示的上地壳运动方向一致, 可能与该时段高原东北部巨型走滑断裂构造体系(尤其是阿尔金断裂)有关.此外, 柴北缘逆冲带新生代挤压应力方向转变在其北西部起始于上干柴沟组下部沉积时期, 而南东部起始于上油砂山组下部沉积时期, 与地震反射剖面揭示的断裂活动等地质证据共同揭示柴北缘逆冲带新生代的构造活动自靠近阿尔金断裂的北西部向南东部传播和扩展.综合分析青藏高原东北部地区挤压应力方向转变和其他地质证据发现, 挤压应力方向转变显示出自柴北缘逆冲带北西部向东、西和南向扩展特征, 与阿尔金断裂在上干柴沟组下部-上油砂山组下部沉积时期剪切应力集中于断裂本身, 而上油砂山组下部沉积以来开始散布于高原东北部内部地区的两阶段走滑活动相关.

     

依兰－伊通断裂依兰段的新活动特征及其构造演化

本文综合DEM数据、地形地貌剖面、钻孔及地层划分、浅层地震勘探、野外地质调查和典型地质剖面等资料,对依兰-伊通断裂依兰段的新构造活动进行了研究。结果表明,依兰-伊通断裂西支F1-1对小兴安岭东缘控制明显,地表陡坎微地貌相对比较发育,最新活动时代为晚更新世中晚期;东支F1-2控制了张广才岭的西缘,卫星影像线性异常不明显,地表陡坎微地貌不发育,浅层地震反射剖面所揭示的上断点埋深为45—50m,其最新活动时代为早更新世早期;中支断裂F1-3控制了低一级的地貌面,卫星影像比较清楚,地表发育高约1—2m左右的陡坎微地貌,最新活动时代为全新世。该断裂最新的活动性质表现为以右旋走滑运动为主,同时伴随有比较明显的逆冲运动分量。同时,综合前人研究结果和本次研究结果,可将依兰-伊通断裂依兰段新生代以来的构造演化划分为五个不同的阶段,即:古新世初期—古新世末期的左旋走滑挤压阶段、古新世末期—始新世中期的右旋走滑伸展阶段、始新世末期—上新世末期的右旋走滑挤压阶段、上新世末期—早第四纪的右旋走滑伸展阶段、晚第四纪的右旋走滑逆冲阶段。这一演化过程在东北地区可能具有较好的代表性。     

西秦岭北缘断裂带断层气浓度空间分布特征与强震危险性分析

以西秦岭北缘断裂带不同段断层气Hg、Rn浓度空间分布特征分析为基础、通过对历史大震背景、现今地震活动影像以及b值空间分布特征的对比分析,从地球化学的角度,对西秦岭北缘断裂带不同段落的活动习性进行深入探讨,并识别出该断裂带潜在大震危险区段。可为未来地震趋势判定及震情跟踪提供重要的基础资料。     

2020年新疆于田MS6.4地震断层面快速测定及发震构造研究

本文基于新疆、 西藏区域数字地震台网波形数据, 利用gCAP反演方法和空间格点搜索算法获得2020年6月26日于田M_S6.4地震矩心的空间位置为35.649°N, 82.339°E, 深度为5 km。 最佳震源机制解节面Ⅰ走向166°, 倾角59°, 滑动角-144°; 节面Ⅱ走向26°, 倾角38°, 滑动角-55°, 矩震级为M_W6.21。 根据不同震源机制解结果, 获得中心震源机制解和标准差, 表明震源机制解较为稳定和可靠。 使用H-C方法进行地震发震断层的快速判断, 显示节面Ⅱ为发震断层面。 综合震源区地质构造特征、 余震序列的空间分布和区域构造应力场特征, 最终推断此次地震断层面为节面Ⅱ, 阿尔金断裂西段是发震断层, 震源机制解显示以正滑为主, 是一次张性破裂地震事件, 属于阿尔金断裂西段强烈活动的响应。     

Modeling the Dynamic Gravity Variations of Northeastern Margin of Qinghai-Xizang （Tibet） Plateau by Using Bicubic Spline Interpolation Function

INTRODUCTIONThe study of earthquakeforecast based on gravity measurement has been carried out for almost30yearsin China,and remarkable progress has been made(Jia Minyu,et al.,2000;Zhu Yiqing,etal.,2001).However,constrained byobservationtechniques and moni…     

The Fractal Feature of Granulometric Composition in Fault Gouges from the Yishu Fault Zone and Adjacent Northwest-Trending Faults and Its Seismo-geological Implications

In this work,the fractal dimension of granulometric composition in the fault gouge from the Yishu fault zone and northwest-trending faults on its west side is calculated and studied based on the fractal theory of rock fragmentation.The seismo-geological implications of the fractal dimension of granulometric composition in fault gouges are also discussed.The results show that the Yishu fault zone is more active than the northwest-trending faults and the Anqiu-Juxian fault is the most active in the Yishu fault zone.The fractal dimension of fault gouge is a parameter describing the relative active age and rupture mode of the fault and forming age of the fault gouge.The fractal dimension value is also related to the parent rock,thickness,structural position,and clay content of the fault gouge.     

长岭山北麓断裂晚第四纪活动性及构造稳定性研究

通过野外调查表明,长岭山北麓断裂晚第四纪以来表现出强烈的新活动性.沿断裂年青冲沟以及最新阶地发生水平左旋位移,通过测量及位移量的分组分析并结合相关年代计算得到,该活动断裂晚更新世以来水平滑动速率为5.1mm/a,垂直滑动速率为0.19mm/a;全新世以来水平滑动速率3.53±0.34 mm/a,垂直滑动速率0.29±0.03 mm/a.沿断裂全线进行分析并结合断层剖面得到,小红山一带断层上覆0.4～1.2 m的坡洪积层(底部TL年龄6.1±0.7 kaBP)未被错动,而且Ⅰ级河流阶地及河漫滩相沉积物均未发生变形变位.1927年古浪8.0级地震形成的地表破裂向东抵达下井子沟地区,但未通过陶家山北的明代长城.区域分析表明,长岭山北麓断层构成古浪活动断裂带的东延段,和前人已经确定的天桥沟断层、黄羊川断层一起构成古浪左旋走滑兼逆冲活动断裂带.1927年古浪8.0级地震形成大破裂--贯通型的地震地表破裂带,说明该断裂所在地区为破裂的成熟地段.通过计算,并考虑到古浪大地震的离逝时间以及结合区域资料分析表明,该活动断裂所在地区至少500a内是相对稳定的,1000a的预测时段内发生强、大地震的概率也很低,但是不排除发生中强地震的可能.     

东昆仑断裂带东段塔藏断裂几何结构及滑动递减模型讨论

塔藏断裂位于东昆仑断裂带东段,长约170km,与岷山断裂带共同构成巴颜喀拉块体的东北构造边界,中部与岷江断裂、荷叶断裂、虎牙断裂的北延段交会,构成岷山隆起的地貌边界。通过卫星影像解译结合构造地貌调查,确定了断层属于全新世活动断层,并利用断层走向弯曲和活动性、阶区等标志将塔藏断裂分为三段。西段为罗叉段,总体走向NWW,西侧与玛曲断裂形成左行左阶拉分区,东侧在下黄寨村走向顺时针偏转至东北村段。中段为东北村段,总体走向NW,东侧在九寨沟口附近走向逆时针偏转至马家磨段。东段为马家磨段,总体走向NWW,西侧隔荷叶断裂、虎牙断裂的北延段与中段相接。东北村段以岷江断裂斜交点为界可分为南北两个次级段,马家磨段以阶区为界划分为扎如次段、唐寨次段、勿角次段。罗叉段和马家磨段的地震离逝时间较近,东北村段相对较远。断裂带整体呈反"S"形,自西向东滑动速率总体呈减小趋势,大部分水平变形转化为垂向的岷山隆升。结合不同段上的滑动速率,发现东昆仑断裂东段滑动速率呈梯度下降特征与东昆仑断裂带东段断层弯曲的几何特征相对应。     

东昆仑断裂带玛曲—玛沁段大震危险性分析和探讨

在巴彦喀拉块体边界地震活动和构造分析的基础上,从地震活动空间图像、时间序列演化两方面对巴彦喀拉块体北边界东昆仑断裂带玛曲—玛沁空区的大震危险性进行探讨。与以前震例进行对比发现当前甘青川交界区域已形成与共和大震前相似的平静区,活动性参数计算表明东昆仑断裂带玛曲—玛沁段有逼近的大震危险性。