东昆仑断裂带东部晚更新世以来活动特征及其大地构造意义

近EW向展布的东昆仑断裂带是巴颜喀拉地块北边界,其东延的活动性质和东端点位置对于探讨青藏高原东缘形成的动力学机制具有重要推动意义,也是鉴定断裂带地震危险性的基础.基于对东昆仑断裂带东部地貌卫星影像解译、地表破裂调查、阶地坎变形量测量和阶地测年数据,得到分析如下:(1)罗叉段属于全新世活动断层,存在长约50 km的反"L"形古地震地表破裂展布区;(2)晚更新世晚期以来在压剪作用下,罗叉段以左行滑动为主,速率为7.68~9.37 mm a-1,垂直滑动速率为0.7~0.9 mm a-1,与西侧各段的活动速率基本一致,表明属于东昆仑断裂带东延部分;(3)高速线性水平滑动的近EW向东昆仑断裂带,向东滑动受华南地块阻挡,转为近SN-NNE向岷江断裂带、龙门山断裂带的垂直活动及其间的龙门山和岷山的隆起,两种构造体系转换的区域限制了东端点位置;(4)罗叉段和玛曲段组成"玛曲空区",玛曲段的地震危险性较罗叉段更高,应引起注意.     

河西走廊及其邻区活动构造图像及构造变形模式

印度板块与欧亚板块碰撞后,形成了世界上最大最高的高原——青藏高原,高原的大幅度隆升造就和改变了整个亚欧大陆的构造格局,同时对亚洲地区的气候和环境也产生了巨大的影响。河西走廊及其邻区是青藏高原北部高原向北扩展的最前缘,也是对高原变形响应最为敏感的地区之一。该地区发育有大量的晚第四纪活动断裂,     

利用GPS资料和块体模型对巴颜喀拉块体划分合理性的初步探究和构造意义

利用GPS速度场资料和块体模型分别建立巴颜喀拉块体的两种块体模型并反演其滑动速率,模型Ⅰ中巴颜喀拉块体包括东昆仑断裂带西段地区,模型Ⅱ中则不包括该地区。GPS反演结果显示,模型Ⅱ较模型Ⅰ合理,这一合理性包括了模型Ⅱ中阿尔金断裂带西南尾端较大的拉张速率与较小的走滑速率;模型Ⅱ中东昆仑断裂带中段滑动速率约为8~9mm/a,与10mm/a的研究结果更为接近;模型Ⅰ中东昆仑断裂带西段具有较大的走滑速率与挤压速率,也与现今地震活动与震源机制相矛盾;但模型Ⅱ中巴颜喀拉块体在玛尔盖茶卡断裂带滑动速率较大,认为可能与风火山断裂带处的滑动速率较小有关,因此进一步舍去该断裂带,建立新的模型Ⅲ,所得结果与各断裂研究结果较为近似。巴颜喀拉块体南边界风火山断裂带目前活动较弱,下地壳软弱物质可能已经进入巴颜喀拉块体部分地区;风火山断裂带向东经玉树—甘孜—鲜水河断裂带,在下地壳流动与重力滑塌作用下左旋速率逐渐增大。     

利用水准数据分析大别造山带东段构造活动特征

利用大别造山带东段(霍山震情窗)自2000年以来的精密水准资料,并结合区域构造环境及地震资料对东大别造山带内的十年尺度的垂直形变特征和地震活动相关性进行初步研究。结果显示,位于断裂交汇处的构造活动活跃,小震频发。水准场地表现出来的垂直形变速率增大或减小,与周边中等强度地震有很明显的对应关系。地震活动在时间分布上并不均匀,不同场地的水准测点也显示出不同的升、降交替变化。各水准场地均有映震情况,其中仙姑坟水准场地的映震效果最好。     

东昆仑活动断裂带东段古地震活动特征

东昆仑活动断裂托索湖——玛曲以东肯定那一带， 可据阿尼玛卿玛积峰为界再分为花石峡段和玛沁段两个在几何上不连续的段落. 两段在表征断层全新世活动特征的古地震事件方面有明显差异， 花石峡段的地震活动性明显高于玛沁段的地震活动性. 古地震研究表明， 花石峡段上3次强震活动相邻两次地震发生的时间间隔分别约为500 a和640 a， 玛沁段上最近两次古地震事件间大致有1 000 a左右的时间间隔. 根据断层平均滑动速率计算的花石峡段7.5级地震的平均复发间隔为411~608 a， 相对应的同震平均水平位错约为（5.75plusmn;0.57）m. 虽然玛沁段的地震活动性较弱， 但由于该段上最近一次地震事件离现在较为久远， 已经积累的应变能应该使我们对其未来地震危险性的分析有足够重视.      

基于重复微震研究小江断裂带的深部构造变形

小江断裂带是我国大陆地震活动最为强烈的地区之一。古地震和历史地震资料、综合断裂活动背景和地震活动性分析表明,位于川滇块体东边界的小江断裂带存在地震空区与潜在的强震危险。巴颜喀拉地块东边界发生2008年汶川8．0级巨震不到两年,其南边界的甘孜一玉树断裂带在2010年发生了玉树7．1级大地震,使与该地块相连的小江断裂带的强震危险性更受关注。断层滑动速率是评估未来地震危险性的重要依据,但获取孕震深处的滑动速率具有相当大的难度。     

东昆仑断裂带托索湖段现今形变特征及其与2021玛多地震相互作用

东昆仑断裂带作为孕育强震和协调青藏高原内部构造变形的大型走滑断裂带,其现今震间闭锁情况与运动学特征一直备受关注.前人通过野外地质考察以及传统大地测量技术初步厘定了东昆仑断裂带的长期滑动速率,但受限于观测台站的空间分布,难以得到精细化的东昆仑断裂带托索湖段及其次级断裂的现今运动特征.本文利用覆盖东昆仑断裂带托索湖段2015—2021年Sentinel-1升降轨数据获取了高空间分辨率的沿断层走向震间形变速率场,结合螺位错模型和马尔科夫链蒙特卡洛方法反演得到了该段断裂现今精细化的震间滑动速率和闭锁状态.研究结果表明,东昆仑断裂带托索湖段处于断层锁定状态,闭锁深度分布在8~29 km区间,断层深部滑动速率分布在6~9 mm·a^-1范围内.最后,本文基于库仑应力变换探讨了2021玛多地震与东昆仑断裂带的相互作用,发现东昆仑断裂带震间运动对玛多地震无明显应力加载作用,而玛多地震却促进了东昆仑断裂带花石峡至阿尼玛卿山南缘、玛沁—玛曲段的应力积累,其潜在地震危险性值得关注.

     

香山北缘活动断裂带东段构造特征及活动性分析

在野外实测工作基础上, 对香山北缘活动断裂带东段自晚更新世以来的水平活动强度分时、 分段进行了研究. 结果表明, 该断裂带东段自晚更新世以来, 总体水平活动强度不大: 晚更新世早—中期水平位移速率为1.44 mm/a, 晚期水平位移速率为0.53 mm/a, 全新世水平位移速率为1.01 mm/a. 该断裂带左旋走滑强度在走向上具有不均一性, 而且其活动强度的最大部位(活动中心)随时间向东发生迁移, 碱沟—刘岗井次级断层是现今活动强度最大的次级断层.      

Sentinel-1影像约束下的东昆仑断裂带玛沁—玛曲段现今地壳变形特征

东昆仑断裂带是青藏高原北部一条活跃的大型左旋走滑活动断裂, 其东段滑动速率呈自西向东递减的特征; 东段的玛沁—玛曲段被认为是地震破裂空段, 存在发生大震的可能.本文首先处理2014—2021年间覆盖东昆仑断裂带玛沁—玛曲段的Sentinel-1卫星升、降轨影像, 获得该区域近7年的视线(Line-of-sight, LOS)向形变速率场; 然后, 联合GPS速度场解算该区域的三维形变速率场和应变率场; 最后, 对玛沁—玛曲段的应变率积累、滑动速率和形变模式进行分析.结果表明: (1)该区域地壳变形表现为整体向东运动的特征, LOS向和东西向形变速率在玛沁—玛曲段南北两侧存在明显的梯度, 且沿断裂带自西向东逐渐减小; (2)玛沁—玛曲段上的阿尼玛卿山和西贡周断层交汇区附近具有显著的应变率积累, 同时这两处距上次地震的离逝时间已非常接近其地震复发间隔, 表明这两个区域具有较高的地震危险性; (3)玛沁—玛曲段的滑动速率自阿尼玛卿山向东分别为6.0±0.2 mm·a^-1、5.6±0.2 mm·a^-1、3.9±0.2 mm·a^-1和3.5±0.2 mm·a^-1, 意味着东昆仑断裂带东段的滑动速率在距离断裂带最东端至少300 km处的阿尼玛卿山附近就已经开始缓慢递减; (4)玛沁—玛曲段附近的次级块体表现出顺时针旋转的刚性运动特征, 符合书斜构造模型, 即青藏高原东北部的侧向挤出产生的区域变形由东昆仑断裂带和周缘次级断裂的左旋走滑及其断裂带最东端的地壳缩短共同吸收调节.

     

巴颜喀拉地块东部龙日坝断裂带的发现及其大地构造意义

在青藏高原东缘NE向龙门山断裂带西北侧约200km的巴颜喀拉地块东部,由GPS复测发现存在一条宽阔的NE向右旋剪变带,变形速率达4-6mm／a．卫星影像解译和野外考察表明：这一右旋剪切带对应了以往被忽略的、新生的NE向龙日坝断裂带．龙日坝断裂带北东段由走向N54°±5°E、相距约30km的两条平行分支断层组成．这两条分支断层沿线晚第四纪断错地貌发育,北支龙日曲断层具有较大的逆冲分量,南支毛尔盖断层为纯右旋走滑断层．依据矢量合成原理可知,龙日坝断裂带北东段晚更新世以来平均右旋滑动速率为（5．4±2．0）mm／a,垂直滑动速率约0．7mm／a,地壳缩短率约0．55mm／a．龙日坝断裂带的存在和发现可以很好地解释青藏高原东缘的大地构造与动力学特征：以龙日坝断裂带为界,巴颜喀拉地块分为西部阿坝和东部龙门山两个次级块体;龙门山次级块体的整体缩短和隆升反映出从龙门山断裂带到龙日坝断裂带是巴颜喀拉地块南东向运移过程中由于受到华南地块的强烈阻挡而形成的后展式推覆构造系统,并成为青藏高原东缘承载新生代晚期至今地壳变形的一种活动地块边界构造类型．龙日坝断裂带正是这一系统中晚第四纪新生的活动断裂带．     

东昆仑断裂带东部塔藏断裂地震地表破裂特征及其构造意义

东昆仑断裂带作为青藏高原中东部的巴颜喀拉地块北缘边界断裂带, 研究其强震破裂行为对于认识断裂带活动性及分析川西北地区未来地震危险性具有重要意义。 通过沿断裂发育的大量断错地貌勘查、 典型微地貌DGPS测量及样品年代测定, 认为东昆仑断裂带向东的强震活动性延伸至若尔盖盆地北侧, 即东昆仑断裂带东部塔藏断裂的罗叉段。 此段在卫星影像上呈清晰的灰黑色、 灰黄色线性条带, 地震形变带主要表现为断层陡坎、 坡中谷、 冲沟和阶地位错、 植物异常呈线性分布、 跌水、 断层泉、 断塞塘以及伴随地表错动而出现的滑坡、 垮塌和倒石堆。 这些破裂现象沿先存断层断续分布, 组成长约50 km的“L”形地震形变带。 断裂活动造成冲沟和阶地左行运动, 位错量主要集中在5.5～6.0 m、 18～23 m、 68～75 m和200～220 m范围。 最近地震发生在(340±30)～(500±30)BP间, 宏观震中位于本多村西北5～7 km, 震级为M_W7.3左右, 同震位移最大值为6 m, 水平位错量为5.5～6.0 m, 垂直位错量一般为0.2～0.5 m, 其比例为51～101。 对地震形变带中的各种变形遗迹和地震地表破裂特征的研究表明, 塔藏断裂是这次地震的发震构造。 确定了塔藏断裂为全新世活动断层, 近期断层在压剪切作用控制下以左行运动为主, 兼有少量逆冲分量, 同东昆仑断裂带其他段的活动性质相似, 认为东昆仑断裂带延伸至若尔盖盆地北侧, 研究结果支持“大陆逃逸”模型。     

东昆仑断裂带东部塔藏断裂地震地表破裂特征及其构造意义

The East Kunlun fault zone is located in the northern margin of the Bayan Har block. The study of earthquake rupture behavior in the fault zone is of importance for understanding the future seismic risk in northwest Sichuan. A number of geological field investigations, typical micro topography DGPS measurements and sample dating show that the earthquake activity of the East Kunlun fault zone extends to the north boundary of Zoige basin, a segment known as the Luocha segment of Tazang fault. In the satellite image, the segment is seen clearly as gray and yellow strips. The earthquake deformation zone mainly features fault scarp, valleys on the slope, offset gullies and terraces, linear distribution of plants, waterfall, fault spring, fault sag pond, and landslide, collapse and talus associated with surface rupturing. These phenomena are distributed intermittently along the re-existing fault and form a ～50km-long inverse L-shaped deformation zone. Fault activities caused left-lateral offset of gullies and terraces, with horizontal displacement concentrated at 5.5m~6m, 18m～23m, 68m～75m, and 200m～220m, respectively. The recent earthquake occurred between 340±30～500±30BP. The macro epicenter is located 5km～7km northwest of Benduo village, with magnitude of MW7.3～7.4, maximum coseismic displacement of 6m, horizontal displacement 5.5m～6m and vertical displacement 0.2m～0.5m, being in a proportion of 5∶1～10∶1. These phenomena show that the Tazang fault is the causative fault of this earthquake. The fault is a Holocene active fault and was dominated recently by left-lateral movement with a small amount of thrust component under compressive shear stress. This characteristic is similar to the movement in other segments of the East Kunlun fault zone. The results of this study support the "continental escape" model.     

Deformation Evolution Characteristics Revealed by GPS and Cross-fault Leveling Data before the MS8.0 Wenchuan Earthquake

Based on GPS velocity during 1999-2007, GPS baseline time series on large scale during 1999-2008 and cross-fault leveling data during 1985-2008, the paper makes some analysis and discussion to study and summarize the movement, tectonic deformation and strain accumulation evolution characteristics of the Longmenshan fault and the surrounding area before the M_S8.0 Wenchuan earthquake, as well as the possible physical mechanism late in the seismic cycle of the Wenchuan earthquake. Multiple results indicate that:GPS velocity profiles show that obvious continuous deformation across the eastern Qinghai-Tibetan Plateau before the earthquake was distributed across a zone at least 500km wide, while there was little deformation in Sichuan Basin and Longmenshan fault zone, which means that the eastern Qinghai-Tibetan Plateau provides energy accumulation for locked Longmenshan fault zone continuously. GPS strain rates show that the east-west compression deformation was larger in the northwest of the mid-northern segment of the Longmenshan fault zone, and deformation amplitude decreased gradually from far field to near fault zone, and there was little deformation in fault zone. The east-west compression deformation was significant surrounding the southwestern segment of the Longmenshan fault zone, and strain accumulation rate was larger than that of mid-northern segment. Fault locking indicates nearly whole Longmenshan fault was locked before the earthquake except the source of the earthquake which was weakly locked, and a 20km width patch in southwestern segment between 12km to 22.5km depth was in creeping state. GPS baseline time series in northeast direction on large scale became compressive generally from 2005 in the North-South Seismic Belt, which reflects that relative compression deformation enhances. The cross-fault leveling data show that annual vertical change rate and deformation trend accumulation rate in the Longmenshan fault zone were little, which indicates that vertical activity near the fault was very weak and the fault was tightly locked. According to analyses of GPS and cross-fault leveling data before the Wenchuan earthquake, we consider that the Longmenshan fault is tightly locked from the surface to the deep, and the horizontal and vertical deformation are weak surrounding the fault in relatively small-scale crustal deformation. The process of weak deformation may be slow, and weak deformation area may be larger when large earthquake is coming. Continuous and slow compression deformation across eastern Qinghai-Tibetan Plateau before the earthquake provides dynamic support for strain accumulation in the Longmenshan fault zone in relative large-scale crustal deformation.     

渭河盆地及邻区现今地壳形变及构造特征研究

基于2009—2014年渭河盆地及邻区GPS资料,利用Shen提出的连续形变场与应变场计算方法,获得渭河盆地及邻区的水平形变场及应变率场,结合构造地质、地震目录等资料对渭河盆地及邻区的现今地壳形变及构造特征进行研究,并得到如下结论:(1)鄂尔多斯地块南缘西段和东段GPS形变场变化差异明显,六盘山—陇县—宝鸡断裂带形变场...     

中国大陆现今构造变形:三十年的GPS观测与研究

中国大陆的构造变形主要与印度和欧亚两大板块的碰撞有关。印度板块的北向推挤直接导致了世界上最宽旷、最活跃和最复杂的现今构造变形。GPS观测技术问世前,构造变形的定量化研究主要依赖活断层的形貌勘察和区域强震的震源机制解,其结果准确度不足且时空界限模糊。1988年中国地震局在滇西地震实验场首次开展GPS形变监测实验,后又经历国家“攀登项目”、“首都圈GPS地形变监测网”等诸多项目实践,直到“九五”重大科学工程“中国地壳运动观测网络”成功建成,中国大陆现今变形图像才逐步完整和清晰。特别是近年基于“中国构造环境监测网络”2000多站点及近30年累积的其他数据,一个覆盖中国大陆且衔接边邻、框架统一、毫米/亚毫米精度的速度场构建完成。这一基础图像对揭示中国大陆活动构造的运动学和动力学特征、深入研究青藏高原及其周边地区构造形成与演化提供了强有力的观测约束,也为地震危险性的定量化分析奠定了坚实基础。     

依兰—伊通断裂带黑龙江段构造运动特征

为研究依兰—伊通断裂带黑龙江段构造运动特征,基于2016—2019年GPS和地质资料,解算了该断裂的三维速度场,通过构建断层模型反演了滑动速率。结果显示:依兰—伊通断裂带黑龙江段总体呈下沉趋势,沉降速率在1~2 mm/a,断裂呈右旋走滑态势,闭锁层15 km以下走滑速率为(1.7±0.4)mm/a。佳木斯—萝北段以右旋走滑为主、拉张为辅;五常—佳木斯段以拉张为主、右旋走滑为辅。     

从GPS复测结果初步研究华北北部的水平形变及构造活动

利用华北地区１９９５－１９９６年的ＧＰＳ测量计算结果作了基线变化和位移矢量的分析,并据此研究了现代构造活动。总体上以近东西向的区域性拉张为主,南北向存在差异。山西断陷带和渤海地区拉张显著,郯庐断裂带的沂水－郯城段具有挤压兼走滑。     

利用断层滑动资料反演郯庐断裂带山东段第四纪构造应力场

郯庐断裂带(即郯城-庐江断裂带)是纵贯中国东部大陆边缘的一条巨型断裂带,整体为北北东走向。它的形成和演化对中国东部中生代以来的地质演化有明显控制作用,同时又是一条现今地震活动较为活跃的地震带,因此对郯庐断裂带周边构造应力场的研究具有重要的意义。采用野外观测取得的10个测点共206条活断层擦痕数据,利用断层滑动资料反演构造应力张量的方法,计算获得了研究区现代构造应力场主要特征:郯庐断裂及其周边地区现代构造应力场以北东-东西向挤压、北西-近南北向拉张为特征,其最大主压应力(σ1)方向为64°一106°,平均倾角23%最小主压应力(σ3)方向为332°~14°,平均倾角14°;中间主应力(σ2)倾角较陡,近垂直,应力结构为走滑型。     

The Late Pleistocene activity of the eastern part of east Kunlun fault zone and its tectonic significance

The nearly EW-trending East Kunlun fault zone is the north boundary of the Bayan Har block.The activity characteristics and the position of the eastern end of its eastward extension are of great significance to probing into the dynamic mechanism of formation of the east edge of the Tibetan Plateau,and also lay the foundation for seismic risk assessment of the fault zone.The following results are obtained by analysis based on satellite image interpretation of landforms,surface rupture survey,terrace scarp deformation survey,and terrace dating data on the eastern part of the East Kunlun fault zone:(1)the Luocha segment is a Holocene active fault,where a reverse L-shape paleoearthquake surface rupture zone of about 50 km long is located;(2)the Luocha segment is characterized by left-lateral slip movement under the compression-shear condition since the later period of the Late Pleistocene,with a rate of 7.68–9.37 mm/a and a vertical slip rate of 0.7–0.9 mm/a,which are basically in accord with the activity rate of segments on its west side.The results indicate that it is a part of eastward extension of the East Kunlun fault zone;(3)the high-speed linear horizontal slip of the nearly EW-trending East Kunlun fault zone is blocked by the South China block at east,and transforms into the vertical movement of the nearly SN-NNE trending Minjiang fault zone and the Longmenshan fault zone,and the uplift of Longmenshan and Minjiang.The area where transform of the two tectonic systems occurred confines the position of the east end;(4)Luocha segment and Maqu segment constitute the"Maqu seismic gap",so,seismic risk at Maqu segment is higher than that at Luocha segment,which should attract more attention.