用InSAR数据得到的鲜水河断裂西北段地震间滑动速率

鲜水河断裂是青藏高原东部边缘附近的高活动性走滑断层系统。我们使用多干涉图方法由ERS-1/2和欧洲环境卫星所获得的十年SAR数据来构建由于鲜水河西北段地震间应变积累而产生的视距形变速率图。该速率图显示了与断层有关的清晰的形变梯度,但是从地表断层迹线看稍向东偏移。通过使用蒙特-卡洛方法对InSAR速率图和GPS数据的共同反演,当锁定深度为3～6km时,以90%置信水平估算出滑动速率为9～12mm/a。此滑动速率与全新世断层滑动速率及历史地震相吻合。我们的结果也揭示不存在显著的跨断层拉伸。将来,上升和下降轨道得出的InSAR数据可能会进一步约束此断层的3D断层滑动速率。     

酒西盆地内部两条断裂晚第四纪滑动速率研究

通过卫星影像解译、差分GPS测量和地貌年代学样品采集,对位于酒西盆地内部的阴洼山断裂和新民堡断裂晚第四纪滑动速率进行了研究。阴洼山断裂发育于阴洼山东侧,总体走向315°,长约25 km;新民堡断裂整体走向300°,长约20 km,二者皆为全新世活动的逆断层。通过野外考察,选择典型断错地貌进行断层陡坎测量,结合所获相应地貌面的年代数据,得到阴洼山断裂和新民堡断裂晚第四纪垂直滑动速率分别为(0.08±0.02)mm/a和(0.11±0.02)mm/a。结合断裂倾角及前人研究资料,得到垂直祁连山方向酒西盆地内部断裂的地壳缩短速率约为1 mm/a,整个盆地地壳缩短速率约为2.4 mm/a。     

渭河盆地北缘口镇-关山断层的晚第四纪—现今的活动性

近EW向的口镇-关山断层斜切了NEE向的渭河盆地北缘活动断裂带.文中基于野外补充调查结果,结合跨断层水准和蠕变仪监测资料研究了该断层晚第四纪—现今的活动性,补充了该断层晚第四纪活动的证据,分析了东、西2个断层段现今的活动特征与差异,获得以下新认识:1)口镇-关山断层为S倾的正-左旋斜滑断层,也是为调节渭河盆地不同段落非...     

陕西中部地区跨断层垂直形变与水平应变相关性分析

利用陕西中部地区近年来跨断层垂直形变资料和由GPS结果给出的水平最大剪应变场资料, 对2005年度会商中提出的8处跨断层形变异常点位置, 插值拟合出其水平应变值, 并与垂直形变数据进行相关性分析发现, 临潼-长安断裂垂直形变和水平应变正相关显著; 口镇-关山断裂与华山山前断裂呈现负相关; 岐山-马召断裂北段正相关显著, 而中段与南段相关性差。 这可能是由于这些断裂以及各段受力情况不同造成的, 其中口镇-关山断裂东段和岐山-马召断裂北段近年来垂直运动幅度大活动强烈, 应加以特别关注。     

InSAR大气误差改正及其在活动断层形变监测中的应用

为了获取青藏高原东北缘老虎山断裂带精确的震间形变速率场,通过对短时间基线干涉图大气改正效果的评价,从3种外部大气数据(MERIS, ERA-Ⅰ, WRF)中确定出最优的大气改正方法,用于长时间基线干涉图中的大气信号改正;然后利用层叠法(stacking)累积平均经大气和轨道改正后的干涉图,获取了研究区的震间形变速率场.结果显示:海原断裂系统区域内,MERIS和ERA-Ⅰ的大气改正效果优于WRF;MERIS和ERA-Ⅰ的改正结果给出了相似的形变速率场,断层两盘相对形变速率为视线向2.5 mm/a,转换成平行于断层方向为6.5 mm/a,与GPS结果一致;在近断层5 km的范围内,出现了较大的形变梯度,揭示了浅层蠕滑的存在.      

汶川8级大地震活动断裂滑动速率异常低的比较讨论

本文在收集1900—2008年东亚大陆西部三角地震区内8次陆内逆冲型浅源大地震(M≥7.5)活动断裂的滑动速率基础上, 初步比较分析表明东亚大三角地震区陆内逆冲型孕震断层的缩短或垂直平均滑动速率≤12 mm/a; 2008年四川汶川8.0级大地震发生在滑动速率异常低(0.2～1.0 mm/a)的龙门山活动断层上; 地震震级大小和滑动速率大小之间的关系并没有显示出线性的简单相关关系; 地震震级大小可能与多种因素有关, 包括断层的地质年代、 尺度(长度、 宽度和深度)、 活动速率和历史、 物性, 以及应力-应变本构关系和动力学环境等, 需要深入研究。     

GPS资料揭示的小江断裂近期运动特征

利用中国地壳运动观测网络1999～2009年5期的GPS观测数据,选择以区域重心基准为参考的方法,从大地形变测量的角度分析和研究了小江断裂近期及其各段的地壳形变信息。结果显示:小江断裂近期具有明显的左旋走滑运动特征,并具有一定的张扭性质,这种运动性质在汶川地震前后具有很好的继承性,这也说明了汶川大地震对小江断裂的总体运动趋势并未造成太大的影响。2007～2009年的GPS资料显示小江断裂北段的平均滑动速率为4.75mm/a,平均张扭速率为0.65mm/a;中段的平均滑动速率为5.55mm/a,平均张扭速率为1.55mm/a;南段的平均滑动速率为4.72mm/a,平均张扭速率为3.2mm/a。     

渭河盆地断裂活动速率的粒子群算法反演

渭河盆地是我国典型的断陷盆地,是中国大陆地裂缝活动、地面沉降活动最剧烈的地区之一.本文利用2004-2007年间的GPS数据,采用粒子群算法与位错理论模型相结合,对渭河盆地主要断裂的三维滑动速率进行了反演计算分析.结果表明:(1)断裂活动性质与地质测量方法获得的结果基本一致:除韩城—华县断裂以张裂为主外,渭河盆地主要断裂均以正倾滑为主,并具有走滑特征,呈张裂的运动趋势;(2)从滑动速率来看,秦岭北侧大断裂速率最大,可达4.5 mm/a.固关—宝鸡断裂活动最小,活动速率仅为1 mm/a左右;(3)在趋势上与现有的地质资料基本一致,以EW向断裂活动最强,NE方向较强,而NW方向较弱,并且分布上呈现南强北弱的特征.     

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.     

渭河盆地断层活动反映的第四纪构造事件初步研究

研究了渭河盆地南缘和北缘几条断裂第四纪活动性的迁移变化。利用横跨断裂的构造地层剖面 ,结合断裂上覆黄土地层的年代学研究结果 ,对断裂活动强度迁移变化的演化阶段进行了研究。结果表明 ,在大约 80～ 90万年前 ,渭河盆地南缘的临潼 -长安断裂带的活动性发生了显著变化 ,骊山山前断裂也有活动性迁移现象 ,渭南塬前断裂开始强烈活动 ,渭南塬全面抬升 ;12万年前左右 ,渭河盆地北缘的口镇 -关山断裂活动性明显减弱。该区断层活动的这些变化是对第四纪中晚期的 2次重要构造事件的反映     

东天山阜康断裂的变形方式与全新世滑动速率

利用实地调查资料对东天山阜康断裂的变形方式和全新世滑动速率进行分析与研究，结果表明：阜康断裂由4条低角度的南倾逆断层斜列组成，具有最新的构造活动性，端部断层活动较弱，全新世平均垂直滑动速率为0.13-0.33mm/a，中部断层活动强烈，全新世平均垂直滑动速率大于1.42mm/a；全新世断层活动方式总体上表现为稳定滑动，西段表现为多期间歇性活动，中、东段表现为持续性活动，更早时期存在直抵地表的快速错动。     

汶川地震前龙门山断裂带闭锁程度和滑动亏损分布研究

利用1999—2007期GPS水平速度场数据,采用Defnode负位错反演程序估算了龙门山断裂在汶川地震前的闭锁程度和滑动亏损分布,结合龙门山断裂带附近地表水平应变率场结果,综合分析了震前地壳变形特征.反演结果表明,震前龙门山断裂中北段处于完全闭锁状态,闭锁深度达到21 km(闭锁比例0.99)左右,垂直断层方向的挤压滑动亏损速率约为2.2 mm/a,平行断层方向的右旋滑动亏损速率约为4.6 mm/a.龙门山断裂南段只有地表以下12 km闭锁程度较高(闭锁比例0.99),垂直断层方向滑动亏损速率约为1.4 mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为4.6 mm/a;在12~16 km处闭锁比例约为0.83,垂直断层方向滑动亏损速率约为1.2 mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为3.8 mm/a;在16~21 km处闭锁比例约为0.75,垂直断层方向滑动亏损速率约为1.1 mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为3.5 mm/a.在21~24 km处整条断裂均逐步转变为蠕滑.上述反演结果与区域应变计算获得的龙门山断裂带中北段整体应变积累速率较低、南段应变积累速率较高相一致,均表明中北段闭锁程度高、南段闭锁程度稍低,该特征可以较好地解释汶川地震时从震中向北东向单向破裂现象.     

祁连山活动断裂带中东段冷龙岭断裂滑动速率的精确厘定

冷龙岭活动断裂是青藏高原东北缘祁连山断裂带的重要组成部分, 位于祁连山断裂带中东段。 根据野外考察结果认为, 该断裂全新世以来活动强烈, 主要表现为左旋走滑运动, 并伴有正倾滑性质, 断错地貌特征明显。 通过高分辨率SPOT卫星数字影像和大比例尺航空照片处理确定断层的位置, 利用断错地貌测图、 热释光(TL)和碳十四(¹⁴C)测年方法, 厘定了冷龙岭断裂的晚第四纪滑动速率, 冷龙岭断裂晚更新世以来的平均水平滑动速率为(4.3±0.7)mm/a, 全新世晚期以来的平均水平滑动速率为(3.9±0.36)mm/a。     

利用GPS和InSAR数据反演2011年日本东北MW9.0地震断层的同震滑动分布

本文首先对Envisat/ASAR数据进行干涉处理, 获取2011年日本东北M_W9.0地震的地表InSAR同震形变场; 然后通过对InSAR同震形变数据重采样方法的深入分析, 选择条纹率法结合干涉图的空间相干性对InSAR同震形变数据进行重采样; 最后基于弹性半空间位错模型, 联合InSAR与GPS形变数据, 采用最小二乘法反演发震断层的滑动分布. 研究结果表明: 考虑相干性的条纹率重采样方法, 更适用于形变场中存在除断层外的有限边界、 且形变场范围较大的InSAR数据重采样处理; 断层滑动主要发生在地表以下50 km范围内, 最大滑动量为49.9 m, 矩张量为4.89×1022 N·m, 所对应的矩震级为M_W9.1, 与地震学反演的结果比较吻合.      

利用MERIS水汽数据改正ASAR干涉图中的大气影响

大气对流层对雷达信号的传播延迟是制约重复轨道InSAR高精度测量应用的重要因素之一.本文描述了MERIS水汽数据用于ASAR干涉图大气改正的方法;并以美国南加州地区为例,选取4对ENVISAT ASAR数据进行了大气改正的研究.结果显示对这4幅干涉图,经过MERIS水汽数据改正后InSAR与GPS差异的RMS分别〖JP2〗降低了41.7%,65.2%,19.3%和39.4%.平均改善程度达41.4%.更重要的是,经过MERIS水汽改正后,从2005~2007年〖JP〗干涉图和2004~2007年干涉图中,能清楚地识别出三处形变最明显的区域：Long Beach-Santa Ana 盆地、Pomona-Ontario和San Bernardino,其形变速率从-8 mm/a到-28 mm/a,大部分在-20 mm/a左右,与这些地区2003年以前的历史形变速率基本一致.因此,采用无云条件下的MERIS水蒸汽数据改正同步获取的ASAR干涉图,可以显著地降低大气水汽对干涉图相位的影响,从而更真实地反映地表形变等地球物理信号.     

GPS观测及断裂晚第四纪滑动速率所反映的青藏高原北部变形

断裂晚第四纪滑动速率及现今GPS观测揭示了青藏高原向北扩展与高原边缘隆升的运动特征.主要断裂晚第四纪滑动速率及跨断裂GPS应变速率的结果表明,青藏高原北部边缘的断裂以低滑动速率（＜10 mm/a）为主,特别是两条边界断裂：阿尔金断裂和海原—祁连山断裂.两条主要边界断裂上的滑动速率分布显示了断裂间滑动速率转换及调整特征.阿尔金断裂自95°E以西的8～12 mm/a稳定滑动速率,向东逐渐降低到最东端的约1～2 mm/a,而海原断裂自哈拉湖一带开始发育后滑动速率为1～2 mm/a,到祁连一带（101°E以东）增大到相对稳定的4～5 mm/a,直到过海原后转向六盘山一带,滑动速率降低到1～3 mm/a,甚至更低.滑动速率的变化及分布特征显示,阿尔金断裂滑动主要是通过祁连山内部隆起及两侧新生代盆地变形引起的缩短来吸收的,海原—祁连山断裂的低滑动速率及沿断裂运动学特征表明断裂尾端的陇西盆地变形及六盘山的隆起是断裂左旋走滑速率的主要吸收方式.这一变形特征表明,青藏高原北部边缘的变形模式是一种分布式的连续变形,变形发生自高原内部,边界断裂的走滑被高原内部变形所吸收.     

陕西中南部现今断层滑动速率和闭锁深度反演

位于华北板块和扬子板块之间的陕西中南部由渭河盆地、秦岭造山带和汉中盆地构成,其新构造运动主要形式为山脉隆升、盆地断陷,因此以重复水准测量为手段的地壳垂直运动研究尤为重要.基于研究区1970年以来的多期精密水准测量数据,用GPS垂直运动速率约束的动态平差方法获得了区域垂直运动速度场.以此为基础,用倾滑位错模型、网格搜索方法反演了研究区主要断层倾滑速率和闭锁深度,结果显示:秦岭北缘断裂倾滑速率为2.25～4.53 mm·a~(-1),闭锁深度为7.7～10.0 km;华山山前断裂倾滑速率为2.35～2.71 mm·a~(-1);闭锁深度为2.8～5.0 km,反映了该断裂在华县大地震之后,可能还没有完全闭锁,发生大震的应变能积累条件不足;渭河盆地北缘断裂的倾滑动速率为2.0～2.5 mm·a~(-1),闭锁深度仅为3.0 km左右,说明该断裂以蠕滑运动为主;略阳断裂倾滑速率为3.02 mm·a~(-1),闭锁深度6.7 km,是陕南较活动的断裂.     

首都圈跨断层形变反映的断层活动方式及其成因探讨

本文深入分析了首都圈10个跨断层形变场地的流动观测资料, 计算了断层水平滑动量。 结果表明, 首都圈断层形变反映的断层活动非常复杂。 其中: NW走向的施庄断裂左旋滑动量与时间呈线性关系, 在观测期内左旋滑动速率约为0.08 mm/a; NW走向的墙子路断裂观测期内以左旋滑动为主, 但水平滑动量较施庄断裂小; NE走向的断层在观测期内的活动方式多以左旋滑动为主, 水平滑动量随时间无明显变化规律。 在对断层活动观测结果详细分析的基础上, 利用平面弹性有限元模型对首都圈的断层活动进行了模拟研究, 认为该地区主要受张家口—渤海构造带左旋剪切的控制, 且不同走向活动断层以左旋走滑为主。     

洗马林断裂构造几何与变形转换作用

洗马林断裂为洗马林-水泉断裂的西北段,是洋河盆地北缘断裂带的组成断裂之一,位于张家口-渤海断裂构造带与山西断陷盆地带的复合部位,其构造几何和变形特征是研究两大构造带相互作用的良好素材。文中采用地质地貌调查和地球物理探测等手段对该断裂进行探查和研究,阐述了断裂的几何展布、构造特征与活动性,分析了其与邻近断裂的构造关系,讨论了其在洋河盆地北缘断裂带中的变形转换作用。研究结果显示:洗马林断裂是1条以走滑为主、兼具逆冲的断裂,晚更新世中晚期以来和全新世期间的垂直滑动速率分别为0.17mm/a和0.25~0.38mm/a,水平滑动速率为0.58~0.67mm/a和0.50mm/a。断裂由NW向的主体断层和NE向的次级断层交替组合形成,NW向断层表现为高角度逆左旋走滑,NE向断层显示出正断活动,2组构造具有特定的构造几何关系,运动方式和变形特征相互匹配;在洋河盆地北缘断裂带的活动过程中,NW向的洗马林断裂起到了类似转换断层的变形转换与应力传递作用,其左旋走滑活动使得两端的NE向正断层活动得以协调进行。     

中旬-大具断裂南东段晚第四纪活动的地质地貌证据

中甸-大具断裂南东段位于哈巴和玉龙雪山北麓,属于川西北次级块体西南边界,断裂总体走向310°～320°,是一条重要的边界断裂。了解该断裂的活动性质、活动时代和滑动速率等对分析川西北次级块体运动,研究该断裂与玉龙雪山东麓断裂的交切关系等问题具有重要意义。文中基于1︰5万活动断层地质填图,对断裂沿线地层地貌、陡坎地貌、地表破裂、典型断层剖面以及河流阶地等进行了详细的研究。研究表明:1)中甸-大具断裂南东段按几何结构、断错地貌表现、断裂活动性可分为马家村—大具次级段和大具—大东次级段。2)通过野外地质调查发现,马家村—大具次级段断错了全新世冲洪积扇,形成了地表破裂,为全新世活动段;而大具—大东次级段虽然也断错了晚更新—全新世地层,但其断错规模及滑动速率均较小,由此认为其全新世以来活动较弱。3)通过分析断裂沿线断层陡坎、水平位错及地表破裂等地质地貌问题,认为马家村—大具次级段的活动性质为右旋走滑兼正断,其晚更新世以来的垂直滑动速率为0. 4～0. 8mm/a,水平滑动速率为1. 5～2. 4mm/a;大具—大东次级段以右旋走滑为主、正断为辅,其晚更新世晚期以来的垂直滑动速率为0. 1mm/a。4)在大具盆地内发现的NW向地表破裂带的形成时代很年轻,不排除是1966年中甸6. 4级地震或1996年丽江7. 0级地震造成的地表破裂。