川滇地区活动地块现今地壳形变特征

利用川滇地区1998～2002年间200多GPS点位的多期复测结果, 将川滇地区分为9个次级活动块体, 计算了各个活动块体的欧拉旋转矢量和主要活动断裂的运动速度, 并分析了该地区的应变场特征. 结果表明, 川滇地区的地壳运动速度具有北强南弱、西强东弱、以菱形块体为主顺时针旋转的特征; 菱形块体外各个块体运动速度大幅衰减; 与地质结果的差异表明, 川滇菱形块体的现今地壳运动由北往南逐渐增强; 青藏高原物质的侧东向挤出在滇中块体南部明显下降, 而丽江—小金河断裂带的吸收作用并不明显; 川滇地区以压应变为主,四川石棉和云南新平一带出现的应变集中地区也许具有发生中强地震的可能性.     

川滇南部地区活动地块划分与现今运动特征初析

根据近几年取得的新资料和当今有关活动地块的研究 ,提出划分川滇南部活动地块的思路、依据和具体方法 ,作者认为具有一定规模且其活动性延续至今的第四纪活动断裂是划分活动地块必需的首要边界条件。指出新生的腾冲 -景洪北北西带和大理 -楚雄北西西带在活动地块划分中的重要作用。根据断块边界断裂活动性质、运动方式和GPS资料等 ,分析讨论了各活动地块现今活动方式得出 :≥ 7级以上地震主要集中在Ⅰ级活动地块边界 ;6～ 7级地震主要集中发生在Ⅱ级活动地块边界上 ;Ⅲ级活动地块是强震发生的主要位置所在     

川滇菱形块体边界的现今地壳形变

依据川滇菱形块体边界带上所有跨断层测量资料，分析了各场地所处断裂的近期形变特征，结果表明；川滇菱形块体北段形变活动逐渐减弱，南段逐渐加强，各条断裂分别显示出不同的变形特征；菱形块体的现今水平形变以左旋走滑运动为主，垂直形变速度较低，且呈上盘抬升与下降交替出现的运动特征，部分场地的形变异常变化与其邻近的地震活动密切相关。     

川滇断块东界中段地区现代地壳形变和断裂现今活动

采用加权秩亏动态平差方法和变形分析方法，对川滇菱形断块及其附近的精密水准资料，测角、测边资料进行系统计算处理，并结合跨断层短水准、动态蠕变测量资料处理结果，论述了该区域的地壳形变特征和地震危险性。     

基于GPS资料约束反演川滇地区主要断裂现今活动速率

以GPS数据给出的川滇地区(96°~108°E, 21°~35°N)速度场为约束, 依据研究区已知断裂分布情况建立连接断层元模型, 用最小二乘方法反演了该地区主要活动断层的现今错动速率. 结果显示, 印藏碰撞引起的北北东向推挤和高原隆升引起的重力势能作用造成青藏高原物质东向挤出. 遇到来自稳定华南块体的阻挡后, 高原东南部物质相对稳定欧亚板块转向南东方向继而向南运动, 使得川滇地区围绕喜马拉雅东构造结作顺时针转动, 造成川滇地块东侧断裂作左旋走滑活动, 而其西侧断裂以右旋走滑活动为主. 其中甘孜-玉树、鲜水河、安宁河、则木河、大凉山、小江断裂及其向南西方向延伸的部分和打洛-景洪、湄沾断裂构成青藏高原东南部东向挤出的东北边界和东边界, 左旋速率分别为0.3~14.7, 8.9~17.1, (5.1 ± 2.5), (2.8 ± 2.3), (7.1 ± 2.1), (9.4 ± 1.2), (10.1 ± 2.0), (7.3 ± 2.6)和(4.9 ± 3.0) mm/a. 青藏高原东南部东向挤出的西南边界似乎不是由单一断裂带构成, 而是在较宽范围内形成的一条右旋剪切带. 位于红河断裂北东侧的南华-楚雄-建水断裂和西南侧的无量山断裂带、龙陵-澜沧断裂活动性较强, 分别具有(4.2 ± 1.3), (4.3 ± 1.1)和(8.5 ± 1.7) mm/a的右旋走滑活动. 但金沙江断裂目前基本不活动, 红河断裂的活动性不强. 龙门山一带没有发现明显的地壳活动, 而其西北方向的活动带(龙日坝断裂)约有(5.1 ± 1.2) mm/a的右旋走滑分量. 川滇菱形块体内部的一些断裂表现出较强的活动性, 其中理塘断裂左旋走滑速率为(4.4 ± 1.3) mm/a, 拉张速率(2.7 ± 1.1) mm/a; 玉农希断裂及其周边地区右旋剪切形变速率为(2.7 ± 2.3) mm/a, 地壳缩短速率(6.7 ± 2.3) mm/a. 丽江-小金河断裂中段活动性强于北段和南段, 达到左旋走滑(5.4 ± 1.2) mm/a, 拉张(0.5 ± 1.0) mm/a. 与此同时, 讨论了不同断裂锁定深度对结果的影响, 并得到鲜水河断裂的锁定深度为15 km, 70%置信区间为11~19 km. 上述反演结果表明, 研究区存在多条错动速率非常有限的活动断裂, 将地壳分割成多个相互运动的地块, 青藏高原的东向挤出通过这些断裂的活动被吸收和调整, 而不是少数大型走滑断裂的快速走滑造成向东南方向的“逃逸”.     

川滇地区现今地壳形变及其与强震时空分布的相关性研究

本文通过分析80年代以来的川滇地区跨断层形变测量资料、区域垂直形变测量资料及部分大区域GPS测量资料，认为该时间域内川滇地区地壳形变处于相对弱状态，并直接导致了自1981年道孚6．9级地震后至今川滇地区6级以上地震基本上未沿主边界断裂展布，且具有准顺时针旋转迁移的分布特征。基于此，认为未来几年内川滇地区地震危险性预测研究的重点应是川滇地区中部。最后根据现今地壳形变测量资料和地震分布特征提出了川滇地区活动地块时段性划分的概念，并给出了初步的划分结果。     

川滇活动块体中-北部主要活动断裂带现今应力状态的分区特征

恢复2009年1月1日—2015年12月31日间川滇活动块体中-北部1012次2.0≤M_L≤5.0地震的震源谱,计算标量地震矩M₀、震源尺度r和应力降Δσ等震源参数并拟合各参数间的定标关系,基于区域地震构造背景、活动断裂展布以及地震活动的成丛分布将研究区划分成四个统计单元,分别讨论各构造单元的应力分布特征、地震应力降随地点位置的变化以及应力-应变加载作用与区域变形的动力学过程的关联.结果显示：中小地震释放的应力降Δσ在0.1~10 MPa;标量地震矩M₀与近震震级M_L呈现较好线性关系（lgM₀=0.92M_L+10.46）;应力降与地震大小的关系与Nuttli的增加应力降（ISD）模型比较吻合（lgΔσ=0.31 lgM₀-3.92）.震源应力降结果显示：① 金沙江断裂端部为低应力区,断裂单元整体滑动速率较高、强震活动极少,不具备强震发生的应力高度集中条件;在3条次级断裂构成的条带断裂结构中,理塘断裂上的应力-应变加载作用自北西向南东逐渐减弱,相对闭锁的北西段较其他部位更易积累应变. ② 鲜水河断裂带的地震应力降以康定为界南低北高,南段（康定—石棉）短期内难以积累较高应变,北段（甘孜—康定）应力水平较高,已发生的中强地震尚未能填充地震矩释放的亏空区,段落局部仍有较高的应力积累. ③ 安宁河—则木河断裂上高应力降地震事件集中,该单元的应变积累强、应力水平最高,地震危险性大. ④ 丽江—小金河断裂上不同震级地震的应力降特征并不相同,推测与当地复杂的构造背景有关,具体原因尚需深入探讨;木里地区应力背景较低,可能受当地构造环境的影响.研究表明,地震应力降随地点位置而系统变化,高应力降地震事件多发生在断裂与断裂的交汇部位,而断裂无闭锁条件、断裂以蠕滑为主且断面松弛、断裂端部为高温或破碎塑性变形带时,多以低应力降地震事件为主;与通常所认为的“走滑断裂不易积累应力”相反的是,鲜水河断裂带、安宁河—则木河断裂带均表现出较高的应力水平,其原因一方面可能是因为已发生的中强地震无论数量还是强度都尚不足以释放已经积累的能量,另一方面也许是在区域变形的复杂动力学过程中,当构造单元间阻碍断层运动和协助积累应力的作用占主导时,相同震级的地震会释放更多的应力.

     

川滇活动地块东边界强震危险性研究

以川滇活动地块东边界为例,利用最近31年的地震资料,根据精细b值计算结果,研究该边界断裂带的应力空间分布及其强震危险性. 研究结果显示：（1）沿川滇活动地块东边界,b值空间分布显示在不同断裂以及同一断裂不同断裂段存在较大差异,从而反映出应力积累水平的空间差异.（2）小江断裂带主干断裂上的嵩明凹凸体及存在于主干断裂附近巧家与东川间以及嵩明北西的2个凹凸体、存在于安宁河断裂冕宁附近和则木河断裂西昌附近的凹凸体以及位于鲜水河断裂中南段道孚—乾宁间大尺度的凹凸体将是川滇活动地块东边界未来大震或强震的震源区.     

川滇菱形块体各边界垂直形变速率与断层活动特性

依据川滇菱形块体各边界带上所有跨断层垂直形变测量资料,计算各断裂带垂直形变速率合成值,分析各断裂带形变速率特征。结果表明,川滇菱形块体断层活动有南强北弱,西强东弱的特点,该块体东北边界断层活动北段是以压性为主的逆断层,南段是以张性为主的正断层,西南边界断层活动北段以压性为主,南段则以张性为主。     

汶川地震同震形变场对川滇地区主要活动断裂地震发生趋势的影响

以所建立的川滇地区主要活动块体及其周边断裂带的模型和前期利用GPS及水准资料反演所得到的断裂带长期运动速率作为基础,将汶川地震引起的同震错动量加入到三维断裂几何模型中,计算出汶川地震大范围的同震形变场,然后基于该同震形变场和活动断裂三维几何模型反演了各条断裂对该同震形变场的反映,并通过与各断裂带长期运动速率对比,得到了汶川地震对川滇地区各主要活动断裂带发震趋势的影响．结果表明,在汶川地震引起的同震形变场作用下,在川滇交界东部地区,龙门山断裂带南西段地震危险性提前了305a,鲜水河断裂带南东段大致提前了19a,安宁河断裂带和则木河断裂带分别提前了21a和12a,大凉山断裂带北段和南段分别提前了9.1a和18a,马边断裂带的地震危险性则提前了51a;对川滇交界西部的丽江——小金河断裂带南西段、怒江断裂带、龙陵——澜沧断裂带、南汀河断裂带、中甸断裂带等断裂带地震的能量积累也有促进作用;相反在鲜水河断裂带北西段、小江断裂带等历史地震频发的断裂带上,地震危险性具有一定的减速作用．      

川滇块体东边界主要断裂带现今运动特征分析

基于2009年以来的GPS观测数据,利用块体模型和GPS剖面方法分别计算川滇块体东边界主要断裂带的滑动速度,并结合跨断裂带的区域应变时间序列分析断裂带现今的运动特征。结果表明:从速度场变化来看,2013—2015期的速度场在川滇块体东北部有东向增加的微弱变化;从滑动速率结果来看,鲜水河北段的左旋走滑运动有所增强,拉张运动有所增加;小江断裂带的左旋走滑运动普遍有微弱的增强;从去掉线性的区域应变时间序列结果来看,小江断裂带南段主张应变在2014年底出现了趋势性转折,值得进一步关注。     

川滇块体边界断裂的CO2释放及其来源

川滇块体边界断裂沿线及附近地区有大量的CO_2泉出露,其分布与1900年以来强震震中的分布大体一致,这表明该区CO_2释放可能与现代地震活动有直接关联。稳定碳、氧同位素证据表明,现代活动断裂释放的CO_2绝大部分来自地壳深部,并有两种主要的释放机制。现代活动断裂既可以直接产生大量的热动力变质成因CO_2,又可以作为通道释放来自下地壳甚至上地慢的CO_2组分。连续监测深源CO_2的释放动态有可能获得反映震源物理化学变化的地震前兆信息。     

The Recent Crustal Deformation on the Sichuan-Yunnan Rhombic Block Boundaries

Based on data from an across-fault survey along the sichuan-Yunnan rhombic block boundaries,the recent deformation characteristics on each fault have been analyzed.It was found that the rate of crustal deformation is slowing down along the northern segment and increasing along the southern segment.Each fault has different features of deformation.The horizontal deformation is mainly characterized by left-lateral strike-slip.The rate of vertical deformation is less than that of the horizontal dformation.The faults have the feature of upper wall uplifting alternated with descending.The anomaly changes of crustal deformation at some sites are closely related to the seismicities near the sites.     

Advances in the deep tectonics and seismic anisotropy of the Lijiang-Xiaojinhe fault zone in the Sichuan-Yunnan Block,Southwestern China

The Sichuan-Yunnan Block (SYB) is located at the SE margin of the Qinghai-Tibetan Plateau (TP). Under the influence of the southeastward movement of material originated from the TP, intense crustal deformation, frequent seismic activity, and complex geological structures are observed in the SYB. The Lijiang-Xiaojinhe fault (LXF) goes through the central part of the SYB, dividing it into two blocks from north to south, and forming an intersecting fault system with the surrounding faults. This paper firstly introduces the morphology and the nature of the LXF, the distribution of the regional surface displacements and the focal mechanisms, and then analyzes the medium deformation and the effects of faults. Moreover, according to the regional tectonics and geophysical patterns, the paper discusses the characteristics of the north-south blocks of the SYB and the abrupt change of deep structure along the LXF zone. Since seismic anisotropy is an essential property for detecting crustal stress, deep structures and dynamical mechanisms, this paper is dedicated to the advances in seismic anisotropy at different depths and different scales in the study area. There are noteworthy differences in the anisotropic features between the north part and the south part of the SYB, possibly associated with a clear boundary adjacent to the LXF. Such phenomenon suggests some close correlation between anisotropic zoning boundary and the LXF, although this boundary is not consistent with the LXF in strike. The results from the deformation of the crust and the upper mantle elucidate the distribution patterns of the crust-mantle coupling in the north part and the crust-mantle decoupling in the south part, even though this conclusion needs to be further verified by more studies. Presently, the scientific understanding of the deep tectonics and the media deformation around the “generalized” LXF i.e. the LXF with the Jinpingshan fault on its eastern side, is still insufficient, and related equivocal topics deserve more in-depth studies.     

使用时间—震级可预报模式评估川滇地块边界的分段强震危险性

根据时间—震级可预报模式研究川滇地块边界断裂系统的地震复发规律,利用历史地震记录和断层滑动速率资料得到了相应的时间可预报统计模型和震级可预报统计模型,并对川滇地块边界断裂带8个震源段在未来10年内的强震复发危险性进行概率评估。计算结果表明,综合危险率K值最高的3个震源段依次为小江断裂带(S5段)、红河、曲江、石屏断裂带(S6段)和安宁河—则木河以及大凉山断裂带(S3段),计算得到这些断裂带下次发生地震的震级分别为7.4、7.1和7.1级;其中S5、S3段发震位置位于南东边界,S6段位于南西边界,表明未来10年内川滇地块南部边界发震的危险性高于北部边界;预期的下次发生的最高震级地震位于南东边界。     

山西活动断陷带主要断层垂直形变分段特征

断层运动方式与滑动速率是断层活动性研究和地震危险性判定的重要参数。本文基于山西断陷带多年积累的跨断层水准观测资料,在处理与重构的基础上采用断层活动性分析方法,基于构造分区给出各构造区主要断层现今运动特征。结果表明,山西断陷带主要断层在观测期内以继承性正断运动为主,各盆地断层运动特征具有显著差异,表现为南、北两段的垂直活动量明显大于中段,其中,忻定盆地累积变化量值最小。从断层垂直活动速率来看,五台山断裂、系舟山山前断裂、唐河断裂和霍山山前断裂跨断层测段活动速率明显低于全区水平;受长期构造应力加载及区域中强地震影响,各时段断层运动也存在差异变化,下达枝、亭旨头、太原、广胜寺等部分跨断层测段表现出明显的断层逆继承运动、断层相对闭锁等特征。     

川滇菱形块体强震活动关联分析

通过对1700年以来川滇地区6.7级以上强震活动的分析,发现川滇菱形块体是川滇地区主要的强震活动区域,强震活动关联度较高,主要表现为:(1)川滇菱形块体为川滇地区地震活动关联的主体;(2)滇东与川西地区的强震活动存在一定的呼应关系;(3)川滇菱形块体将可能进入新一轮强震活跃期;(4)川滇菱形块体东边界地震活动的有序迁移可能是对块体运动的响应。     

川滇地区现今块体水平运动变形特征分析

依据川滇地区1991，1999和2001年GPS测量数据，利用DDA正分析基本原理，结合现有的地质资料，对该地区近年来的水平构造运动特征进行了模拟分析，认为川滇地区水平运动整体速率在1999～2001年期间明显减弱；川滇决体主压应变以顺时针旋转为主，方向为SE—SEE；其南部是运动变形相对剧烈、易于积累能量的区域；未来一两年内，该地区地震活动水平不会太高。     

基于接收函数方法研究川滇块体东边界的地壳厚度和泊松比

本文使用沿川滇块体东边界主要断裂带(安宁河、则木河、小江断裂带)布设的37个临时台站和四川区域台网14个固定台站记录的远震波形资料,用时间域迭代反褶积方法提取接收函数,采用接收函数H-κ反演方法得到了30个台站下方的地壳厚度和泊松比。研究结果表明,川滇块体东边界的地壳厚度表现为自西向东由60km左右向华南块体(35km左右)逐渐减薄的过渡带特征:以安宁河—大凉山断裂带为界,以西地壳厚度平均在54km左右,以东作为华南块体与川滇块体的交界前缘,地壳厚度在42~48km之间。以小江断裂带与则木河断裂带交汇处为界,其南北两侧的地壳岩性和组分差异明显。小江断裂带北段泊松比值在0.20~0.27之间,表明其地壳物质组分主要为中基性岩石。而以北的安宁河、则木河及马边—盐津断裂带的泊松比值大多位于0.27~0.32之间。安宁河—则木河断裂带附近多数台站的泊松比值0.30,可能是部分熔融造成的。