聊城-兰考断裂中段第四纪活动研究

为研究聊城-兰考断裂中段的第四纪活动特征,采用浅层地震勘探和钻孔联合剖面相结合的探测方法,跨断裂布设5条浅层地震勘探测线和1条钻孔联合地质剖面。钻孔联合地质剖面揭示聊城-兰考断裂中段上断点埋深为61.4~64.5 m,结合地层年代学结果判定,聊城-兰考断裂中段为晚更新世早期活动断裂。     

长乐-诏安断裂带东支东山段晚更新世活动的年代学证据及其意义

长乐-诏安断裂带是福建沿海的主要活动断裂之一,沿断裂带曾发生多次破坏性地震,是福建省陆域上的主要发震构造。中国东部地区破坏性地震的发生与晚更新世活动断裂有密切联系,因此研究长乐-诏安断裂带在晚更新世的活动具有重要意义。在对福建省东山县最新发现的长乐-诏安断裂东支东山段剖面的野外详细调查的基础上,通过对断层下盘地层和断层上断点以上地层中钾长石光释光测年,确定了长乐-诏安断裂带东支东山段的具体活动时间在(34.8±8.3)～(48.0±3.5)ka之间,显示该断裂至晚更新世晚期仍有活动,属晚更新世活动断裂;通过震级(M)与地震断层位错量(D)经验关系拟合法估算,该断裂的最大发震能力为6.5～7.0级地震。该晚更新世活动断裂的确定和最大震级估算,为长乐-诏安断裂带的活动性提供了确切年代学证据,为东山县地区城市安全评价提供了依据。     

甘肃迭部—白龙江南支断裂中东段晚第四纪构造活动特征

通过卫星影像解译、野外实地调查与地质填图,对甘肃东南部迭部—白龙江南支断裂中东段晚第四纪构造活动特征进行了研究。结果表明:迭部—白龙江南支断裂中段活动性明显强于东段;中段线性特征明显,可见清晰的断崖,不同期次的阶地之上都有断层陡坎发育,晚第四纪以来有过明显活动,最新活动的离逝时间为1 300年左右,属于全新世活动断裂;东段活动性明显减弱,没有发现断错全新世地层的证据,在地貌上多表现为线性沟谷,属于晚更新世断裂。根据对断错阶地的测量和年代测试,迭部—白龙江南支断裂中段左旋滑动速率为每年(1.3±0.1)mm,垂直滑动速率为每年(0.39±0.04)mm。     

基于InSAR约束的2022年泸定MW6.6地震同震滑动分布及库仑应力变化

基于Sentinel-1A升降轨影像数据,利用D-InSAR获取2022-09-05泸定地震视线向同震形变场。首先利用贝叶斯方法搜索断层的先验几何参数,利用非负最小二乘原理反演断层精细滑动分布,然后根据断层滑动分布参数计算震中附近库仑应力变化,最后利用震间GPS速度场数据计算发震区震间应变场。结果表明：1)泸定地震的同震形变场沿视线向的最大形变量为15 cm; 2)泸定地震是一次典型的左旋走滑型地震,断层走向为NNW-SSE,约167°,沿走向破裂约为55 km,倾角约74°,断裂深度主要为0～17 km,最大滑动量约为1.12 m,对应深度为1 km,释放的总地震矩为1.02×10¹⁹ Nm,对应矩震级为M_W6.64;3)鲜水河断裂带南东段、安宁河断裂带北段和玉龙希断裂中北段处于应力加载状态,未来发生地震的可能性较大;4)震源区位于拉张应变和挤压应变的转换区域,该应变转换区可能与多个不同活动块体在该地区的交会有关。     

基于InSAR的广义海原断裂带中东段现今深部运动特征

以InSAR技术获取的高空间分辨率震间形变速率场作为约束,利用最速下降程序包（SDM,steepest descent method）反演了广义海原断裂带中东段（毛毛山断裂、老虎山断裂、狭义海原断裂）断层面上整体的震间滑动速率空间分布。结合区域历史强震和现今中小地震活动情况,分析讨论断层面上的现今应力积累状态和活动特征。结果表明,广义海原断裂带中东段以左旋走滑运动为主,由东至西各段的最大滑动速率依次为3.5 mm/a、2.3 mm/a及3.4 mm/a,分别位于18~24 km、18~21 km及15~21 km深处;毛毛山断裂闭锁深度约为9 km,存在一定的应力积累,具备强震发生背景;老虎山断裂深部存在无震滑移,未来发生强震的可能性不大;狭义海原断裂活动存在分段差异,东、西两段断层滑移较明显,中段断层滑动速率较小(最大速率约为1.5 mm/a）,应在日常震情跟踪工作中予以关注。     

两郧断裂郧县盆地段地质与地球物理特征研究

通过野外地质调查,结合地球物理探测手段,研究两郧断裂郧县盆地段地质与地球物理特征;参照两郧断裂带多个位置采集断层物质的SEM、TL测试成果,并结合本次对断层上断点沉积物OSL测年数据,对两郧断裂该段第四纪活动性进行分析。研究结果表明,两郧断裂在郧县盆地段埋深相对较深;断裂特征主要为逆断层,部分分支断裂显示为正断性质;断裂带最新活动时代为中更新世晚期-晚更新世早期。     

华北盆地北缘宝坻断裂晚更新世以来的活动性研究

通过人工浅层地震反射剖面发现,在香河县荆庄地区,宝坻断裂表现为一条近EW走向的南倾正断层,剖面上呈铲状,对第四系沉积具有一定的控制作用,为一条第四纪活动断裂。通过部署在断层两侧的构造观察孔岩芯对比及¹⁴C测年、光释光测年数据可知,宝坻断裂上断点距地表5~7 m左右,主要活动时间为晚更新世,全新世及中更新世晚期无明显活动。岩芯对比表明,距今10万年以来,宝坻断裂共发生2次地震活动,累积位移2.6 m,其中最近一次地震发生于22 740±70 a BP,同震位移1.4 m;另一次地震发生于距今97.1±4.4~98.0±5.3 ka之间,同震位移1.2 m。根据本次钻孔结果,结合前人对张家口-渤海构造带东段断裂活动性及发震规律的研究,判断宝坻断裂全新世以来整体处于不活跃状态,诱发中强地震和大地震的可能性较低。此外,香河县荆庄一带发育的地裂缝为受宝坻断裂控制的构造型地裂缝,断裂南北两侧的不均匀地面沉降产生的剪切应力会加速荆庄地裂缝的发展。     

沂沭断裂带北段全新世活动断层的发现及其意义

沂沭断裂带是一条至今仍在活动的大型活动断层,也是中国东部最大的地震活动带。潍坊北部开展了1∶5万区域地质调查,在于家山下及田庄一带新发现了2条全新世断层,对其分布、产状、运动性质、活动时间及其与浅层地震的关系进行了研究。结果表明,全新世断层多为拉张作用下形成的正断层,具有与基岩区断裂相一致的特征,认为其与沂沭断裂带主干断裂安丘-莒县断裂和鄌郚-葛沟断裂有明显的继承性或派生性关系。同时,依据断层切割了晚更新世大站组、全新世黑土湖组及白云湖组,又被人工堆积物所覆盖,判断断层形成时间距今2.1 Ka,并且与地震活动有很好的相关性。沂沭断裂带北段全新世断层的发现,对莱州湾南岸的新构造运动研究和地震危险性评价有重要意义。     

川滇地区主要活动断裂运动特征及地震危险性分析

利用1980~2019年跨断层形变资料,基于断层三维运动模型和改进的灰色关联度方法研究川滇地区主要活动断裂的运动特征及地震危险性。结果表明：1）鲜水河断裂带总体呈左旋拉张运动,并具有明显的分段差异性运动特征;则木河断裂带具有正-逆断阶段性变化特征;滇南和滇西北主要表现为拉张运动。2）断层三维累积活动量与改进的灰色关联度综合指标对断裂附近6级以上地震均具有明显的震前异常及震后趋势转折变化,可能与断裂附近强震孕育-发生、同震及震后调整等影响有关。3）通过分析跨断层综合指标可知,川滇地区需重点关注鲜水河断裂带南东段、则木河断裂带及滇南地区。     

2017-08-08四川九寨沟MS7.0地震对周边区域应力影响

基于2017年九寨沟M_S7.0地震破裂模型及区域均匀分层粘弹性地壳模型,计算此次地震引起的周边地区同震及震后库仑应力变化,讨论地震对周边若干活动断层的影响。结果表明,此次地震增加了虎牙断裂北段发震破裂区两端的库仑应力,最大同震库仑应力增量为148 kPa,在很大程度上超过地震应力触发阈值10 kPa,震后50 a内破裂区两端的库仑应力有所增强,但增量较小,仅在3~5 kPa左右;虎牙断裂南段同震库仑应力增量较小,在3 kPa左右,震后50 a内应力基本无变化;塔藏断裂带西北段的同震应力增量在5～33 kPa之间,在大部分区域超出应力触发阈值,震后应力有所加强,但是增量较小(约为3 kPa)。库仑应力加载有可能增加以上活动断层的地震危险性,需加强监测。地震对雪山断裂带西段(以虎牙断裂与雪山断裂交叉点为界)的影响较小,其同震库仑应力最大增量仅在6.15 kPa左右,未超过地震应力触发阈值。同时,地震还减小了雪山断裂带东段、白龙江断裂舟曲段、岷江断裂北部以及龙日坝断裂北部地区的库仑应力,可能短时间内减小了这些地区的地震危险性;而对距离震中较远(150 km以外)的地区(如青川断裂)影响十分微弱,其同震与震后应力变化可忽略不计。     

太行山南端浅层速度结构成像和隐伏断裂探测

利用太行山南端的深地震反射剖面数据,运用初至波层析成像方法反演得到该区域的浅层P波速度结构和基底面展布形态,发现剖面浅部的P波速度变化与沉积盖层厚度和断裂分布有着较好的对应关系。利用跨断裂完成的浅层地震反射剖面,对区域内2条第四纪隐伏活动断裂进行高分辨率成像。结果表明,汤西断裂为东倾的正断层,控制汤阴地堑的西边界,活动年代为中更新世;汤东断裂为西倾的正断层,是汤阴地堑的主控边界断裂,活动年代为晚更新世。     

太康M_S4.7地震目标区浅层结构探测

2010-10太康地区发生的M_S4.7地震和许昌-太康断裂的活动构造有关,而许昌-太康断裂在地表未留下任何构造痕迹,处于隐伏构造和隐伏活动状态。为了研究该区域的地壳浅部结构、断裂的空间展布及断裂的活动性,2015-10在太康县城以西震中区域完成了3条跨许昌-太康断裂的浅层地震反射剖面。结果表明,在深度1 000m以内,地震剖面揭示了5条断裂特征清楚的正断层,其中位于剖面南部向北倾的4条断层和位于剖面北部1条向南倾的断层形成相向倾斜关系,剖面上能分辨的断裂深度在75~150m之间,到达第四系地层,并且处于活动构造状态,这些断层可能和太康多次发生的地震有关。     

浅层地震剖面揭示固原市清水河东侧断裂特征

为查明清水河东侧断裂的产状、性质及其浅部构造特征,跨断裂开展高分辨率的浅层地震探测,获得高信噪比的浅层地震反射叠加剖面。根据浅层地震剖面结果并结合该区域地质资料,对该断裂的浅部构造特征进行分析和讨论。结果表明,清水河东侧断裂为一条走向近SN、倾向E的逆断层,其浅部为由2~3条断层组成的“Y”字形构造,并错断埋深约10~30 m的第四系沉积层,属第四纪以来的隐伏活动断裂。     

2015年西藏定日MW5.7地震震源参数估计和静态应力触发研究

采用InSAR形变监测资料计算2015年西藏定日M_W5.7地震同震形变场,反演发震断层几何参数和滑动分布。在此基础上,研究尼泊尔M_W7.8主震对定日地震的静态库仑应力触发影响。综合分析地震滑动机制和构造特征,认为定日断层为西倾隐伏断层。反演结果表明,地震破裂相对集中,主要深度在6~9 km,破裂以正断滑动为主。发震断层走向约178°,倾角约 48°,破裂区长约5 km,宽约5 km,最大滑动量约0.2 m,释放的地震矩约3.7×10¹⁷ N·m,对应矩震级M_W5.6。尼泊尔主震同震库仑应力在定日地震震源处约为0.2 bar,造成藏南申扎-定结拉张地堑应变加载。     

太康MS4.7地震构造初步分析

对比分析石油地震剖面和高分辨浅层地震剖面,依据震源机制解、地震精定位结果,给出太康MS4.7地震区深浅断裂的展布关系。结合区域构造演化认为,晚白垩世至古近纪,太康隆起发生NWW和NE-NNE向张剪性走滑断层活动,其产生的伸展拉张作用使隆起解体,形成目前凸凹相间的构造格局;新近纪以来,在太康隆起整体接受沉积的背景下,构造活动强度有所减弱,但凸凹相间的构造变形样式得以延续,表现为控制断陷的边界断层的持续活动,同时,一系列新近纪-第四纪铲式正断层的形成也表明深部走滑伸展作用的存在;太康MS4.7地震区深部震源构造表现为沿近NW和近NE走向的高角度断层,浅部构造表现为受近NW向铲式张性断层控制的凸凹相间的构造样式,这种深浅构造展布形式共同控制了太康MS4.7地震及其余震的发生。     

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浅地震剖面揭露南秦岭隐伏断裂特征——以丹江断裂为例

采用浅层地震反射勘探方法对南秦岭构造带内丹江断裂进行地球物理勘探,通过数据处理与分析,获取包括断裂在隐伏区的几何展布形态、上断点埋深及断层性质在内的高分辨率浅地震剖面;对部分测线的地震剖面成果与钻孔资料进行对比验证解译。研究表明,浅地震反射对该区域隐伏探测行之有效,该方法可为隐伏活动断层探测提供参考。