2013年四川芦山7.0级地震发震构造机理及青衣江上游流域地貌的响应

2013年4月20日发生在四川芦山的7.0级地震位于龙门山断裂带南段,文中通过分析震区青衣江上游流域地貌的构造响应与典型的震灾特征,研究此次地震的发震构造机理。对穿越龙门山断裂带南段的青衣江上游水系地貌特征及流域盆地面积高程积分的分析结果表明：该地区流域地貌发育对龙门山断裂带的新活动具有明显的反馈作用。在芦山地震中,遭受严重破坏的建筑物呈条带状分布,并产生大量次生地表张性地裂缝、串珠状砂土液化等地表破坏现象,其展布方向均与震区中的主断裂和背斜隆起相平行。余震分布表明,芦山地震与本区的双石-大川断裂、新开店断裂和大邑断裂的新活动有关。龙门山断裂带为典型的逆冲推覆构造,具有前展式发育特征,芦山地震的发震构造就具有该特征。综合龙门山南段的地貌响应过程、芦山地震的地表破坏及余震分布特征,认为芦山7.0级地震应为龙门山断裂带持续向SE逆冲扩展、地壳挤压缩短的产物。     

太原盆地应力场演化与强震关系的数值模拟研究

近年来,太原盆地内尽管没有强震发生,小震却异常活跃,而研究太原盆地构造应力场的分布和演化规律的工作比较少.采用有限元数值方法,综合考虑区域地质构造差异、主要活动断裂带、地形起伏和岩石圈分层结构,引入深部速度结构,建立包含太原盆地在内的山西地区三维粘弹性模型.以GPS观测值和最大主压应力方向测量值为约束条件,重建研究区现今构造背景应力场.在此基础上,依次模拟了自公元512年以来太原盆地6级以上和山西地震带7级以上历史强震序列.计算结果显示,太原盆地内的3次6级以上历史地震均落在应力场增加值大于0.01 MPa的区域,盆地近年来小震空间分布与现今应力增加值大于0.01 MPa的区域有较好的对应关系.研究表明:山西地震带内历史强震序列和长期构造加载对太原盆地内3次历史强震均有促进作用,太原盆地的地震活动性明显受区域当前应力水平的控制.      

云南1588年通海- 曲江7. 0级地震的发震断层厘定及小江断裂带南端的未来强震危险性问题

云南地处青藏高原东南缘,发育众多活动断裂,是典型的历史强震多发区。1588年通海- 曲江7. 0级地震发生在近南北向小江断裂带与北西向曲江断裂的交汇部位。前人基于该处曲江断裂行迹较明显,活动性较强,并且具有发生7级以上大震的潜能,多认为其为该地震的发震断层。但本文在重新梳理地震史料基础上,通过遥感解译和地表调查,发现小江断裂带南段西支并未被曲江断裂截断,而是错断并穿过曲江断裂继续南延。结合对曲江断裂7级以上地震复发能力的计算,笔者认为1588年通海- 曲江7. 0地震的发震构造并非曲江断裂,而是小江断裂带西支的南延段落。同时,根据烈度- 震级关系式和地表破裂长度- 震级的关系式计算得到1588年通海- 曲江地震的震级只有6. 5级左右,其强度可能被高估。基于新的调查研究结果,进一步对小江断裂带南端的活动构造格局及未来地震危险性进行重新分析后认为,小江断裂带南段与北西向的曲江断裂和石屏断裂之间存在相互切割限制的关系。两组断裂交汇部位常常是拉分盆地的发育部位,形成有高大谷地,曲江盆地和建水盆地等。重新梳理该区震中烈度≥Ⅸ度的历史地震发现,小江断裂带南段东支建水以北是该区显著的历史地震空区,在未来的防震减灾工作中需给与更多关注。     

华北平原及其邻近地区强震构造环境与地震活动趋势分析

一、地震活动性特征公元1000年以来华北平原及其邻近地区共发生M_s≥5级地震200余次,其中6级以上地震36次,7级以上地震10次。6级以上地震几乎无例外分布在区内北东—北北东向和北西向主要活动断裂带上,7级以上地震发生在北东—北北东向和北西向断裂带的交汇部位,反映出强震的发生与断裂带构造活动有直接成因关系。研究表明有史料记载以来,华北平原及其邻近地区M≥6地震的时空分布是不均匀的。在时间上,地震活动强度和频度有明显的涨落特点,反映地震活动准周     

汾渭地堑系列湖盆第四纪中晚期地貌与沉积阶段性演化的时间序次差异及其构造指示意义

依据汾渭地堑系列湖盆地貌与沉积特征对其阶段性演化历史进行了研究.野外调查发现,在第四纪中晚期,各湖盆内曾发生过3次大幅快速的湖退或河流强烈下切事件;从渭河盆地至临汾太原盆地,再至大同阳原盆地,每一次事件的出现在各盆地中都有时间序次上的差异.以黄土-古土壤序列作为时间坐标系,渭河盆地中的3次湖退或河流下切分别发生在L9,...     

东昆仑活动断裂带秀沟盆地段晚第四纪构造变形与地貌特征研究

秀沟盆地是发育在东昆仑走滑断裂带上的一级拉分盆地,位于该断裂带西大滩-东大滩段与托索湖段的左阶连接部位.本研究通过解译分析高分辨率遥感影像和数字高程模型(DEM)数据,并结合野外高精度实时差分GPS(RTK-GPS)测量数据,对秀沟盆地第四纪构造活动及其地貌特征进行了研究.研究结果表明,沿东昆仑活动断裂带秀沟盆地段发育了晚第四纪地表地震破裂带、次级走滑拉分盆地、错断阶地陡坎、错断冲积扇等典型走滑构造地貌特征.其中秀沟盆地东北部发现约50km长,而且保存完好的地表地震破裂带,很可能是1902年秀沟盆地东北部M7.0级的地震地表破裂带.在破裂带的长度上,它与1963年发生在其东部阿拉克湖段的M7.0所产生的40km长的地震地表破裂带相近.高分辨率遥感影像的解译结果表明,冲积扇上发育的河流T3阶地与T4阶地之间发生了90m左右的水平断错累积位移,根据同一海拔高度沉积物的宇宙成因核素暴露年代测定资料得出的T3和T4阶地的形成年龄分别是6276±262a和8126±346a,估算出东昆仑活动断裂带秀沟盆地段全新世以来的平均走滑速率为12.9±2.9mm/a.此外,遥感影像解析和野外测量指示晚第四纪冲积扇发生的累积错断距离为2970±30m,根据这些推测冲积扇形成年代约为297±19kaB.P.,由此估算出秀沟盆地段晚更新世以来的长期平均走滑速率为10.1±0.8mm/a.两者结果接近,表明东昆仑活动断裂带秀沟盆地段晚第四纪以来有比较一致的走滑速率.     

滇西南阿墨江断裂带与2018年墨江M5.9地震

野外调查表明,阿墨江断裂Ⅲ级夷平面和T4阶地上发育断层垭口,其下地貌面则无断层地貌显示;断层构造岩胶结紧密或呈半固结状,少有断层泥发育;SEM测年显示早更新世活动,断层泥ESR年龄为549±54ka,断层上覆中—上更新统残坡积土未被切穿或发生构造变形;说明该断裂带最新活动时代为早—中更新世。2018年墨江M5.9地震等震线长轴呈与断裂带走向一致的NW方向,指示此次地震的发震构造为阿墨江断裂带西支。受青藏高原物质向东南挤出的影响,震中所在的思茅块体作S向运动。虽然阿墨江断裂带晚第四纪无明显的地表活动迹象,但因该断裂带本身构成了宽阔的构造软弱带,在近SN向挤压应力场作用下,局部地区的应力集中仍可能导致新的破裂并触发类似墨江M5.9地震的中-强地震活动。从区域上看,云南还存在构造条件与之相似的断裂带,如滇东地区的弥勒-师宗断裂带,历史上沿该断裂带曾发生11次5级以上中-强地震。因此,在区域地震危险性评价中,还应该关注第四纪活动迹象不明显,但仍有潜在发震危险性的区域性大断裂。     

西藏桑日县沃卡地堑的第四纪正断层活动及其机制探讨

遥感解译和地表调查结果发现,西藏桑日县的沃卡盆地构成了藏南近南北向裂谷带中最东端的错那-沃卡裂谷的北段,它是在该区近东西向的逆冲构造带停止活动之后,上地壳沿N108±1°E方向发生区域性的伸展变形所形成的第四纪活动明显的地堑式断陷盆地。晚第四纪期间,控制该盆地发育的主边界断裂带为整体呈北北东走向、倾向西侧、长50～60km的盆地东缘正断层。该断裂带也是1915年桑日M7.0级地震的控震断裂。断裂活动速率的估算结果表明,该断裂带MIS6以来的垂直活动速率介于0.4～0.9mm/a之间,末次冰期盛冰期以来断裂平均活动速率最合理的估计值为1.2±0.3mm/a。Q3晚期以来活动速率的明显增加可能标志着该断裂带全新世进入了地震丛集期。     

四川芦山2013年Ms7.0地震发震构造初步研究

2013年4月20日8时2分,四川龙门山断裂带的雅安芦山发生Ms7.0级地震,震中位于芦山县太平镇和双石镇之间,震源深度13～14km,震中最大烈度达IX级。震中区野外调查发现,尽管房屋建筑损坏较严重,但这次地震没有产生明显的地表破裂构造,仅见少量的地裂缝和喷砂冒水现象。高分辨率遥感图像解译、主余震分布、震源机制解等综合分析认为,该地震是龙门山断裂带西南段一次独立的破裂事件,属于逆冲型地震,沿双石-大川断裂中南段发生破裂,主破裂面西倾,倾角33°～43°,推断芦山地震与龙门山构造带底部滑脱带(13～19km)断坡构造活动有关。历史上,沿双石-大川断裂发生至少2次Ms6～6.5级地震,由此认为芦山地震是龙门山断裂带西南段特征型地震,与汶川地震不同。原地地应力测量和监测数据表明这是汶川地震后龙门山断裂带西南段应力释放的结果。     

山西高原基岩裂隙水富集特征

山西高原总面积156300km~2,大部分地区海拔一千米左右。中部自北而南有大同,忻定、太原、临汾、运城等五大盆地。     

汶川地震断裂带结构、岩性特征及其与地震活动的关系

文章以龙门山中央断裂带映秀-北川断裂带为研究对象,重点对汶川地震破裂带南段虹口乡八角庙地区地表断裂带进行了详细研究,并结合汶川地震科学钻探1号孔(WFSD-1)岩芯部分研究成果,探讨龙门山中央断裂带的物质组成及其结构特征.研究表明,映秀-北川断裂带由很多次级小规模断裂(破碎带)以及夹持其中的块体所构成,其中断层泥的厚度由几毫米到25cm不等,与WFSD-1岩芯记录的地震断裂现象基本一致.从虹口乡八角庙露头来看,映秀-北川断裂带整体宽约120m,分布有近80条含有断层泥的次级断裂带.以台湾车笼埔断裂钻探项目(TCDP)和汶川地震科学钻探(WFSD)研究来看,一次大地震只能形成几毫米至约2cm厚的断层泥,推断映秀-北川断裂带中每层断层泥至少发生过1次到13次地震,该区总厚度约150cm的断层泥中发生地震次数至少为183次,说明沿着映秀-北川断裂带重复发生过多次强地震活动.每次地震活动并不完全沿袭老的地震断裂主滑移带滑动,而是沿着断层泥边部区域滑动.从整个断裂带中断层泥分布特征来看,地震断裂活动具有向断裂下盘迁移的趋势,并且断层泥的厚度与断裂活动性成正比关系,表明断裂带宽度与地震活动次数及其演化历史有着成因上的直接联系,多次地震活动叠加可能是龙门山形成的主要成因.     

中国强震发生带地震构造的几点思考

强震发生带是指全新世（约1．2万年）以来发生过和将来还会发生M≥6级地震的地带。中国强震发生带的动力源主要来自印度板块向NNE的顶撞作用,而太平洋板块向西俯冲则次之。板块、断块及锒嵌其间的缝合线、深大断裂带,组成了窗棂结构,受力时“窗棂”（缝合线、深大断裂）发生错动,而“窗”（板块、断块）的内部则相对稳定。第四纪以来,以我国西南鲜水河－小江断裂带为例,在Q1、Q2时期因断裂带作左旋扭动,在拉张区形成许多断陷盆地;到Q3由于地应力方向改变,运动加剧,使不同方向断裂互相贯通,活动延续至今,称之为活动断裂带。强震多发生在活动断裂的特殊部位,震中区地面强烈变形,表现为毗邻地段猛烈升降、地堑地垒系断头河等。由古地震研究得知Q4以来强震常在原地多次重复,且震级相近。由台湾1999年集集地震和云南1955年鱼Zha地震的加速度等值线和等烈度线图形对比,建筑物破坏程度和昔格达层变形对照,得出强震构造变形机理乃系“夹心饼干”似的三层结构所致,三层即是断层的二盘和其所夹持的断层破碎带,后者是地应国聚集和释放的场所,是地震波的良好通道。     

地震空区法在大地震危险性初判中的应用——以青藏高原东南缘为例

以ARCGIS系列软件和VS 2010、SQL Server 2008为平台, 通过融合集成活动构造、地震地质和国家基础地理信息, 在初步建立的青藏高原东南缘活动构造空间数据库系统基础上, 利用地震围空区方法, 针对研究区进行区域大地震危险性中长期预测分析。通过地震信息分时间、分震级的整理与数据输出, 分析汇总了11例M≥7.0大震震例的地震空区活动图像以及围空区发震震级与围空区特征与参数。在总结出的经验公式基础上, 进一步利用1950-2012年的M≥5.0地震数据, 对该区地震围空区的发生与发育状况进行了初步分析与研究, 并对未来可能发生大震的发震位置及震级进行了综合分析。研究结果表明, 玉树-鲜水河-小江断裂带所围限的青藏高原东南缘地区存在6个比较突出的与区域重要的晚第四纪活动构造带或断裂带相对应的大地震围空区, 分别是错那-沃卡裂谷, 东喜马拉雅构造结, 安宁河-则木河断裂, 南汀河断裂-红河断裂, 畹町断裂-南汀河断裂, 澜沧-景洪断裂东段。这些围空区中主要活动断裂带的晚第四纪活动性与历史地震活动状况也都显示出未来几年至几十年存在发生大地震的危险性, 在今后的地震预报工作中应给予特别关注。应用实践表明, 通过活动构造数据库的建设可快速有效地实现对区域大地震围空区的动态分析、辨别及大地震危险性初判。      

江苏溧阳地震孕育和发生的地质因素剖析

研究和剖析了两次溧阳地震孕育和发生的主要地质因素，新生代茅东裂陷盆地；茅东与南京－溧阳两玄武岩喷发带的交汇；茅东断裂带最活动的上沛带；震源区地壳层圈构造（深、浅变质岩界面和低速层）与茅东部断裂带中、深脆－韧性剪切段的复合。探讨了控制溧阳震震级的因素；茅东断裂带属Ⅱ级断裂，茅东裂陷盆地属中、小型裂陷盆地，因此，决定溧阳地震震级为5．0－6．0的中强地震。     

松辽盆地及周边地带地震构造特征

对松辽盆地及其周边地区中强地震空间分布的地质构造背景进行了分析。盆地内部地震较少但强度较大（６级左右）,主要发生在盆地南、北两端次级坳陷内。周边地区的地震强度相对弱些,但分布较为集中,主要沿盆地东侧依兰－伊通断裂带及西侧嫩江断裂带上的北西向雅鲁河等分支断裂分布。最后对研究区地震上述空间分布特点的原因从宏观上进行了讨论。     

巴颜喀喇断块边界断裂强震活动分析

断裂带上的地震活动,尤其是现代强震活动,一直是活动构造研究的重要内容.随着研究的深入,研究的对象也从一条断裂带上的强震活动,发展到多条断裂带所构成的空间内的强震活动和断块的强震活动.汶川地震和玉树地震后,巴颜喀喇断块的活动引起了广泛的关注.本文从巴颜喀喇断块整体运动的角度出发,根据断块周边各条断裂带上1900年以来的历史强震记录(Ms≥7)和现代强震活动,分析了断块的地震活动及其准周期性、震源机制、最大震级以及边界走滑断裂与强震活动的关系,主要的认识有:①1900年以来,地震活动呈现出3个地震系列,即:1923～1937年叠溪—花石峡地震系列、1947～1976年达日—炉霍地震系列和1997年开始的昆仑汶川地震系列;②地震系列之间的时间间隔和每一次地震系列持续时间有较大的差异,达日—炉霍地震系列与前后两次地震系列差别较大,而昆仑—汶川地震系列尚未结束;③经过2次8级和8级以上大地震之后,昆仑汶川地震系列虽然尚未结束,今后还可能发生较大地震,但是巴颜喀喇断块很可能已经历了本地震系列的大释放阶段,在该地震系列时间范围内大释放阶段之后的地震震级将小于大释放阶段的震级;④走滑断裂是控制巴颜喀喇断块运动的主要边界断裂,走滑型强震是地震系列的主体;⑤印度板块向北存在一个强烈的推挤过程,是使这些边界断裂带从孕震到真正发生强震的重要条件.     

青藏铁路唐古拉山-拉萨段全新世控震断裂研究

地表调查表明,沿青藏铁路唐古拉山-拉萨段存在5条重要的全新世控震断裂带,从北到南分别是温泉盆地西缘断裂带、安多盆地北缘断裂带、崩错断裂带、谷露西缘断裂带和当雄-羊八井断裂带.构造-地貌和年代学分析结果表明,北部的温泉盆地西缘断裂和安多盆地北缘断裂带的活动强度相对比较小,平均垂直活动速率约为0.2～0.5mm/a.南侧的谷露西缘断裂带和当雄-羊八井断裂带的全新世垂直活动速率为约(15±0.5)mm/a.而中部的崩错走滑断裂带的活动强度最大,晚第四纪期间的走滑速率可达(11±4.5)mm/a.全新世断裂活动和古地震研究表明,其中温泉盆地西缘断裂带、安多盆地北缘断裂带、崩错断裂带的西北分支、当雄-羊八井断裂带的当雄段等区域未来发生强震的概率相对更大.     

沂沭断裂带新活动特点

一、引言沂沭断裂带是郯庐断裂带的一部分,位于鲁西和苏北平原,沿沂、沭河流域分布,是构造新活动较强烈的地段。早在中生代初期(T—J),该断裂曾发生过左旋平移运动。到了中生代后期(K)断裂产生拉张运动,由四条平行断裂(F_1、F_2、F_3、F_4)形成两堑夹一垒的构造格局。进入新第三纪晚期(N_2),断裂产生挤压右旋平移运动,在东部地堑产生一条纵贯南北的昌邑-宿迁大断裂,根据它的新活动特点,进一步划分出两个活动段,即:昌邑—夏庄右旋挤压段和钟华山—宿迁挤压右旋段。历史时期有记载的两次大地震,公元前70年安丘7级地震和1668年莒县8.5级地震就发生在昌邑—夏庄右旋挤压段上。     

小江-则木河断裂带大地震序列的静应力触发作用

通过计算和研究1733-1850年期间发生在小江-则木河断裂带上的、由4次M≥7地震组成的大地震序列引起的库仑应力变化图像, 分析先发大地震破裂对后发大地震破裂的静态应力触发作用.结果表明, 在该序列中, 后发大地震破裂均发生在先发大地震破裂引起的库仑应力显著增加区内.其中, 1733年小江断裂带北段的73/₄级大地震破裂和1833年中段的8级大地震破裂均引起则木河断裂带较显著的库仑应力正值变化, 亦即1850年则木河断裂带发生的71/₂级大地震与前2次大地震破裂引起的应力触发作用有关; 1733年小江断裂带北段和中-南段的73/₄级和1789年2次7级大地震均对该断裂带中段产生了十分显著的库仑应力触发作用, 与此相关的是1833年8级大地震的发生.因此, 认为小江断裂带各段之间以及该断裂带与则木河断裂带之间存在显著的力学上的相互作用.      

汶川地震断裂作用研究新认识

2008年汶川地震后,人们不得不思考问题是:大地震是如何发生的?下一次大地震什么时候发生?也就是涉及地质学家和地球物理学家一直未解决的科学问题:断层是如何破裂的?震后断裂是如何愈合的?我们试图通过对汶川地震断裂带结构、断裂摩擦行为和断裂愈合过程的研究来回答这些问题。本文将介绍通过对地表露头和汶川地震断裂科学钻探一号孔(WFSD)岩心中汶川地震主滑移带的详细研究,以及钻孔中长期温度监测来分析有关汶川地震断裂动态弱化和摩擦行为,并结合钻孔中长期水文监测计算所得断裂带渗透率变化,分析震后断裂愈合过程,进而探讨和认识汶川地震断裂作用所涉及的上述问题。经过详细研究,确定了汶川地震断裂带(映秀—北川断裂带)宽105~240 m、具有五个不同断裂岩组合的内部结构,是一条经常发生大地震、具多种弱化机制的断裂带;发现了汶川地震不仅具有同震石墨化作用,而且测量到目前世界上最低的动态摩擦系数(≤0.02),同时首次记录到大地震后断裂快速愈合信息。这些研究结果不仅直接回答了一直困扰在地震地质和地震物理学领域几十年的关键问题,而且对完善地震断裂理论和认识汶川地震机制具有极其重要的意义,为防震减灾提供了理论依据。