云南建水-蒙自一带冲沟走滑断错及其意义

云南建水-蒙自一带位于川滇菱形块体向SE145°平移的前锋,受其影响,该地区的蒙自东山断裂、田山断裂和黑泥地断裂等表现出一定程度的晚第四纪活动性,跨过断裂的冲沟被走滑断错。攀枝花以东的蒙自东山断裂右旋错断冲沟和其间的山脊约40m,并在山前洪积扇上形成偏离上游约30m的废弃古河道,古河道中堆积物的年龄为44kaBP,断裂右旋滑动速率约为0.7mma。大红地北一条冲沟在跨过田山断裂时发生右旋拐弯。冲沟在山前形成了年龄分别为31kaBP和39kaBP的2级洪积阶地,呈现出年轻阶地位错量大于老阶地的反常现象。田山断裂的平均右旋滑动速率约0.9mma。发育于黑泥地断裂南侧的多条冲沟在流过断裂时发生一致性的右旋位错,其中一条冲沟位错量达14m,断裂的右旋滑动速率为0.4mma。这一地区自30～40kaBP开始发生了一次明显的构造运动,表现为这一时代的洪积扇上的地貌过程由加积转变为切割,并被断裂错断。断裂的走滑速率明显低于小江断裂带、曲江断裂带和石屏-建水断裂带等。川滇菱形地块向SSE方向的平移及其构造活动不仅仅局限在小江断裂带以西的地块内部,而是引起了外围地块上的断裂活动,但断裂活动强度不及内部断裂的13。冲沟对走滑断错的响应分为3种类型,分别为同步弯曲型、加剧弯曲型和不对称谷地型,其中加剧弯曲型的地貌过程较为复杂。每种类型都记录了断裂的走滑活动,在估算断错量和滑动速率时应甄别不同的响应类型,以免人为的“加大”或“减小”甚至“忽略”断裂的活动幅度。     

河流阶地演化与走滑断裂滑动速率

断裂滑动速率是活动构造定量研究的最重要参数之一,不仅可以直接应用于活动构造的地震危险性预测和工程场地的地震安全性评价,还为地球动力学研究提供不可缺少的重要信息。原理上,断裂滑动速率可以用总位移量除以其累积时间而获得,但准确地确定断裂滑动速率并不是一件容易的事情,不同方法和研究者测定的同一条断裂的滑动速率可以相差3倍。文中通过对河流基座阶地演化及其对走滑断裂错动响应过程的分析发现,当一条山前河流切入河漫滩使其废弃形成阶地后,断裂的走滑位移使得河流两侧的阶地陡坎都遭到错动,其中一侧的下游阶地陡坎被错入河道而遭到河流的侵蚀,另一侧的下游阶地陡坎被错离河道,受到河流上游右侧地貌的保护而免遭侵蚀。因此,被错离河道一侧的阶地陡坎的位移在上阶地形成时就开始积累,阶地面的暴露年龄相当于位移累积的起始年代。另外,被错离河道一侧的阶地陡坎在下阶地停止侧蚀(可能同时开始接受沉积)时就开始累积位移,下阶地的初始沉积年代也代表阶地陡坎位移开始累积的时间。当然,如果能够获得被位移阶地陡坎的上下阶地年龄,就更能够把滑动速率限定在可靠的范围之内。在上述分析的基础上,提出3种利用河流阶地确定走滑断裂滑动速率的方法:第一是利用上下阶地年龄限定     

侧向侵蚀相关的走滑断裂滑动速率计算新方法

断层滑动速率是活动构造研究中的重要内容,是反映断裂活动性和地震危险性的重要参数之一。随着测年技术不断发展和测年精度大幅度提高,全新世甚至千年尺度和百年尺度的年轻地质体的位错也越来越多地被用于断层滑动速率计算。用走滑断裂带上地质体实测年龄计算滑动速率,会受到2种因素影响:1)累积位移时间是否与所测地质体年代相符合;2)地质体位移形成过程中会受到侵蚀。在利用全新世地质体计算断层滑动速率时,应将侧向侵蚀的影响剔除。因此,文中提出1种计算走滑断层滑动速率的新方法——差值法。走滑断层上河流阶地演化与断层位错分析表明,在阶地拔河高度存在较大差异的情况下,可以利用阶地拔河高度与年龄按比例进行计算。此方法在一定程度上提高了所计算滑动速率的精度,但是需要至少有3级不同阶地的拔河高度、年龄以及位错信息。若阶地拔河高度近似呈等差排列,即各级阶地上侧向侵蚀量近似相等的情况下,利用高-低阶地累积位错量之差与对应阶地年龄差来计算滑动速率,可以在一定程度上减少上述2种因素对滑动速率的影响。应用差值法计算得到阿尔金与昆仑断裂的滑动速率为4.7~8.8mm/a,与前人获得的地质学滑动速率、测地学滑动速率、缩短速率以及强震复发周期结果一致。     

武都-康县断裂新活动性的滑动速率

探究武都-康县断裂活动的定量数据有助于更深入地了解甘东南地区构造活动和运动转换关系。基于甘肃省陇南市活断层探测与地质填图研究工作,主要通过遥感影像解译、野外地质调查、断错位移测量等基础方法和手段,对发现的陡坎、水系、河流阶地的位错等重点地貌现象进行差分GPS测量(典型位错点以薛家坡及平洛河沈家沟为例),并收集研究区及邻区白龙江一带相关阶地年代,估算出武都-康县断裂西段平均滑动速率约为1.1mm/a,东段约为1.06mm/a。根据潜在地震最大震级的评估原则与方法,利用震级M-破裂长度L经验公式,计算得到该地区有发生7级地震的可能性。     

甘孜-玉树断裂的平均滑动速率与近代大地震破裂

野外调查获得甘孜-玉树断裂晚第四纪活动及近代地震破裂的新证据,由7个地点的断错地貌及其相关沉积物年龄确定出近5万年来断裂的平均左旋滑动速率(122)mm/a,该结果与鲜水河断裂的平均左旋滑动速率估值很接近,反映了沿川滇～羌塘活动地块的北～东北边界的晚第四纪水平运动总体上是协调的,沿断裂的3个段落均发现近代大地震地表破裂的遗迹,其中,北西段1896年破裂至少长70km,相应地震的矩震级为7.3;中段的最新破裂长约180km,是一次矩震级约为7.7、未知年代的大地震形成的;东南段未知年代的最新破裂长约65km,最大同震左旋位移5.3m,估计相应地震的矩震级约为7.3,已根据调查资料推断了后两次大地震可能分别发生在1854年和1866年,这些证明该断裂的不同段落均具有发生大地震的能力。     

冷龙岭活动断裂的滑动速率研究

根据对冷龙岭断裂重点地段的野外调查,研究了该断裂的几何特征及浮雕劝速率。结果表明：该断裂为一条全新世活动断层,由一组近于平行的次级断裂所组成。按总体特征可将该断裂分为３段,中更新世以来各时代的断裂平均滑动速率分别为：中更新世：２．１４～４．６４ｍｍ／ａ,晚更新世：２．８６～４．０７ｍｍ／ａ,全新世：３．３５～４．６２ｍｍ／ａ,全新世以来该断裂平均垂直滑动速率为０．３８ｍｍ／ａ。     

丽江-小金河断裂全新世滑动速率研究

丽江-小金河断裂与锦屏山断裂共同控制着青藏高原东南边界,研究该断裂的滑动速率有助于理解青藏高原东南缘区域变形模式。本文通过高分辨率遥感影像解译与野外地质调查,发现该断裂错断了一系列河流阶地与洪积扇,且以左旋走滑为主兼具倾滑分量。通过无人机断错地貌测量与碳同位素断代,获得红星-尖山营断裂段全新世左旋走滑速率为（3.32±0.22）mm/a,垂直滑动速率为（0.35±0.02）mm/a;汝南-南溪断裂段北支全新世左旋走滑速率为（2.37±0.20）mm/a。     

北京南口-孙河断裂与黄庄-高丽营断裂交会区沉积速率差异对断裂活动性的响应

通过对北京地区南口-孙河断裂与黄庄-高丽营断裂交会处钻孔剖面开展磁性地层学研究,结合沉积物岩石组合特征以及浅部测年数据进行分析,建立了钻孔剖面的第四纪地层格架,由于地层沉积速率对控盆断裂的活动具有较好的响应,对比钻孔沉积速率的变化特征能够对目标断裂的第四纪活动性进行探讨。研究表明,南口-孙河断裂与黄庄-高丽营断裂交会处所控制的断块在第四纪时期存在明显的差异性沉降。早更新世至全新世,南口-孙河断裂活动性表现为强弱交替的特点,黄庄-高丽营断裂则表现为逐渐减弱的特点。早更新世,黄庄-高丽营断裂活动强度大于南口-孙河断裂,之后南口-孙河断裂的活动强度大于黄庄-高丽营断裂的活动强度,直至全新世,2条断裂的活动性趋于一致。     

滇西南地区澜沧断裂全新世滑动速率与走滑起始时间探讨

通过卫星影像解译、野外实地调查和地质填图,获得滇西南地区澜沧断裂的基本特征和活动性参数,澜沧断裂属于龙陵—澜沧新生地震断裂带的东南段,北起耿马县联合村,向南东经澜沧县哈卜吗、战马坡、大塘子至澜沧县城东南,总体走向NNW,长度约85km。该断裂为一条全新世活动的右旋走滑断裂,兼具倾滑分量,沿断裂形成了丰富的断错地貌现象,主要表现为断层陡崖、冲沟右旋、断层陡坎、断层沟槽、断层垭口和断陷凹坑等。通过详细的野外考察,选择典型断错地貌进行差分GPS测量,结合所获相应地貌面的年代数据,得到该断裂全新世以来平均右旋走滑速率为(4.2±2.3)mm/a,其结果与现今GPS观测所得速率相当,反映了该断裂长期以来滑动速率的稳定性。同时根据岩体的最大位错量4.6~4.8km,估算断裂开始右旋走滑的时代为距今约1.1 Ma,即早更新世晚期。     

Site amplification in the Lijiang Valley, Yunnan Province

The site amplifications for three stations, Libin (LIBI), Baisha (BASH) and Yulong (YULG) situated respectively in the southern, middle and northern parts of Lijiang Valley, are obtained by analyzing the S-wave soil/bedrock and microtremor horizontal/vertical spectral ratios. The data are digital recordings for the aftershocks of the Lijiang MS=7.0 earthquake on February 3, 1996. In the frequency range of 1～4 Hz, the S-wave soil/bedrock spectral ratio of E-W component for LIBI is the largest and amounts to 4.5. The microtremor soil N-S/vertical (V) spectral ratio is approximate to 1, E-W/V is about 4.5 and the same with above soil/bedrock spectral ratio. It is shown that the vertical and N-S components of microtremor have not been amplified by the soil and the spectral ratios for BASH and YULG are further evaluated. They have similar characteristics with that of LIBI. In above frequency range, both N-S/V ratios are approximate to 1, while the E-W/V ratio is about 6 for BASH, 4.5 for YULG. Lijiang Valley is characterized by the trans-valley directional site response.     

走滑断层地表位移动态演化特征研究

在经典走滑断层位移公式基础上引入时间变量, 研究断层运动中地表位移与时间的动态变化关系, 得到走滑断层地表位移时空动态演化公式。 当观测点处于断层近、 中场或者孕震阶段处于孕震中、 晚期时, 地表位移近似正比于时间对数函数。 得到以下结果: ① 走滑断层随时间的位移是不收敛的, 但发散速度十分缓慢。 ② 目前多数GPS水平方向的时间序列良好的线性特征为时间对数函数的局部线性近似。 ③ 在孕震中、 晚期的任意时刻, 断层近、 中场的地表任意一点的位移与其距断层的距离成正比, 即垂直于断层方向的地表位移曲线近似一条直线。 ④ 从震前的某个时刻开始计时, 震前距断层远的站点产生的位移比距断层近的站点产生的位移大; 震后距断层近的站点产生的位移比距断层远的站点产生的位移大。 走滑断层地表位移动态演化公式适用于断层的近中场, 孕震的中晚期, 可为断层地震危险性的判定提供理论支持。     

双节点有限元模拟直立走滑断裂地震位移场

结合位错理论和有限单元法，对介质横向不均匀性引起的直立走滑断裂地震水平位移场不对称性进行了数值模拟研究。结果表明，断层两侧介质泊松比和弹性模量的横向不均匀性，均可以引起直立走滑断层同震破裂及地震位移场的不对称性，其中，断层两侧介质的剪切模量比(刚度比)对直立走滑断裂地震位移场不对称性起主要作用。     

澜沧江流域主要断裂断层泥中石英碎砾表面SEM特征及其断裂活动研究

根据断层泥及地层中石英碎砾表面SEM结构特征的研究，澜沧江断裂带早，中更新世是其主要活动时期，晚更新世活动减弱，全新世以来基本不活动；澜沧－勐遮断裂，孟连断裂晚更新世以来至全新世仍明显活动；木戛断裂，谦迈河断裂，平掌寨断裂及贵基处－瓦窑断裂晚更新世后期以来基本不活动。因此澜沧－勐遮断裂，勐连断裂术及相关地区未来地震地质灾害频度相对较高。     

营潍断裂带走滑构造特征、演化及动力学机制

营潍断裂带位于渤海湾,是郯庐大断裂的北延段.由于受早期NW向断裂分割构造块的影响,营潍断裂带可分为走向和构造特征有显著差异的北、中、南三段,其走滑构造特征表现的非常明显,形成了一些特征性的伴生构造.断裂带的深部结构呈现出典型的平移断层性质,已切穿莫霍面乃至岩石圈,成为地幔热物质上涌或基性物质上涌的通道.通过综合分析区域板块构造演化、沉积盆地发育和岩浆活动特征,将营潍断裂发育演化历史归结为晚侏罗世-早白垩世(J3-K1)左行平移期、晚白垩世-始新世(K2-E2)伸展拉张期和渐新世以来(E3-Q)右行平移期三个阶段,并就其动力学机制进行了初步的讨论.     

云南地区断层形变群体异常与成组强震

运用前兆综合信息量S、前兆群体非均匀度ID以及近源异常凸现值NS的数学分析这三种方法，对云南地区1982～2004年跨断层短基线短水准资料进行了分析处理．结果表明，在云南地区Ms≥6强震前断层彤变群体异常显著，尤其是成组强震前，群体异常信息较为丰富。     

云南丽江峡谷的场地放大

分析S波土层/基岩和脉动水平/垂直的频谱比,分别得出了位于丽江峡谷南段、中段和北段的丽宾、白沙和玉龙3个台站的场地放大．使用的资料是1996年2月3日云南丽江MS＝7.0地震余震的数字记录．在1～4 Hz频率范围内,丽宾台S波东西分量土层/基岩频谱比最大,达4.5;丽宾台脉动土层北南/垂直频谱比接近1,东西/垂直频谱比约为4.5,且与上述土层/基岩频谱比相同．表明脉动的垂直和北南分量未被土层放大,单台Nakamura法可用．用此法进而求出了白沙和玉龙的脉动频谱比,它们具有同丽宾脉动频谱比类似的特征．在上述频率范围内,两台的北南/垂直频谱比接近1,而东西/垂直频谱比白沙台约为6,玉龙台约为4.5．在丽江峡谷有横越峡谷的方向性场地响应特征．     

云南断层形变强震异常特征

运用1983～2009年云南地区跨断层短水准短基线观测资料,研究了该时段3组7次M≥6.5地震(澜沧—耿马M7.6、M7.2,孟连M7.3、武定M6.5、丽江M7.0,姚安M6.5、缅北M7.0)的形变前兆特征。以断层运动速率与基准值之比定义异常参数R,定量分析了异常与本区域强震的关系,提出强震预测指标。结果表明,R值出现异常后0.5～16个月,川滇菱块内发生M≥6.5或菱块外围400km范围内发生M≥7.0,并表现出不同的异常特征。菱块外强震前比菱块内强震前R值异常出现时间早,异常持续时间较长;菱块外强震前R为正值异常,菱块内强震前R为负值异常。研究结果对预测云南地区M≥6.5强震有一定的应用价值。