王家沟断层组与九家湾断层组转换区的地球物理研究

针对王家沟断层组与九家湾断层组转换区基岩走势及目标地层的变化情况,确定适合转换区物探方法探测的观测系统参数,并辅以现场踏勘,确定合理的探测测线,利用wseis15和RES2DINV软件对在探测测线上采集到的原始数据进行处理,得到时间剖面和地层视电阻率剖面,比对两条断层组已有物探资料中土层变化的特征,总结归纳出在转换区内土层变化情况。     

乌鲁木齐西山逆断层组的新活动特征

通过大比例尺的地质地貌填图工作获得了乌鲁木齐西山逆断层组的几何学特征、新活动和运动速率等相关的定量资料。西山逆断层组由5条长度十几～30余千米、近乎平行的次级断层组成,总体走向NEE,分布在南北宽约6.5km的条带范围内。该断层组南侧的两条断层属于晚更新世活动断层,北侧3条全新世以来仍有活动,其新活动具有分组和组合破裂的特征。西山逆断层组以向南的逆冲运动为主,地表形成了一系列阶地断错、挤压鼓包和断塞塘等新活动现象。根据对断层运动量的测量及年代学测定,获得该断层组中更新世晚期以来所造成的南北向地壳缩短速率为1.0～1.5mm/a,晚更新世晚期以来南北向地壳缩短速率为0.22mm/a左右。     

乌鲁木齐西山断裂组与地表破裂型逆断层古地震识别标志

乌鲁木齐西山断裂层组展布于北天山山前断展褶皱系与博格达推覆构造系的转换部位,为盆地向S推覆的构造,由4～5条长度十几公里至近30km的断层组成,其滑脱面埋深约11km。通过地质地貌调查、探槽开挖,结合深部构造特征分析,西山断裂组晚更新世中晚期有明显的活动。断层F1—F3最年轻的2次事件基本都被限制在距今(22.7±5.2)ka和40ka左右。而F4和西山断裂最年轻的事件被距今31.0ka和38.0ka的地层覆盖。这显示西山断裂组晚第四纪活动有分组和组合破裂的特征。断层F4和西山南缘断裂为一组,F1—F3为另一组。坎前堆积地层、断层与堆积地层的切错关系和不同间断面或标志地层在断层两侧的累积位差的突变,是识别地表破裂型逆断层古地震事件的重要标志。降低逆断层古地震识别的不确定性,关键在于识别事件的标志需要综合分析各种影响因素,有多证据的支持     

乌鲁木齐西山断层系的新构造变形特征与机制

通过对西山断层系详细地追踪考察和系列探槽的开挖,并结合深部探测资料进行了综合分析,认为晚第四纪以来,在近NS向的挤压应力作用下,西山块体不断向南侧天山山体方向发展,总体表现为向南的逆冲滑移和地壳缩短．其南侧的主控边界断裂——西山断层的新活动性主要表现为向南的逆冲．西山断层北侧的王家沟断层组和九家湾断层组是与西山断层具有成因联系的次级断层,均为伴随西山隆起形成的顺层滑动断层．但九家湾断层组明显受到博格达推覆体系的影响,是局部拉张应力下产生的正断层．这两组断层吸收转换了西山断层上盘的褶皱变形量,因而西山断隆表现为明显的单斜特征．西山断层系的各条次级断层属于同一发震构造体系,其大震的地震危险性应该合并考虑．     

乌鲁木齐地区N倾断层系的构造特征

乌鲁木齐地区发育有5条N倾的断层,这些断层晚更新世以来均有较为明显的活动迹象,并在地表形成了较为显著的构造标志。通过沿断层大比例尺地质地貌填图、探槽开挖和年代测定,较为准确地获得了断层的最新活动时代、运动性质和特征等问题,并确定出这些断层都是在距今20万年~30万年以来快速翘升形成的。结合深地震反射资料,对乌鲁木齐地区的深部结构进行了分析讨论,从而对N倾断层系的深部构造特征也有了更加清晰的认识,为准确评价这些断层的孕震模式和发震能力提供了可靠的依据。     

隐伏和出露地表断层近断层地表运动特征的研究进展

本文介绍了在强震地震学研究方面国内外目前所关注的重要问题：隐伏断层和出露地表断层在地震发生时近断层地表运动特征存在着明显的差异。根据近几十年全球发生的中强地震的地表运动参数的统计分析所得的结果表明,由隐伏断层所造成的近断层地表运动强度（速度、加速度）大于出露地表断层所产生的地表运动强度,虽然发生在出露地表断层的地震往往可造成较大的近断层地表位移,但是当地震矩震级（MW）达到 7.5 级以上的时候,近断层地表加速度和速度在近源区却出现了饱和现象。对该问题的深入研究有着十分重要的科学意义和工程应用价值。本文着重介绍了当前国际上对该问题的研究现状,并且建议在此基础上利用三维有限差分断层动力学模型,模拟断层的动态破裂过程以及近断层地表运动的特征。     

断层活动方式与地震地表变形分布特征研究

基于断层弹性位错理论及断层滑动非均匀模型,用三维有限元方法计算了发震断层逆断、正断和水平走滑三种不同活动方式下的地表变形,探讨了断层不同活动方式下的地震应变与位移的分布规律及震级、断层倾角对地震地表变形分布的影响。研究结果表明,地震地表变形影响因素很多,如地质构造条件、岩性介质特征、断层活动强度、断层产状和区域构造应力场等,但分布形态最终决定于断层活动方式,变形大小则决定于断层活动强度,其它均为局地因素,只影响分布形态的局部扭曲。断层不同活动方式下的地震地表变形分布各有其自身的规律和特点,这些分布特征可作为地震研究及近活动断层建筑工程抗震设计或加固防护参考。     

八宝山断层的变形行为与降雨及地下水的关系

利用北京丰台大灰厂观测台站1970——2003年的长期综合观测资料,系统分析了降雨和地下水对北京八宝山断层变形行为的影响. 研究结果表明:当降雨量持续稳定周期性变化,则断层孔隙压也呈稳定周期性变化,断层变形行为也表现出明显的规则周期性变化;当降雨量明显偏低或偏离正常周期性变化,则断层孔隙压周期性消失,断层的变形行为方式也发生改变. 降雨通过改变断层带孔隙压力的变化而影响着八宝山断层的变形行为. 结合该断层已有研究结果,认为降雨和地下水有可能通过改变断层变形行为方式而影响着区域构造应力/应变场的调整. 这一结果将对研究地球浅部流体与固体相互作用提供直接的观测证据.      

汶川8.0级地震地表破裂带宽度调查

根据汶川8.0级地震地表破裂带的实地调查,龙门山断裂带的中央断裂与前山断裂地表破裂带宽度自北向南一般<40m。在Ⅹ—Ⅺ度极震区,沿断裂延伸方向破裂带之上及其两侧,各类房屋建筑无论何种结构均绝大部分倒塌损毁。考虑到逆断层作用引起的"地壳缩短"以及各种不确定性,并结合以往历史强震地表破裂带的宽度统计,提出汶川8.0级地震灾后重建时,极震区地震断层两侧的"避让带"宽度为25m。在"避让带"之内,只能建造高于抗震设防标准的2层以下的建筑物,应明确禁止兴建学校、医院等公共建筑     

某水电站工程活动断裂避让带宽度的研究

拟建的某水电站工程位于亚曼苏活动断裂的下盘,为了了解亚曼苏断裂强变形带宽度的范围,确定断裂的避让宽度,为水电站工程选址提供参考依据,利用地表强形变带宽度测量、大型探槽开挖揭露和高密度电法探测的方法,对断裂的强变形带宽度问题进行了详细的分析研究。结果表明,该断裂下盘的强变形带宽度小于50 m,小于相关规范中100 m的避让距离,建议该水电站工程重要构筑物的避让距离为100 m。     

活断层地震地表破裂“避让带”宽度确定的依据与方法

基于不同类型活断层产生的地震地表破裂带宽度和跨断层探槽地质剖面的地层强变形带宽度等观测事实 ,结合地面建筑设施毁坏带与活断层密切的空间位置关系 ,采用统计分析方法 ,确定了活断层“避让带”宽度为 30m。各活断层更为准确的避让带宽度可通过分析跨断层探槽地质剖面上地层的变形特征加以验证或修订 ;活断层斜列阶区、平行次级断层围限区、走向弯曲区等特殊地域的避让带宽度为这些地域宽度与两外侧各 15m之和。建议有关部门进行活断层“避让带”立法与执法管理 ,并加强活断层鉴定及其地表活动线几何结构形态的准确定位工作 ,积极而有效地减轻地震灾害     

GEOMETRY AND DEFORMATION TRANSFORMATION OF THE XIMALIN FAULT

The Ximalin fault is the northwest section of the Ximalin-Shuiquan fault, which is part of the north-edge fault zone of the Yanghe Basin, located in the conjunction of the Zhangjiakou-Bohai fault zone and Shanxi fault-depression basin, and its structural geometry and deformation characteristics can facilitate the research on the interaction of the two tectonic belts. In this paper, data of geological surveys and geophysical exploration are used to study this fault exhaustively, concerning its geometry, structural features and activity as well as its relationship with adjacent faults and rule in the deformation transform of the north-edge fault zone of the Yanghe Basin. The results show that the Ximalin Fault is a strike-slip feature with thrust component. Its vertical slip rates are 0.17mm/a and 0.25~0.38mm/a, and the horizontal slip rate is 0.58~0.67mm/a and 0.50mm/a during the late Middle Pleistocene and Holocene, respectively. It is formed alternately by the NW-trending main faults and secondary NE-trending faults, of which the former is characterized by high-angle reverse with sinistral strike-slip, and the latter shows normal faulting. The two sets of structures have specific structural geometry relations, and the motion manners and deformation characteristics match each other. During the active process of the north-edge fault of the Yanghe Basin, the NW trending Ximalin fault played a role similar to a transform fault in deformation change and stress transfer, and its sinistral strike slip activity accommodated the NE trending normal faulting at the both ends.     

乌鲁木齐地区近期垂直形变特征探讨

通过数理统计、拟稳平差等方法对乌鲁木齐地区的三期水准测量成果作了综合处理,绘制了1971—1980年、1980—1987年、1971—1987年乌鲁木齐地区现代垂直形变图,并讨论了乌鲁木齐地区现代垂直形变场的演变特征。     

USING STEREO-PAIR AND DIFFERENTIAL GPS TO REVEAL SURFACE DEFORMATION CHARACTERISTICS OF THE MINLE-YONGCHANG FAULT

Qilian Shan-Hexi Corridor is located in the northeastern margin of the Tibetan plateau, which hosts many active strike-slip and thrust faults as well as folds. Previous study on this area was mostly concerned with large faults at the boundary of the corridor, while rare work on active tectonics in the interior of the corridor. On 25 October 2003, the Minle-Shandan M_S6.1 earthquake occurred in this area, which is related with the Minle-Yongchang fault hidden beneath the south piedmont of the Dahuangshan Mountains. As there is no obvious rupture trace on the surface, the quantitative study of this fault has never been reported so far. In order to obtain quantitative parameters of this active structure efficiently, the software of ERDAS was used to generate pointscloud data from SPOT6 stereo-pair. Two-meter resolution DEM imagery from point cloud has the line accuracy of height about 1m. Three swath profiles were extracted from the DEM data, which show that high geomorphic surfaces are all uplifted and folded. By differential GPS measurement, the vertical uplift of the thrust-related fold is estimated to be about 2.0m on the T₂, and the strike of the fold deformation is nearly 311°, which is close to the result of the fault parameter determined by aftershocks, and also in agreement with the focal mechanism solutions. Furthermore, the location of fold axial zone is consistent with the actual investigation data. These indicate that there is obvious tectonic deformation in the west part of the Minle-Yongchang fault. It supports the view that this fault is the seismogenic structure of the 2003 Minle-Shandan earthquake. Stereo-pair is of high importance in active tectonics research, which can provide significant guidance for field geologic investigations and determining the location of tectonic deformation, according to this research.     

乌鲁木齐市华凌拟建地下停车场活断层探测与城市活断层探测手段适用性初步分析

根据在乌鲁木齐市拟建华凌地下停车场活断层探测与地震危险性评价工作，对通过乌鲁木齐闹市区的雅玛里克断裂进行了实验性探测。采用了浅层地震探测、地质雷达探测、地形测量和坑探剖面方法，对这些手段的适用性进行了初步分析和讨论。     

熊坡背斜构造变形与蒲江-新津断裂活动特征

熊坡背斜位于龙门山构造带东南端的成都盆地内,是龙门山逆冲推覆构造向前推挤进入盆地内部的一个主要变形区域,与其配套发育的断裂为蒲江-新津断裂,断裂与背斜褶皱之间在构造变形模式上表现出明显的一致性。在褶皱和断裂的构造变形和活动特征上,熊坡背斜南段表现为一种不对称的褶皱,向NE方向发展表现为较为宽缓的对称褶皱形态,卷入的地层主要是中生代及其以前的地层,对蒲江-新津断裂的地貌调查结果表明,断裂没有对该区域内广泛发育的冲沟Ⅰ级阶地产生影响,而对山前发育的相当于南河(岷江Ⅰ级支流)Ⅳ级阶地的洪积台地有明显的控制作用,说明断裂活动时间应该为第四纪早期,到第四纪晚期活动减弱或是趋于静止     

乌鲁木齐西山断层活动性鉴定与潜在最大地震震级评估

以2004～2007年开展的乌鲁木齐城市活断层探测与地震危险性评价项目之地震危险性评价专题所取得的新资料为基础,重点对乌鲁木齐西山断层活动性和潜在地震最大震级进行评价.西山断层在中更新世-晚更新世中期曾有强烈的活动,最新的活动错断了距今39～16 ka的地层,晚更新世末期以来活动性减弱,没有错断全新世地层,所以为晚更新世断层.该断层晚更新世的垂直滑动速率为0.05～0.06 mm/a.西山断层具有发生直下型地震的能力,估计其潜在最大地震震级为6.5级.