甘东南地区震情预警指标模型及方案研究

甘东南地区位于青藏块体东缘,地处南北地震带中段,其边界和内部发育多组活动断裂。在北东-北东东向区域应力场作用下,南北边界断裂发生左旋走滑运动,西部边界断裂发生右旋走滑活动,导致整个地块向南东方向挤出,在东南部遇到龙门山中央隆起带,造成东部边界地区地壳的缩短和山体的隆升,是青藏高原北部区域构造活动强烈的地区之一,也是中强震和强震发生的主要场所。     

青海都兰地区夏日哈活动断裂带的发现及其构造意义

青藏高原东北缘地区的构造变形以NE向挤压缩短、顺时针旋转和向E挤出为主要特征,在NE向挤压作用下形成了NNW向的右旋走滑断裂,进一步将东北缘地区分为多个次级块体。其中,鄂拉山断裂与东昆仑断裂围限形成的柴达木次级块体整体以向NW方向的旋转挤出为主要特征,但处于这2条边界断裂交会部位的柴达木盆地东缘都兰地区的构造变形方式却不清楚。近期在针对都兰地区的野外地质调查中,发现了一条NW走向、长60～70km的右旋走滑断裂带,即夏日哈断裂带。该断裂带位于鄂拉山断裂西侧,由2条近平行的断裂组成,分别为夏日哈断裂和英德尔康断裂。经遥感解译与野外地质调查发现,该断裂线性特征明显,断错了多期冲积扇、河流阶地等晚第四纪地质地貌体,发现了多个断错晚第四纪沉积物的剖面,显示该断裂带为晚更新世—全新世活动断裂。综合分析认为,该断裂与前期发现的近EW走向的热水-桃斯托河全新世左旋走滑断裂,分别在鄂拉山断裂和东昆仑断裂的影响下共同调节柴达木块体端部的挤出旋转变形。同时,该断裂为该区新发现的活动断裂,具有中强地震的潜在发震能力,这不仅对理解区域构造变形模式具有重要意义,也导致对该区域地震危险性的认识发生较大改变。因此,亟待在该区域开展更进一步研究工作,以增进对区域应变分配模式的理解,为区域地震安全问题提供参考。     

走滑断裂带上的楔状旋转盆地与障碍构造

楔状旋转盆地是伴随区域块体旋转作用在走滑断裂上发育的构造盆地。根据其发育的构造部位不同,可以划分为转折型、人字型及交汇型三种基本型式。作为盆地边界的转折断裂以正断层活动为主要特征,并且其活动强度也随盆地的发育成熟而趋于减弱。但盆地边界的截直断裂在以正断层的型式形成以后却以走滑活动为主,并且通常具有更强烈的活动趋势。在盆地内部则通常发育有不同型式的伸展构造。楔状旋转盆地的发育实质上是截直断裂代替转折断裂活动的过程。根据楔状旋转盆地的演化历史类推,区城块体的旋转作用也必然在旋转块体边界断裂带的转折部位导致局部引张作用和大型截直断裂的产生,而这种截直断裂便是强震集中发生的障碍构造之一。     

川滇地区活动块体边界断裂现今运动和应力分布

基于川滇地区活动块体划分及断裂构造现有认知,文中构建了包含块体主要边界断裂的二维有限元接触模型,利用1991—2015年长期GPS观测结果,采用"块体加载"方法模拟块体边界带现今的运动,得到了断裂滑动速率和应力分布.结合震源机制解、地震活动性等资料,对川滇地区大型左旋走滑断裂带滑动速率分配、传递与应力转换的关联,局部区域正断型震源机制解的构造机制以及红河断裂南、北段地震活动性差异的可能成因进行了初步探讨.主要结论包括:1)东昆仑断裂带和鲜水河-小江断裂带的左旋走滑由NW向转变为近SN向,断裂强烈转折区吸收了部分走滑分量并转化为应变积累,呈高应力分布特征.2)受小江断裂左旋剪切的影响,红河断裂中南段以右旋走滑兼微弱挤压运动为主,并牵引断裂北段右旋走滑,与金沙江和德钦-中甸断裂共同构成右阶斜列右旋剪切变形带,正断型震源机制解多分布于该变形带的构造拉分区内.3)红河断裂中南段为弱压性,北段呈弱张性,更易破裂,地震活动明显强于中南段.     

青藏高原东北缘与主要断裂带相关的构造应力率和应变率场的数值模拟

新生代以来,青藏高原东北缘发育了一系列大型走滑和逆冲断裂,构造活动强烈,大震发生频繁.这些主要断裂如何影响区域构造应力、应变场的分配及地震危险性一直没得到充分探讨.本文建立了三维黏弹性有限元数值模型,计算了该地区在现今构造加载作用下的地壳应力率场和应变率场.结果显示,受阿拉善块体和鄂尔多斯块体的阻挡,青藏高原东北缘水平主压应力率及水平主压应变率的方向整体呈顺时针旋转,这种旋转在东南方向更为显著.区域整体以北东-南西向的水平主压应力率为主,并伴随有北西-南东向水平引张应力率.模型0km深度处水平主压应变率的最大值在东昆仑断裂附近,约为4×10-8a-1;在稳定的阿拉善块体和鄂尔多斯块体内部较小,约为1×10-8a-1.计算得到的区域应力状态和实际震源机制解具有较好的一致性,表明青藏高原东北缘以走滑和逆冲型应力场为主.阿尔金断裂带、东昆仑断裂以及海原断裂均表现为最大剪应变率向东逐渐减小,并且最大剪应变率值的减小被其端部的造山隆起和地壳缩短所吸收.在阿尔金断裂的西段、东昆仑断裂的西段到中段,以及海原断裂的西段到中段,未来有较高的地震危险性.     

利用GPS数据研究中缅边界地区现今地壳形变特征

中缅边界地区位于缅甸弧东缘—青藏高原东南缘—巽他板块的衔接地带,地质构造复杂,区内多条活动断裂横跨中缅两国.为了研究中缅边界地区现今地壳形变特征,本文收集处理1998至2020年中国和缅甸的GPS数据,获得了中缅边界地区高空间分辨率的GPS速度场,并采用多尺度球面小波方法计算了多尺度应变率场.结果表明：（1）印度板块向缅甸块体东侧强烈挤压俯冲作用导致位于缅甸弧的GPS测站以约30 mm/a的速度沿NNE向随着印度板块向青藏高原推挤,缅甸弧地区剪切应变积累明显,主压应变率在弧外侧表现为垂直构造走向的近东西向挤压,在弧内侧与伊洛瓦底江盆地表现为平行构造的近南北向挤压.实皆断裂处于主应变率与剪应变率的高值区,存在分段活动性：北段两侧的速度呈现明显的差异,剪切应变积累显著,呈现右旋剪切运动和缩短;中段以约20 mm/a的速度向NNW向运动,具有右旋走滑兼拉张特征.（2）川滇块体围绕东喜马拉雅构造结顺时针旋转,GPS速度方向从构造结北侧的近东西向运动偏转到川滇菱形块体为向南或东南运动,并在滇西南地区呈弥散型分布,速率向东南逐渐减小.其中,小江断裂带总体为左旋走滑.红河断裂中段具有较低的走滑速率,...     

昭通-鲁甸断裂晚第四纪活动及其构造意义

昭通-鲁甸断裂带主要由昭通-鲁甸、洒渔河和龙树3条右阶斜列的断裂组成。总体走向40°~60°,洒渔河和龙树断裂倾向SE,昭通-鲁甸断裂倾向NW,它们共同构成几何结构复杂的逆冲断裂系。野外考察表明:沿断裂表现为平直的断层槽地、定向排列的断层三角面、断层陡坎等地貌;大桥边、北闸镇、光明村等地断错了晚更新世—全新世地层;龙树河Ⅰ级阶地上发育高0.5~2.0m的断层陡坎。表明其最新活动时代为晚更新世—全新世,运动性质以逆冲运动为主兼有右旋走滑分量。此外,在NE向断裂间穿插发育的一些NW向断裂,同样表现出晚第四纪活动特征。在2014年鲁甸M6.5地震震区产生了NE和NW向地裂缝和地形反坎等地表形变,与NE和NW向断裂展布基本一致,反映了断裂的新活动特征。由于块体远程变形响应与能量交换传递,在川滇块体东侧形成了凉山次级活动块体,昭通-鲁甸断裂带位于凉山次级活动块体SE向运动的前缘部位。它独特的地理位置和复杂的断裂几何结构成为凉山次级块体构造变形的主要承载体之一,吸收、调节块体SE向运动应变,并构成了凉山次级活动块体的南部边界。从区域构造部位和运动特征分析,昭通-鲁甸断裂带之于凉山次级块体,正如龙门山断裂带之于巴颜喀拉块体。昭通-鲁甸断裂带在活动块体边界和区域构造格架划分上具有重要的构造意义,同时也是滇东北地区重要的地震构造。     

景谷M_S6.6地震同震地表破坏特征与孕震构造

无量山断裂带位于云南西南部,主要由磨黑、宁洱、普文和景谷—云仙4条断裂组成,晚第四纪活动特征明显.受青藏高原隆起影响滇西南块体向南运动,中下地壳广泛存在的低速层为块体运动提供了有利条件,但刚性的临沧花岗岩体对其南向运动起着顶托作用,使得东、西两侧块体运动速率出现差异,且块体运动方向与无量山断裂带呈小角度相交.在此背景下,无量山断裂带表现为水平右旋走滑运动,起着滑动分解应变的作用.在其与横向断层交汇部位或在断裂端部,应力易于集中而引发地震,此次MS6.6地震就发生在断裂的端部.据野外科考调查,在宏观震中区集中出现带状砂土液化和地裂缝等地面破坏.喷砂孔呈串珠状线性分布,主要有NW和NE两组;NW向地裂缝呈右阶雁行状、NE向地裂缝呈左阶雁行状排列特征,它们具有明显的构造成因.地震烈度长轴方向、余震分布和震源机制解等显示,此次地震是沿NW向节面右旋走滑所致,宏观地面破坏特征和微观观测结果非常吻合,一致表明此次地震破裂与景谷—云仙断裂运动有关,其孕震构造应是景谷—云仙断裂.     

首都圈地区的地震活动性与断裂的关系

通过地震学参数研究构造脆性变形的方法 ,着重分析了首都圈地区地震活动的“时、空、强”及其震源机制分布特征与断裂活动的关系 ,展示出该地区断裂活动的定量性规律 ,由此获得了首都圈地区上地壳变形的物理模型。结果表明 :首都圈地区地震活动的“时、空、强”及其震源机制分布特征与断裂活动性质吻合较好 ,NE或NEE向和NWW向 2组断裂构成共轭断裂 ;沿NWW -SEE向的张家口 -渤海湾断裂带两侧形成了燕山块体、晋北块体、太行山块体和冀中块体的基本活动体系 ;在NWW -SEE向串列状的块体边界上形成一定量的NWW向地震活动密集带 ,而在与其共轭的NE或NEE向断裂交汇点附近具有发生中强震级以上地震的构造条件     

汶川MS8.0地震断层映秀—南坝段的活动方式、形变特征及其形成机制

通过对2008年5月12日发生的汶川8.0级地震的发震构造——中央断裂映秀—南坝段地震地表破裂、地表形变及断裂上余震迁移等特征的详细调查和分析,结果表明：（1）自映秀至南坝,断层活动方式表现为由逆冲逐渐过渡为逆冲-右旋走滑、再到走滑分量与逆冲分量大致相当,同时断层两盘滑动伴有相对弱旋转活动;（2）在断层总体走向NE向、逆冲为主兼右旋走滑活动方式下,局部表现为走向NW向、逆冲为主兼左旋走滑活动方式;（3）地震裂缝与单侧破裂面关系,以及地表重叠缩短形变特征表明,断层活动、应变能释放是在近EW向区域构造应力及NE向局部构造应力综合作用下的结果.依据断层沿线地表裂缝产状的变化,粗略推出映秀至南坝段主应力方向由SEE向NEE方向变化,与前人使用CAP（Cut and Pasate）方法求出的主余震源机制方向基本一致.     

川滇地区较长时间尺度的地震活动盛衰交替性

通过与更早地震资料的对比, 研究了鲜水河断裂带, 川滇地壳块体东带、 西带, 松潘、 龙门山断裂带以及整个川滇地区较长时间尺度的地震活动盛衰交替性。 结果表明, 川滇东带北段(鲜水河断裂带)、 松潘、 龙门山地震带及川滇西带中段和南段(主要是红河断裂带)的地震活动具有明显的几十到百年尺度的盛衰交替性。 而川滇东带中南段(安宁河-则木河-小江断裂带)与川滇西带北段(金沙江断裂带)在上述地震带的平静期里, 中强以上地震频次明显减少, 但有个别7级以上强震发生。 这样, 整个川滇地区地震活动的盛衰交替性呈现一种比较复杂的阶段性特征: 伴随频繁中强震的强震活跃期与突发强震活动期交替出现。 值得注意的是, 川滇地区从19世纪末开始的伴随频繁中强震的强震活跃期已超过百年, 目前出现长期平静, 应注意进入突发强震活动期的可能性。 根据川滇地区上一个突发强震活动期突发强震的空间分布, 推测未来的突发强震可能发生在南北向断裂带, 或其他方向断裂带与南北向断裂带的交汇部。 文中还对上述统计现象的机理作了简要讨论。     

Correlation between movement of tectonicblocks and earthquakes in groups

Introduction ZHANG and ZHONG (1977), ZHANG, et al (1978) and ZHANG (1984) pointed out that Chinese mainland is divided into two parts by the NS-trending tectonic belt, i.e., the eastern area and the western area, and each area is divided into tectonic blocks by faults. In the eastern area, the faults are trending NNE and NNW, mainly NNE, and the long axis strike of blocks is nearly trending NS. In the western area, faults are trending NEE and NWW, mainly NWW, long axis strike …     

鲜水河断裂带形变累积率及其效能评价

对沿鲜水河断裂带布设的跨断层形变测点水平形变和垂直形变累积率进行了计算,根据结果分析了该断裂带及其附近区域发生中强地震前的变化特征并对其进行效能评价.其结果表明：在鲜水河断裂带上每次地震前震源体附近断层都有一个形变累积率绝对值减小过程;沿鲜水河断裂带如果形变累积率出现低值异常,则未来1～1.5年左右的时间内其附近区域100～300 km范围内将有5.0级以上地震发生的可能;且垂直形变累积率预报效能优于水平形变。     

Using Long-Period Body Wave to Inverse Moment Tensors of the M_S6.8 Jiashi,Xinjiang Earthquake in 2003 and the Moderate and Small Earthquakes before and after It

An Ms6.8 strong earthquake took place in Jiashi, Xinjiang on February 24 of 2003. The digital wave form data recorded in Kashi and Wushi stations are selected to inverse the moment tensor solutions for the strong earthquake and the moderate and small earthquakes before and after it （ 108 earthquakes in 2001 - 2004）. 67 focal mechanism solutions have been calculated, and the results agree with those from Harvard University and USGS. The analysis reveals that before the strong earthquake, the moderate and small earthquake distribution was dispersed, and after the event the distribution was mainly concentrated around the strong earthquake. Before the strong earthquake, the seismic faults of the mid and small events had the character of strike-slip and normal faulting, and after the event, they exhibit strike-slip and thrust faulting. The region is dominated by near-NS horizontal compression from the southern block after the strong earthquake.     

地块活动与成组地震关系的初步探讨

中国大陆构造的成块性与中国地震活动的成组性构成中国地震构造和地震活动的一个突出现象．本文在前人对中国大陆地震成组划分的结果和地块划分方案的基础上,研究了中国大陆地块与成组地震活动之间的关系,发现大部分强震分布于地块边界断层上,成组地震的孕育和发生与块体活动有关．由成组地震震中分布图表现出来的地块活动方式主要有４种:单缝式活动型、单地块活动型、多地块活动型和地块内部活动型．地块活动频度以单缝式活动型为最高,在成组地震中则以单地块活动型为多．大陆内部各地块的活动性有差别,东部比较活跃的地块有太行山和华北平原地块,西部比较活跃的地块有川滇和昆仑-松潘地块．      

Movement of Ordos block and alternation of activity along its boundaries

The GPS data in and around the Ordos block area indicate that the left-lateral slip rate along the northern or southern margin of the Ordos block is about twice or three times as fast as the right-lateral slip rate along the eastern or western margin of the block. However, many researchers stressed the dextral-slip of the eastern or western boundaries of the Ordos block, and suggested that the block as a whole rotated counterclockwise based on the available geological data. Focusing on the inconsistency, we reexamine the late Cenozoic deformation pattern in the Ordos region based on seismicity data and geodesy data (GPS and leveling) around it. The results indicate that the rigid block-like motion appears to be the basic characteristic of the kinematics of the Ordos region, and this motion is absorbed by the displacement of the faults around the block. When the faults along the northern and southern boundaries of the Ordos block are active, its eastern boundary is inactive. However, if the faults along the eastern boundary are active, the northern and southern are inactive. In recent years, the northern and southern boundaries of the Ordos block are in active. But in the long term, the Ordos block is moving southeastward relative to the Alxa and Yinshan blocks because of the strong pushing of the Tibetan Plateau on its southwestern side, and this deformation is accommodated by the counterclockwise rotation of the block itself.     

Movement of Ordos block and alternation of activity along its boundaries

The GPS data in and around the Ordos block area indicate that the left-lateral slip rate along the northern or southern margin of the Ordos block is about twice or three times as fast as the right-lateral slip rate along the eastern or western margin of the block. However, many researchers stressed the dextral-slip of the eastern or western boundaries of the Ordos block, and suggested that the block as a whole rotated counterclockwise based on the available geological data. Focusing on the inconsistency, we reexamine the late Cenozoic deformation pattern in the Ordos region based on seismicity data and geodesy data (GPS and leveling) around it. The results indicate that the rigid block-like motion appears to be the basic characteristic of the kinematics of the Ordos region, and this motion is absorbed by the displacement of the faults around the block. When the faults along the northern and southern boundaries of the Ordos block are active, its eastern boundary is inactive. However, if the faults along the eastern boundary are active, the northern and southern are inactive. In recent years, the northern and southern boundaries of the Ordos block are in active. But in the long term, the Ordos block is moving southeastward relative to the Alxa and Yinshan blocks because of the strong pushing of the Tibetan Plateau on its southwestern side, and this deformation is accommodated by the counterclockwise rotation of the block itself.     

Fine upper crustal structure of Jiashi strong earthquake swarm region in Xinjiang inferred from high resolution seismic refraction profile data

Introduction Jiashi-Artux area in southwest Xinjiang is one of the most active earthquake provinces at pre-sent in Chinese mainland. In the last century, about 3/4 strong earthquakes in Chinese mainland hit this area, and especially from January 21 to April 16 in 1997, 7 earthquakes with the magnituderanging from 6.0 to 6.9 occurred in a very small area of 9 km×18 km near Jiashi (ZHU et al, 1998). It has never taken place before in Chinese mainland that a series of strong earthquakes shoo…     

On the spatial characteristic of the short term and imminent anomalies of underground water behaviors before strong earthquake

Ｏｎｔｈｅｓｐａｔｉａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｓｈｏｒｔ┐ｔｅｒｍａｎｄｉｍｍｉｎｅｎｔａｎｏｍａｌｉｅｓｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｂｅｈａｖｉｏｒｓｂｅｆｏｒｅｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅＸＵＥ－ＢＩＮＤＵ（杜学彬）...     

岷山断块的发震构造与地震活动性分析

岷山断块位于中国南北强震构造带的中段, 区域地质构造复杂, 活动断裂众多, 强震频发。 4条不同走向的活动断裂NE向龙门山构造带的茂汶断裂、 NWW向东昆仑断裂带的塔藏断裂、 近NS向的岷江断裂和NNW—NS向的虎牙断裂构成岷山断块的南北西东边界。 638—2017年该区域共发生了10次6级以上破坏性地震, 2017年九寨沟7.0级地震就是其中之一。 结合区域构造背景, 对岷山断块所发生的6级以上地震的发震构造特征、 地震活动特性进行归纳总结, 综合分析该区域地震地质特征及地震危险性, 得出以下认识: ① 地震分布空间分区特征显著, 破坏性强震发震构造多为活动性较强的岷山断块东西边界断裂, 震中位置多位于两组或多组活动断裂构造的交会或穿切部位; ② 地震分布时间特征表现为随着时间发展具有迁移回返和原地复发性等特点; ③ 岷山断块东西边界断裂破坏性地震的发生具有一定的时间关联性, 东边界虎牙断裂1973—2017年的地震序列为西边界岷江断裂1933—1960年地震序列约40年后的地震构造响应; ④ 未来岷山断块仍应是继续关注的强震潜在危险区, 岷江断裂中北段的强震潜在危险区是近期值得深入研究的地区之一。