遥感技术在断裂研究中的应用——以张家口—蓬莱断裂带为例

张家口一蓬莱断裂带是一条北西西向活动断裂带。本文选取ETM+光学影像和SRTM高程影像作为主要数据源,结合研究区已有地质资料研究发现该带断裂构造的北西西向线性特征明显。从水系分布和错断地形等地貌标志判断,该断裂具有左阶组合样式和左行走滑活动特征。据遥感影像综合特征,可将该带分为张家口段、延庆-怀来段和北京一天津段,影像特征分段性显著,并与断裂带的分段性一致。研究结果表明,张家口-蓬莱断裂具有左行走滑的运动学特征,限制或错断北北东或北东向断裂,并且控制该区域的左阶雁列式第四纪盆地群和第四纪冲洪积物的分布。该断裂带各段对不同规模的水系分布和形态影响比较大,且北京-天津地区的华北平原段断裂对第四纪冲洪积扇和沿海地区的贝壳堤的形态和分布有一定的控制作用。地球物理深部数据和野外地质考察资料也证实了遥感解泽的结果,证明遥感技术在探查断裂构造空间展布和活动性鉴定中有着广泛的应用前景。     

新生地震构造带——马边地震构造带最新构造变形样式的初步研究

以雷波地区为例,通过野外地质地貌调查,结合探槽技术以及年代测试结果,获得了有关马边地震构造带最新构造变形样式及其性质的初步认识。研究结果表明：马边地震构造带内的雷波地区存在一条北东东向雷波断裂带,它断错的最新地层时代在40ka左右,属晚更新世活动断裂;在活动性质上,为一条以右旋走滑运动为主的断裂。北北西向玛瑙断裂在第四纪风化壳中存在两次突然位错事件,在剖面上的错距分别为0.5m和>0.7m;最新错动面产状陡立,存在水平左旋位错的构造地貌证据。马边地震构造带上北东东向断裂与北北西断裂不是一种从属关系,而是在现代构造应力场条件下两组呈共轭关系的剪切断裂,它们代表了马边地震构造带最新构造变形样式,具新生性。马边地震构造带的破坏性地震以中强地震为主,具有频度高、成带性差等特点,这符合共轭状构造变形样式可能引起的地震活动特征。马边地震构造带位于青藏高原东缘南部,初步分析表明：一种受重力作用控制的中下地壳塑性流展模型,可以对该地区包括大凉山断裂带、安宁河断裂带以及鲜水河断裂带在内的断裂构造的活动习性做出较合理的解释。伴随着高原内部中下地壳物质持续向外流展,高原边界向外扩张形成新的边界,并表现为一条新生地震构造带。     

太仓—奉贤北西向活动断裂带及其地震地质意义初探

根据晚新生代以来沉积建造、沉积环境、岩浆活动、岸线变迁、地貌及现代地震等资料判断,太仓—奉贤北西向断裂带是上海及邻近地区一条重要的活动性断裂构造带。     

郯庐断裂带中段第四纪活动及其分段特征

郯庐断裂带是中国东部一条岩石圈尺度的构造不连续带。位于江苏和山东培内的郯庐断裂带中段，在新构造运动时期强烈右旋走滑复活，形成地貌形迹显著的走滑活动断裂带。笔者在断层活动形迹的野外调查和观测的基础上，结合TM遥感影像特征解译和地震震源机制解资料，分析了郯庐断裂中段第四纪活动的分段行为特征。位于嘉山－潍坊之间的郯庐断裂带中段可以进一步划分为3段，北段安丘－茅埠亚段，中段汪湖－宿迁亚段，南段宿迁－嘉山亚段，这三段可能分别是独立的地震破裂段。观测表明，新构造变形主要集中在宿迁以北的中、北段，是历史强震的发生段，而南段变形相对较弱，嘉山以南安徽境内郯庐断裂新构造变形更弱。郯庐断裂带新构造走滑变形的走向分段行为是华北地区不同块体新构造运动位移调节的结果。     

青海玉树地区活动断裂与地震

青海玉树是巴颜喀拉地块西南边界上的典型历史强震区。最新的活动断裂遥感解译与地表调查结果表明,该区新构造期间主要发育清水河断裂带、玉树断裂带、阿布多断裂带和杂多断裂带4条NW向左旋走滑活动断裂带。其中,构成玉树—鲜水河—小江断裂系尾端构造的玉树活动断裂带是该区活动性最显著的岩石圈断裂。该断裂是由当江断裂、结古—结隆断裂和巴塘断裂3条斜接的主干断层和夹杂其间的多条次级断裂所共同构成的Z型左旋剪切张扭性变形带。它在上新世以来和晚第四纪期间的左旋走滑速率为4.0~5.4mm/a,调节了该区大部分的块体挤出与旋转变形,并构成该区大震活动的主要控震构造。历史强震梳理和古地震研究揭示,玉树主干走滑断裂带自约14530a BP以来至少发生了包括2010年地震在内的共11次大地震,原地重复间隔平均在千年以上,最长达近3000a。1738年玉树西北地震之后,玉树—甘孜断裂带的主干断层表现为平均间隔为50~100a的低频、串联式分段破裂过程,并且大震活动存在从东南向西北迁移的趋势。通过对玉树断裂未来大地震危险性进行综合地质判定认为,该区至少仍存在6段未来百年内大地震危险程度不同的地震空区,潜在的大地震震级为Mw6.6~7.3,其中危险性相对较高的段落主要是当江断裂带的当江—拉则段和结古—结隆断裂带上的结隆—叶卡诺段与桑卡—相古段。     

威海-蓬莱活动构造分段

威海－蓬莱断裂带是山东半岛北部最重要的一条构造带，也是华北地区张家口－威海构造带的组成。通过东、西部侵蚀面高度统计、河长分形统计、河网密度统计和地震震中密度统计分析研究，表明断裂带具有东、西分段特征。西段自新构造晚期以来的活动性较强，是今后地震及其地地质灾害监测和防治的重要地段。     

红河断裂带新构造活动的地质地貌特征

本文从地质、地貌两个方面讨论了红河断裂带的新构造活动特征。无论从地层分布和变形、构造岩发育情况以及地貌显示,均反映出该断裂带当今近地表是一条略向南西凸出的弧形右旋剪切带,走向线局部呈舒缓波状。断裂的北西段与南东段,活动方式、活动强度有差别,具有在时间和空间上的不均衡性。根据断错地貌,北西段以垂直活动为主,南东段以水平活动为主。根据地层分布和变形特征分析,南东段第三纪时活动强烈,北西段第四纪时活动强烈,全新世以来的活动已转到弥渡至洱源一带。红河断裂带上当今地震活动也表明这一趋向。     

鲜水河断裂带色拉哈—康定段新发现的活动断层：木格措南断裂

鲜水河断裂带位于青藏高原东缘,是中国大陆内部地震活动性最强的大型活动断裂带之一。大量研究证据表明,鲜水河断裂带色拉哈—康定段未来几十年内发生破坏性强震的风险较高。目前正在规划建设的国家重大交通基础建设工程——川藏铁路,将在康定折多山地区直接穿越鲜水河活动断裂带。本研究通过高分辨率卫星影像的地质地貌解译和详细的野外构造地质填图,新发现一条发育于色拉哈断裂和折多塘断裂之间折多山花岗岩体内的长约24km的全新世活动断层,该断裂空间上可分成北、中、南三段,呈(正滑)左旋右阶雁行状排列,并将其命名为“木格措南断裂”。该活动断裂的发现对完善鲜水河断裂带色拉哈—康定段的精细几何图像和构造组合特征,准确评价鲜水河断裂带的地震危险性具有重要意义,并为川藏铁路施工建设和安全运营提供了重要科学数据支撑。     

阿尔金断裂系西段——康西瓦断裂的 晚第四纪构造地貌特征研究*

阿尔金断裂带是青藏高原北部的一条大型左旋走滑断裂带,近EW向延伸2000多公里, 它构成了青藏高原与塔里木盆地之间的重要地质边界。康西瓦断裂位于阿尔金断裂带西段, 呈WNW-ESE向延伸约 700km。文章在高分辨率卫星遥感图像(印度遥感卫星5.8m分辨率)和数字高程地形模型(DEM)数据分析的基础上,并结合野外构造地貌考察观测,对康西瓦断裂的第四纪构造活动及其地貌特征进行了初步研究。沿断裂带发育的系统错断水系、错断冲积扇、挤压脊、走滑拉分盆地等典型构造地貌特征表明,该断裂晚第四纪经历了强烈的左旋走滑活动。同时,研究还揭示沿康西瓦断裂发育了一条长约80km的地表地震破裂带,最大同震左旋水平错位为4m,估算产生该地表破裂带的地震是一矩震级为M_w7.3的大地震。 另外,文章根据不同年代地表地貌特征的左旋错位距离,估算出康西瓦断裂晚第四纪以来的长期走滑速率为8~12mm/a,远低于早期估算的20~30mm/a,但是与阿尔金断裂带中、东段的地质估算结果9±2mm/a及GPS测量结果9±4mm/a接近。     

京津冀协同发展区活动构造与地壳稳定性

京津冀协同发展区是中国东部规划的战略开发区之一,也是华北地区主要的活动构造区,新构造活动强烈,活动断裂发育,地震频发,具有潜在的地质安全隐患问题。基于张家口地区、雄安新区及邻区、北京及关键构造部位调查研究结果,结合已有研究成果,系统分析了京津冀协同发展区主要活动断裂几何学、运动学和动力学特征及其工程地质、地质灾害特征,采用ArcGIS平台的空间分析功能,初步完成了京津冀协同发展区地壳稳定性评价。研究结果表明,京津冀协同发展区发育邢台-河间-唐山、石家庄-通州NNE向构造带和张家口-渤海NWW向区域性活动构造带,其中全新世活动断裂11条,晚更新世活动断裂16条,第四纪断裂23条;冀北及冀东南地区现今构造应力场最大水平主应力方向为近EW向,而太行山东缘南段为NNE向,北段为NW向;NNE向活动断裂带总体表现为顺时针扭动正断活动,倾向SE,NWW向活动断裂带晚更新世以来具有明显的活动性,整体表现为反时针扭动正断活动,倾向SW。京津冀协同发展区地壳稳定性总体较好,不稳定区及次不稳定区主要分布在邢台、唐山、延怀盆地和全新世活动断裂带内,利于重要城镇和重大工程规划建设。研究成果将为京津冀协同发展区...     

山西交城断裂带第四纪活动习性及其分段特征

交城断裂是山西断陷带中部太原盆地西边界的主控断裂,对太原盆地的形成和演化起着十分重要的作用。晚新生代以来,该断裂带活动强烈,构造地貌显著,分段活动性明显。历史上,太原盆地北部的忻定盆地和南部的临汾盆地都发生过M≥7.0级强震(临汾盆地2次,忻定盆地3次),而太原盆地历史上仅记载过29余次中强地震,最大震级6(1/2)级。在历史上,太原盆地究竟有没有发生过M≥7.0级古地震事件?对未来地震的危险性如何评估?是人们所关注和待研究的问题。通过此题地质地貌调查,探槽、剥土工程和断层年代测定等方面的研究,基本搞清了这条长125km断裂带的几何结构、运动性质、     

滇西北裂陷带的构造地貌特征与第四纪构造活动性

利用LANDSAT ETM+和ASTGTM数据构建了滇西北裂陷带三维可视化图像,并对区内各活动断裂带的构造地貌特征进行了解译与分析,然后针对该区31个主要断陷盆地,提取了多种指示边界断裂活动性的构造地貌参数,最后归纳了该区主要活动断裂的特点,并将活动性区分为强、中、弱三级。结果表明,该区主要活动断裂带的活动性存在明显差异性和分区性。整体而言,丽江—大理断陷带与程海—宾川断裂带活动性最为显著,其次为剑川断裂带,通甸—巍山断裂带的活动性在4组中最弱。总体而言,滇西北裂陷带的断裂强活动区域主要分布在边界上,在纬度上以南、北端的断裂活动性为最强,中部弱;经度上为中间弱,东、西两边较强,并且该区断裂活动性的分区性及差异与历史和现今地震活动性整体上是一致的,反映了断裂活动性与地震活动之间紧密相关。     

青藏公路及铁路沿线的活动构造与其次生灾害

基于对青藏公路及铁路沿线区域约63400km2范围内1∶10万地质环境遥感的调查研究结果,采用以ETM为主、重点地区以IKONOS为辅的遥感数据、遥感解译与地面验证相结合的技术方法在研究区解译出数百条断层。根据这些断层的延伸方向和分布位置可归纳为20条断裂带(RF),它们与以往以地面调查为主的断裂带(GF)基本吻合。研究区的断裂带基本上均为活动断裂带,且都存在发震断层,将已发生地震的震级和频率较高(Ms≥5至>8)的断裂带定为主要地震构造带。青藏线共有5个主要地震构造带,其中东昆仑地震构造带及当雄—羊八井地震构造带是研究区内可能对铁路工程建设及公路、铁路运行安全带来严重影响的最重要的地震构造带。滑坡、泥石流是青藏线活动构造的主要次生灾害。该区的活动断裂对滑坡分布有一定的影响,但并没有控制作用;地震构造不但控制了泥石流的分布,且地震活动对泥石流活动的触发作用也非常明显。     

福州—永泰区域地质构造及其对热田控制作用的初步探讨

本文通过沉积建造、岩浆活动、构造断裂、地貌、地震活动等方面,阐明了福州—永泰区域地质构造带及其特征。论述了本构造带内温泉的分布规律,该构造带控制了本区热源及地热异常带分布范围;区域上北东东向断裂带是压扭性的,特别是輓近时期挤压更甚,它在深部不可能成为热源通道;本区北北西向主要断裂在平面上大致以8—10公里间距排列,是控制区内温泉出露及展布的构造;北北西向断裂的力学性质以张为主张扭性特征,其在輓近时期活动性强、是本区良好的控热与导水构造。     

金湖凹陷隐性断裂带形成机制及分布

金湖凹陷基底存在北东、北西向两组断裂。北西向基底断裂活动较弱,对盖层变形影响较小,在盖层中多以隐性断裂带显现;北东向基底断裂活动强烈,对凹陷盖层变形影响较大,不仅形成了凹陷东部边界杨村断裂在内的多条显性断裂,而且形成了多条隐性断裂带。凹陷中部的北东向石港显性断裂带将凹陷分割成西部斜坡带和东部凹陷带。东部凹陷带受基底北西向断裂隐性活动的影响呈现南北分段特征。凹陷盖层中还发育了大量近东西走向的三、四级正断层,它们大致平行成带分布,形成了宝应平行雁列式断裂构造带、唐港雁列式断裂构造带、卞闵杨平行雁列式断裂构造带、西斜坡平行入字型断裂构造带、汊涧泥沛平行雁列式断裂构造带等一系列油气富集区带。上述构造带中的油气藏分布明显受到北东和北西向基底断裂活动影响,呈现北东、北西或近南北向成带、成串分布特征。应用区域地质、重磁等资料开展隐性断裂带预测,识别出10条北东向、5条北西向、6条南北向隐性断裂带。沉积盖层中形成的这些隐性断裂带控制了储集砂体分布、改善了储层物性、使隐性圈闭成带成串分布,是油气聚集成藏的有利区带。     

广西防城-灵山断裂带北东支灵山段活动性初探

防城-灵山断裂北东支灵山段为北部湾经济区内地震活动最为频繁的地区。为了查明防城-灵山断裂带北东支灵山段的断裂活动变形特征,尤其是在活动性特征的关键部位控制断裂构造的产状特征,断裂产状深部变化、断裂带规模及展布方向,本文通过遥感解译、地质地貌调查以及浅层地震和地质雷达勘探等物探方法对广西防城-灵山断裂带北东支灵山段的平面展布特征以及活动性进行了初步探讨。结果表明该断裂带呈北东向展布并被多条北西向断裂错断,东西边界分别为灵山断裂和石塘断裂。灵山断裂错断了晚更新世洪积扇阶地,河流流经灵山断裂后发生右旋偏转;石塘断裂表现为宽约250 m的破碎带,次级断裂密集发育。物探结果显示防城-灵山断裂北东支灵山段的东西两支在晚更新世以来均具有较强的活动性。     

郯庐断裂南段怀远—池河北西向断裂的第四纪活动性——来自韭山东北缘的地质证据

怀远—池河断裂与郯庐断裂带南段相交,处在郯庐断裂带活动性逐渐减弱的地段。为获取断裂活动的地质证据,选取安徽韭山东北缘进行地貌调查、探槽开挖、年龄样品测试等工作。研究表明,韭山东北缘的线性地貌受断裂活动控制,在调查揭示的多个剖面中,断层表现出一致的活动性质,走向NW,倾向NE,倾角70°左右,具有正断性质;断层垂直断距在第四系中由下往上逐渐变小,直至消失在第四纪覆盖层中,说明断裂具有多期活动,进入中更新世后活动性逐渐减弱。通过跨断层探槽剖面分析及测年结果可知,断层最新活动错断了中更新世地层,上覆的中更新世顶部地层及晚更新世地层未受影响,说明该断裂是一条中更新世断裂,晚更新世以来不活动。怀远—池河断裂的活动情况与其所在地区的新构造环境有关。郯庐断裂带是本区规模最大的控制性构造,它的活动性对区内其他断裂具有重要影响,断裂带明光以南段最新活动时代为中更新世,受其影响,与它相交的怀远—池河断裂最新活动时代也表现为中更新世。这或是蚌埠—凤阳地区以中小地震活动为主的一个构造背景。     

郯庐断裂南段怀远—池河北西向断裂的第四纪活动性——来自韭山东北缘的地质证据

怀远—池河断裂与郯庐断裂带南段相交,处在郯庐断裂带活动性逐渐减弱的地段。为获取断裂活动的地质证据,选取安徽韭山东北缘进行地貌调查、探槽开挖、年龄样品测试等工作。研究表明,韭山东北缘的线性地貌受断裂活动控制,在调查揭示的多个剖面中,断层表现出一致的活动性质,走向NW,倾向NE,倾角70°左右,具有正断性质;断层垂直断距在第四系中由下往上逐渐变小,直至消失在第四纪覆盖层中,说明断裂具有多期活动,进入中更新世后活动性逐渐减弱。通过跨断层探槽剖面分析及测年结果可知,断层最新活动错断了中更新世地层,上覆的中更新世顶部地层及晚更新世地层未受影响,说明该断裂是一条中更新世断裂,晚更新世以来不活动。怀远—池河断裂的活动情况与其所在地区的新构造环境有关。郯庐断裂带是本区规模最大的控制性构造,它的活动性对区内其他断裂具有重要影响,断裂带明光以南段最新活动时代为中更新世,受其影响,与它相交的怀远—池河断裂最新活动时代也表现为中更新世。这或是蚌埠—凤阳地区以中小地震活动为主的一个构造背景。     

滇西南2014年景谷中-强震群的地质构造成因——茶房-普文断裂带贯通过程的构造响应

2014年10—12月期间,云南景谷接连发生了Ms6.6、Ms5.8、Ms5.9三次中-强地震。为确定地震的地质构造成因,在地表调查的基础上,综合该区的地质构造情况、烈度与余震分布、震源机制解等资料,确定此次震群活动的宏观震中位于永平盆地东南侧山地,发震断层为地质与地貌表现不显著的NW向右旋走滑断层。此次震群活动及余震迁移过程指示,由于断层斜接部位岩桥的临时阻碍,Ms6.6地震破裂在向南东扩展过程中发生短暂停滞,突破障碍后进一步引发了Ms5.8和Ms5.9地震,这符合震源破裂沿NW向发震断裂分段破裂的行为。区域活动断裂的遥感解译结果发现,发震断层位置恰好处于NW向右旋走滑的茶房断裂与普文断裂之间,区域上属于该断裂带的不连贯部位,指示此次中-强震群活动应该是茶房-普文断裂带贯通过程的构造活动表现。结合思茅地块的历史地震资料发现,思茅地块地震活动多以小于等于6.8级为主,发震构造多为NW向断裂。指示在现今构造应力场作用下,该区NW向断裂的活动性相对NE向断裂更加显著,属于该区主要控震构造,应在今后的地震地质工作中给予更多关注。     

应用陆地卫星图像解译博白—岑溪深断裂带及与地震关系

博白—岑溪深断裂带处于东南沿海地震带西南缘,是广西区内一条重要的控震断裂。本文通过陆地卫星图像解译,结合地质资料、地震文献,对博白—岑溪深断裂带的地震活动,认为深断裂带与其北西向断裂交汇复合部位,是发震的危险地段,为加强地震地质工作和预测防震工作提供有益的参考。