鲁甸6.5级地震崩滑地质灾害分布与成因探讨

2014年8月3日的云南鲁甸6.5级地震震源机制解、余震震中分布及震后的地震地质调查表明,发震构造为NW向包谷垴-小河断裂,断层发生左旋错动;震源机制与余震精定位数据表明发震断层倾角较陡。崩塌、滑坡分布在一个长轴为NW向的矩形区域内(15km×12km),基岩崩塌指示地震动主方向自北向南由SE向变为SN向,与震源机制解揭示的主压应力方向NW-SE总体一致。地震诱发的次生地质灾害崩塌、滑坡的平面分布特征可以用2种发震模式来解释:1)总体走向为NW的弧形断层发生左旋走滑错动,由北向南,地震动方向由SE向逐渐转变为近SN向;2)除NW向断层的左旋错动之外,NE向断裂也可能被牵动,发生由NW向SE的逆冲运动。地震是由NE、NW 2组断层共同作用的结果,以NW向断层左旋错动为主、NE向断层逆冲为辅。余震震中主要呈NW向线性展布,同时在震中附近存在NE向分布的地震条带,隐含2组断层同时错动的可能性;而鲁甸6.5级地震震中所在的滇东北永善、昭通地区,区域多个地震的震源机制表明,地震断层多以逆冲运动为主,走滑为辅。     

鲁甸M_S6.5地震地表破坏及其与构造的关系

鲁甸6.5级地震造成了大量人员伤亡及房屋损毁,是云南近年来典型的"小震"致大灾现象。鲁甸地震后,针对重灾区龙头山镇开展了大量野外调查工作。调查涉及地震滑坡、地裂缝、断层剖面以及建(构)筑物震害等。调查发现,房屋损毁严重的龙头山镇政府所在地处在NW、NE向断裂交会部位;地震造成大量地质滑坡具有NE向优势分布特征,且与NE向展布的昭通-鲁甸断裂带关系密切;重灾区龙头山镇政府所在地地裂缝以NE向为主,龙头山镇南约6.5km的光明村大量地裂缝以NW向为主;同时,在光明村发现一系列NE、NW向断裂露头,疑似断层陡坎及槽谷,沿这些构造,在此次地震中均产生了裂缝或小位错。在野外调查基础上,结合余震序列分布及烈度等震线分布特征,认为此次地震由NW向包谷垴-小河断裂发震,同时大量NE向构造裂缝及滑坡等地质灾害显示不能完全排除NE向构造的作用。重要的是,地震地表裂缝和小位错与断裂的展布密切相关,有可能是地震同震地表破裂的表现。     

福建东南沿海50m以下的地貌面与断裂活动性

通过对福建东南沿海海拔50m以下几个地貌面的时代确定,研究了长乐-诏安NE向断裂带和与之相交切的NW向断裂带第四纪以来的活动性。结果表明:区内50m以下几个地貌面分为侵蚀-剥蚀阶地和堆积阶地,属晚更新世以来几个时期所形成;断裂在切割某个地貌面时,其地貌面的形成年代可确定为该断裂的活动年代;长乐-诏安NE向断裂带中的平潭青峰-东山澳角断裂的有些地段为晚更新世晚期(Q3p)活动断裂,垂直滑动速率为1.1～2.2mm/a;长乐-东山前梧断裂主要活动时代在中更新世(Q2p);九龙江下游NW向断裂带中的江东桥(北溪)-海沧断裂,其NW段江东桥(北溪)断裂为早第四纪(Q1p-2)断裂,SE段海沧-钱屿断裂为晚更新世(Qp3)活动断裂     

川滇交界东段昭通、莲峰断裂带的深部结构特征与2014年鲁甸M_S6.5地震

2014年鲁甸M_S6.5地震位于川滇菱形块体向东突出的过渡变形区大凉山次级块体南东缘的昭通、莲峰断裂带内部,属于青藏高原东南缘南北地震带的中南段,近十多年来,该断裂带及其周边中强地震的发生频次明显增多,昭通、莲峰断裂带是否具备孕育和发生强震的深部构造背景成为一个亟待研究的问题.为了研究昭通、莲峰断裂带的深部结构特征及孕震背景,探求2014年鲁甸M_S6.5地震的成因的深部动力机制,本文充分收集了四川、云南等区域数字地震台网和"中国地震科学台阵探测-南北地震带南段"("喜马拉雅"项目Ⅰ期)流动地震台阵的观测数据,应用区域震和远震联合反演的方法得到川滇地区三维速度结构图像,在此基础上重点剖析和研究了昭通、莲峰断裂带P波速度结构;再对昭通、莲峰断裂带及周边区域的重力、航磁数据进行三维视密度和视磁化强度反演,得到了壳内不同深度层视密度的横向变化特征和反映壳内磁性物质的分布范围以及结晶基底的视磁化强度异常分布情况,综合分析研究昭通、莲峰断裂带的深部结构特征及孕震动力环境.研究结果表明:川滇交界东部昭通、莲峰断裂带及其周边地区上地壳物质存在显著的横向介质差异,中下地壳深度范围大凉山次级块体西南缘存在低速异常分布,并呈现出近SN向的展布特征,2014年鲁甸M_S6.5地震位于该高低速异常的分界线附近略偏向高速体一侧.P波速度结构还揭示了鲁甸M_S6.5主震震源体下方中下地壳存在大范围低速异常分布,P波速度异常扰动与重磁异常的展布特征、梯度变化在深度和分区特征上均具有较好的联系和可比性,结合昭通、莲峰断裂带中下地壳范围内存在大范围的低密度弱磁性异常分布,综合表明了该区中下地壳物质相对较为软弱,这种特有的深部物性结构特征有利于应力在脆性的上地壳内积累和集中.研究结果还揭示了共轭断裂的深部构造形态,高低航磁异常边界与NW向的苞谷脑—小河断裂的深部展布形态相一致,苞谷脑—小河断裂处于航磁异常突变带附近,昭通断裂北段(昭通—鲁甸段)位于上地壳强磁性、高波速异常区内且具有深大断裂的深部地球物理场响应特征,因此该断裂段(昭通—鲁甸段)具备发生7级及以上强震的深部构造背景.当大凉山次级块体内部的中下地壳低速管流层自NW向SE方向运动到昭通、莲峰断裂带附近时,受到华南块体的强烈阻挡,应力在昭通、莲峰断裂附近基底性质存在差异处集中,脆性上地壳中低强度区域在横向挤压的构造应力场作用下易于破裂从而引发强震,这也正是昭通、莲峰断裂带内部鲁甸M_S6.5地震孕育和发生的深部构造环境.     

大凉山次级块体内强震发生的构造特征与2014年鲁甸6.5级地震对周边断层的影响

2014年8月3日,在云南鲁甸发生MS6.5地震.该地震位于巴颜喀拉块体、川滇块体与华南块体三者之间的以挤压和左旋走滑为主要活动特征的大凉山次级块体内部.该次级块体吸收了来自川滇块体和巴颜喀拉块体的挤压作用,主要以各边界断裂带的挤压作用和内部大凉山断裂带、峨边断裂带等NNW向的左旋走滑次级断裂为主要特征;在历史上大凉山次级块体边界上以7级以上强震活动为主要特征,而在次级块体内部则以5级地震频繁活动为主.2014年鲁甸MS6.5地震发生在逆冲走滑断裂带内部的NNW向左旋走滑断裂上,该地震主要受到了发生在小江断裂带上的1733年M73/4和则木河断裂带上的1850年M71/2强震的影响,这两次地震对2014年鲁甸MS6.5地震有促进作用,而2014年鲁甸6.5级地震促进了2014年10月1日越西5.0级地震的发生,此外鲁甸地震对大凉山断裂带北段、峨边断裂带、昭通-鲁甸断裂带东段以及则木河断裂带南段有一定的库仑应力增强作用.     

灵丘盆地主要活动断裂和1626灵丘地震发震构造

灵丘盆地位于山西地堑系的东北部,曾于1626年发生7级地震.文中通过解译SPOT5影像、分析SRTM3数据和野外调查,对该盆地进行宏观的构造地貌分析和对比,结合探槽以及地质剖面确定主要活动断层的几何分布和最新活动特征,进而探讨灵丘地震的发震构造.结果显示:太白维山山前断裂大部分段落最新活动时代限于晚更新世晚期.NE向的水涧-落水河断裂灵丘县城以西段造成同级地貌面高差约6m,其中最新活动在地表残留高约1m的断层陡坎,县城及以东段无明显地貌表现;NW向的华山河断裂具有枢纽断层特征,在盆地北部断裂向西倾并造成华山河Ⅰ级阶地两侧约10m的高差,在盆地南部断裂向东倾,剖面和相关地貌揭示该断裂在南段为一条高角度的活动正走滑断裂;据此认为,1626年灵丘地震为水涧-落水河断裂西段和NW向的华山河断裂共轭作用的结果.     

洗马林断裂构造几何与变形转换作用

洗马林断裂为洗马林-水泉断裂的西北段,是洋河盆地北缘断裂带的组成断裂之一,位于张家口-渤海断裂构造带与山西断陷盆地带的复合部位,其构造几何和变形特征是研究两大构造带相互作用的良好素材。文中采用地质地貌调查和地球物理探测等手段对该断裂进行探查和研究,阐述了断裂的几何展布、构造特征与活动性,分析了其与邻近断裂的构造关系,讨论了其在洋河盆地北缘断裂带中的变形转换作用。研究结果显示:洗马林断裂是1条以走滑为主、兼具逆冲的断裂,晚更新世中晚期以来和全新世期间的垂直滑动速率分别为0.17mm/a和0.25~0.38mm/a,水平滑动速率为0.58~0.67mm/a和0.50mm/a。断裂由NW向的主体断层和NE向的次级断层交替组合形成,NW向断层表现为高角度逆左旋走滑,NE向断层显示出正断活动,2组构造具有特定的构造几何关系,运动方式和变形特征相互匹配;在洋河盆地北缘断裂带的活动过程中,NW向的洗马林断裂起到了类似转换断层的变形转换与应力传递作用,其左旋走滑活动使得两端的NE向正断层活动得以协调进行。     

新生代广西断裂活动特征及其构造背景

广西境内发育多条北NE和NW向的深大断裂带,它们共同构成了广西X型断裂体系,这些断裂与广西的地震活动可能有着内在联系。系统介绍了广西X型断裂体系主要断裂新生代活动特征,并结合历史地震和广西周边活动块体的运动特征,探讨了新生代期间广西境内断裂活动的构造动力学背景。分析表明新生代广西境内的NW和NE向断裂的活动分别受印支块体、川滇板块的挤出运动和菲律宾海板块与欧亚大陆板块不均匀挤压碰撞作用控制。同时,两组断裂的交汇部位是多个块体/板块作用聚集之地,是应力集中和断裂闭锁的多发部位。     

川滇交界东段昭通、莲峰断裂带的地震危险背景

川滇交界东段NE向昭通、莲峰断裂带的研究程度较低.为了了解该断裂带是否存在发生强震/大地震的危险背景,我们基于区域活动构造与动力学、重新定位的小震分布和震源机制解、历史地震破裂区、GPS形变场、现代地震活动及其参数图像等多学科的信息进行综合研究.结果表明:昭通、莲峰断裂带是川滇-华南活动块体/地块边界带的一部分,也是活动及变形的大凉山次级块体与相对稳定的华南地块之间的边界带;结构上表现为2个平行展布、朝南东推覆的断裂带,现今运动为带有显著逆冲分量的右旋走滑性质.沿昭通断裂带无大地震的时间至少为1700 余年,目前存在地震空区.GPS变形图像反映昭通、莲峰断裂带已不同程度闭锁.另外,昭通断裂带的鲁甸附近以及莲峰断裂带的南段分别存在异常低b值区或高应力区.已由低b值区和小震空白区识别出昭通断裂带上的鲁甸-彝良之间存在高应力闭锁段,并估计出其潜在地震的最大矩震级为M_W7.4.本研究因此认为昭通断裂带存在发生强震/大地震的中-长期危险背景, 而莲峰断裂带的危险性还需进一步研究.     

楚雄­南华断裂晚第四纪活动与1680年楚雄6¾级地震

根据卫星影像解译和野外调查结果,本文重点分析研究楚雄-南华断裂的活动特征、最新活动时代、第四纪盆地的成因以及与1680年楚雄 6?级地震的关系。吕合、南华等多处第四纪断层剖面揭示了断错龙川江Ⅱ、Ⅲ级阶地晚更新世晚期堆积,表明该断裂是一条晚第四纪活动断裂,其最新时代为晚更新世晚期乃至全新世,运动性质以右旋走滑运动为主,水平走滑速率1.6～2.0mm/a。沿断裂发育有楚雄、南华、子午等多个第四纪拉分盆地。历史上,断裂附近曾发生1680年楚雄 6?级地震和多次中强地震,楚雄-南华断裂为这些地震的发震构造。从更大区域范围看,它与东部的曲江断裂、石屏-建水断裂一起,构成一组斜列的右旋走滑为主的活动断裂带。这种运动学特征类似于川滇菱形块体西南边界的红河断裂带,与川滇菱形块体SE向逃逸(运动)有关。     

A Monte Carlo study of rainfall forecasting with a stochastic model

A procedure for short-term rainfall forecasting in real-time is developed and a study of the role of sampling on forecast ability is conducted. Ground level rainfall fields are forecasted using a stochastic space-time rainfall model in state-space form. Updating of the rainfall field in real-time is accomplished using a distributed parameter Kalman filter to optimally combine measurement information and forecast model estimates. The influence of sampling density on forecast accuracy is evaluated using a series of a simulated rainfall events generated with the same stochastic rainfall model. Sampling was conducted at five different network spatial densities. The results quantify the influence of sampling network density on real-time rainfall field forecasting. Statistical analyses of the rainfall field residuals illustrate improvement in one hour lead time forecasts at higher measurement densities.     

Earthquake Engineering and Engineering Vibration Aims And Scope

正This journal is established by the Institute of Engineering Mechanics(IEM),China Earthquake Administration,to promote scientific exchange between Chinese and foreign scientists and engineers so as to improve the theory and practice of earthquake hazards mitigation,preparedness,and recovery.To accomplish this purpose,the journal aims to attract a balanced number of papers between Chinese and     

Foreword

Destructive earthquakes have caused great damage in China and the United States and collapsing buildings havecaused many deaths and injuries. The field of earthquake engineering studies earthquake hazards, the occurrence ofearthquakes of various magnitudes, the nature of the ground shaking during an earthquake, the vibration of structuresduring earthquakes, the strengthening of existing structures and the design of new structures to be earthquake resistant,and finally, how to cope with earthquake damage and restore a city to normal functioning. Such efforts are in progressin both countries, but unfortunately, the language barrier interferes with the free flow of information between China andthe Untied States. It would be mutually beneficial if some means could be developed to promote the exchangeof information across the Pacific Ocean. This new journal has been established for this purpose and its success willbe an important step in promoting earthquake engineering in China and the United States.     

WORLD ASSOCIATION FOR SEDIMENTATION AND EROSION RESEARCH(WASER)

正President:Giampaolo Di Silvio,Italy Vice Presidents:Ulrich C.E.Zanke,Germany Zhao-yin Wang,China The World Association for Sedimentation and Erosion Research(WASER),inaugurated on Oct.19,2004,is an independent non-governmental,non-profit organization.The mission of WASER is to promote international co-operation on the study     

Enhancing remote sensing research on global change to improve our understanding on Earth system processes

正Global Change includes climate change and other environmental changes caused by the joint interaction among various layers of Earth. From the positive side, global change provides new opportunities to human and other living forms on Earth. In the meantime, it creates tremendous challenges and negative impact. At present, the negative impacts have reached all primary processes of the global ecosystem and every aspect of human society, especially causing degradation of the ecosystem. For instance, intensive deforestation causes decline of biodiversity; global warming causes sea level rise and increases     

SCIENCE CHINA Earth Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

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