汶川Ms8.0级地震断层同震位移特征对断裂构造分析的启示

断裂构造是地壳浅层次最重要的构造现象,也是构造地质学研究的主要领域之一.以稳态区域构造应力作用下的岩石变形破坏过程为基础的断裂构造分析理论和方法,受到强地震过程中断裂构造复杂同震变形的挑战.汶川Hs8.0级地震过程中断层同震变形的几何学、运动学特征及其空间变化,为检验断裂构造的几何学、运动学分析的相关理论和方法提供一个现实的范例.本文通过对汶川Ms8.0级地震断层同震位移的方式、规模和空间变化特征分析,提出沿断层走向的位移方式和位移规模的空间变化是区域构造应力和地震动力复合作用的结果.汶川地震过程中地震断层的位移方式和位移规模的空间变化以及同一构造部位的断层摩擦镜面中却出现了不同运动学指向的擦痕线理等特殊的构造现象,对历史断裂构造变形分析中所遵循的某些原则提出了挑战,需要重新审视和研究.     

5.12汶川地震断层的同震位移构造意义与运动学模型

5.12汶川8.0级地震断层的同震位移方式、大小和空间变化为检验断层几何学、运动学与动力学分析理论与方法提供了一个现实范例。本文通过对汶川8.0级地震断层同震位移的几何学、运动学特征和可能的深部过程分析,并考虑到地震动力作用的影响,探讨了断层同震位移的地质意义和断层运动学模型问题,继而讨论了汶川8.0级地震过程中所呈现出的断层构造变形的现象对断裂构造分析的有关理论和方法的启示。提出了如下初步认识:(1)根据地震破裂面两侧地表高程差确定的断层垂直同震位移,并不完全是深部震源破裂的构造位移扩展到地表所致,而是包含了地震动力作用对断层破裂面两侧深部岩体的结构损伤破坏(膨胀)强烈程度差异所形成的非构造位移;(2)汶川地震的发震断层走滑-逆冲位移大小和方式的空间变化,可以用区域稳态构造应力和地震动力的联合作用给予合理解释,即断层的逆冲位移成分可以归因于为垂直断层的南东向的区域构造挤压应力作用之结果,而水平走滑位移则与震源体破坏过程形成的地震动力作用方向与不同区段断层的交角变化所致,即震源体上方映秀-北川断层南段和彭灌-江油断层,无论是区域构造应力,还是地震动力,都与断层走向近于直交,因此,断层以逆冲为主;而映秀-北川断...     

龙门山构造带的演化历史及构造样式综述

2008年5月12日汶川8.0级地震发生后,笔者在总结前人研究成果的基础上,结合野外实地考察,对龙门山演化历史和构造样式等方面进行了综述。研究表明,龙门山构造带经历了基底形成期、扬子地台裂解期、构造反转-褶皱隆升期和推覆滑覆叠加期四个演化阶段,同时具有东西分带、南北分段、上下分层的构造变形特点,发育大量的构造样式,如叠瓦冲断带、花状构造、背冲断层、断滑褶皱等,并且具有推覆滑覆多期叠加的特征。该研究有利于推动对造山带构造演化规律的研究,同时对汶川地震发震构造环境和青藏高原边缘动力学环境研究有着重要的意义。     

汶川Ms8.0地震后龙门山断裂带地壳应力场及其构造意义

2008年5月12日在青藏高原东缘龙门山断裂带中段发生汶川8.0级特大地震。大震发生时释放应力并对震源区及外围构造应力场产生影响,受汶川地震断层破裂方式和强度空间差异性的影响,震后龙门山断裂带地壳应力场也应表现差异特征,至今鲜有针对该科学问题深入的分析和讨论。经过系统收集、梳理汶川地震后沿龙门山断裂带水压致裂地应力测量数据与2008年汶川地震中强余震序列震源机制解资料,对汶川地震后龙门山断裂带中上地壳构造应力场进行厘定,通过与震前构造应力场对比,深入探讨了汶川8.0级地震对龙门山断裂带地壳应力场的影响,进而对汶川震后应力调整过程及青藏高原东缘龙门山地区深部构造变形模式进行研究,研究结果表明:受汶川8.0级地震的影响,震后龙门山断裂带地壳构造应力场空间分布具有差异性,近地表至上地壳15 km深度范围,映秀—青川段最大主应力方向为北西西向、地应力状态为逆走滑型,青川东北部最大主应力方向偏转至北东东向、应力状态转变为走滑型;15~25km深度范围,龙门山断裂带最大主应力方向仍为北西—北西西向、应力状态以逆冲型为主。汶川8.0级地震后,龙门山断裂带中地壳北西西向逆冲挤压的构造应力特征进一步支持了青藏高原东缘龙门山地区东西两侧刚性块体碰撞挤压、逆冲推覆的动力学模式。     

2017年九寨沟7.0级地震序列震源机制解和构造应力场特征

九寨沟余震序列的震源机制和构造应力场有助于认识本次地震的发震构造和孕震机理。本文基于四川区域地震台网的波形资料, 采用波形拟合(CAP)方法和P波初动+振幅比(HASH)方法反演得到2017年8月8日九寨沟7.0级地震序列中59次ML≥3.0地震的震源机制解, 并基于该结果采用阻尼线性逆推法(DRSSI), 计算研究区域的平均构造应力场, 给出该区域的应力场特征。结果显示, 利用CAP方法反演得到的本次主震的最佳双力偶机制解节面I: 走向248°/倾角86°/滑动角–169°, 节面II: 走向157°/倾角79°/滑动角–4°, 矩震级为Mw6.31, 矩心深度5 km, 属走滑型地震事件; 大部分余震的震源机制解错动类型与主震一致, 矩心深度集中在3~10 km; 应力场反演结果显示, 该区域周边的应力性质为走滑型, 最大主应力方向呈NWW–SEE向, 与该区域的应力场方向一致, 表明本次地震主要受区域应力的控制。结合该区域的地震地质构造等已有研究成果, 分析认为此次地震的发震断层为走向NW–SE、倾向SW的左旋走滑断裂——树正断裂, 巴颜喀拉块体向E-SE向的水平运动受到华南块体的强烈阻挡导致此次地震的发生, 汶川地震的发生对本次地震具有一定的促进作用。     

龙门山构造带北段构造变形特征 ——来自汶川科钻四号孔(WFSD-4)的证据

2008年MW7.9汶川地震在青藏高原东缘龙门山构造带内毫无征兆的情况下发生,并沿灌县—安县断裂和映秀—北川断裂分别产生了约80 km和275 km的不同性质的地表破裂带,在世界地震史上实属罕见,表明龙门山构造带在以往经历了极为复杂的构造演化和运动变形。地震后迅速启动的汶川地震断裂带科学钻探项目,为我们认识龙门山构造带以往运动和变形本质提供了全新的素材和视角。本文以位于龙门山构造带北段的汶川地震断裂带科学钻探四号孔(WFSD-4)岩心作为主要研究对象,并结合地表构造变形研究,对WFSD-4的岩心变形特征和龙门山构造带北段的构造变形序列进行了分析与探讨,认为:D1变形期以岩心和地表早期面理S1顺成份层发育为特征,多被同时期长英质脉体填充,显示伸展机制下的韧性变形,推测为轿子顶穹隆构造的形成时期; D2变形期为区域主导性面理S2的形成时期,岩心中劈理面上可见绢云母等矿物,石香肠构造指示NW–SE的韧性挤压变形特征。岩心和地表均可见S2切割早期面理S1,错断早期顺S1贯入的长英质脉体; D3变形期以NW–SE向挤压冲断为主,岩心中面理S2发生褶皱变形,局部生成间隔劈理S3。地表可见区域主导面理S2变形,形成平行褶皱,轴面走向北东,发育同时期的NW向陡倾的活动断裂,部分成为汶川地震的发震断裂,该期对应于龙门山构造带北段的喜山期构造运动,褶皱强化,推覆强烈,也是唐王寨向斜的最终成型时期;岩心和地表均可见面理S2膝折的构造现象,为局部地表抬升过程中的重力成因,构成D4期变形。     

《汶川地震工程地质与地质灾害》一书出版

正由殷跃平、张永双教授等著的《汶川地震工程地质与地质灾害》,在"5·12"汶川MS8.0级地震5周年之际,由科学出版社出版发行。本书对汶川MS8.0级地震区的地震工程地质和地质灾害进行了系统研究,涉及汶川地震区域地质构造、地震工程地质、斜坡地震动监测与试验方法、地震地质灾害等关键科学问题。全书共4篇18章。第1篇介绍了龙门山活动构造带现场调查、深部大地电磁测深、地震前后GPS长期观测和构造     

《汶川地震工程地质与地质灾害》一书出版

正由殷跃平、张永双教授等著的《汶川地震工程地质与地质灾害》,在"5·12"汶川MS8.0级地震5周年之际,由科学出版社出版发行。本书对汶川MS8.0级地震区的地震工程地质和地质灾害进行了系统研究,涉及汶川地震区域地质构造、地震工程地质、斜坡地震动监测与试验方法、地震地质灾害等关键科学问题。全书共4篇18章。第1篇介绍了龙门山活动构造带现场调查、深部大地电磁测深、地震前后GPS长期观测和构造     

《汶川地震工程地质与地质灾害》一书出版

正由殷跃平、张永双教授等著的《汶川地震工程地质与地质灾害》,在"5·12"汶川MS8.0级地震5周年之际,由科学出版社出版发行。本书对汶川MS8.0级地震区的地震工程地质和地质灾害进行了系统研究,涉及汶川地震区域地质构造、地震工程地质、斜坡地震动监测与试验方法、地震地质灾害等关键科学问题。全书共4篇18章。第1篇介绍了龙门山活动构造带现场调查、深部大地电磁测深、地震前后GPS长期观测和构造     

2017年四川九寨沟Ms7.0地震InSAR同震形变场及发震构造探讨

2017年8月8日四川省九寨沟县发生M_s7.0级地震,构造部位处于青藏高原东缘的巴颜喀拉地块东北角,震中位置是岷江断裂、塔藏断裂、虎牙断裂和雪山梁子断裂围闭的空震区。哪条断裂发震,如何界定其与周边活动断裂的关系,与青藏高原东缘近年来发生的大地震是否有成因联系等问题对于理解该区域现今构造活动模式、预判地震发展趋势和部署地震地质灾害防控等工作具有重要意义。利用地震前后两期Sentinel-1合成孔径雷达数据对地表同震形变场进行了InSAR测量,获取了极震区约2000 km²范围内的雷达视线向变形（-13~28 cm）和运动方向,呈现为主动盘单侧走滑兼逆冲的变形模式,结合震源机制、断裂展布、构造背景和近年地震迁移的分析,揭示了控震构造是巴颜喀拉地块北缘边界断裂弧形旋转体系的尾端构造,发震断层是该断裂系中塔藏断裂的南段,并有与虎牙断裂贯通的趋势,因此,应重视本次地震与虎牙断裂之间的空震区未来的强震危险性问题;从区域上看,此次九寨沟地震可能与汶川地震具有一定的时空成因联系,因在巴颜喀拉地块南北边界断裂破裂基本贯通的条件下,2008年汶川地震诱发的东缘中部锁固破裂导致块体加速向东挤出,2013年鲁甸地震又释放了东缘南段挤压构造应力,从而进一步加剧了东北角的应力集中,促使九寨沟地震的发生。     

公元600年秦陇地震发震构造分析及考证研究

据史料记载,公元600年秦陇地区发生了一次大地震。关于此次地震的震中位置、震级、震中烈度和发震构造长期存在争议。根据在陇县固关一带发现的地震崩塌体,同时结合史料考证、卫星影像判读、野外调查、探槽开挖、年龄测试等手段,研究认为:公元600年秦陇地震的发震构造为六盘山东麓断裂南段固关段;秦陇地震震中在陇县固关镇一带,震级为6$ {}^{3}\!\!\diagup\!\!{}_{4}\; $级,震中烈度为Ⅸ度。该地震的研究对于六盘山地区地震危险性评估和青藏块体北东向扩展的动力学过程理解有重要意义。      

应用遥感构造解析方法分析汶川和玉树地震的构造活动过程———试作区域性地震活动预测分析

每次地震都是一次岩石圈表层的构造变形与位移,一组时空相近而有成生联系的地震,代表着某种方式与方向的地壳运动,即每次地震均可视为一次“地震—构造事件”。应用遥感构造解析方法,将地震视为“地震—构造事件”,对中国近20年来的地震活动进行分析和危险区评估,结果比较合乎实际。据此,对未来5~10年中国东部地区的地震活动趋势进行了预测,认为:两广及其沿海地带和华北平原中部存在发生强破坏性地震的较大风险。      

滩海区人工岛场地地震安全性评价

本文以辽河口滩海区人工岛场地为例, 从区域地震地质、近场区地震地质、区域地震活动等方面, 讨论了滩海区人工岛基本地震地质环境特点, 在此基础上, 完成场地地震烈度、地震设防参数、场地地震地质灾害等影响人工岛场地安全性的因素评价。结果说明, 从场地地震安全性角度, 本文所评价的场地, 对人工岛兴建是适宜的。     

武汉地区地震效应影响研究

虽然武汉市地震影响及地震危险性的水平较低 ,强震也不是武汉市工程地质环境的主要问题 ,但在城市生命线工程和高层超高层建筑方面必须考虑单体抗震设防。而且 ,随着武汉市城市建设的不断发展 ,地震效应影响逐渐成为武汉市工程地质环境评价的一个重要因子。文章在分析了武汉地区地震动衰减规律 ,进行了地震危险性评价 ,深入研究了各土层动力参数性质的基础上 ,指出武汉地区地震地面破坏主要存在砂土液化和软土震陷两种型式及各自可能的空间分布.     

和林格尔地震地震地质特征的初步分析

1976年4月6日0时54分,在我国内蒙古自治区和林格尔县境内,发生了6.3级地震。宏观震中位置和仪器震中基本一致(北纬40°14′,东经112°12′)。     

地球化学方法在琼北地区探测隐伏断层中的应用

利用地球化学方法在琼北地区探测隐伏断层,取得了一定的地质效果。充分发挥该方法轻便、快速、经济的优点,为该区防震减灾、城市规划、国土综合利用、城市土地调整提供科学的依据。     

南水北调西线工程区地震危险性分析及预测

作者已在《青藏高原地质过程与环境灾害效应》文集中, 对南水北调西线调水区地震与活动断裂的关系及其特征进行了论述, 本文通过南水北调西线工程区地震活动特点, 利用区域地震资料采用统计的方法研究地震发生的时空分布特点及预测未来发生地震的可能性。      

岷江上游叠溪地震区斜坡变形破坏分区特征及其成因机制分析

以1933年岷江上游叠溪地震诱发的地面地质灾害基本特征入手,系统阐述了叠溪地震区斜坡变形破坏分区分带的 典型特征,归纳总结了高地震烈度区斜坡变形破坏的空间发育分布规律;重点从斜坡变形破坏分区特征与发震机制和应力场 的成生关系方面,分析探讨了叠溪地震区斜坡变形破坏分区特征的成因机制,阐明了1933年叠溪地震造成震区不同区带斜坡 变形破坏类型和变形破坏强烈程度差异之原因,充分揭示了内生地质作用对浅表生地质灾害的控制作用。     

渤海海峡跨海通道工程区地震危险性分析

研究渤海海峡地区区域历史地震时空分布特征,分析渤海海峡地区的地震发生位置及其发震规律,论述历史地震对工程场地的影响,为渤海海峡跨海通道的选址提供依据,使选址时尽量避开活动断层以减少地震对跨海通道的影响,增加评判工程稳定性的因子,使评判结论更加可靠。     

2010年4月14日玉树地震滑坡空间分布与控制变量分析

2010年4月14日07时49分,青藏高原中部,青海省玉树县发生了Ms7.1级大地震(玉树地震).震后遥感影像目视解译与实地调查结果表明,本次地震触发了2036处滑坡,总面积约1.194km2,这些滑坡大概分布在一个面积约1455.3km2的矩形区域内.本文分别使用滑坡数量与滑坡面积这2个标准,对玉树地震滑坡的地震控制...