侧扫声纳在琼州海峡跨海通道地壳稳定性调查中的应用

为开展琼州海峡跨海通道地壳稳定性评价,利用Sonar Beam S-150D侧扫声纳系统在琼州海峡海底开展了地形地貌调查,获得了琼州海峡跨海通道工程区的侧扫声纳影像。通过数据分析、图像判读,分析了地质灾害类型及其可能的危害。在琼州海峡海底发现软土、活动沙波、岸坡及活动构造等微地貌单元,跨海通道工程施工、运行阶段都将遭受相关地质灾害的危害。这些资料和分析为跨海通道工程地壳稳定性评价提供了基础资料,为工程规划线路优选、建设实施提供了技术支撑。研究表明侧扫声纳技术可应用于海底地壳稳定性调查与评价工作中。      

Main active faults and seismic activity along the Yangtze River Economic Belt: Based on remote sensing geological survey

The Yangtze River Economic Belt (YREB) spans three terrain steps in China and features diverse topography that is characterized by significant differences in geological structure and present-day crustal deformation. Active faults and seismic activity are important geological factors for the planning and development of the YREB. In this paper, the spatial distribution and activity of 165 active faults that exist along the YREB have been compiled from previous findings, using both remote-sensing data and geological survey results. The crustal stability of seven particularly noteworthy typical active fault zones and their potential effects on the crustal stability of the urban agglomerations are analyzed. The main active fault zones in the western YREB, together with the neighboring regional active faults, make up an arc fault block region comprising primarily of Sichuan-Yunnan and a “Sichuan-Yunnan arc rotational-shear active tectonic system” strong deformation region that features rotation, shear and extensional deformation. The active faults in the central-eastern YREB, with seven NE-NNE and seven NW-NWW active faults (the “7-longitudinal, 7-horizontal” pattern), macroscopically make up a “chessboard tectonic system” medium-weak deformation region in the geomechanical tectonic system. They are also the main geological constraints for the crustal stability of the YREB.     

Wide rift model in Bohai Bay Basin: insight into the destruction of the North China Craton

The Bohai Bay Basin is a Cenozoic extensional basin along the eastern aspect of Asia. Whether the Bohai Bay Basin is a pull-apart or rift basin is controversial. The Bohai Bay Basin exhibits a high density of extensional faults and records destruction of the North China Craton. Many structural analyses have been performed on the Bohai Bay Basin, especially the Tan-L and Taihang Mountain fault systems which control its boundary. The initial deposition of Kongdian Formation was mainly distributed along the boundary of Bohai Bay Basin during the Palaeocene–early Eocene. Subsequently, tectonic activity migrated toward the interior of the basin during deposition of Shahejie Formation in the middle Eocene–early Oligocene. Bohai Bay Basin crust was thickened in early Mesozoic time and has thinned since late Mesozoic time. The crustal strength profile of Bohai Bay Basin is characterized by very weak lower crust, which differs from that of adjacent crust. In regard to the crustal structure, lithospheric thickness, and extensional style, an alternative rift model is proposed. Initial Bohai Bay Basin rifts were characterized by metamorphic core complexes affecting the North China Craton, which reflects collapse of parts of the early Mesozoic intra-plate orogen. Furthermore, westward subduction of the Palaeo-Pacific Plate led to upwelling of asthenosphere mantle. Persistent upwelling of mantle decreased the strength of lower crust and led to the warm heat-flow regime and generation of a lower crustal fluid layer and wide rifting. Outward flow of ductile lower crust following late Cretaceous extension thinned the lower crust and generated the overall sag appearance of the basin in early Cenozoic time. The model supports a model whereby a wide rift narrows with time. For the Bohai Bay Basin, extension and strike-slip faulting were two independent deformation systems superimposed on each other.     

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。     

长江经济带地区活动构造与区域地壳稳定性基本特征

基于长江经济带地区活动断裂资料的收集整理和总结,结合新的遥感解译与地表调查结果,初步归纳了该区的活动构造基本特征,梳理出直接或间接威胁重要城市群、国家级新区和区域重要交通过江通道地壳稳定性的主要活动断裂及应对建议或对策,并进一步重点指出长江中下游成都-上海沿江地区的32条重要活动断裂带及其穿越或影响到的主要城市群和重大工程。在活动断裂梳理结果基础上,总结提出长江经济带西部的强烈地壳变形与地震活动主要由印度板块与欧亚板块碰撞作用下在青藏高原东南缘地区形成的“川滇弧形旋扭活动构造体系”所控制,而中-东部地区属于印度板块与西太平洋板块共同作用下区域性挤压-剪切变形导致的具有共轭走滑断裂系统特征的“棋盘格子式”活动构造体系格局,其中需要特别关注7条典型活动断裂带的活动性及其对城市群地壳稳定性的影响。根据区域的活动构造体系、活动断裂与历史地震活动性等特点,初步归纳了该区的未来地震危险性问题及应重点关注的潜在强震危险区段,指出了典型的区域古地震地质遗迹特征及开展古地震调查研究的重要性。同时,依据长江经济带地区初步的区域地壳稳定性评价结果,认为次不稳定区和不稳定区主要集中在西部地区,而中-东部地区以次稳定区与相对稳定区为主,仅郯庐断裂带及其周边存在较明显的次不稳定区。最后,指出了长江经济带活动构造与区域地壳稳定性调查评价工作在活动断裂地质调查研究和城市活断层鉴别与地震危险性评价中面临的主要问题与挑战。      

Engineering Geological Study of the Active Tectonic Region for Hydropower Development on the Jinsha River,Upstream of the Yangtze River

The Jinsha River runs across the Hengduanshan north-south tectonic zone where neotectonism was relatively strong, accompanied by various geologic hazards. In this case, it seems necessary to make a quantitative assessment and grading of the engineering geological environment for the planning and development of hydropower projects on the Jinsha River.The studies of crustal structures and activities of neotectonic fault blocks provide a three-dimensional geomechan-ics model for us to make an assessment of the engineering geological environment. Based on the survey data and results from geologic hazard risk analysis, a hierarchical analysis model on the quality of the engineering geological environment is established with respect to the crustal stability, ground stability, and rock and soil mass stability. Nine factors relevant to the geological environment are selected and five levels are used for the quality grades: very bad, bad, mediocre, good, very good. The result indicates that active deep faults ha     

地球内外动力耦合作用与重大地质灾害的成因初探

提出了用以解释若干重大地质灾害的成因的地球内外动力耦合作用理论。在以往的自然灾害分类及研究中 ,常将内动力地质灾害和外动力地质灾害区分为两种类型 ,而注意两者的联系显然不够。本文则论证了在我国大部分地壳运动活跃地区内外动力耦合作用常是重大地质灾害的总体成因。     

中国活动构造与环境灾害研究中的若干重大问题

活动构造与环境灾害是密切相关的。活动构造可以直接引起地质灾害,构造活动引发的地震又可以派生出一系列地质灾害,人类不恰当的工程活动还可以恶化地质构造环境而加剧地质灾害。在活动构造与环境灾害相关性研究方面,我国急待启动四大科学问题的研究工作:基于现代大陆动力学的中国大陆区域地壳稳定性分区评价研究;青藏高原隆升与地质灾害;活动断裂的工程危害及其防治;地质灾害的内外动力耦合成因机理。     

滇中城市群重要活动断裂与区域地壳稳定性评价

结合前人资料的系统梳理、遥感解译及地表调查结果,对滇中城市群地区的活动断裂进行活动程度分级,得到该区“5纵2横”13条主要活动断裂的构造体系分布格局。按断裂活动强弱程度对城镇及重要工程的影响不同,对滇中城市群地区城镇和“十三五”及中长期规划的重大工程开展活动断裂影响调查研究,表明活动断裂是影响和制约该区城镇规划及重大工程建设的主要地质因素。综合考虑活动断裂活动程度、岩性特征和地形变化3因素进行的区域地壳稳定性评价初步结果表明,该区的“极不稳定区”、“不稳定区”和“次不稳定区”约占全区面积三分之一。      

基于ETM＋遥感数据的闽南地区断裂活动性评价探讨

以闽南地区为研究区域,以ETM＋遥感影像数据为基础,通过广泛收集、分析研究区地质背景资料,分析区域内断层活动情况,进而提取研究区线性构造信息,结合地震地质资料对闽南地区主要断裂的分布情况及活动性做系统的分析研究。同时对闽南地区的新构造活动及构造应力场,线性构造和水系的分形分维,地震活动及其危险性和地热异常等主要影响因子做初步探讨。在确定影响断裂活动性的主要因素后,对研究区进行初步分区和定量化评价。最终判定研究区可圈定为：相对较不活动区、相对较活动区、相对活动区3个活动性级别。其中相对活动区面积占整个研究区3／5以上;相对较不活动区面积较小,造成相对活动的关键性因素是地震、活动断裂。     

青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究现状

青藏高原东南缘不同性质、不同类型、不同特点活动断裂发育且较为活跃,自2008年汶川地震发生以来,相继发生了玉树地震、庐山地震、鲁甸地震等。地震引发、触发、诱发产生了大量地质灾害,造成了惨重的生命财产损失。通过收集与分析相关资料,对青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究进展与取得成果进行了归纳总结,从活动断裂地质灾害主要控制因素,地质灾害发育特征、空间分布规律、演化模式、形成机制,不同性质断裂控制效应、断裂两盘差异效应、地震动参数效应、地形地貌效应等地质环境效应和地质灾害力学效应等方面进行了综述。在此基础上,对活动断裂地质灾害效应研究中存在的如不同类型活动断裂和不同震级地震与地震地质灾害相关性、以及地震地质灾害监测与风险评估等问题或重点研究方向进行了探讨,其研究结果为地震地质灾害致灾机理、风险评估、防灾减灾等研究提供参考。      

新构造填图方法探索、应用与实践——以内蒙古呼勒斯太苏木图幅1:5万填图试点为例

新构造调查是研究地壳运动规律、地质灾害、环境地质和地壳稳定性评价等的基础,具有重要的理论和实际意义,是区域地质填图重点内容之一。内蒙古呼勒斯太苏木图幅1:5万填图试点区,位于阴山—河套盆地结合带,新构造活动频繁,地层结构复杂,构造地貌形态丰富,山前断裂广泛发育,是调查研究新构造运动的理想场所。本研究在前人区调方法理论基础上,针对新生代地层、断裂、构造地貌等不同的新构造填图对象,分别使用遥感解译+野外路线调查+剖面(含钻孔剖面)实测+年代学方法、遥感解译+野外追索调查+综合地球物理+地球化学+地质雷达探测+探槽揭露+三维激光扫描+年代学方法、遥感解译+野外调查实测+年代学等不同的技术方法组合进行了调查研究,并参照《区域地质调查总则》(1∶50000)、《1:50000区域地质调查技术要求(暂行)》等有关技术要求,采用数字填图技术,将填图成果直观、丰富、详细的表达在地质图上,该新构造填图技术方法组合,不仅是对新构造填图方法的有效探索,也为其它地区新一轮大比例尺新构造填图提供了重要参考。     

河北小山火山的地磁场分布特征及其地质意义

河北小山火山地处渤海之滨,是渤海西岸地壳活动最直接的证据,其典型性、多样性和自然性在国内非常罕见,具有独特的科学研究意义。该火山地质遗迹保护区基本全被第四系覆盖,而高精度磁测方法可研究第四系覆盖区地质特征,是寻找火山遗迹边界、区内典型地质构造的必要手段。本研究主要分析了小山火山地质遗迹保护区的磁场分布特征;通过对磁异常进行化极、向上延拓等处理,基本查明保护区内岩浆岩和沉积地层的分布范围,圈定了火山遗迹的边界,并推断存在多条断裂。本研究可为小山火山地质遗迹的保护工作提供可靠的基础资料,对地质遗迹景观点的划分、保护区的整体合理规划等具有重要的参考价值。     

The structure of New Zealand from seismic evidence

Summary The New Zealand region is characterised by a crust 20–25 kms in thickness, and a sub-crust extending to at least 370 kms. These are separated by a transition layer extending from the base of the crust to a depth of about 100 kms. The crust is divided into blocks by steeply dipping faults. Some blocks are seismically active and others stable. The region is bounded by the Pacific Basin to the east, and the Tasman Basin to the west. Both of these areas have oceanic crusts about 5 kms thick. The sub-crust is traversed by a major wedge-shaped structure within which the deep focus seismicity is confined. This has been named the Sub-Crustal Rift, and its activity is apparently an extension of that associated with the Kermadec Trench. It follows a roughly south-west course from the Bay of Plenty to Farewell Spit, when it turns abruptly south-south-east, and finishes close to the Alpine Fault. Faults with both north-east and north-west trends are at present active. The most important of the north-west faults appears to run through Cook Strait. It is considered that the main crustal faults could have developed as the result of successive positioning above the Sub-Crustal Rift. Stable blocks have not been fractured in this way. There is some evidence for a difference in crustal structure on opposite sides of the Rift. The western portion is about 5 kms thicker, and contains a layer in which the P-velocities exceed 7 km/sec. No velocities above 6 1/2 km/sec have been observed in the eastern part. There is no evidence of arcuate structure. All the crustal and sub-crustal features appear to follow linear trends.     

长江三峡水电站坝址区断裂新活动年龄及地壳稳定性

长江三峡水电工程坝址区断裂新活动年龄分为两类:(1)>220×10⁴a BP.和(2)(131-54)×10⁴aBP.。坝区15公里范围内不存在近代活动断裂。地震基本烈度为Ⅵ度。地壳稳定性等级属稳定区。     

四川省北川县擂鼓盆地地壳稳定性与城镇选址

5·12汶川地震造成四川多座县城遭受毁灭性破坏,北川县城几乎被地震夷为废墟,因此灾后重建选址成为震后迫切需要开展的工作。野外地质调查和综合分析认为,尽管北川县擂鼓镇所在的擂鼓盆地处于强烈活动构造带,但盆地处于活动断裂的下盘,盆地基底整体性较好,内部断裂不甚发育,是活动构造带中的相对稳定地块,即“安全岛”。这个地区在北川县地震灾后重建中具有重要的利用价值。本文基于野外活动断裂和地震地质灾害调查,运用李四光先生的“安全岛”理论,初步论证了擂鼓盆地的地壳稳定性,并从环境工程地质角度分析了擂鼓盆地的工程地质和水文地质条件,对北川县地震灾后重建规划和灾民安置场地选址具有重要意义。     

琼州海峡西线跨海通道工程地质评价

为开展琼州海峡跨海通道地壳稳定性评价,避免潜在的地质灾害对跨海通道工程安全性产生不利影响,利用侧扫声纳、单道地震、多波束等地球物理探测方法对琼州海峡海底展开了地形地貌调查,获得了琼州海峡跨海通道工程区海域活动断层分布、西线规划区地形地貌及地质条件等基础地质资料。工程地质评价认为西线线路断裂、地震、火山活动性弱,海底水深小、地形较为平坦、地貌简单,上新世望楼港组低液限粘土及上新世浅海相砂层作为基础持力层,岩土工程力学性质尚可,利于开展跨海通道桥梁方案施工。规划线路穿越1处侵蚀沟槽,影响长度约5 km,地形高差达60 m,且线路东临1处海釜,分布有陡坎,且部分地段分布有滑塌堆积。建议西线线路北段局部西移约1.5 km,同时关注西口潮流侵蚀沟槽、规划区南部淤泥质软土、古河道砂性土沉积、海峡谷底活动沙坡等不良地质作用影响。      

鲁南地区区域地壳稳定性评价与胶新铁路地质选线

以遥感图象解译和野外地质勘查结果为依据对活动断裂分布及其活动性进行了重新核对 ,结合地震、地球物理、地壳形变等资料进行构造稳定性分区。根据铁路工程地质选线的若干要求和铁路通过区的具体特点 ,选取地质、地震、活动断裂、地质灾害和场地岩土类型为主要评价因素 ,从构造稳定性、地面稳定性、岩土体稳定性三方面进行区域地壳稳定性的评价。最后根据上述评价结果进行综合工程地质选线.     

川藏铁路通麦?鲁朗段浅层结构背景噪声成像

为探明川藏铁路通麦?鲁朗段浅层地质结构特征,有效评估铁路沿线地质灾害风险,保障铁路设施安全运转,基于短周期密集台阵波形数据利用背景噪声层析成像技术获得了浅地表高分辨率的S波精细速度结构,并结合地质调查结果,精确判断沿线断层几何形态及活动特征.S波速度结构和地质调查结果显示沿线低速区和断层分布有很好的对应关系,断裂F1~F6较好地控制了下方低速区的几何形态.结合地质及地震资料可推断:（1）米林Ms6.9地震发震构造可能属于一条由一系列叠瓦状和背冲式断裂组成的断裂体系,该断裂体系的地震活动存在不断向北西端发育的趋势,地震危险性较高.在断裂体系北西端的拉月隧道,未来可能有较强的地震活动性.（2）嘉黎断裂南支西兴拉断裂在剖面处属于隐伏断裂,F5和F6可能都属于贡日嘎布曲分支,呈高角度W倾,强烈的壳内破碎带特征,可能与嘉黎断裂不断地高角度右旋逆冲剪切运动有关.（3）研究区密集的断裂控制着地下热流循环,高温流体的溶蚀作用加剧了构造作用中岩体的破碎程度,降低了岩体稳定性,易引发多种类型的地质灾害;因此,川藏铁路通麦?鲁朗段应配备能有效应对地质灾害的监测预警系统及应急机制,保障隧道及铁路设施的正常运转.      

西南三江地区活动断裂构造的遥感特征研究

西南三江地区是我国地质构造活动比较强烈的地区,其中又以断裂活动为主体,控制地区地质环境变化,致使生态环境或人类生存环境受到重大损失和破坏。以遥感图像提供的地质构造信息为依据,在解译区域断裂构造基础上,确立了活动断裂遥感解译标志,总结了区内活动断裂的基本特征,并结合断裂构造对该区地震、地质灾害以及第四纪地区的影响作用作出分析评述。