山西及邻区水系与黄土冲沟的分形几何学分析结果及其与构造活动的关系

本文用分形几何理论,对山西及邻区水系与黄土冲沟作了分析,发现水系与冲沟分维值的大小反映了该区构造活动性的强弱,分维值的分布定量地反映了区域构造活动的背景及各区域构造活动性的差异,在构造活动强的区域,分维值高,反之则低。按分维值的大小山西断陷带分成南中北三段,以中段介休-临汾一带的分维值及反映的构造活动性最强。该区分维值的分布及反映的构造活动性有从四周向中间增强的特点,增强区与强震的发生有关     

山西交城断裂带多个大探槽全新世古地震活动对比研究

介绍了沿交城断裂带5个地点开挖探槽揭示的古地震情况.这5个大探槽分别沿交城断裂带北、中、南段分布,其中北段和中段各有2个地点,南段1个地点,探槽之间相距 11～35km.位于该断裂带北段和中段的4个探槽出露了断错全新世地层的断面,在这4个探槽中,位于断裂带北段的西张探槽和位于断裂带中段的新民探槽揭示的全新世3次古地震事件可进行对比,具有活动的同步性.由此显示交城断裂带的中段和北段在距今3 060～3 740a、接近5 910a及8 530～8 560a期间,曾发生3次有地表破裂的古地震事件.位于断裂带北段的冶峪探槽,由于探槽位于台地内冲沟右旋扭曲处,断错的最新地层的年代距今10 730a,其它断面断错晚更新世地层.位于断裂带中段的上固驿探槽地处洪积扇,断层带宽70m,断层走向N58°～74°E,断错的最新地层距今11 570a,揭示了NEE向田庄断层晚更新世时期的活动.位于断裂带南段窑头探槽所在的原始地形受到人工改造影响,探槽剖面揭示全新统覆盖在显示距今 3.0～3.5万年期间受到断裂活动影响的地层之上.交城断裂带5个地点的探槽开挖结果显示,该断裂带全新世时期的活动自南向北迁移.     

大凉山断裂带南段滑动速率估计

大凉山断裂带是川滇活动块体东边界的重要组成部分,其活动速率的估计不仅对评价青藏高原东南边缘的地壳运动和变形模型具有重要理论意义,还对大凉山地区的地震危险性评价和地震中长期预测具有重要的应用价值。通过对大凉山断裂带南段交际河断裂和布拖断裂的详细野外调查、典型构造地貌GPS精细测量以及断错地貌的时间约束,获得大凉山断裂带南段全新世以来的滑动速率为2.5～4.5mm/a,交际河断裂平均滑动速率略大于布拖断裂的滑动速率。对比滑动速率发现,大凉山断裂带南段与鲜水河-小江断裂系中段西支的安宁河、则木河断裂带的水平滑动速率相当,表明大凉山断裂带活动强度不低于安宁河和则木河断裂带,随着大凉山断裂带逐渐取代安宁河和则木河断裂在鲜水河-小江断裂系中的作用,大凉山断裂带的活动强度将增强。     

新生的大凉山断裂带——鲜水河-小江断裂系中段的裁弯取直

部分由于缺乏破坏性地震记录,部分由于处于边远山区,作为鲜水河-小江断裂系一部分的大凉山断裂带长期被研究者们忽视,以至于在描述该断裂系时,往往不把大凉山断裂带算在其中．造成大凉山断裂带被忽视的另一个重要的原因是该断裂带是一条新生的构造带,新生性决定了其成熟度低于鲜水河-小江断裂系中的其他断裂带,所反映的线性断裂地貌特征不如其他断裂带明显．两年多详细的遥感解译和野外调查结果表明大凉山断裂是一条新生的断裂带：（1）具有复杂几何结构的大凉山断裂带无论是连续性还是成熟度都明显低于鲜水河．小江断裂系中的其他断裂带;（2）大凉山断裂带南、北两段的活动性高于中段,而且北段的左旋位错量是南段的3倍,小震活动在中段也存在一个明显的空区,说明大凉山断裂带还没有完全贯通,尚处于从两端向中间发展的早期阶段;（3）大凉山断裂带上地质体反映的总位错和水系的位错基本相同,说明大凉山断裂带开始于该地区水系成型之后,而鲜水河-小江断裂系中其他断裂带上的总位错远大于水系所反映的位错;（4）探槽揭示的古地震事件和用断错地貌和GPS观测结果估计的水平滑动速率3～4mm／a,都表明大凉山断裂带与安宁河、则木河断裂带一样也是一条强震构造带;（5）在滑动速率大致相当的情况下,并假定各断裂带在整个发育历史中滑动速率基本不变,大凉山断裂带产生11km的滑移量需要2．7～3．7Ma,而安宁河和则木河断裂带完成47～53km的位错量需要12～18Ma．进一步推断,新生的大凉山断裂带产生于鲜水河-小江断裂系中段的“裁弯取直”,而“裁弯取直”是由于青藏高原南东块体相对刚性的顺时针旋转造成的．随着“裁弯取直”的持续发展,大凉山断裂带将可能逐渐取代安宁河和则?     

小江断裂带中段和南段井水位变化与形变分析

应用井孔-裂隙、微裂隙(孔隙)水流交换产生的潮汐水位-固体潮的位相差和振幅变化理论,结合井水位变化,分析小江断裂带中段和南段的形变特征.裂隙承压含水层条件下,地震波和构造应力引起的形变能够引起潮汐水位分波位相差和振幅的变化.地震波引起含水层与井孔之间水流交换增大,疏通裂隙而使渗透率增大,震后井水位潮汐分波相位差提前,其后裂隙内沉积物重新堵塞裂隙,渗透率降低,位相差逐渐下降.位相差的长期趋势性变化反映出含水层在构造应力作用下的应变信息.小江断裂带中段和南段形变变化不同.断裂带中段地区,观测井位相差和振幅趋势性下降,表明该区段不仅有走滑特性,并且具有挤压特征.小江断裂带与红河断裂带交会地区观测井振幅和位相差稳定,表明该区域没有受到明显的挤压,形变不明显.     

基于青衣江变形河流阶地研究龙门山断裂带南段的构造活动性

龙门山断裂带南段第四纪沉积差,断层出露不明显,晚第四纪构造活动性资料零星。为了提高对龙门山断裂带南段构造活动性的认识,探索芦山地震的发震构造,文中在分析龙门山断裂带南段的地貌以及构造演化的基础上,对跨盐井-五龙断裂、大川-双石断裂和芦山盆地的青衣江不同段的6级河流阶地进行了差分GPS连续测量和细致研究,结合对高分辨率航拍影像的地质解译,得到了龙门山断裂带南段青衣江各段的河流阶地横剖面,通过不同河段河流阶地的对比分析,建立了龙门山断裂带南段青衣江河流阶地纵剖面。通过对河流阶地的变形分析,发现龙门山断裂带南段晚第四纪以来,盐井-五龙断裂的平均垂向断错速率为0.6~1.2mm/a,大川-双石断裂没有明显的垂向活动,芦山地震的发震断层控制的山前褶皱最新活动。结合龙门山断裂带南段的地壳深部结构资料和芦山地震的精定位余震资料等,认为芦山地震的发震构造不是大川-双石断裂,而是龙门山断裂带南段的山前盲逆断层和反冲断层。     

沂沭断理解带（山东段）断层系统分维几何学特征

地表的断裂分布具有复杂的几何结构，分形几何学是定量研究断裂复杂性和破碎性的一种数学方法，本文应用分维几何学的方法，在比例尺为1：50万的山东省构造体系图上，对沂沭断裂带（山东段）（以下简称沂沭带）断层系统进行了分段解析、计算，并得到了各段的分维值。沂沭带全带断层的分维值为1.34，南段分维值为1.29，北段分维值为1.41，结果表明，分维可以表征断层的不均匀性、不规则性和复杂性等。与沂沭带地震活动南高北低情况对比认为，断层系统分维低的地区地震活动性可能较高。     

小江断裂带南段全新世活动的地质地貌证据与滑动速率

小江断裂带南段位于近SN向的鲜水河-小江断裂系与NW向的红河-哀牢山断裂系的交会地带。在遥感影像上,小江断裂带南段线状特征清楚,且连续分布,表现为1条贯通的、单一的断裂构造,全长约70km,总体走向N20°E左右,中间呈略向E凸出的弧形。在龙潭村两岔河一带,沿着该断裂段存在比较典型的山脊、冲沟同步左旋位错现象。在跨断塞塘开挖的探槽剖面上,断裂分布状况、断错地层的沉积学特征、产状变化以及初步年代测试结果揭示了3次明显断错地表的古地震事件,显示了小江断裂带南段具有重复孕育和发生强震的能力。利用Trimble 5800 GPS实时差分测量系统,对两岔河地区存在典型同步位错特征的2条冲沟及其它们中间的台地进行了精细测量,位错量为(18.3±0.5)m;T_2阶地面是断裂西盘2条冲沟之间及其邻近地带的最高层状地貌面,通过不同深度年代数据的线性回归分析,该地貌面停止接受沉积的时代约为2606a BP。根据地质方法获得了小江断裂带南段全新世左旋走滑速率为(7.02±0.20)mm/a,与利用GPS数据获得的结果有着较好的一致性。对小江断裂带南段活动性和滑动速率的初步研究结果表明,在滇东南地区不存在川滇块体向S或SSE方向滑移被曲江断裂和石屏-建水断裂挤压变形吸收、而使得小江断裂带南段左旋走滑速率大幅度减小的现象,该断裂段是1条活动性明显的全新世断裂。这些初步认识为小江断裂带南段的未来地震危险性评价以及川滇地区的地震构造模型建立和检验提供了可以借鉴的基础地质资料。     

小江断裂带第四纪晚期左旋走滑速率及其构造意义

位于中国西南的小江 (Xiaojiang)断裂带作为康定 (Kangding)断裂带的南段 ,在青藏块体向SE方向挤出的过程中起着重要的作用。根据断错地貌以及这些断错地貌14 C年代或热释光年代 ,推算了小江断裂带第四纪晚期的左旋走滑速率。小江断裂带可以分为 3段 ,其中段由平行的两条断层组成。西支断层和东支断层的左旋走滑速率分别为 7.0～ 9.0mm/ yr和 6 .0～ 7.5mm/yr。简单相加 ,就可以推算出小江 (Xiaojiang)断裂带总的左旋走滑速率为 13 0～ 16 5mm/ yr,与康定断裂带北段的鲜水河 (Xianshuihe)断层的走滑速率大致相当 ,约等于康定 (Kangding)断裂带中段的安宁河 (Anninghe)断层及则木河 (Zemuhe)断层的两倍。这个结果可能暗示了在康定断裂带中段 ,可能存在着其他断层以解消另外一半的滑动速率。最有可能的断层是位于康定断裂带中段以东几十公里的普雄河 -布拖 (Puxionghe Butuo)断层     

龙门山断裂带现今构造应力场特征及分段性研究

龙门山断裂带位于青藏高原与华南地块之间.由后山断裂、中央断裂、前山断裂和山前隐伏断裂四条主断裂组成.其活动性具有明显的分段性.本文在前人研究成果的基础上,从构造应力的角度对龙门山断裂带的分段性进行分析研究,以茂县—汶川区段和大邑—映秀区段为界将龙门山断裂带划分为三段:北段、中段和南段,且中段是南、北两段的过渡部位.从应力的量值看,龙门山断裂带整体应力状态表现为σH＞σh＞σv,表明水平应力作用占主导.50～100m深度范围内,北段的应力值明显高于南段.100～200m深度范围内,南段的应力值反而高过北段.且龙门山断裂带南段的应力作用强度高于北段,随深度的增加越发明显.从应力方向看,龙门山断裂带南段最大主压应力方向为NW-NWW向,而北段为NE-NEE向.北、中两段的分界区段应力方向体现了由南段NWW向到北段NEE向转换的特征.应力方向由南到北发生NW向到NE向转变的特征与该区震源机制解反映的主压应力方向较为一致.龙门山断裂带北段受岷山隆起及虎牙断裂影响明显,深部构造或与中南段分离,脱离松潘—甘孜褶皱带的控制,大地震释放的应力比较充分,而南段应力并未充分释放,且震后应力已有一定程度的恢复和重积累,积累能量的程度随深度增加而增强.     

Fractal dimension of fault systems in Japan: Fractal structure in rock fracture geometry at various scales

Based on fault maps, whether or not the fracture geometry of rocks is self-similar, was examined by using a box-counting algorithm. The statistical self-similarity (fractal structure) of the fault fracture systems holds well at the scale of about 2 to 20 km. The fractal dimension in Japan varied from 1.05 to 1.60. The fractal dimension is about 1.5–1.6 at the central part of the Japan Arc, and decreases with distance from the center. At a smaller scale, the fractal structure also holds well in the rock fracture geometry. The fractal dimension of the North Izu Peninsula fault system (branching faults) is 1.49 at the scale of 0.625 to 10 km, the fractal dimension of rock fracture geometry at the scale order of 10^–1 to 10^–2 meters is about 1.49–1.61. The upper limit of the fractal dimension of rock fracture geometry is about 1.6, judging from the estimation of fractal dimension on actual fracture geometry of rocks. This value may impose a restraint on modeling of faulting and the fracture process of rocks.     

越南红河断裂活动性研究

通过中越两国对越南红河断裂带开展的联合野外考察,获取了地震、地质、地貌和年代学等反映该断裂最新活动的相关证据。综合研究表明,越南红河断裂带第四纪以来的右旋走滑活动延续和保持了在中国境内自北向南逐渐减弱的总体趋势。其第四纪主要活动时代为中更新世中晚期,且总体活动水平明显低于中国云南境内部分,特别是自晚更新世以来越南红河断裂带的活动已表现得十分微弱。结合断裂现今地震活动和区域GPS大地形变特征分析认为,自晚第四纪以来,来自青藏高原的"侧向挤出"动力作用对红河断裂右旋走滑活动在时间、空间和强度等方面的影响可能非常有限。文中还探讨了造成这一有限影响可能的大地构造和深部构造原因     

祁连山与龙首山断层的分维特征

本文利用分维几何学方法对祁连山和龙首山断层进行了定量性研究。结果表明,分维数可以表征断层的不均匀性、不规则性和复杂性等,但是,与地震活动无明显的相关关系。分维数的大小与断层分枝数、断层迹线的展布面积有一定关系。     

四川龙泉山断裂带变形特征及其活动性初步研究

文中通过野外调查和地震反射剖面研究,获取了龙泉山断裂带的变形特征。龙泉山断裂带主逆冲断层位于龙泉山背斜的西翼,具有明显的分段性特征,北段与南段断层面倾向NW,断续分布;中段断层面倾向SE,形成典型的断层传播褶皱,并且断层已经沿背斜前翼膝折带的轴突破,形成贯通的突破断层。因此,中段构成了龙泉山断裂的主体。地貌对断裂活动性的响应表明龙泉山断裂早更新世—晚更新世有过一定的活动,晚更新世以来活动速率较低,且活动性具有从南向北逐渐减弱的趋势     

红河断裂带研究区深部结构特点的地球物理研究

红河断裂带是认识板块相互运动、深部过程和地质演化的窗口，一直受到重视与关注，关于红河断裂带入海后的去向问题特一直是讨论和研究的热点.本文对15°N~25°N，102°E~112°E地区的重力、磁力数据进行了相关研究，结合哀牢山—红河断裂带地区的地震层析成像结果，对该断裂带入海之后的去向进行了讨论.并依据重力数据对莺歌海中的两条剖面重建了密度结构，认为该区浅部与深部构造存在明显的不协调性.同时认为莺歌海地区的中地壳中有一低密度层存在，推测红河断裂带在莺歌海地区的走滑，很有可能就是沿着这一层发生的.     

study on crustal velocity structure beneath kouquan fault and adjacent area

Through simultaneous inversion of earthquake hypocenters and velocity structure, we obtained the precise locations of earthquakes occurring from 1981 to 2013 in northern Shanxi and the 3D velocity structure, and analyzed emphatically the Kouquan Fault. The result of earthquake relocation shows that earthquakes are concentrated in the central-north segment of Kouquan Fault and the distribution is sparse towards both south and north end of the fault, which indicates that the strong activity is in the central-north segment of Kouquan Fault and the seismicity becomes weaker towards both ends. The result of velocity structure shows that the earthquake concentrated segment of Kouquan Fault is on the side of relative low-velocity area in the high-velocity body, and the south segment of Kouquan Fault is the continuous low velocity. We can recognize the velocity gradient zone from the obvious depression near the Kouquan Fault, which, as we preliminarily speculate, may be the evidence of the presence of Kouquan Fault(or basement detachment)at the deep part. The parallel velocity profile (velocity ratio profile) to Kouquan Fault shows that the earthquake cluster in the central-north segment of Kouquan Fault is located in the abrupt change zone from high to low velocity(from high to low velocity ratio).     

红河断裂带大型右旋走滑运动与伴生构造地貌变形

调查研究表明,自中新世以来,红河断裂大规模右旋走滑运动及其伴生构造变形有如下一些主要特征在几何结构上,可将整个红河断裂系分为北、中、南3个变形区。北区东侧为滇西北伸展裂陷区,以轴向NNW,NNE和近SN向3组上新世以来的裂陷型断盆为特征,北段西侧为兰坪—云龙古近纪、新近纪压缩变形区;中段变形以右旋剪切走滑运动为特征,南部断裂东侧有滇东中新世以来的压缩变形,西侧为藤条河中新世拉伸断陷区。上述变形特征反映在构造地貌上为北部盆岭构造、中段线性断谷断盆构造及南部压(张)性盆地变形,其中苍山—洱海一带断裂两侧主夷平面的巨大落差是红河断裂上新世以来断陷正断作用的显著代表。在时空演化上,从古近纪经中新世至上新世,断裂主体活动部位在南段,并呈由南向北的“撕裂”格局,上新世以后至第四纪,尤其是晚第四纪以来,主体活动部位已转移至北段,表现为由N向SE的滑移伸展变形;变形区的范围大小和变形幅度表明红河断裂的东盘地块始终是作为地块相对运动的主动盘     

西秦岭临潭-宕昌断裂第四纪最新活动特征

临潭-宕昌断裂是西秦岭造山带内一条重要的分支断裂,其最新活动特征是分析西秦岭构造变形的重要依据.临潭-宕昌断裂的新构造活动强烈,中强地震频繁,但目前对于断裂的新活动特征研究程度较低,未见有其全新世活动地质地貌证据的报道.文中基于遥感解译、宏观地貌分析研究断裂的长期活动表现和分段性;同时通过地质地貌考察、无人机摄影测量、...     

1833年嵩明8.0级地震对周围断层的影响

应用粘弹性计算程序,计算1833年嵩明8.0级大地震产生的同震和震后应力场变化,并计算对附近的小江断裂带、安宁河断裂带、则木河断裂带及云南境内红河断裂带造成的同震和震后库仑应力变化。结果表明,嵩明8.0级大地震对滇中南地区应力分布产生较大影响,对周围断层的影响甚至持续数百年的时间。嵩明8.0级地震使震中附近的小江断裂中段、安宁河断裂南段和红河断裂带中段库仑应力减小,降低发震危险;而小江断裂带南北段、安宁河断裂北段、则木河断裂带和红河断裂带南北两段库仑应力增加,地震危险性增强。红河断裂带中段在数百年时间尺度内始终处于嵩明8.0级地震库仑应力的减小区域,该研究结果有助于解释此断裂段的地震平静现象。