我国地应力观测与地震预报

我国是最早开展地应力连续观测并将其用于地震预报的国家,回顾40年的发展历程,总结经验教训,分析国际发展趋势,提出了我国地应力监测与地震预报发展构想。     

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。     

中国大陆及邻区现代构造应力场分区

以“中国大陆地壳应力环境基础数据库”资料为基础,总结了中国大陆及邻区现代构造应力场的基本特征,提出了划分构造应力分区的原则,将中国大陆及邻区现代构造应力场划为四级应力区. 指出一级构造应力区主要受板块边界的几何特征和作用在边界上的力所控制,应力作用在大范围和长时间内保持均匀和稳定;二级构造应力区受控于区域块体间的相互作用,在较大区域范围内应力作用具有较强的相关性;三级构造应力区受控于区域内部块体间的相互作用,在一定区域范围内应力结构具有相似性;四级构造应力区受控于块体和断裂相互作用的影响,其应力性状(方向、强度、结构等)一致性较好. 论文还初步分析了控制中国大陆及邻区现代构造应力场分布的动力学环境.     

滇西南地区现代构造应力场分析

利用断层滑动资料反演构造应力张量的方法，获得滇西南地区20个构造应力张量数据，并通过与由震源机制解资料求解该地区平均应力场结果的对比，获得了研究区现代构造应力场特征:镇源——营盘山断裂以西至龙陵断裂带以南地区，最大主压应力方向为北北东，应力结构以走滑型为主；龙陵断裂带及其以北的局部地区，最大主压应力方向为近南北或北北西，应力结构为走滑型．      

青藏高原北、东边缘第四纪构造应力场演化特征

由断层滑动资料确定的第四纪构造应力场和晚第三纪以来的地壳形变分析结果,较好地解释了青藏高原北、东边缘自中新世中晚期以来的地壳动力学演化特征:在中新世中晚期至早更新世末期,青藏高原北、东边缘主要受来自印度板块碰撞青藏块体产生的垂直块体边界方向的挤压,在高原周缘主要形成逆断裂．构造应力场以逆断型为主;早更新世末期以后,印度板块继续向北推挤,高原内部挤压变形增大．与此同时,在高原东侧边缘形成北西-南东方向的引张,构成了高原东部块体向东、南东方向滑移的有利条件,从而导致了高原周边一系列断层由逆冲改变为走滑,构造应力场以走滑型为主．其最大主压应力方向相对早期构造应力场发生了一个顺时针方向的旋转．      

中国大陆构造应力应变场现今年变化特征的数值模拟

根据中国大陆活动地块构造、全新世活动断裂、分辨率为1°×1°的中国大陆地壳波速结构等,建立了中国大陆构造应力应变场的二维有限元模型。利用GPS实测资料,导出现今中国大陆构造应力场年平均变化的有限元模型位移速率边界条件,进而通过数值模拟研究了中国大陆现今构造应力应变场的年变化图像的基本特征。研究结果表明:(1)中国大陆现今构造变形的总体特征受控于与周边板块的相互作用,其中印度板块起着主要控制作用。中国大陆西部具有向NNE方向的位移速率,其值在碰撞边界最大,由南至北、由西到东,向北的位移分量逐步减小而向东的位移分量逐步增大;东部地区存在着整体的向东运动,且具有一定的向南运动分量。(2)中国大陆现今地壳应力场近年来处于增强的进程中,且呈现了以青藏高原为中心向东辐射的基本形态。总体特征与中国大陆背景应力场相似,表明了中国大陆现今构造运动的继承性。(3)最大主应变具有明显的西高东低特征,西部构造活动强烈,而东部相对较弱。活动断裂带均为最大主应变的高值区,而它们所围限的活动地块内部的应变相对较小。(4)川滇地区的应力应变场具有特殊性,并非由单纯的板块边界碰撞所控制,周围活动地块的运动、下地壳或上地幔的物质流动以及特殊的边界构造形态(如喜马拉雅东构造结)的作用,均可能成为其区域构造应力应变场的控制因素。     

利用断层滑动资料确定鲜水河断裂带现代构造应力的方向和大小.

阐述了利用断层滑动资料，结合岩石力学实验参数确定构造全应力张量的方法，并通过鲜水河断裂带区域观测到的大量活断层擦痕资料和由断裂带岩石采样所做的岩石破裂包络线，确定出断裂带区域现代构造应力的方向和大小；并对方法的实用性和计算结果的可信性进行了讨论．      

2015年金口河MS5.0级地震前地应力状态及动力学背景分析

2015年金口河发生了MS5.0级地震,为揭示地震与地应力的内在关系和动力学背景,对距震中约12km的2个钻孔的水压致裂地应力测量资料进行了分析研究,利用拜尔利准则和应力莫尔圆分析了峨边- 金阳断裂带北部断层的稳定性,并结合地震活动性参数b值探讨了金口河地震发生的动力学背景。研究结果表明：在钻孔94. 90~722. 10 m的深度内,最大水平主应力为5. 89~14. 50 MPa,最小水平主应力在3. 79~10. 30 MPa,应力水平较低;最大水平主应力方向在N50°W~N68°W,趋于北西至北西西向,与区域构造应力场一致; YJP- 1孔三向主应力的相对大小表现为有利于逆断层和走滑断层的活动,DPS- 1孔三向主应力的相对大小表现为有利于正断层的活动;DPS- 1孔有效应力条件下的μm（最大剪应力与平均应力之比）平均值为0. 46,已接近断层摩擦滑动临界值下限0. 51,有利于正断层的滑动;峨眉- 烟峰断层弯曲构造部位应力闭锁集中区,是导致钻孔附近水平构作用较弱的主要原因。研究结果对于揭示金口河MS5. 0级地震前的动力背景具有重要意义。     

新疆地区典型潜在震源区大震年发生率的估计

利用活动断裂定量研究资料（滑动速率、古地震等）,结合新疆地区的地震构造环境特征分析,研究了典型潜在震源区大震复发模式,建立了具有区域特征的混合模型,以此评定了新疆地区典型潜在震源区大震的年发生率。混合模型由截断G-R关系模型和特征地震模型构成,计算时先分别计算两个模型的大震分震级档年发生率,然后根据潜在震源区地震地质资料的完备性情况、可靠程度以及大震孕育的区域性特征为两个模型的分震级档结果赋予一定权重,最后求两个模型的加权和。大震复发间隔的计算中利用汶川地震与集集地震的最大垂直位错和平均垂直位错统计关系约束了逆冲型断裂的平均位错量,潜源区的大震年发生率的计算考虑了级联破裂问题。结果表明,本研究所得高震级档大震年发生率比第三代、第四代地震区划图小,文中对这一现象产生的原因进行了初步分析。     

昆明盆地及周边地区第四纪构造应力场分析

昆明盆地是一个受南北向活动断裂控制的新生代断陷盆地,在昆明盆地及其周边地区地质构造复杂,活动断裂十分发育,且活动性较强.野外地震地质调查和断裂滑动观测表明:区内南北向断裂主要表现为左旋走滑和逆断两种运动方式,北东、北西向断裂以走滑运动为主,左右旋兼而有之.通过对研究区内32个测点的断层擦痕测量,共获得了1527条断层滑动数据,利用由断层滑动资料反演构造应力张量的方法,计算获得了研究区第四纪以来两期主要构造应力作用:第一期为早、中更新世,构造应力作用以近东西向挤压和近南北向拉张为特征;第二期自晚更新世至今,构造应力作用以北北西-南南东向挤压和北东东.南西西向拉张为特征.