焉耆盆地北缘断裂全新世滑动速率及地震危险性

天山是典型的陆内再生造山带,研究其现今内部断裂的变形特征和活动速率对于认识整个天山造山带的应变分配方式和变形过程具有重要意义。现今天山活动构造的研究大部分集中在天山两侧向盆地扩展的前缘部分,然而对于天山内部活动构造的定量化研究并不多见。该研究聚焦于南天山与其内部山间盆地之间的边界断裂——焉耆盆地北缘断裂,通过野外地质调查可将该断裂分为东西2段,其中东段逆冲断错了一系列山前洪积扇,形成了线性明显的陡坎地貌。通过利用高精度差分GPS对23组断层陡坎的测量,发现其垂向位移大致可分为1.9m、2.4m和3.0m 3组,推测单次地震的同震位移量为0.5~0.6m。其中保存于3.0m左右陡坎的地貌面为区域性地貌面,通过利用原地宇宙成因核素测定该地貌面的暴露年龄约为5ka,这与博斯腾湖沉积物所记录到冷暖气候交替的时间段相符,说明气候的冷暖变化控制了南天山前地貌面的形成和废弃。结合断层陡坎高度及地貌面年龄可得焉耆盆地北缘断裂东段5ka以来的倾滑速率为0.6~0.7mm/a,SN向的地壳缩短速率约为0.4mm/a,垂向滑动速率约为0.5mm/a。依据地震矩计算公式评估焉耆盆地北缘具有发生7.5级强震的可能性。该研究为认识现今天山的变形过程和变形方式提供定量化的数据支持,对于理解天山内部的强震发生地点和地震危险性具有重要的现实意义。     

焉耆盆地北缘哈尔莫敦背斜区的活动断裂及其形成机制

逆断裂-背斜是天山地区一种重要构造形式.对逆断裂-背斜区中的活动断裂和背斜之间的组合关系和形成机制的探讨,有利于帮助我们认识在挤压应力作用下形成的构造系统.焉耆盆地北缘哈尔莫敦背斜是盆地北缘断裂向盆地内扩展的新生逆断裂-背斜.背斜主逆断裂以30°左右的倾角向盆内逆冲,现今构造运动强烈.通过对哈尔莫敦背斜航片解译和陡坎剖...     

2009年陕西高陵ML4.8地震震源参数及构造特征分析

利用双差定位法对2009-11-05陕西高陵M_L4.8地震及其余震序列进行重定位研究,并采用CAP方法求解主震震源机制解,根据所得结果综合分析地震构造特征。结果表明,高陵地震序列主震深度约为6 km,余震主要分布在2~12 km深度范围内,地震序列在平面上呈簇状分布,在深度上大致呈垂直分布;主震震源机制解节面Ⅰ走向103°,倾角61°,滑动角-74°;节面Ⅱ走向252.40°,倾角32.78°,滑动角-116.44°;最佳矩心深度为7 km,矩震级近似为4.2级,P轴方向为北东方向;主震为正断兼少量走滑特征。综合分析认为,渭河断裂与渭南-泾阳断裂交会处为重要的地震潜在地段。     

基于河流裂点序列研究秦岭北缘断裂强震活动历史

河流裂点的发育是瞬时不均衡地貌系统最为典型的特征之一,而引发地表破裂的地震活动是造成河流裂点形成的主要成因之一,在河流纵剖面调整的过程中裂点会不断地向上游迁移,以达到新的均衡状态,因此通过识别活动断层上游河道纵剖面中的河流裂点序列可以反推该断层的强震活动历史。秦岭北缘断裂是限定秦岭山体和渭河盆地的重要边界断裂,受制于技术方法和自然条件,对于该断裂全新世地震活动历史一直有待突破。本研究在前人对秦岭北缘断裂分段性研究的基础上选取最为活跃的中段（眉县-蓝田县）,基于资源三号卫星立体像对制作了5 m分辨率和高程精度1.5 m的数字高程模型,在此基础上提取了46条横穿秦岭北缘断裂的河床纵剖面,共识别了108个由断层活动导致的河流裂点。通过分析推断最新一级河流裂点的形成与公元前1000 a的地震相关,进而利用河流裂点的后退速率推断出第2级河流裂点和第3级河流裂点形成的时间距今5624～7425 a和8432～10691 a,如果认为上述河流裂点均由地震所致,那么河流裂点的形成时间就可以代表地震的发生时刻,表明秦岭北缘断裂具有准周期的发震特点,发震周期为2800～4000 a。这一结果与前人针对秦岭...     

晚第四纪以来巴塘断裂的活动特征及滑动速率

青藏高原东南缘是现今陆内地壳形变最为强烈的地区之一,一系列长度和力学性质不同的活动断裂将岩石圈分割为多个活动块体。川滇块体是其中构造活动最为显著的区域之一,其西边界由多条互相平行的断裂组成,巴塘断裂是其中的一条主干断裂。了解该断裂晚第四纪以来的变形特征和速率对于认识川滇块体强震的空间分布及变形模式具有重要意义。巴塘断裂整体走向NNE,全长115km,是一条全新世右旋走滑活动断裂。该断裂基本控制了基岩山体边界,其中坡中槽、三角面、断层陡崖等地貌沿断裂呈线性分布,并在黄草坪及巴塘县城2处区域保存了丰富的晚第四纪活动证据。文中利用无人机摄影测量手段建立了黄草坪及巴塘县城分辨率达亚米级的数字地形数据,并对被断错的洪积扇、冲沟等地貌标志物进行了精确测量。在黄草坪地区,巴塘断裂活动造成的山前冲沟水平偏转量为(46±9) m,同时在巴塘县城断裂活动使莫曲河洪积扇边缘被右旋断错(40±5) m。文中利用单个砾石宇宙成因核素法及深度剖面法分别确定了黄草坪最老一级地貌面和莫曲河洪积扇的年龄,分别为(12.5±0.5) ka和(16.4+3.9/-5.6) ka,据此可以得到巴塘断裂晚第四纪以来的右旋走滑速...     

东非肯尼亚裂谷活动断层型地裂缝变形特征与机理研究

2018年雨季期间,东非裂谷肯尼亚段地表突然出现一条7～8 km长的巨大地裂缝,该裂缝直接导致连接肯尼亚东西区域的主干道B3公路的毁坏(以下称为B3地裂缝),而作为我国“一带一路”倡议的重点项目“内罗毕至马拉巴标准轨铁路”仅距离该裂缝几公里,科学解释地裂缝的形成机理是铁路工程设施安全运营的重要保障。本文对该地裂缝的空间展布和形成机理进行研究,利用遥感影像详细解译了地裂缝空间位置,通过无人机航拍测绘建立了裂缝带高分辨率数值高程模型,在此基础上详细测量了地裂缝两侧地表垂向位移、地裂缝宽度和深度等指标。通过野外调查发现地裂缝发育在裂谷东边界F₄活动断层之上,其空间位置受F₄断层控制,地裂缝垂向剖面显示全新世沉积物有明显断错,且有多条破裂结构面贯穿其中：地裂缝下部火山碎屑岩层有明显拉张裂隙,这成为雨季期间地表水垂向下渗的通道,使浅表部松散沉积物向下运移。同时,裂谷区发育的南北向断层系统是雨季期间地下水横向流动的主要通道,这些过程导致地下水径流在雨季期间会不断潜蚀下部的土层,致使地表物质不断向下搬运,从而造成地表大规模开裂和塌陷,形成裂谷区受活动断层空...     

博罗可努-阿齐克库都克断裂精河段晚更新世以来的断错地貌和走滑速率

博罗可努-阿齐克库都克断裂(博-阿断裂)是中天山与北天山的板块会聚边界,它NW向斜切天山山脉,是一条继承性的右旋走滑活动断层。研究其活动性质、限定其滑动速率有助于理解天山地区晚第四纪构造变形模式、应变速率分配情况及评估区域地震危险性。文中通过卫星遥感影像解译及野外考察,基于地貌面高程、水系密度和切割深度等,将精河东南的冲洪积扇分为4期,由老到新分别命名为Fan1、Fan2、Fan3和Fan4。利用无人机航拍获取断裂附近的高精度影像,并对冲洪积扇上发育的冲沟、阶地陡坎等进行构造地貌解译,发现Fan1、Fan2和Fan3 3期冲洪积扇上发育右旋位错冲沟及断层陡坎。其中,Fan2b、Fan3a和Fan3b上的冲沟最小右旋位错约6m,最大位错分别为(414±10) m、(91±5) m和(39±1) m; Fan2b与Fan3a分界的地貌陡坎被右旋位错(212±11) m。结合前人在天山北麓得到的阶地或冲洪积扇的堆积年龄,并与古里雅冰芯气候曲线进行对比,推测Fan2b、Fan3a和Fan3b 3期冲洪积扇的下切年龄分别为56～64ka、35～41ka和10～14ka。博-阿断裂自冲洪积扇Fan2b、Fan3a和Fan3b形成以来的滑动速率分别为3. 3～3. 7mm/a、2. 2～2. 6mm/a和2. 7～3. 9mm/a,利用蒙特卡洛模拟方法拟合得到晚更新世以来其平均右旋走滑速率为(3. 1±0. 3) mm/a。     

三维数据的二维可视化方法综述

等高线图、晕渲图和分层设色图等作为传统的三维数据的二维可视化方法,有各自的优点并被广泛地应用于屏幕显示和平面制图中。随着三维数据分辨率的不断提高,传统可视化方法已不能完全满足显示、挖掘隐含信息的要求。一种新的地形参数(openness)以及由此而产生的新的可视化方法(RRIM)被提出,这在很大程度上增强了二维显示的立体感和直观性。同时,在构造地貌研究的应用中,对细微构造的识别有着其他可视化方法无法比拟的优越性。良好的室内地貌解译工作不仅能够提高工作效率而且能够在一定程度上减少野外工作量。同时,对于森林覆盖严重、自然条件恶劣、不易到达而又具有研究价值的区域,RRIM提供了一种更好的工作方法,有着非常重要的实用价值。     

滑坡粗糙度年代学方法——以甘肃舟曲地区泄流坡和锁儿头滑坡为例

从具体滑坡年代的确定到整个区域的年表构建是理解滑坡风险的重要工作。近年来,随着高分辨率地表数据的获取更加便利,滑坡的精准识别与测绘等取得了快速发展,但对滑坡年代的研究依然缺乏新的技术手段。基于无人机构建的高精度滑坡数字高程数据,通过对甘肃舟曲地区泄流坡和锁儿头两个巨型滑坡的地表粗糙度分析、放射性年代测定,构建了地表粗糙度与滑坡年代关系曲线,并预测了滑坡年代。结果表明：泄流坡滑坡¹⁴C测年结果约为35 000 a B.P.或老于43 500 a B.P.,锁儿头滑坡¹⁴C测年结果约为5 300 a B.P.,两个滑坡的年代测定结果差异较大;而采用坡度标准差(SDS)、二维傅里叶变换(2D DFT)、二维小波变换(2D CWT)等3种算法,构建地表粗糙度与滑坡年代关系曲线,预测泄流坡和锁儿头滑坡年代,发现泄流坡和锁儿头滑坡可能为同期滑坡,表现出地表粗糙度与滑坡年代可建立较为统一的联系。总之,基于滑坡粗糙度年代学方法预测滑坡年代,具有较大的发展空间和科学意义。     

秋里塔格褶皱带东段探槽的古地震事件

位于天山南麓库车坳陷中的东秋里塔格背斜带是典型的活动逆断裂褶皱带,1949年的库车M71/4地震发生在该逆断裂褶皱带上。目前,仍然没有发现此次大地震的地表破裂带,也没有确定其发震断层。同时,由于这一地区相关的年代学研究匮乏,对于这一地区的古地震事件仍然缺乏系统性地认识。文中基于野外调查获取的地表地质特征和通过石油地震反射剖面解读的深部构造,定性地分析了研究区内的地表活动断层与深部低倾角滑脱断层、褶皱变形的关系。我们聚焦于冲破至地表的活动断层,选择在库车塔吾背斜北翼和东秋里塔格背斜南翼的突破断层上开挖了5个探槽,分析了探槽中与古地震事件相关的构造和地层沉积特征。根据OSL(光释光)和¹⁴C测年结果,利用逐次限定法识别出了6次古地震事件。在这些古地震事件中,有的地表破裂同时发生在褶皱带南、北两翼的突破断层上,有的仅在褶皱带北翼的突破断层上发生。总体而言,这些古地震事件引起的地表破裂具有南天山低角度逆断层古地震破裂变形普遍存在的2种现象,即单条断层多次破裂和多条断层同时破裂。已揭示的古地震事件具有一定的丛集性,在距今7.4ka以来具体表现为:距今5.7～7.4ka共发生...