活动断层、地震灾害与减灾对策问题

本文在对活动断层的定义和相关概念的论述基础上,通过活动断层与地震灾害间空间分布上的相关性分析,以及海原断裂带松山和阿尔金断裂带阿克塞老城西等地点的探槽地质剖面的介纠等,揭示出活动断层近地表永久性地质变形的局部化特征,永久变形带宽度一般小于30m。文章最后介绍了美国加州地震断层划定法案的主要内容和活动断层填图计划作为积极有效减灾的一项公益性对策,指出中国大陆地区应有步骤地开展大比例尺活动断层填图来有效地减轻可能遭遇的地震灾害。     

有限元法在构造应力场与地震预测研究中的应用与发展

针对有限元数值模拟方法,系统总结了其在构造应力场与地震预测研究中的一般性研究方法与主要处理环节,阐述了有限元法在我国地壳构造应力场与地震预测研究中的应用,分析讨论了该方法的优点与存在的问题,并对有限元等数值模拟方法的发展作了展望。     

Quantitative data about active tectonics and possible locations of strong earthquakes in the future in the northwestern Beijing

Introduction Northwestern Beijing covers the mountainous area from 114~116.5E and 39~41N, which is located at the joint place of the basically E-W trending Yanshan, the NE to NNE-trending Shanxi and the NW-trending ZhangjiakouPenglai active tectonic belts (regions). The long history of development and evolution in tectonics have formed the features of basin-range tectonics and multi-sets of fault systems with different ranges. Generally, they can be divided as NNE-NE, NNW-NW and appr…     

福州盆地埋藏晚第四纪沉积地层划分

文中以14个钻孔地层编录为基础,结合前人研究资料,初步总结了福州盆地埋藏第四纪地层的沉积特征。福州盆地沉积始于晚更新世中期(约56.5ka BP),由砾石、砂、黏土、淤泥组成,总体表现为从下至上粒度变细的沉积序列,地层岩性横向变化较大;盆地内发育3层淤泥,第1,2层淤泥发育于全新世中晚期,时代为1.44～7.86ka BP,为“长乐海侵”的产物,第3层淤泥发育于晚更新世晚期,时代约为44～20ka BP,为“福州海侵”的产物;盆地埋藏晚第四纪地层可划分为上更新统和全新统,分为4个组,从老至新分别为龙海组(Q3pl)、东山组(Qhd)、长乐组(Qhc)与江田组(Qhj)。龙海组归属上更新统,划分为3段,其余3个组归属全新统     

2008年汶川地震滑坡详细编目及其空间分布规律分析

最新研究成果表明, 2008年5月12日汶川MS 8.0级地震触发了超过197000处滑坡。首先,基于GIS与遥感技术构建了汶川地震滑坡的3类编目图,分别为单体滑坡面分布数据、滑坡中心点位置和滑坡后壁点位置。构建方法为基于地震前后高分辨率遥感影像的目视解译方法,区分单体滑坡并圈定其边界,对滑坡后壁进行识别与定点,并开展了部分滑坡的野外验证工作。这些滑坡分布在一个面积大约为110000km2的区域内,滑坡总面积约为1160km2。选择一个面积约为44031km2的区域作为研究区,区内滑坡数量为196007个,滑坡面积为1150.622km2,这是最详细完整的汶川地震滑坡编录成果,也是单次地震事件触发滑坡最多的记录。其次,开展研究区内的地震滑坡空间分布规律的研究。基于滑坡面与滑坡中心点分别构建滑坡空间分布面积密度图与点密度图,结果表明:滑坡多沿着映秀北川断裂分布,多发生在断裂的上盘。滑坡的高密度区位于映秀北川同震地表破裂的南西段(映秀镇与北川县之间)的上盘区域,这一区域恰对应着逆冲分量为主的断裂上盘,表明逆冲断裂对上盘区域发生滑坡的极强烈的控制作用,而该区域正是形变最大的区域,因此说明是地震滑坡发生的强烈控制作用。基于滑坡面密度(LAP)、滑坡中心点密度(LCND)与滑坡后壁点密度(LTND)这3个衡量指标,使用统计分析方法,评价了汶川地震滑坡与地震参数、地质参数、地形参数的关系。结果表明:LAP、LCND与LTND这3个衡量指标与坡度、地震烈度与PGA存在明显的正相关关系; 与距离震中、距离映秀北川同震地表破裂存在负相关关系; 斜坡曲率越接近0,滑坡越不易发生; LAP、LCND与LTND的高值高程区间为1200～3000m; 滑坡发生的优势坡向为E、SE、S方向; 滑坡发育的易发岩性为砂岩与粉砂岩(Z)、花岗岩; 滑坡与坡位的相关关系不太明显。统计结果还表明LCND与LTND两个衡量指标的差异对地震与地质因子不敏感,而对地形因子较敏感。最后将本文的统计结果与以往的汶川地震滑坡空间分布规律统计成果进行了一些对比,对比结果表明,对于某些因子,如高程、岩性、距离震中、距离映秀北川断裂的统计分析结果,采用不完整的滑坡分布数据或点数据,与采用较完整的滑坡分布面数据会有一定的差异,这种差异并未出现在针对坡度与坡向等因子的统计对比结果中。总之,作者认为一个完备、详细的地震滑坡分布面要素编目图是地震滑坡空间分布规律定量分析、危险性定量分析与滑坡控制的地震区地貌演化研究的重要基础,否则,与实际情况相比,得到统计结果会有一定的偏差,本文的研究成果与以往成果的对比结果证明了这一点。     

2008年汶川8.0级地震地表位移场的模拟——映秀-北川断裂逆冲兼右旋走滑错动形成的地表位移场

基于Yoshimitsu Okada及Steketee的断裂位错模型,从理论上反演了汶川地震时龙门山中央主断裂中段附近区域(距离断裂30km)内由断裂逆冲兼右旋错动形成的地表位移场的空间演化,包括地表垂直和水平位移场的基本特征。模拟表明了断裂错动过程中近断裂区域地表位移场的空间演化情况,而该空间演化情况通过野外科考和有限的GPS测站数据是无法细致描述的。文中将模拟结果与野外地表破裂带的科考成果进行比较,发现两者在变化趋势上近似表现一致;且位移场在离开断裂出露处迅速衰减的特征与现有研究成果一致;同时模拟结果也表明位移场的衰减速度在下盘强于上盘。模拟结果最终表明:断裂错动形成的地表垂直位移存在较大的空间不均匀性且较大的幅值主要集中于断裂的两端,即映秀和北川附近,垂直和水平位移场在断裂端部的变化都强于断裂的中部;地表垂直位移沿走向的变化在断裂上盘强于下盘;水平位移除了在断裂两端变化比较剧烈外,在空间上分布比较均匀;总体上,除断裂端部外位移场的幅值在上盘大于下盘。     

汶川Ms 8.0地震的地质科学考察数据库简介

汶川MS8.0地震科学考察数据库存储了大量的野外调查数据,主要包括野外地质观测点、地表破裂带、震区第四纪断层的展布及其活动性地质观测点、古地震探槽、断错地貌测量等数据,以及搜集来的地层数据、汶川地震及其余震、重新定位余震、历史强震等数据。文中利用ArcGis将这些野外数据进行了录入、编辑、分析和制图输出,初步构建了一个包含基础地震地质信息的汶川地震科学考察数据库,实现了数据的空间位置和属性特征的综合管理,可根据需要对相关专题的数据进行查询、分析和处理,并绘制了汶川地震构造图及地表破裂分布图,为灾后重建避让带的确定提供了依据,为进一步构建汶川地震地理信息系统奠定了数据基础     

青藏高原东缘龙日坝断裂带南段晚第四纪活动及其构造意义

因缺少详细的地质调查,关于龙日坝断裂带南段是否具有强烈的晚第四纪活动及其在青藏高原东缘应变分配中承担的作用目前尚不清楚。卫星影像解译和野外调查结果表明龙日坝断裂带南段仅东南支存在晚第四纪活动,全长约50km,总体以右旋走滑为主,兼有逆断分量,全新世以来右旋平均走滑速率约为0.6mm/a,平均垂直滑动速率约为0.4mm/a。龙日坝断裂带南段活动强度较中段明显偏弱,但具备发生M_W7级左右地震的能力,在距今约800年以来曾发生过地表破裂型事件。结合重定位地震结果来看,龙日坝断裂带西侧和龙门山断裂带地震活跃,之间的丹巴地区可能主要表现为褶皱变形而地震活动微弱。青藏高原东缘之下的滑脱面自川西高原到四川盆地从约15km逐渐变深至20km左右,而又变浅,约为10km,这种滑脱面的深度变化可能是龙门山隆升和孕震的驱动机制。这项研究有助于川西地区的地震危险性评价和深入理解青藏高原东缘的应变分配和隆升机制。     

汶川地震地表破裂带北端部抛射型滑坡特征及其机制

5.12汶川8级地震在直接带来巨大灾害的同时,还激发了大量的次生地质灾害,比如滑坡、泥石流和滚石等,这更加剧了地震灾害的程度。东河口滑坡便是这些次生地质灾害中比较独特的一例,该滑坡发生在四川省青川东河口地区,这里也正好是汶川地震地表破裂带的北部端点。作为一例发生在特殊部位的由地震引发的抛射型滑坡,它具有和由纯重力或者暴雨引起的滑坡明显不同的特点:其一,没有统一连续的滑动面,而是由上部比较深的和下部比较浅的明显分开的两段滑动面组成;其二,由于巨大的地震水平和垂直加速度,滑坡起始于上部滑坡体的抛射,因此称为抛射型滑坡。野外调查及分析结果表明:以地表破裂带为界,滑坡区和羽状裂缝分布区非常规则地分布其两侧,这种分布为地表破裂的形成过程所控制,也即是受到断层错动的控制,因此,在特定的地貌及地质条件的控制下,滑坡的发生为走滑断层构造地貌形成过程以及局部构造应力变化过程的必然结果。本文在综合分析了滑坡发生的地质地貌条件的同时,利用简单的走滑断层构造地貌产生模型解释了东河口大型抛射型滑坡的发生机制及其运动过程。研究结果表明:在评估地震激发的大型滑坡灾害的过程中,除了需要考虑地震动、水平加速度以及地质地貌条件之外,考虑垂直加速度以及滑坡所发生的特殊的地貌部位也显得十分必要。     

2008年汶川Ms 8.0地震地表破裂变形定量分析——北川-映秀断裂地表破裂带

2008年汶川MS8.0地震在北川-映秀断裂产生了长达240km的同震地表破裂。通过详细的测量、基于测量标志与断裂变形的几何关系对数据的分析,给出了观测点的断裂同震地表变形的垂直位移、倾向水平缩短、走向滑动、断层上盘水平运动方向等参数。结果显示,断裂同震变形分布的空间变化很大,目前获得的最大水平位移位于虹口乡深溪沟,为4.98m,同时也是最大右旋走滑位移点,走滑量4.5m,而目前获得的最大垂直位移在其东北的支沟,为5.7~6.7m。NE向断裂水平位移多为1~2m,垂直位移多为3m左右,而小鱼洞-草坝分支断裂水平位移和垂直位移都更小,只有0.5~1.5m。擂鼓镇附近的数据则反映与断裂相关的巨型滑坡可能将重力变形叠加到构造变形中。由断层水平缩短和垂直位移计算的断层倾角表明,北川-映秀断裂是浅部陡倾的具有走滑分量的逆断层