川滇块体东北缘晚第四纪区域气候-地貌分析及其构造地貌年代学意义

地貌年代是新构造特别是活动构造定量研究的瓶颈问题。通过对川滇块体北东边界构造带所在的区域气候变化过程和地貌研究成果的综合分析,利用众多的年代学数据,从区域尺度对地貌的年代、形态和物质组成等特征对比分析,探讨了该区冰川地貌、河流阶地和冲洪积扇的演化特征,揭示了区域气候变化与区域性地貌演化存在的内在对应关系。气候变化产生的气温、湿度、降水量等变化控制了该区冰川地貌和流水地貌的演化。区域内冰川地貌主要是末次冰期的产物,对应于末次冰期两个冰阶,河流作用在7～10ka和1～5ka两个阶段改造末次冰期堆积地貌形成相应的侵蚀地貌。主要河流阶地发育对应于降水量剧烈变化的气候过程,其中形成三级阶地面的流水下切作用最强,随后堆积的深厚物质是二级阶地的主体,并一直没有被后期流水下切作用蚀穿,与气候变化的强度等特点对应。区内冲洪积扇主要有3个堆积时期,即3～5ka,7～10ka和20～25ka,主要发育在气候变化最剧烈的时期,大量的碎屑物形成并短距离搬运堆积。将区域分析综合的结果应运到康定南团结乡附近的地貌分析,可以很好的理解该区的地貌演化,用侵蚀改造的地貌演化结论否认了以前的堆积地貌认识,理清了地貌发育的年龄序列。综合分析与应用的结果表明,区域气候-地貌-构造系统研究对于活动构造年代学具有非常重要的意义。     

1973~1976年四川松潘强震序列的应力触发过程

本文计算和研究了1973~1976年四川松潘4次强震组成的序列引起的库仑应力变化图像,分析了由该序列各次事件引起的近场应力变化及其与后续强震发生以及余震分布的关系,同时分析了该序列引起的远场应力变化与随后25年区域中-强地震活动的关系.结果显示：1973年8月11日松潘黄龙6.5级地震导致虎牙断裂带中段上库仑应力的显著增加并触发了1976年8月16日的7.2级地震;此后,又沿断层向南相继触发了1976年8月22日的6.7级地震和8月23日的7.2级地震.该序列的绝大多数余震主要发生在主震发震断层的近场库仑应力增加区.另外,在该强震序列发生后的25年中、在距该序列发震断层中部约200 km范围内,6次5.0~6.6级地震均发生在由该序列引起的远场、微量的库仑应力变化增加区中.     

川滇活动地块东边界强震危险性研究

以川滇活动地块东边界为例,利用最近31年的地震资料,根据精细b值计算结果,研究该边界断裂带的应力空间分布及其强震危险性. 研究结果显示：（1）沿川滇活动地块东边界,b值空间分布显示在不同断裂以及同一断裂不同断裂段存在较大差异,从而反映出应力积累水平的空间差异.（2）小江断裂带主干断裂上的嵩明凹凸体及存在于主干断裂附近巧家与东川间以及嵩明北西的2个凹凸体、存在于安宁河断裂冕宁附近和则木河断裂西昌附近的凹凸体以及位于鲜水河断裂中南段道孚—乾宁间大尺度的凹凸体将是川滇活动地块东边界未来大震或强震的震源区.     

活动断裂的可变破裂尺度地震行为与级联破裂模式的应用.

初步揭示出中国大陆地区活动断裂的地震破裂尺度可变行为,即在同一断裂部分不同轮回的破裂规模是不同的,因而地震强度也随时间变化．这种变化的趋势不具必然性．根据定义的相对破裂规模,统计表明：两相继轮回的破裂规模相同的概率最小．当前一轮回的破裂规模为小时,后一轮回的趋于大的概率为0.48;当前一轮回的破裂规模为中时,后一轮回的趋于小和大的概率分别为0.69和0.25;当前一轮回的破裂规模为大时,后一轮回的趋于大的概率为0,而趋于小和中的概率分别为0.36和0.64．笔者引入并完善了级联破裂模式,用于描述同一断裂部分破裂尺度的可变性和复杂性．在总结已发生过级联破裂的走滑活动断裂基本特征的基础上,提出这类断裂的级联破裂分段的原则．作为应用举例,对川西安宁河断裂带的一部分进行了级联破裂分段,并进而评估了未来地震的可能强度以及其对应的概率．     

2008年汶川8.0级地震前横跨龙门山断裂带的震间形变

利用区域GPS和水准测量资料,结合地震构造背景的分析,本文研究2008年汶川8.0级地震前横跨龙门山断裂带地区的震间地壳形变,探讨引起这种形变的活动构造与动力学模式,并由此认识汶川地震的孕育与成因机制.主要结果表明：1997～2007年期间,自龙门山断裂带中段朝北西约230 km的地带内存在垂直于断裂的水平缩短变形、以及平行于断裂的水平右旋剪切变形,缩短率为1.3×10-8/a （即：0.013 mm/km/a）,角变形速率为2.6×10-8/a;同一地带在1975～1997年期间还表现出垂直上隆变形,上隆速率在龙门山前山断裂与中央断裂之间仅0.6 mm/a,而至龙门山后山断裂及其以西达2～3 mm/a.这些反映了在汶川地震之前至少10～30余年,龙门山断裂带中段的前山与中央断裂业已闭锁、并伴有应变积累.造成这种形变的主要原因是：以壳内的低速层为“解耦”带,巴颜喀拉地块上地壳朝南东的水平运动在四川盆地西缘受到华南地块的阻挡、转换成龙门山断裂带中段的逆冲运动;由于该断裂段的震间闭锁,致使西侧的巴颜喀拉地块的上地壳发生横向缩短以及平行断裂的右旋剪切变形.然而,龙门山断裂带北段在1997～2007年期间除了有大约0.9 mm/a的右旋剪切变形外,横向的缩短变形极微弱,这可能与该断裂段西侧的岷江、虎牙、龙日坝等断裂带吸收了巴颜喀拉地块朝东水平运动的大部分有关.另外,汶川地震前,横跨龙门山断裂带中段与北段的地壳形变特征的差异,与汶川地震时能量释放的空间分布吻合.