深井地球物理观测的最新进展与中国大陆科学钻探长期观测

深井地震与地球物理观测(Borehole Seismology)是21世纪的一项崭新的高科技项目. 其目的是为了解决地球的表面效应和人类社会高度发展的城市化、工业化、现代化带来的噪音干扰,提高信噪比,推进现代地球物理观测与研究.随着地球系统科学的深入以及解决环境、资源、地震灾害预报等问题的需求, 近年来世界大陆科学钻探以及在钻孔深井内进行的地球物理长期观测得到了飞速发展,取得了高精度的观测研究成果. 中国大陆科学钻探长期观测在前期工作基础上,已经启动并正在构建我国第一个无地面干扰的深井地震、地球物理长期观测站,为实现我国的“入地”科学计划,开创我国21世纪地球科学观测研究的新局面作出贡献.     

基于FLOW-3D的泥石流龙头运动过程模拟研究

由于2020年10月3日四川省阿坝州理县米亚罗镇突发暴雨,二经里沟暴发了泥石流,损坏沟口的高速公路,并堵塞河道。为了探索泥石流龙头运动特征,选取二经里沟为研究对象,通过调查分析得到泥石流物源分布及规模、沟道形态等特征,采用FLOW-3D数值模拟方法对该泥石流的运动特征进行分析。依据泥石流运动过程的不同特征,将全过程划分为物源汇集、运动特征突变、持续发展、泥沙堆积4个阶段,经验证模拟精度达88.98%。结合泥石流流动速度和堆积深度计算其强度指数,将其划分为4个等级并绘制强度分布图,其中极高强度区占2.4%,高强度区占5.1%,中强度区占13.6%,低强度区占78.9%。并通过三维建模在沟道拟设拦挡坝,模拟分析其对泥石流的减灾效果,为今后防治工程的修建提供科学依据。     

Seismotectonic environment of occurring the February 3, 1996 Lijiang M=7.0 earthquake, Yunnan Province

Lijiang-Daju fault, the seismogenic fault of the 1996 Lijiang M=7.0 earthquake, can be divided into Lijiang-Yuhu segment in the south and Yuhu-Daju segment in the north. The two segments show clear difference in geological tectonics, but have the similar dynamic features. Both normal dip-slip and sinistral strike-slip coexist on the fault plane. This kind of movement started at the beginning of the Quaternary (2.4～2.5 Ma B.P.). As to the tectonic types, the detachment fault with low angle was developed in the Early Pleistocene and the normal fault with high angle only after the Mid-Pleistocene (0.8 Ma B.P.). Based on the horizontal displacements of gullies and the vertical variance of planation surfaces cross the Lijiang-Daju fault at east piedmont of Yulong-Haba range, the average horizontal and vertical slip rates are calculated. They are 0.84 mm/a and 0.70 mm/a since the Quaternary and 1.56 mm/a and 1.69 mm/a since the Mid-Pleistocene. The movements of the nearly N-S-trending Lijiang-Daju fault are controlled not only by the regional stress field, but also by the variant movement between the Yulong-Haba range and Lijiang basin. The two kinds of dynamic processes form the characteristics of seismotectonic environment of occurring the 1996 Lijiang earthquake.     

人口移动与区域经济格局变动

人口移动是我国近几年发生的重要社会经济现象之一,其机制是东部地区人多地少的推力与西部地区产业结构性空缺的吸力,以及国家对后者特定的工资与粮食政策。它对地域分工格局的变动产生着重大影响。     

青海地区现今垂直形变场概貌及与构造运动和强震活动性的关系

本文利用青海地区近几十年的大地测量资料，探讨了该区现今地壳垂直形变与现代构造运动及强震活动之间的关系，认为青藏高原北部目前仍处于强烈的构造运动活跃期，判定了两处有可能是未来发生强震的场所，并对青藏高原北部强震成因提出了作者的看法。     

长江中下游地震同青藏高原北部地震的相关性

本文对比了1910—1987年发生的长江中下游地震和青藏高原北部地震,发现两者有比较好的对应关系。一般是,青藏高原北部先发生M≥6级地震,而后长江中下游地区发生M≥19/4级地震。对1910年以来的21次地震进行了统计分析,得到复相关系数R=0.74,能够在很高的显著性水平上通过F检验。地震活动在时间、空间、强度上的相关,现代构造运动及应力场等事实表明,长江中下游地震活动可能主要受青藏高原向东的横向推移运动的影响。     

西北太平洋TC移动速度异常及预报误差特征的分析

利用国家气象局和上海台风研究所(CMA-STI)整编的西北太平洋1970—2009年热带气旋(TC,Tropical Cyclone)及TC最佳路径数据集和2005—2010年的TC路径预报误差资料,应用百分位法,确定TC移动速度异常指标,分析了40 a来西北太平洋TC移动速度及其变化异常发生的时空分布特征,研究了TC速度预报误差对路径预报误差的影响及其与大尺度引导气流之间的关系。结果显示:1)西北太平洋TC移速及移速变化累积概率达95%(5%)分位数的阈值分别为10.8 m·s~(-1)(1.43 m·s~(-1))和2.42m·s~(-1)(-1.72 m·s~(-1))。2)快速移动及加速的TC大都出现在日本海地区,而缓慢的和减速移动TC主要出现在南海区域。3)TC移动速度异常的季节变化表现为,快速移动的TC在5月出现的频率达到最高,缓慢移动的TC在10月频率达到最高,加速移动的TC在6月频率达到最高。4)近6 a的TC移速预报误差对TC路径预报误差的贡献平均约为41.6%。5)对TC路径预报误差偏大,且移速预报误差贡献大的个例分析显示,该个例大尺度环境引导气流偏弱使TC移动速度偏慢。而如果预报的大尺度环境引导气流偏强,使预报的TC移速偏快,那么就容易导致大的路径预报误差。     

垣曲盆地最高阶地风尘堆积形成时代及其构造意义

对垣曲盆地原土坪阶地剖面进行了详细的沉积学和磁性地层学研究,结果表明,原土坪剖面地层自下而上由水下河湖相-漫滩相-风尘堆积构成,整个剖面记录了一个水位下降、由水下沉积环境转变为气下环境的连续堆积过程。剖面地层记录的1.84～1.62MaB.P.期间由河湖相沉积环境转变为典型风尘堆积的沉积转型及风尘堆积反映出的1.21MaB.P.前后古气候变化事件是对青藏高原青藏运动C幕和昆黄运动的区域沉积响应。开始于1.62MaB.P.的典型风尘堆积底界年龄代表了该级阶地的形成时代,表明该段黄河至少在此时已经形成。     

水系分维的构造含义

本文运用分数维几何学,研究了河流水系分维与地壳里向运动、活动断裂格局及运动学特征的关联性。结果表明:1)地壳垂向运动控制大型河流主干的总体形态;2)活动断裂格局复杂、水平运动强烈的地区,水系分维值高;3)走滑断裂较斜滑断裂对水系发育的控制强烈,而后者主要起到对水系的分区作用。     

雪峰山基底隆升带及其邻区印支期陆内构造特征与成因

狭义的华南陆块东部包括扬子地块和华夏地块,而雪峰山陆内构造系统是扬子地块的重要组成部分。通过对雪峰山地区印支期地层角度不整合时空分布规律的分析表明,高角度不整合—微角度不整合—平行不整合—整合的空间分布区域依次由东往西递变渐新。根据褶皱变形分析得出,雪峰山地区在印支期发育了北东东向和北北东向2个轴迹方向的褶皱,后期叠加了南北向弧形逆冲推覆构造。区域构造背景和动力学分析表明,扬子地块内部印支期总体北东向的变形形迹与东西轴向的秦岭—大别造山带和扬子地块南部东西轴向的构造线相垂直;其原因是:扬子地块与华夏地块最终陆内收缩变形的时间比扬子与华北沿秦岭—大别造山带的陆间碰撞拼合的时间早,印支早期的先存北北东向构造线在印支晚期由于扬子地块顺时针旋转变位为北东东向,从而决定了印支早期现今北东东向的构造线,随后的第二幕北北东向构造线的形成是在与早期第一幕变形的应力场相同的同一构造应力场作用下形成的。但是,秦岭—大别造山带近东西向的构造线取决于主动大陆边缘,即总体近东西向的华北陆块南缘边界,其原始方位为总体近东西向。这些复杂边界条件和旋转决定了先形成彼此近于垂直的构造线,然后拼接形成现今构造线垂直的格局。