鄂尔多斯地块运动的整体性与不同方向边界活动的交替性

基于鄂尔多斯地块周边的GPS资料,我们发现地块南北边界的左旋错动速率比东西边界的右旋错动速率大2～3倍,而基于地质资料和几十年来的测量资料,大多数研究者强调鄂尔多斯地块东西边界的右旋错动和地块的逆时针旋转特征,针对上述矛盾,本文利用地块及其周边地区的地质和地形变测量资料(包括GPS和水准),分析了地块周边的地震活动随时间的变化,认识到鄂尔多斯地块的南北边界与东边界的构造活动存在交替性以及鄂尔多斯地区的构造运动以地块为单元的运动特点。鄂尔多斯地块与周边地块间的相对运动是通过它们之间边界带的变形和相对位移来实现的,近几年来,鄂尔多斯地块的南北边界带处于活动时期,但从长时期来看,鄂尔多斯地块相对阿拉善和阴山地块向东南运动,同时伴随着逆时针方向的旋转。     

川滇地区活动块体最新构造变动样式及其动力来源

基于“活动块体”的基本概念,综合历史地表破裂型地震的空间分布、主干活动断裂和次级活动断裂的展布特征等,川滇地区可划分出4个一级块体:马尔康块体(Ⅰ)、川滇菱形块体(Ⅱ)、保山-普洱块体(Ⅲ)和密支那-西盟块体(Ⅳ)等;受次级北东向断裂的切割,川滇菱形块体(Ⅱ)可进一步划分为川西北(Ⅱ_1)和滇中(Ⅱ_2)2个次级块体,保山-普洱块体(Ⅲ)包括保山、景谷和勐腊等3个次级块体(Ⅲ_1,Ⅲ_2,Ⅲ_3)。通过断错地貌学的定量研究,厘定了川滇地区各级块体主干边界活动断裂的基本类型和长期滑动速率值;运用矢量分析的方法确定了块体的运动状态,并讨论了变形协调性问题,指出川滇地区各级块体运动是平移、转动和隆升等3种基本运动的复合或叠加,其中马尔康块体、川西北和滇中两个次级块体南东向或南南东向平移速率1～5mm/a,顺时针转动角速率1.4～4°/Ma,隆升速率1mm/a左右;保山-普洱和密支那-西盟两块体也发生过大规模的顺时针转动.它们是印度板块与欧亚板块碰撞、印度板块北移引起板块边缘或内部变形局部化和差异运动的应交响应。由于存在横向活动逆断裂带对东向或南东向平移分量的吸收和转换,青藏高原物质的向东逃逸量或挤出量是有限的,为“叠瓦状道冲转换-有限挤出模型”。     

由小震震源机制解得到的鄂尔多斯周边构造应力场

利用格点尝试法首先分区对鄂尔多斯地块周边的 30 0 0多个小震震源机制解进行了处理。结果显示 ,在震源机制解覆盖的时段内 ,地块周边地区的平均构造应力场有以下特征 :地块周边主要以水平构造作用力为主 ,且其主压应力轴走向以地块西南侧为中心 ,从北至东呈扇形展布。在分区基础上 ,对各区的平均主应力轴分布进行了扫描 ,得到了其随时间的变化过程。其中渭河、六盘山和银川区的构造应力场相对稳定 ,临汾和同心区的构造应力场变化复杂 ,临河、包头、呼和、大同和太原区的构造应力场变化与该区的几次中强地震有密切关系。另外 ,地块周边除个别区外大多数区域在 1992年和 1996年前后 ,主压应力轴走向有趋近于N75°E的现象     

中国大陆及其邻区强震活动与活动地块关系研究

从活动地块假说出发 ,在活动地块研究的基础上 ,探讨了中国大陆及邻区活动地块与强震活动的关系。研究指出 ,主要构造变形和强烈地震大都发生在活动地块边界。在占总面积 17%的活动地块边界上 ,集中了全部的 8级以上巨大地震和 86 %的 7级以上大地震 ,其释放能量占全部总能量的 95 %以上 ,表明中国大陆及其邻区活动地块边界带控制了绝大部分的强地震。从活动地块的整体来看 ,强震活动不仅显示出显著的韵律性特征 ,而且其高、低起伏基本上与中国大陆地区一致 ,只是强震活跃时段有时稍长于中国大陆。各轮回强震活动都有各自活动的主体地区 ,反映了不同活跃期内地块的不同活动方式。文中还从现今地壳运动角度 ,讨论了活动地块运动速率与强地震活动水平之间的可能联系。     

扬子地块东部燕山期埃达克质(adakite-like)岩与成矿

通过对扬子地块东部与Cu-Au等金属成矿有关的燕山期侵入体岩进行元素和同位素地球化学研究,揭示出:(ⅰ)扬子地块东部许多与金属成矿有关的侵入岩为埃达克质岩,它们可能主要由玄武质下地壳物质在增厚的条件下熔融形成,玄武质岩浆的底侵作用可能为这些岩石的形成提供了热量;(ⅱ)高压(1.2～4.0 GPa)、高温(850～1150℃)的下地壳环境不仅有利于流体的产生,而且也有利于埃达克质岩浆的产生。形成于高压高温条件下的埃达克质岩浆不仅能够携带大量流体和Cu-Au等成矿金属物质,而且易于将这些物质带到地壳浅处,有利于Cu-Au等金属矿床的形成。     

云南的地壳S波速度与泊松比结构及其意义

利用远震三分量宽频数字记录获取了云南地区23个台站下方的体波接收函数, 以此反演得到云南地区的地壳S波速度结构与地壳泊松比的分布特征. 结果表明, 云南地区地壳厚度从北到南逐渐减小, 西北端的中甸地壳厚度可达62.0 km, 而最南端的景洪仅为30.2 km. 特别值得注意的是在楚雄地区存在一个近乎南北向走势的Moho面隆起区域, 在东川地区存在一个大概与之平行的Moho面凹陷. 另外, 云南地区地壳上地幔S波速度结构存在明显的横向不均匀性, 有的地区不但在上地壳10.0 ～ 15.0 km范围内存在低速层, 而且在下地壳30.0 ～ 40.0 km之间还存在低速层. 地壳泊松比整体偏高, 但与地壳的速度结构有较好的对应关系, 在这样一个高泊松比的背景上仍呈现出了明显的块体分布特征. 综合分析速度结构和泊松比分布, 发现在以小江断裂为东边界, 玉龙雪山断裂为西边界的"川滇菱形块体"上, 除了地震活动十分频繁外, 还具有高泊松比和复杂的壳幔速度结构特征. 这一特征与周边地区存在明显的差别, 这将为深入研究青藏高原岩石圈物质东向流动提供了地球物理学证据.     

强震造成的活动地块地壳形变差异探讨

20 0 1年 11月 14日发生在昆仑山口西的 8 1级地震 ,在地表产生了长度大于 35 0km的破裂带 ,最大水平位移 6m左右 ,为左旋走滑断层。在昆仑山口西 8 1级地震周围不同活动地块内不同构造部位布设的GPS基准站对地震的响应存在明显的差异。其中位于柴达木活动地块内部的德令哈基准站在地震的当天观测到 7 5mm的同震位移 ,位于川滇活动地块西南边界带的下关基准站在震后 3d发生了 6 8mm以上的明显位移 ,而位于同一地块内部的昆明基准站和位于祁连山活动地块内的西宁基准站、位于拉萨活动地块内的拉萨基准站震时和震后都没有产生明显的位移。GPS基准站的观测资料表明 ,强震所处的活动地块和其相邻活动地块对强震有明显的响应 ,如果相隔一活动地块 ,则受强震的影响较小 ;在活动地块内 ,活动强烈的边界带或其它活动较强的部位对强震引起的地壳形变的响应明显大于活动强度较弱的部位 ;强震对相邻活动地块影响的差异 ,主要与强震所处活动地块运动时对其产生的作用方式的差异有关     

川滇地区成组强震活动的有序步进特征

研究了川滇主要地震构造带历史成组强震和现今小震的空间-时间活动图像.分析结果:在垂直断层走向两侧约30km范围内的强震活动,在北西、南北、北东走向的构造带间相继交替发生,存在有序步进的联动现象.这可能也是川滇成组强震活动的一个基本特点,且现今小震活动亦呈现此特点.最后对此现象概述了目前力学机理方面的初步认识.     

动态地壳形变与川滇地区成组强震活动

初步分析了1982年以来川滇地块的地震,存在2组强震活动,即1988～1989年澜沧、巴塘、小金地震,1995～1996年孟连、武定、丽江地震.研究了川滇地区跨断层短水准、短基线、连续蠕变观测资料在这2组强震前中期-短期的形态异常和年速率动态异常.震前形变异常场地震数的比例在云南地区为0.33～0.42, 而四川地区较低.部分场地出现的异常时段有一定的同步性.文中对跨断层形变异常图像与成组强震关系作了初步的讨论.     

1966年以来华北地区一系列七级大震破裂过程的数值模拟

用非连续变形分析方法(DDA+FEM)数值模拟，在华北地区各地块相互制约的块体系统环境中，地块边界断层上发生1966年邢台地震、 1969年渤海地震、 1975年海城地震、 1976年唐山地震等不同类型破裂模式大震的破裂过程. 数值模拟结果给出每个大震释放的主应力场，最大剪应力变化等值线图，地震前后位移变化矢量图，发震断层滑移随时间变化以及走滑错距和应力降等震源参数. 这些结果与地震的震源机制，用地震波资料研究得到的震源参数,宏观等震线,地表观测的水平位移矢量图基本一致. 其中1969年渤海地震正交破裂模式的结果与宏观等震线及小震分布图像更接近. 1976年唐山地震复杂震源模式与该震早期余震分布图像更相符. 表明用DDA+FEM方法进行数值模拟研究，能较好地模拟地震破裂过程.