基于InSAR和GNSS约束的2021年玛多MS7.4地震同震形变场及断层滑动分布

据中国地震台网测定,2021年5月22日青海省果洛藏族自治州玛多县发生7.4级地震,震中位于青藏高原中部的巴颜喀拉块体,不同于其他7级地震往往多发生在块体边界带上,此次地震是发生于巴颜喀拉块体内部区域的一次强震。本次典型块体内部大地震的发生意味着块体的相互作用加剧,引起了学者们广泛关注。本文利用GNSS和Sentinel-1 InSAR数据获取了玛多地震的同震形变场,并以此为约束,选用弹性半无限位错模型,反演了玛多地震的同震位错分布。升、降轨InSAR同震形变场显示玛多地震造成了显著的地表形变,升轨最大LOS向位移达1.1m,降轨最大LOS向位移达0.9m。研究结果表明,该地震造成了明显的长度约160km的地表破裂。断层面位错分布反演结果显示,发震断层由主断层和分支断层组成,主断层倾向北,倾角85°,平均滑动角-11.25°,分支断层倾向南,倾角68°,平均滑动角-11.39°。同震优势滑动分布区域主要分布在地下0～17km深度范围,最大滑动量约为4.34m,位于断层东侧东草阿龙段,反演得到的矩震级为M_W7.4。发震断层破裂多个凹凸体,且该地震是一次不对称的双侧破裂事件。综合地球物理及地质资料分析认为,主发震断裂为靠近巴颜喀拉块体北边界的昆仑山口—江错断裂。震中区域形变结果显示,此次玛多地震增强了巴颜喀拉块体在东北部地区挤压应力积累的特征,表现在东昆仑断裂玛沁段应力有所增加,值得后续深入研究和关注。     

阿尔泰塔尔浪地区斜长角闪岩和辉长岩的形成时代、地球化学特征和构造意义

阿尔泰塔尔浪地区出露一些斜长角闪岩和辉长岩。其中,斜长角闪岩为基性岩浆岩变质的产物,SiO_2含量为45.42%～52.96%,具有较高的Al_2O_3(13.14%～17.92%)、Fe_2O_3~T(9.08%～16.88%)和TiO_2(0.82%～3.23%)含量。斜长角闪岩样品稀土元素曲线比较平坦,轻重稀土元素分馏不明显(La/Yb_N=1.53～1.79),无明显的Nb和Ta亏损。通过野外产状及地球化学特征分析,认为该斜长角闪岩形成于海山的构造环境。辉长岩SiO_2(46.96%～49.86%)含量稍低,TiO_2(0.38%～1.89%)变化较大,并富Al_2O_3(15.0%～20.81%)、CaO(10.13%～11.60%),具有中等至较高MgO含量(7.3%～8.3%)和相对较低的钾含量(K_2O=0.34%～1.03%),属亚碱性岩石系列(Na_2O>K_2O)。辉长岩呈现两种稀土元素组成特征。一种轻重稀土分馏不明显,配分曲线比较平坦(La/Yb_N=1.10～1.67),具有轻微的Eu正异常(δEu=1.03～1.10);另一种轻重稀土元素分馏较明显(La/Yb_N=5.97～6.39)并具有正的Eu异常(δEu=1.31～1.44),反映其形成过程中可能受到斜长石堆晶的影响。在微量元素蛛网图上,辉长岩具有明显的Ti、Nb和Ta负异常和Pb、Sr正异常,反映出明显的消减带岩浆特征。角闪石的~(40)Ar-~(39)Ar测年结果显示,辉长岩样品的坪年龄为266.9±6.1Ma,且年龄坪谱显示在其形成之后没有受到后期热事件的明显干扰,基本上反映了辉长岩的形成年龄。斜长角闪岩的~(40)Ar-~(39)Ar结果呈现出似马鞍型坪谱,其中最小的年龄坪(297.3±6.1Ma)可能反映了最近一期的变质事件,而且明显早于辉长岩的侵入。斜长角闪岩和辉长岩不同的形成时代和地球化学组成表明二者可能代表了两期不同的基性岩浆活动。斜长角闪岩所具有的板内和消减带的复合特征表明其原岩可能是洋壳在俯冲消减过程中增生的海山残片,而辉长岩所具有消减带特征显示在二叠纪时期阿尔秦地区仍存在受俯冲作用影响的地幔源区。阿尔泰二叠纪岩浆活动无论在岩浆属性还是规模上都与泥盆和石炭纪的岩浆活动存在巨大差异,表明这两个时期的构造背景存在较大不同,可能反映阿尔泰正处于某种构造转换机制的控制之下。     

柴达木盆地西部地区断裂类型及油气勘探意义

为研究柴西地区油气成藏及其与青藏高原隆升的关系,我们借助生长断层定性和定量分析,总结出该区断裂在演化上总体可归纳为两个主要形成时期和4种表现形式：早期形成时期(E1＋2?N),中生代以来开始活动,多数终止于下油砂山组末(约14.9 Ma); 晚期形成时期(N?Q),上油砂山组开始活动,狮子沟组(约8.2 Ma)以来活动尤为剧烈,持续至今。在形式上主要表现为限于下或上构造层的生长断层; 贯穿下、上构造层的生长断层和后期断层4类。柴西地区的这种断裂构造特征,与青藏高原的分阶段隆升相对应,控制着该区的油气运移、成藏、保存及改造,对我们在柴西地区的油气勘探工作具有重大意义。     

论中国含油气区的构造环境性质、分区及其成油气专属性

在前中生代,形成了华北、扬子和塔里木等较大的海相及海陆交互相含油气区（盆地）,构造格架呈南北分异。经海西-印支运动,形成统一的中国大陆板块,且整体构造格架演变为东西分异。根据盆地结构、构造变形样式、岩浆活动、地温场、壳幔结构及壳幔连通程度等方面的特征,论述了中、新生代中国含油气区的大地构造环境性质与含油气特征。据此划分出 4个具有不同构造环境性质的含油气区：①东部裂谷伸展区,其西带为华夏裂谷系,以产下第三系和白垩系原油为主,东带为大陆架裂谷系,以产下第三系煤型气为主;②中部克拉通构造稳定区,以产古生界天然气为主;③西北构造反转区,含油气层系较多,油气成因类型也多样;④特提斯碰撞-走滑区,构造变形复杂,部分地区具有较好的油气资源前景。进一步讨论了油气形成的"构造环境专属性"问题。     

喜马拉雅山脉的地质地貌特征:来自SRTM数字高程模型和降水量数据的约束

利用GTOPO30和SRTM3数字高程(DEM)数据,提取了喜马拉雅山脉(造山带)的数字高程模型并对其进行了地质地貌的初步分析。从SRTM3数字高程数据提取出坡度数据,初步分析了喜马拉雅山脉坡度和高程的特征。数字高程和坡度图清楚地展现了喜马拉雅大型断裂带(构造边界)的空间分布特征。分析了中国气象局下属的西藏、青海、四川和云南4省区气象观测台站55年来的年平均降水量观测数据、喜马拉雅山脉南坡的年平均降水量数据、喜马拉雅DEM和裂变径迹数据,发现喜马拉雅山脉从东至西,年平均降水量逐渐减少,地形起伏逐渐变小,而高程渐次升高,与此同时剥蚀速率降低;从北至南,年平均降水量逐渐增加,地形起伏增大,高程快速降低,而剥蚀速率则急剧升高。这充分说明了喜马拉雅年平均降水量大的地区,地表剥蚀作用相对较强,年平均降水量小的地区,地表剥蚀作用则较弱,即:在喜马拉雅地区,长周期的地表剥蚀过程(可长达数个百万年时间尺度)和短周期(仅仅50年)的降水量观测是耦合的。     

影响深埋长隧道岩爆的主要因素分析

岩爆是深埋长隧道的主要工程地质问题之一。影响岩石发生岩爆的主要因素有围岩性质、埋深、区域构造应力、地形地貌、活断层和地震等。文中对上述因素对岩爆的影响进行了分析,并指出精细的地面地质调查是合理评价深埋长隧道岩爆的基础。     

Heterogeneous strain regime in the eastern margin of Tibetan Plateau and its tectonic implications

The eastern margin of Tibetan Plateau is one of the most active zones of tectonic deformation and seismicity in China. To monitor strain buildup and benefit seismic risk assessment, we constructed 14 survey-mode global position system(GPS) stations throughout the northwest of Longmenshan fault. A new GPS field over 1999–2011 is derived from measurements of the newly built and pre-existing stations in this region. Sequentially,two strain rate fields, one preceding and the other following the 2008 MW7.9 Wenchuan earthquake, are obtained using the Gausian weighting approach. Strain field over1999–2007 shows distinct strain partitioning prior to the2008 MW7.9 Wenchuan earthquake, with compression spreading over around Longmenshan area. Strain field derived from the two measurements in 2009 and 2011 shows that the area around Longmenshan continues to be under striking compression, as the pattern preceding the Wenchuan earthquake, implying a causative factor of the sequent of 2013 MW6.7 Lushan earthquake. Our GPSderived dilatation shows that both the Wenchuan and Lushan earthquakes occurred within the domain of pronounced contraction. The GPS velocities demonstrate that the Longriba fault underwent slight motion with the faultnormal and-parallel rates at 1.0 ± 2.5 mm and 0.3 ± 2.2 mm/a; the Longmenshan fault displayed slow activity, with a fault-normal rate at 0.8 ± 2.5 mm/a, and a fault-parallel rate at 1.8 ± 1.7 mm/a. Longriba fault is on a par with Longmenshan fault in strain partitioning to accommodate the southeastward motion of eastern margin of the Tibetan Plateau. Integrated analysis of principal strain tensors, mean principal stress, and fast directions of mantle anisotropy shows that west of Sichuan is characterized as mechanically strong crust-mantle coupling.     

用多层变密度直接反演法研究下扬子地区的岩石圈构造

本文用多层变密度直接反演方法研究下扬子地区的岩石圈结构,并讨论其大地构造涵义及演化问题。文中给出了三次样条密度-深度函数的重力正演公式,采用非线性最小二乘优化算法,得到岩石圈内G_5、G_6、G_7三个主要密度界面,它们分别相应于中地壳低密度层底面、Moho面和上地幔顶部低密度层上界面。通过岩石圈结构分析,得到以下结果:杭州湾—海盐—嘉兴—长兴—高淳—芜湖隐伏深断裂是一条北西向的一级构造边界,它对下扬子区的大地构造发展和地壳演化有重要影响。     

研究“源兆”的若干问题及途径分析

从位场理论的观点讨论了场和源的概念,建议将“场兆”改称为构造前兆,将“源兆”称为震源前兆。文中还分析了震源体与各种前兆观测方法探测的深度,并根据地磁与重力观测方法不同的物理基础和地质基础,指出震磁效应对于研究震源前兆的特殊意义,文中还介绍了１９７６唐山地震观测到震源前兆的部分实际地磁资料。