鄂尔多斯西南缘活动构造几何图像、运动特征及构造变形模式

正鄂尔多斯西南缘是青藏地块、鄂尔多斯地块、阿拉善地块和秦岭造山带之间的交界位置,分布多组不同走向的活动断裂,是块体主要边界断裂运动性质由左旋走滑向挤压逆冲,再向走滑拉张变化的构造转换区,区内构造活动强烈,变形样式复杂。同时,鄂尔多斯西南缘还处于青藏高原向北东方向扩展的最前缘,因此,是限定高原扩展模式和认识鄂尔多斯西南缘及     

祁连山—六盘山地震带中上地壳各向异性研究

正祁连山—六盘山地震带位于青藏高原东北部的大型边界变形带,地处青藏块体、阿拉善地块和鄂尔多斯地块的交汇处,是中国大陆内部强烈地震发生的主要地区之一。该地区在新构造运动上属于比较活跃的区域,有着较强的地震活动性,主要受到NE向的现代构造应力场的作用,使之产生强烈的地壳变形和断裂活动。祁连山—六盘山地震带总体形态为北西向     

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。     

青藏高原东北缘地区Pn波速度的横向变化

搜集整理了中国国家地震台网和区域地震台网记录的Pn波到时资料，利用层析成像方法分析了青藏高原东北地区上地幔顶部P波速度及其各向异性的横向变化．结果表明，该地区Pn波的平均速度偏高，为8.09 km/s；构造上稳定的柴达木盆地下面，上地幔顶部Ｐ波速度较高，而构造上比较活跃的山西地堑地区波速则较低．1920年发生海原大地震的地区，上地幔顶部是Ｐ波速度偏低的地区．一个值得注意的结果是，与天山挤压带上地幔顶部Ｐ波速度偏低的情况不同，在青藏高原东北缘的祁连山现代挤压变形带地区，上地幔顶部是Ｐ波速度偏高的地区．鄂尔多斯地块下面，波速度不均一，存在高低速的变化．这与该地块四周皆有强地震活动、地块本身可能有整体的构造运动有关．      

维西-贵阳剖面重力异常与地壳密度结构特征

<正>维西-贵阳剖面地处青藏高原东南缘的关键地段,纬向切割康滇黔构造区,西端毗邻青藏高原东构造结,东部伸入华南地块。青藏高原东南缘为青藏高原和扬子地台之间的构造过渡带,是印度-亚洲挤压碰撞或会聚导致青藏高原物质侧向挤出向东南逃逸的场所。该区地质构造演化十分复杂、构造变形十分强烈和发育,大型走滑断裂之间夹持的地体,组成巨型侧向挤出地体群,剪切走滑与推覆构造发育、块体增生与挤出交替,同时,该区地震活动频繁,为我国地震活动最为强烈地区之一,即著名"南北地震带"南段。因此,该     

鄂尔多斯块体西缘地壳介质各向异性:从银川地堑到海原断裂带

通过收集鄂尔多斯块体西缘固定地震台网2010年6月至2017年8月的近场地震资料,选择符合剪切波分裂分析的14个台站记录的共137个有效事件波形,得到了剪切波分裂参数,即快剪切波（简称快波）偏振方向和慢剪切波（简称慢波）时间延迟.结果表明,研究区的快波偏振方向和慢波时间延迟具有明显的分区特征,快波偏振方向主要与构造应力场方向或者断层走向大体一致.鄂尔多斯西缘紧邻块体边界的台站,快波偏振方向自北向南呈现NS、NNE、NE向的变化,与青藏高原东北缘主压应力方向变化基本一致.银川地堑东西两侧的快波偏振方向有差异,东侧区域主要受青藏高原NNE向挤压和黄河-灵武断裂共同影响,而西侧区域可能受到阿拉善块体与鄂尔多斯块体之间的NW方向的主张应力和阿拉善块体内部应力分布的影响;鄂尔多斯块体、阿拉善块体与青藏高原的交汇区快波优势偏振方向为NE向,与青藏高原东北缘主压应力方向一致;海原断裂带及以南区域快剪切波优势偏振方向为WNW向,与断裂走向基本一致,较好的说明了海原断裂带为活跃的活动断裂.构造与断裂分布都是控制快波偏振方向的主要因素,走滑断裂上的台站快波偏振方向与断裂走向一致,表明这些台站主要受到断裂的强烈影响;走滑断裂附近的个别台站快波偏振方向呈现与构造应力场一致的方向,表明几乎没有受到断裂的影响.鄂尔多斯、阿拉善与青藏高原的交汇区平均时间延迟高于其他地区,反映了青藏高原在NE向运动过程中,受到稳定的鄂尔多斯块体阻挡作用,导致了交汇区地壳介质各向异性程度增加.以海原断裂带到六盘山断裂带为界,其两侧区域的各向异性差异性明显,揭示了应力与介质特性的差异,暗示其邻近区域,特别在海原断裂带东端到六盘山断裂带与鄂尔多斯块体西缘交汇区域,可能有较高的强震危险背景.本研究还对该区域的地壳和上地幔的耦合问题进行了初步讨论.     

鄂尔多斯地块北部及邻区Pn波速度结构与各向异性

利用鄂尔多斯地块北部及其邻区2008—2018年期间固定台网的地震波形记录,手动拾取出高质量的Pn波到时资料,反演获得了研究区上地幔顶部的Pn波速度结构及各向异性。结果表明:鄂尔多斯地块北部及其邻区上地幔顶部的Pn波速度存在明显的横向不均匀性,与区域地质构造和地震活动相关;研究区内平均Pn波速为8.18 km/s,鄂尔多斯地块内部表现出大范围的高速异常,阿拉善地块的高速异常体中存在低速异常现象,河套断陷带、阴山—燕山造山带、银川—吉兰泰断陷带和海原—六盘山弧形断裂带区域均表现为显著的低速异常,河套断陷带下方存在向鄂尔多斯地块内部延伸的明显低速异常条带,大同火山群下方存在强低速异常;多数历史强震均发生在低速异常区或高低速异常过渡带上;鄂尔多斯地块内部Pn波各向异性快波方向西部为近NE?SW向,而东部为近NW?SE向,河套断陷带和鄂尔多斯地块西缘、青藏高原东北缘与阿拉善地块的交界带以及阴山—燕山造山带的各向异性快波方向总体均呈现为NW?SE向,而阴山—燕山造山带东部则呈NE?SW向。      

鄂尔多斯及邻区地壳S波速度和各向异性结构的全波形层析成像研究

鄂尔多斯及邻区一直是研究活动地块间相互作用和物质运移的热点区域.青藏高原的扩展与鄂尔多斯地块内部及周缘的变形之间的耦合关系仍有待厘定.基于“中国地震科学台阵探测”项目的密集台阵和固定台网数据,本文利用区域地震全波形层析成像方法获得了研究区三维S波速度和径向各向异性结构,结果表明：鄂尔多斯地块存在以37°N为界的南北速度结构差异,南部的相对低速反映了较厚的地壳,与地形地貌相对应;鄂尔多斯西南缘在中、上地壳表现为负径向各向异性结构特征,S波速度扰动在中地壳呈显著的低速异常,延伸到鄂尔多斯西南部,该区域作为青藏高原扩展的前缘,速度结构特征反映了中地壳滑脱,上地壳缩短变形的地壳增厚模式;具有扩展早期构造变形特征的阿拉善地块南部呈相对低速,在上地壳表现为明显的负径向各向异性;鄂尔多斯东缘的山西断陷带存在南北速度结构差异,断陷带北部下地壳为低速异常,反映受地幔热物质改造的软弱物质堆积,断陷带中部则呈相对高速结构特征,推测其深部构造应力、应变环境比较稳定;负径向各向异性结构在南北地震带北段和山西断陷带浅部均有分布,为深入研究地震活动性与地壳速度结构的关系提供了波形成像证据．     

青藏高原东北地区地震重新定位及其活动特征

青藏高原东北地区是青藏块体、阿拉善块体和鄂尔多斯块体的汇聚部位．为探索该区的构造特征,结合地质构造绘出4条剖面线．对剖面两侧各40km 范围内的ML3.0及研究区范围内ML4.0的388次地震做了重新定位．重新定位后,36％ 的地震震中变化达5km以上;给出深度的地震数比重新定位前增加了50％．青藏高原东北地区似三联点构造区,历史上曾发生过3次8级以上大震,现今微震活动也很频繁,反映出青藏高原东北地区三大块体间的现代构造运动仍然十分强烈．      

青藏高原东北缘祁连山造山带至阿拉善地块壳幔电性结构研究

在青藏高原东北缘祁连山造山带至阿拉善地块之间完成了一条372km的大地电磁剖面,通过二维反演计算,获得了沿剖面180km深的壳幔电性结构模型,结合研究区地质和地球物理资料开展综合分析,研究结果表明:(1)剖面自南向北所经过的祁连山造山带、走廊过渡带和阿拉善地块对应3种壳幔电性结构模型:东祁连壳幔高-低-高阻似层状电性结构、河西走廊壳幔低阻带状电性结构和阿拉善南缘壳幔高-低-高阻层状电性结构.(2)剖面所经过的主要断裂带在电性结构上表现为低阻异常带或电性梯度带,并且止于中上地壳或消失于下地壳低阻层中.除这些分布于中上地壳的断裂系统以外,在下地壳至上地幔顶部还存在两条切割莫霍面的壳幔韧性剪切带:西华山北缘壳幔韧性剪切带和阿拉善南缘壳幔韧性剪切带.其中,西华山北缘壳幔韧性剪切带可能是1920年海原8.6级地震发生的深部背景之一;而阿拉善南缘壳幔剪切带可能是卫宁北山燕山晚期和喜山期幔源岩浆上升到地壳浅部或喷出到地表的通道,为在该区域寻找晚中生代至新生代含矿隐伏岩体提供了深部电性结构依据.(3)由若干形状不规则、彼此不相连的"碎块状"极高阻块体组成的中上地壳与"似层状"的中下地壳低阻层共同构成的地壳电性结构,是引起青藏高原东北缘强烈破坏性地震最佳的地壳电性结构组合之一.印度板块向欧亚板块俯冲碰撞楔入引起青藏高原块体向北东方向运移与阿拉善地块向南的俯冲碰撞楔入,是青藏高原东北缘强震活动带产生的动力学背景.     

Present-day tectonic movement in the northeastern margin of the Qinghai-Xizang (Tibetan) plateau as revealed by earthquake activity

IntroductionAccording to the division of Neo-tectonically active blocks northeastern Qinghai-Xizang (abbreviated as QX thereafter) plateau is a juncture region where 3 intra-continental subplates, the Qinghai-Xizang, Xinjiang and North China subplate, meet with each other (DING, 1991). The subplates generally consist of blocks. Specifically, around the Yinchuan-Haiyuan (quasi-trijuncture( (TIAN, DING, 1998), where the 3 subplates meet, to the south locates the Gansu-Qinghai (GQ) blo…     

Present-day tectonic movement in the northeastern margin of the Qinghai-Xizang (Tibetan) plateau as revealed by earthquake activity

Characteristics of present-day tectonic movement in the northeastern margin of Qinghai-Xizang plateau (Tibetan) are studied based on earthquake data. Evidence of earthquake activity shows that junctures between blocks in this area consist of complicated deformation zones. Between the Gansu-Qinghai block and Alxa block there is a broad compressive deformation zone, which turns essentially to be a network-like deformation region to the southeast. The Liupanshan region, where the Gansu-Qinghai block contacts the Ordos block, is suffering from NE-SW compressive deformation. Junction zone between the Ordos and Alxa block is a shear zone with sections of variable trend. The northwestern and southeastern marginal region of the Ordos is under NNW-SSE extension. The above characteristics of present-day tectonic deformation of the northeastern Qinghai-Xizang plateau may be attributed to the northeastward squeezing of the plateau and the resistance of the Ordos block, as well as the southeastward extrusion of the plateau materials. Foundation item: State Natural Science Foundation of China (49732090) and the Development Program on National Key Basic Researches under the Project Mechanism and Prediction of Continental Strong Earthquakes (95-13-02-05). Contribution No. 00FE2003, Institute of Geophysics, China Seismological Bureau.     

利用虚拟地震测深法约束青藏高原东北缘及周边地区地壳厚度

青藏高原东北缘作为高原向外扩张的最前缘地区,代表了高原最新的变形状态,是研究青藏高原变形加厚的关键地区.本文利用"中国地震科学台阵探测"项目在南北地震带北段布设的密集宽频带流动台阵资料,采用虚拟地震测深方法（VDSS）,对青藏高原东北缘及周边地区的地壳厚度进行了研究,以期为研究青藏高原东北向扩展的前缘位置,以及扩展的动力学模式等提供地球物理学依据.波形模拟的结果显示,研究区地壳厚度变化剧烈.其中,祁连和西秦岭地块内地壳厚度存在明显的东西向横向变化,以103°E为界,东部地区为45~50 km,而西部地区地壳已明显增厚,约达到55 km以上.与祁连造山带相邻的阿拉善块体南缘地壳也明显加厚,接近55 km,而阿拉善块体内部地壳厚度约为45~50 km.与其他研究地区相比,鄂尔多斯地块地壳相对要薄,但整体而言,鄂尔多斯地块地壳呈现南北薄（约45 km）、中央厚（约50 km）的形态特征.此外,在六盘山断裂带台站下方观测到复杂的SsPmp震相,推测为双Moho界面结构.结合其他地球物理学证据,我们认为青藏高原东北缘地区地壳增厚方式以均匀缩短增厚为主,且高原向北东扩展的前缘已越过祁连山北缘断裂,进入阿拉善块体南缘地区.     

基于地壳介质各向异性分析青藏高原东北缘构造应力特征

青藏高原东北缘由于受到多个构造块体的共同约束,表现出复杂的地球物理特性和地质特性,本文利用甘肃数字地震台网(2001-2008年)的观测资料,采用系统分析方法(SAM),进行地壳剪切波分裂分析,获得研究区内18个台站共1005条记录的剪切波分裂参数.研究结果表明,青藏高原东北缘介质各向异性在空间上存在差异,慢剪切波延迟时间表明了地壳介质各向异性的强弱变化特征,快剪切波平均偏振方向则反映了本区区域构造应力的空间变化特征.分析认为,祁连山-河西走廊活动构造区直接受青藏地块与阿拉善地块间相互作用,与青藏地块构造应力一致;甘东南活动构造区的应力环境主要受到内部活动断裂的共同作用,具有局部构造应力的特征.     

DEEP ELECTRICAL STRUCTURE BENEATH THE 1954 MS7.0 MINQIN,GANSU EARTHQUAKE AND ITS SEISMOTECTONIC ENVIRONMENT

On 31 July 1954, an M_S7.0 earthquake occurred southeast of Minqin, Gansu Province, northwestern China. Its epicenter was located at the edge of the Alxa block, subject to northeastward compression of the Tibetan plateau, resulting in active tectonics there. Because of few records and field investigations, the seismogenic fault and tectonic setting of this event remain unclear. To probe the deep structure of this region, magnetotelluric (MT) measurements have been carried out near the epicenter, and new data of 28 sites were collected. Using the methods including the remote reference, "robust" and phase tensor decomposition, these MT data were processed, followed by NLCG two-dimensional inversion of the data to reveal the deep electrical structure of the study area. Combining with previous studies, geologic interpretation of the MT survey suggests that the Minqin earthquake of 1954 may be related to the Hongyashan-Sidaoshan Fault, which is a high-angle thrust with left-slip component. It lies between the Tibetan plateau and the Alxa block, where substantial elastic strain has accumulated due to the northeastward extrusion of the plateau, leading to occurrences of several earthquakes greater than M_S5.0 in the history. Our electrical structure derived from the MT survey supports the following tectonic interpretations:The Tibetan plateau expands to the northeast in a flower-like style while the Alxa block subducts to southwest in a listric-shaped manner, which forms the northeastward growth pattern of the Tibetan plateau. The forefront of the plateau expansion is around the Hongyashan-Sidaoshan Fault, indicating that the extension of the plateau has surpassed the Hexi Corridor to the southern margin of the Alxa block. The deformation nearby the Hongyashan-Sidaoshan Fault could be linked to the northeastward propagating extrusion of the Tibetan plateau as a far-field dynamic effect of the India-Eurasia collision. The Tibetan plateau is continuing to grow northeastward, resulting in folds and thrusts in the Hexi Corridor, and even farther to the southern margin of the Alxa block.     

南北构造带北段上地幔各向异性特征

对布设在南北构造带北段的中国地震科学探测台阵项目二期674个宽频带流动台站和鄂尔多斯台阵21个宽频带流动台站记录的远震XKS(SKS、SKKS和PKS)波形资料作偏振分析,采用最小切向能量的网格搜索法和"叠加"分析方法求得每一个台站的XKS波的快波偏振方向和快、慢波的时间延迟,并结合该区域出版的122个固定台站的分裂结果,获得了南北构造带北段上地幔各向异性图像.快波方向分布显示青藏高原东北缘、阿拉善块体和鄂尔多斯块体西缘的快波方向主要表现为NW—SE方向,秦岭造山带的快波方向为近E—W方向,鄂尔多斯块体内部的快波方向在北部为近N—S方向,南部表现为近E—W方向.时间延迟分布来看,鄂尔多斯块体的时间延迟不仅明显小于其周缘地区,而且小于其他构造单元,特别是在高原东北缘、阿拉善块体和鄂尔多斯块体的交汇地区的时间延迟很大,反映了构造稳定单元的时间延迟小于构造活跃单元.通过比较快波方向的横波分裂测量值与地表变形场模拟的预测值,并结合研究区地质构造和岩石圈结构特征分析表明,在青藏高原东北缘、阿拉善块体和鄂尔多斯块体西缘各向异性主要由岩石圈变形引起,地表变形与地幔变形一致,地壳耦合于地幔,是一种垂直连贯变形模式;秦岭造山带的各向异性不仅来自于岩石圈,而且其岩石圈板块驱动的软流圈地幔流作用不可忽视;鄂尔多斯块体内部深浅变形不一致,具有弱的各向异性、厚的岩石圈和构造稳定的特征,我们认为其各向异性可能保留了古老克拉通的"化石"各向异性.     

青海地区中强地震震源过程的宽频带资料分析

１９８８年至１９９０年,青海地区发生了４次震级大于６．０的地震,本文利用全球数字地震台网（ＧＤＳＮ）的宽频带波形资料,通过波形模拟,结合地质结造的背影资料对这几个地震的震源破裂和发震构造背景进行了研究。通过台站的视震源时间函数（ａＳＴＦ）和视时间差（ａＴＤ）的分析,特别对震源的复杂性进行了讨论。本文的研究从震源分析的角度进一步支持了青藏高原东北部构造应力的压力轴为接的水平的ＮＥ方向,而随着向青藏高     

六盘山断裂带及其邻区地壳结构

新生代期间,中国大陆西部受印度一欧亚板块碰撞和青藏高原隆升影响,以地壳缩短、增厚、陆内造山和强烈地震活动等为主要特征.在青藏高原东北边缘,高原物质侧向移动被鄂尔多斯地块所阻,在六盘山地区发育了一系列左旋斜冲断裂.断裂带周缘构造变形强烈,地震活动频繁,是研究青藏高原横向扩展控制大陆内部弥散变形的理想场所.本文对穿越青藏高原东北缘一六盘山断裂带一鄂尔多斯地块的宽角反射与折射地震资料使用层析成像和射线反演算法进行成像,获得了研究区地壳速度结构模型,其结果反映出六盘山断裂带两侧地壳结构、构造特征差异显著:1)上地壳层析成像结果显示鄂尔多斯盆地一侧地壳上部速度较低,等值线呈近水平状,具有典型的沉积盆地特征,而青藏高原东北缘一侧上地壳速度相对较高,横向变化剧烈,呈褶皱状,二者的分界为海原一六盘山逆冲走滑断裂;2)全地壳射线反演结果显示鄂尔多斯地块地壳速度梯度大,下地壳底部速度高由铁镁质物质组成,具有典型稳定古老克拉通的特征,青藏高原东北缘地壳速度总体较低,主要由长英质及长英-铁镁质过渡物质组成,具有典型造山带的特征,而六盘山断裂带下方地壳速度结构复杂,层面呈拱形,部分层出现速度逆转,为两个构造单元的接触过渡带;3)青藏高原东北缘一侧地壳厚度~50 km,鄂尔多斯地块地壳厚度~42 km,六盘山断裂带下方莫霍面发生叠置,揭示出青藏高原东北缘、鄂尔多斯地壳在六盘山下汇聚,较薄且刚性的鄂尔多斯地壳挤入较厚且塑性的青藏高原东北缘地壳中的构造模式.     

青藏高原东北缘壳幔过渡带研究

利用穿过青藏高原东北缘的两条地震测深剖面提供的PMP波形资料，研究了该区不同构造单元壳幔过渡带的复杂性、频谱特征和速度模型．结果表明, 鄂尔多斯盆地和陵中盆地Moho具有稳定的构造特征，壳幔耦合为简单的一级间断面；海原地震区和巴颜喀拉地块与柴达木地块结合带莫霍面具有明显的活动迹象，壳幔耦合为复杂的高、低速相间的多层壳幔过渡带，总厚度达到20多千米．不同构造单元的莫霍面差异性反映了研究区壳幔耦合层的非均匀特征；海原地震区和玛沁断裂壳幔过渡带的细结构差异, 则反映了两个陆 陆碰撞带不同的深部物质结构与地块之间的相互作用结果．      

青藏高原北部地区小震目录完整性分析

将青藏高原北部地区划分为祁连山地震带、甘东南地区、库玛地震带和柴达木一共和地块4个研究区域,基于古登堡一里希科特的震级一频度关系和震级一序号图像法对每个区域1970年以来的小震目录进行完整性分析,分别确定不同区域、不同时段的完整小震目录的震级下限,其结论可供青藏高原北部地区地震活动性分析和地震危险性评价研究时参考。