郯庐断裂带宿迁北晚第四纪以来新活动的微观证据

为探索断裂晚第四纪以来新活动的微观依据,我们以郯庐断裂带宿迁北马窑开挖探槽断层新活动断错物质为主要研究对象,结合前人工作对比分析,识别编录晚第四纪以来变形和史前地震事件遗迹,分析其活动习性,定向采集断错物质,进行显微构造分析.发现一系列丰富复杂的微观变形组构和组合.镜下多处可见张压显微变形共处、变形带被切割等二次变形现象,显示该段至少有过2次活动,早期表现为拉张,晚期显示为挤压.宏、微观构造分析结合年代分析表明,晚第四纪以来,该断层段先行引张,然后发生强烈的挤压逆冲活动,均可能伴随强烈的史前地震活动,最新活动处晚更新世末期,年代分别为距今约为1.5万年和1.2万年.     

鄂西北两郧断裂郧西段的第四纪活动与地震危险性

两郧断裂带是鄂西北地区规模最大、影响最强的断裂之一,位于秦岭断块隆起区,长约200 km,走滑运动性质,第四纪分段活动特征明显,曾于1964年发生过郧西4.9级地震。此前对该断裂郧西段的第四纪活动研究较少,直接影响着对鄂西北地区活动构造变形格局和强震危险性的整体认识和评估。本文基于遥感解译、野外地质调查和高密度电法勘探研究,发现断裂沿线发育有串珠状盆地、负向断层长谷、断层垭口和断层崖等构造地貌形态。两陨断裂在早第四纪活动明显,晚第四纪以来活动微弱,滑动速率低,未来中强地震的危险性不容低估。      

郯庐断裂带淮河南到女山湖段晚第四纪以来的新活动

以郯庐断裂带淮河南到女山湖段晚第四纪以来是否具有新活动为主要研究目标,通过遥感影像资料解译及地表反复调查,选择构造地貌显著地段开挖探槽,识别和记录其变形形态,分析其活动习性,定向采集新活动变形物质,在保持原态基础上磨制定向薄片,并进行微观构造分析论证。研究表明,断裂沿线线状构造地貌清晰,横跨断裂带的3个探槽均揭示出晚第四纪以来活动痕迹,断裂最新错断了晚更新世-全新世地层;滑移方式多表现为粘滑,典型表现为断层陡坎、楔状堆积、断层和充填裂缝等,总体显示为脆性高速变形特征,属于史前地震遗迹。上述认识部分得到微观分析证实。文中还初步探讨了淮河南北郯庐断裂最新活动特征的异同点及其可能的原因。     

基于青衣江变形河流阶地研究龙门山断裂带南段的构造活动性

龙门山断裂带南段第四纪沉积差,断层出露不明显,晚第四纪构造活动性资料零星。为了提高对龙门山断裂带南段构造活动性的认识,探索芦山地震的发震构造,文中在分析龙门山断裂带南段的地貌以及构造演化的基础上,对跨盐井-五龙断裂、大川-双石断裂和芦山盆地的青衣江不同段的6级河流阶地进行了差分GPS连续测量和细致研究,结合对高分辨率航拍影像的地质解译,得到了龙门山断裂带南段青衣江各段的河流阶地横剖面,通过不同河段河流阶地的对比分析,建立了龙门山断裂带南段青衣江河流阶地纵剖面。通过对河流阶地的变形分析,发现龙门山断裂带南段晚第四纪以来,盐井-五龙断裂的平均垂向断错速率为0.6~1.2mm/a,大川-双石断裂没有明显的垂向活动,芦山地震的发震断层控制的山前褶皱最新活动。结合龙门山断裂带南段的地壳深部结构资料和芦山地震的精定位余震资料等,认为芦山地震的发震构造不是大川-双石断裂,而是龙门山断裂带南段的山前盲逆断层和反冲断层。     

四川活动断裂的区域性特征及其与板块构造的关系

四川是我国多地震的省份。史前地震、历史地震和现代地震资料表明，四川的强烈地震无不沿晚第四纪以来有强烈活动的断裂带发生。不同强度的地震带在很大程度上与断裂的晚第四纪活动性程度相对应。活动断裂的区域特征表明，四川的活动断裂具有明显的空间分布规律性。强活动断裂分布在晚第四纪运动断块的边缘及断块内部，四川盆地内部的断裂活动性甚微。不仅如此，地质资料和断裂活动年代样品的测定结果反映了四川的活动断裂不仅具有向西部活动强度明显增大的特点，而且断裂活动的时代也有向西部逐渐更新的趋势。这种现象揭示四川断裂运动的动力来源主要来自西部印度板块的推挤，但这种推挤作用有减弱之势。活动断层上的断陷盆地，拉分盆地及断错地貌现象的研究表明，四川的主要活动断裂在中、晚更新世发生过断层性质和断层运动方向的改变。这一改变使断块的水平移动变为晚第四纪以来的主要地壳运动方式，对四川及西南地区的构造应力场，断裂运动及地震活动性产生重要的影响。联系到我国西部广大地区断层运动学特征的区域性同步变化，高原物质的横向扩展可能具有重要的控制作用。西藏高原南部广泛发育的南北向拉张构造及其控制的第四纪盆地以及西藏高原中部的大型共轭断裂系所控制的第四纪盆地沉积物时代     

柴达木盆地西南缘狮子沟断裂晚第四纪构造变形分析

狮子沟断裂位于柴达木盆地西南缘英雄岭背斜南翼。对狮子沟断裂晚第四纪构造变形进行分析,有助于理解该区长期的构造演化和地震地质灾害的评价。通过对该断裂带构造地貌调查、断层剖面和探槽研究,得到以下认识:狮子沟断裂是一条向SW方向逆冲的全新世活动断裂,断裂的逆冲活动一部分沿着山前分支断层,该分支错断了全新世早中期的冲洪相地层,晚更新世中期以来的最小垂直活动速率为0.12~0.15 mm/a;另一部分沿着盆地内隐伏分支断层活动,形成次级褶皱隆起,最近主要的一期构造活动发生在(97.93±7.98)~(59.43±3.42)ka间。这些晚第四纪构造变形单元分布在基岩山前以南约750 m的范围内,因此,在该区进行地震地质灾害评价时应考虑此类构造变形。     

江西中北部基岩区断层泥显微构造特征及意义

如何在相对稳定的基岩区开展断裂活动性调查与发震构造判定是一项具有挑战性的研究工作。江西中北部瑞昌-铜鼓断裂和宜丰-景德镇断裂主要发育在前新生代基岩区,但存在第四纪有过活动的地质和年代学证据,是2条重要的中强地震构造带。在这2条断裂露头剖面上均发育断层泥条带,断层泥显微构造图像揭示了丰富的构造变形现象,构造成因机制明确。在变形方式上,断层泥显微构造中既发育Y剪切、R剪切以及棱角状、次棱角状碎斑等等局部化脆性变形特征,又有P叶理和碎屑颗粒拖尾构造等韧性变形特征。在中强地震发生过程中,沿着发震构造的近地表滑动面很可能存在微观尺度的构造变形。在缺少第四纪活动证据的湖口-新干断裂南段露头剖面上采集的松软物质的显微构造研究结果,反映了断裂构造带上泥状松软物质也可以是后期雨水淋滤充填或风化的产物。在野外现场观察中,断裂滑动面上构造成因与非构造成因的泥状松软物质有时很难进行区分;而在室内磨制的薄片显微构造观察中,两者之间的显微构造差异明显。华南相对稳定的基岩区常常是中国重大工程(如核电厂)选址中优先考虑的地区,同时也是中国经济发达、人口密集的城市群主要分布区;在这些地区的地震构造环境评价中,断层泥显微构造研究为鉴定断裂活动性、判定中强地震发震构造提供了可以借鉴的技术途径。     

郯庐断裂带明光朱刘探槽晚第四纪断错物质微观细结构

以郯庐断裂带明光朱刘探槽揭示的断裂晚第四纪以来活动变形物质为主要研究对象,在已有工作和认识基础上,定向采集断错变形物质,在保持原态前提下进行微观构造分析.微观细结构研究表明,断裂新活动微观变形现象丰富,形态多样.多期活动使得微观变形形态趋于复杂;压剪性和张剪性过程会遗留下不同的微观变形组构和组合;高速和缓慢变形可以从微观角度分析来加以区分;肉眼无法识别的"隐形"断层在微观视域中往往能加以识别.上述尝试一定程度丰富了断裂活动习性研究的思路和方法.     

孟连断裂晚第四纪活动特征

孟连断裂是滇西南地区的1条区域性活动断裂。本文通过地形地貌、断裂剖面及地震活动等对断裂的空间展布及晚第四纪活动性进行分析和研究,获得了断裂活动时代和活动速率等参数。研究表明:孟连断裂晚第四纪期间仍在活动,最新活动时代为全新世,运动性质以左旋走滑为主,晚第四纪以来的平均水平滑动速率为3.8—5.1mm/a;该断裂控制着孟连、勐阿等第四纪盆地的发展及演化,沿断层发生了1995年7月12日中缅边境7.3级地震。     

兰州黄河阶地高精度GPS测量与构造变形研究

在综合分析兰州黄河阶地发育和分布特征的基础上,采用高精度差分GPS测量并结合1:1万DEM图形数据资料,获得了黄河兰州段南北两岸阶地平面分布图和纵横剖面对比图。结合本区黄河不同级别阶地年代测试结果,研究了其构造变形特征,获得了穿越断裂带地区的阶地变形特点、变形带宽度、变形幅度和速率等定量参数。结果表明:兰州盆地晚第四纪的构造变形主要以褶皱隆升为主,盆地内的断裂晚第四纪无明显构造活动。     

安徽地区历史及现代地震活动与断裂活动性关系研究

安徽地区处于华北板块与扬子板块沿着大别造山带的陆一陆碰撞变形带,构造背景复杂多样,断裂十分发育。郯庐断裂带长期控制着两侧的构造格局,大别山东缘的霍山地区多条断裂在晚第四纪有新活动。史料记载表明安徽地区历史地震以中强震为主,最高震级为M6 1/4级。根据区域地震地质、历史地震近年最新研究成果,对第四纪特别是晚第四纪以来的断裂活动习性做出归纳和分类,并分析历史地震、1970年后有仪器记载以来中等强度地震和小地震密集与断裂活动的相关性,为中长期地震预测提供依据。     

Geometry and Late Quaternary Kinematic Characteristics of the Huoshan Fault in Shanxi Province

The Huoshan fault is an important fault controlling the boundary of the Linfen basin at the middle transtensional segment of the Shanxi graben system.In this paper a discussion is made emphatically on the tectonic segmentation of the Huoshan fault,its internal geometric structures and characteristics of its activities since the late Quaternary on the basis of 1:10,000 scale geological mapping.Our investigations indicate that the Huoshan fault can be divided into 3 segments with different behaviors and structures.Among these 3,the shear segment with dextral movement is composed of a number of second-order shear faults in right-lateral stepover or left-lateral stepover arrangement.It has a maximum dextral displacement up to 9.83 km since the Pliocene,a dextral slip rate of 2.0 mm/a; a maximum vertical differential displacement of 3.44 km,and a differential oscillatory movement rate of 0.69 mm/a.The lower limit of dextral Holocene slip rate is about 5 mm/a.     

利用地震折射和反射波资料研究银川盆地浅部结构和隐伏断裂

银川盆地是华北克拉通西部构造活动较为强烈的一个新生代断陷盆地.为了研究银川盆地的地壳浅部结构和活动断裂特征,我们利用2014年在银川盆地完成的深地震反射剖面数据,采用初至波层析成像方法得到了银川盆地高精度的基底P波速度结构和构造形态;考虑到仅根据速度结构剖面还难以确定断裂的准确位置、断层上断点埋深、断层的近地表构造组合样式等特征,研究中还采用浅层地震反射波勘探方法对银川盆地内的隐伏断裂和1739年平罗8.0级地震的地表破裂带浅部结构进行了高分辨率成像.研究结果表明:银川盆地与两侧地块的浅层P波速度结构和沉积盖层厚度差异较大,银川盆地总体呈现出明显的低速结构特征,盆地基底面起伏变化较大,基底最深处位于芦花台断裂和银川断裂之间的银川市下方,其深度约为7000~7200 m;贺兰山隆起区显示为明显的高速特征,地表出露中-古生代基岩地层,缺失新生代地层;鄂尔多斯地块西缘的浅层P波速度明显高于银川盆地,基底埋深相对较浅,推测其新生界地层厚度小于2500 m.浅层地震反射剖面揭示的地层反射界面形态和断裂的浅部构造特征非常清楚,黄河断裂、贺兰山东麓断裂、银川断裂和芦花台断裂不仅是错断盆地基底的断裂,而且还是第四纪以来的隐伏活动断裂,这些断裂的交替活动形成了"堑中堑"的盆地结构,并对银川盆地的形成、盆地内的新生代地层厚度和第四纪沉降中心具有重要的控制作用;在近地表这些断裂表现为由2~3条断层组成的"Y字形"断裂构造,且主断裂的最新活动可追踪至晚更新世末期或全新世,是构造继承性活动的结果.本文的研究结果不仅可为进一步分析银川盆地的基底结构、隐伏断裂特征和活动构造研究等提供新的地震学证据,而且还可为该区城市规划中避让活动断层提供科学依据.     

Lithospheric structure and faulting characteristics of the Helan Mountains and Yinchuan Basin:Results of deep seismic reflection profiling

The Helan Mountains and Yinchuan Basin(HM-YB) are located at the northern end of the North-South tectonic belt,and form an intraplate tectonic deformation zone in the western margin of the North China Craton(NCC).The HM-YB has a complicated history of formation and evolution,and is tectonically active at the present day.It has played a dominant role in the complex geological structure and modern earthquake activities of the region.A 135-km-long deep seismic reflection profile across the HM-YB was acquired in early 2014,which provides detailed information of the lithospheric structure and faulting characteristics from near-surface to various depths in the region.The results show that the Moho gradually deepens from east to west in the depth range of 40-48 km along the profile.Significant differences are present in the crustal structure of different tectonic units,including in the distribution of seismic velocities,depths of intra-crustal discontinuities and undulation pattern of the Moho.The deep seismic reflection profile further reveals distinct structural characteristics on the opposite sides of the Helan Mountains.To the east,The Yellow River fault,the eastern piedmont fault of the Helan Mountains,as well as multiple buried faults within the Yinchuan Basin are all normal faults and still active since the Quaternary.These faults have controlled the Cenozoic sedimentation of the basin,and display a "negative-flower" structure in the profile.To the west,the Bayanhaote fault and the western piedmont fault of the Helan Mountains are east-dipping thrust faults,which caused folding,thrusting,and structural deformation in the Mesozoic stratum of the Helan Mountains uplift zone.A deep-penetrating fault is identified in the western side of the Yinchuan Basin.It has a steep inclination cutting through the middle-lower crust and the Moho,and may be connected to the two groups of faults in the upper crust.This set of deep and shallow fault system consists of both strike-slip,thrust,and normal faults formed over different eras,and provides the key tectonic conditions for the basin-mountains coupling,crustal deformation and crust-mantle interactions in the region.The other important phenomenon revealed from the results of deep seismic reflection profiling is the presence of a strong upper mantle reflection(UMR) at a depth of 82-92 km beneath the HM-YB,indicating the existence of a rapid velocity variation or a velocity discontinuity in that depth range.This is possibly a sign of vertical structural inhomogeneity in the upper mantle of the region.The seismic results presented here provide new clues and observational bases for further study of the deep structure,structural differences among various blocks and the tectonic relationship between deep and shallow processes in the western NCC.     

郯庐断裂带安徽明光段紫阳山探槽及其意义

郯庐断裂带安徽省内段落属于该断裂带的南段,断裂构造复杂,总体上断层活动性要弱于断裂带的山东、江苏段。近年来笔者多次在苏皖交界地区开展野外地质地貌调查,发现淮河南北两侧的地形地貌存在较大差异。本研究以淮河以南的郯庐断裂带东支断裂明光段为探查重点,在明光紫阳山北侧跨断层开挖地质探槽。探槽(Tc1)显示断层表现为逆冲、张裂等活动形式,且断层向上延伸错动晚第四纪地层;结合年代样品测试结果,表明该段断层晚第四纪以来有较强的活动,最新活动时代可达晚更新世-全新世早期;探槽揭露的断层表现出多种活动形式,显示了明光段断层活动的多期次性和区域构造应力场的复杂性。     

Research on Micro-relief of Active Faults on the Coast of Southeast Fujian and Its Adjacent Area

On the southeast coast of Fujian and its adjacent area, the NE-trending Changle-Zhao′an fault zone and several NW-trending faults that are genetically related to the former are well developed. With micro-relief analysis, the paper deals with the Quaternary activity of the faults and the tectonic stress field since the late Pleistocene in this region. The results indicate that the micro-relief of the NE-trending Changle-Zhao′an fault zone and the genetically related NW-trending faults is characterized by vertical and horizontal movements since the Quaternary; the faults in the region have undergone two active stages since the Quaternary, i.e. early Quaternary and late Pleistocene; since the late Pleistocene, the movement of the NE-trending faults showed a right-lateral strike-slip, while that of NW-trending faults a left-lateral strike-slip, indicating a NWW-SEE oriented horizontal principal stress of the regional tectonic stress field     

福建东南沿海及邻区活动断裂的微地貌研究

本文对福建东南沿海及邻区活动断裂进行了微地貌学分析,研究了区内断裂构造第四纪以来的活动特征,并探讨了晚更新世以来的区域构造应力场.结果表明：北东向的长乐—诏安断裂带和与之具有成生联系的北西向断裂,第四纪以来具有垂直运动和水平运动的特征;主要有两个明显的活动期,即早、中更新世和晚更新世;晚更新世以来,北东向断裂具右旋水平滑动,北西向断裂具左旋水平滑动,显示出北西西—南东东向水平挤的区域构造应力场.     

郯庐断裂带白山-卅铺段第四纪以来的活动习性

根据构造地貌遥感解析,发现郯庐断裂带沿庐江白山到桐城卅铺一线显示1组平行断层,现场地震地质调查验证其为1组活动断层。通过断层剖面观测、样品采集及样品测试分析和宏微观构造分析,结果表明,郯庐断裂带在白山—卅铺一带第四纪以来仍具有黏滑、蠕滑交替的变形活动。其中,在柯坦—卅铺一带,最年轻的水系被NE向断层组右旋扭折,其断层物质的微观观测和测龄结果表明该断裂段第四纪时的活动具有脆、塑性过渡变形特征,强烈活动时间处于早、中更新世;而白山剖面断层泥年龄测试结果则反映相应断层段在中、晚更新世曾有过较强烈的活动。断层泥超微(SEM)和显微观测结果亦表明该断裂段曾发生黏滑、蠕滑交替的构造变形事件,且表现为先黏滑后蠕滑;结合水系呈现缓慢扭折表征,近年来沿断裂有不少微震发生,表明郯庐断裂带在白山—卅铺段的最新滑移方式主要表现为蠕滑,也就是说,该段积累的应力以蠕滑或微震等方式缓慢释放,据此推测未来一定时期内不易孕育强烈地震     

由现今小震资料研究琼北地区区域应力场和发震构造

利用2000年以来海南地震台网记录的琼北地区的波形资料,采用双差法对103个地震进行重新定位,采用振幅比方法测定震源机制.在此基础上,反演了琼北地区的区域应力场,由震源位置拟合出两个震源断层面,并且计算在区域应力场作用下的滑动方式.对照历史大震的等震线,WNW走向的震源断层位于极震区中部稍偏东的地方,与等震线长轴方向相同,表明该震源断层是1605年琼山大震的发震构造;高倾角震源断层的北东盘向东南斜下方滑动,对于该盘NNW象限产生强烈拉张,以致出现罕见的陆陷成海现象.另外一条NS向震源断层恰好位于第四系火山岩和第四系盆地交界处,是区域升降运动最为强烈的地方,正断层类型的震源断层东盘下降,与沉积盆地一致.研究表明由现今小震反演的两条震源断层分别与历史大震及构造运动有关,而与浅表断裂并不重合,存在深浅构造不协调的现象.     

拉分盆地形成机制三维数值模拟——以海原断裂带老龙湾盆地为例

拉分盆地是走滑断层系中受拉伸作用形成的断陷盆地.一般在两条平行断层控制下发育.盆地形似菱形,几何形态主要受两条主控走滑断层错距和叠接长度影响.本文以青藏高原东北缘海原断裂带老龙湾拉分盆地第四纪所处的构造环境为基础,参考盆地周围断层几何分布,建立了三维有限元数值模型,模拟该拉分盆地的演化过程;进一步分析了断层力学性质、地壳分层结构等各因素对盆地形成和演化的影响.模拟结果显示,盆地地表沉降伴随有下地壳物质的上涌,此上涌对盆地地表沉降存在阻碍作用.各因素的影响具体表现为:(1)断层力学性质(弹性模量和黏滞系数)越弱,其对构造应力较低的传递效率导致盆地两端差异性运动越明显,从而形成较大的盆地地表沉降和明显的上地壳减薄.(2)平行主控断层的叠接长度反映盆地形成的拉伸作用范围,叠接长度越大,相同的差异性运动在单位面积形成的拉伸应力越小,盆地地表沉降较小.(3)下地壳流变性影响其物质的上涌量,下地壳黏滞系数越小,其对上部拉伸作用的响应越明显,上涌量越大,此上涌对上地壳沉降形成的阻碍作用也越明显.根据老龙湾拉分盆地所处的构造格局,将平行断层的叠接长度取20km,当断层黏滞系数取值为周围基岩的1/10,参考该盆地第四纪构造演化历史,模拟得到的盆地第四纪下沉量与盆地内第四系沉积层厚度在规模上近似,下地壳黏滞系数取值在(2.5~5.0)×1021 Pa·s范围内时,盆地下沉量模拟结果与老龙湾拉分盆地第四系地层厚度吻合较好.