2008年汶川8.0级地震的发震构造:沿龙门山断裂带新生的地壳深部断裂

在区域地质构造研究中,龙门山断裂带也称为龙门山褶皱-冲断带或推覆构造带。许多研究者认为,2008年汶川8级地震的发震构造是这条断裂带或其中央映秀—北川断裂。笔者在深入分析龙门山断裂带的构造演化和岩石圈结构构造特征的基础上,着重探讨8级地震的发震构造,提出不同的认识。龙门山断裂带经历了松潘—甘孜造山带的前陆褶皱-冲断带(T3-J)、造山带(K-E)和青藏高原边缘隆起带(N-Q)3个动力学条件不同的演化阶段,在前两个阶段断裂带递进发展,第三阶段断裂带则被改造。从三维空间看,龙门山断裂带位于松潘—甘孜地块东南缘的上地壳内,并被推覆到扬子陆块上;而松潘—甘孜地块的中—下地壳和岩石圈地幔发生韧性增厚,而且向扬子陆块壳下俯冲,从而使浅、深部构造在垂向上形成"吞噬"扬子地块的"鳄鱼嘴"式结构。虽然在平面上汶川8级地震的主余震分布与映秀—北川断裂一致,但从剖面上看其震源所构成的震源破裂体位于龙门山断裂带之下的扬子陆块内。这种不一致性表明,8级地震的发震构造不是龙门山断裂带,而是扬子陆块内新生的高角度断裂,其走向基本与龙门山断裂带一致。推测这一震源断裂的形成过程是:当松潘—甘孜地块向东南推挤时,其前缘"鳄鱼嘴"构造咬合并错断被吞噬的扬子陆块部分,形成具有右旋逆平移性质的新断裂,导致汶川8级地震的发生。     

青藏高原区M_S-L回归关系式的不确定性分析

本文收集了青藏高原区7级以上以走滑为主的30个地震的地表破裂参数资料,拟合出了青藏高原区新的震级与破裂带长度统计关系式,并结合前人的统计关系式,分别通过破裂带长度估算震级,求出了估算震级与仪器震级的差值。同时将差值为正值(即估算震级偏大)的归为一类,差值为负值(估算震级偏小)的归为另一类,做了分析和对比。研究发现,差值为正值的地震所处的走滑断裂带一般位于一级块体或次级块体的边界断裂带上;差值为负值的地震所处的走滑断裂带大多位于一级块体或次级块体内部断裂带或断裂带的交汇处。基于上述分类的差异,作者对不同回归关系计算的差值数据进行了统计分析,分别给出了修正计算结果不确定性的参考值,为降低估算震级的不确定性提供了理论依据。     

中国东部海域断裂构造格架与地震活动研究

渤海、黄海和东海等中国东部海域在地质构造上是大陆向海的自然延伸，海域内的构造方向与大陆一致，均为NNE-NE向，但属于不同的二级大地构造单元，渤海和北黄海属于华北地块，南黄海属于扬子地块，东海属于华南地块。由于各地块与现今活动板块边界位置不同，构造与地震活动性差异较大，渤海和北黄海地区地震活动主要受印度板块与欧亚板块碰撞形成的东喜马拉雅构造节远场效应影响，地震活动强烈；南黄海地区以中强地震活动为主；东海地区地震活动主要受菲律宾海板块与欧亚板块碰撞形成的琉球俯冲带影响。冲绳海槽是正在形成的（活动的）边缘海盆地，不仅有浅源地震，且有中源地震活动。东海陆架盆地由于受冲绳海槽扩张的影响，停止发育，构造与地震活动相对较弱。     

北京平原大兴凸起东缘断裂全新世活动的新认识

大兴凸起东缘断裂位于北京平原的东南部,是控制大兴凸起与廊固凹陷的边界断裂,向N与控制大厂凹陷的曾发生1679年8级地震的NNE向夏垫断裂斜接,总体走向NE,倾向SE.以往的研究认为该断裂断错的最新地层为第四系中更新统,其不属于晚第四纪以来的活动断裂.文中在高精度浅层地震勘探的基础上开展了高密度钻孔联合地质剖面探测,获得了该断裂晚第四纪以来具有明显活动的证据.该断裂在钻孔联合地质剖面中显示出正断活动特征,一套厚约7m的粉砂质黏土标志层在其断层下盘的顶界面埋深约为74m,而在其上盘的顶界面埋深约为102m,位错量约为28m,且可在其中的2个钻孔中分别深54.2m和39.4m的岩芯内发现断层滑动面.水平距离为2m的2个钻孔的标志层顶面埋深分别为8m和10m,位错量为2m,结合2个钻孔岩芯的变形特征分析认为断层的上断点埋深可能更浅.根据邻近已有钻孔的年代学资料推断,该断裂属于全新世活动断裂.文中研究改变了大兴凸起东缘断裂带并非为活动断裂的认识,此新发现不仅对大兴凸起东缘断裂带的强震危险性和北京市地震灾害风险的认识具有重要的应用价值,也对华北地区晚新生代以来断裂发展演化及其深浅耦合特征研究具有科学意义.     

地震安全性评价中若干地震地质问题探讨

本文在对活动断层的工程涵义进行了简要分析后,讨论了断层物质测年的工程应用进展及其断层活动时代鉴定问题,并就如何加强中强地震发震构造判别、应用地震地质资料评估大地震年平均发生率、以及活动断层地表断错位移的概率评价等问题作了初步探讨。     

广西防城-灵山断裂带活动性分段与潜在震源区划分研究

本文通过对广西防城-灵山断裂带的地质地貌调查,结合地震活动资料,将该断裂带划分为活动性不同的4个段落,自南向北依次为防城段、平吉盆地段、灵山段和石南段。并在此基础上,划分了相应的潜在震源区,潜在震源区边界与分段边界一致,震级上限依次为6级、6．5级、7级和6级。     

工程活动断裂鉴定的时限标准讨论

鉴定工程活动断裂时限标准的制订需考虑科学性与工程安全性原则。活动断裂时限的确定依赖于对构造活动阶段性与重复性的认识 ,通过对中国大陆晚第四纪以来构造变形与断裂活动性特点的综合分析研究 ,得出了晚更新世晚期 (约距今 3万年 ) ,中国大陆发生了一次广泛的构造变动 ,经历这次构造变动后 ,各地的构造变形特征进入了一个新的阶段 ,其总体活动性质与活动强度没有大的改变 ,这一结果是确定工程活动断裂时限的科学基础。从工程安全性考虑 ,在中国大陆将活动断裂的时限定为晚更新世以来活动过的断裂偏于保守 ;定义为全新世以来活动过的断裂又存在较大的风险。而将晚更新世晚期 (约距今 3万年 )作为鉴定活动断裂的时限从科学意义上有其合理性 ,并符合工程安全性需要。但对一些安全性要求极高的重大工程 ,相关活动断裂的鉴定时限以晚更新世 (约距今 12万年 )为宜     

中国西南地区地震滑坡的基本特征

本文总结了中国云南、川西地区１９７０年以来Ｍ≥６．７级强震的滑坡资料，归纳了该区地震诱发滑坡的地质地貌特征。认为把地震滑坡按其运动方式而划分为推移式滑坡、牵引式滑坡、溜滑性滑坡和崩塌性滑坡这四种类型有利于对地震滑坡灾害的评估。统计结果表明，大部分滑坡体的体积小于５００００ｍ￣３，滑坡体的厚度以０．５－５ｍ为主，因而西南地区的地震滑坡以浅层小型滑坡为主；滑坡均发生于第四系堆积层中，其中又以残积层中最为发育；这些滑坡主要沿四种结构软弱面发生；边坡的坡度对滑坡亦有一定的控制作用，一般来说，滑坡主要发生在坡度为３０°－５０°的斜坡上，其中最有利的坡度为３５一４０；地震滑坡的分布面积则主要取决于震级的大小，虽然它们之间没有明显的相关关系，但随震级的加大，地震滑坡的最大震中距和最大分布面积大致是增加的。一般来说，产生新的滑坡所需的最小地震烈度为７度，而诱发老滑坡所需的最小烈度则为６度，二者相差约１度左右。此外，滑坡的分布在很大程度上受地震断层的控制，其分布主方向和地震断层的方向大致相同。最后，本文在归纳了西南地区地震滑坡灾害特点的基础上，提出了在西南地区进行地震滑坡灾害评价的若干要点。     

中国大陆东部新构造期北西向断裂带的初步探讨

前人对中国大陆东部新构造期 (N—Q)活动的北东向断裂 (带 )已有很多研究。笔者根据地震构造、新构造和火山活动等资料并结合Pn波速结构研究结果 ,分析了该区新构造期的北西向活动断裂 ,初步得出 :北西向断裂具有成带性 ,可分 7条北西向断裂带 ;它们有鲜明的新生性 ;均为地壳构造带 ;与北东向断裂带呈共轭关系 ,是在先存构造基础上于新构造应力场作用下正在发育的一套地壳共轭剪切破裂系统。     

2008年汶川地震近断裂区域变形场的空间分布

应用Yoshimitsu Okada及Steketee静态断裂位错模型及目前汶川地震研究成果,理论上反演龙门山近断裂区域在汶川地震中从震源深处至地表的变形(应变)场分布.通过矢量合成及坐标变换方法将Yoshimitsu Okada单一静态断裂位错模型应用于龙门山断裂带错裂研究中,重点研究汶川地震中因龙门山中央主断裂中、北段和山前断裂中段共同错动形成的应变场.模拟揭示了应变场平面和垂直分量的空间分布特征.研究发现:应变场垂直分量的幅值在震源深处大于地表,但在地表分布范围较大;应变场沿断裂走向分量的幅值和影响范围由震源深度至地表均逐渐增加;应变场垂直于断裂走向分量的变化情况类似于垂直向应变场;震源深度附近的大变形可能为龙门山断裂在地震中强烈挤压形成的塑性变形.研究表明从震源至地表,所有应变场分量从断裂两侧附近位置至远离断裂,幅值均迅速衰减;其中地表部分的最大变形与现有计算成果近似,变形场的变化特征与地表科考近似,断裂两盘变形方向与震后InSAR资料揭示的情况一致.