博罗可努—阿齐克库都克断裂是西天山北西向右旋走滑断裂系中最北端的一条活动断裂,其在中国境内延伸最长.本文在艾比湖西侧及精河县东南侧最新地表形变上开挖两条探槽,进行该断裂古地震的初步研究.根据活动性质差异和断裂截切关系将该断裂分为艾比湖段和精河以东段,在对沉积物光释光年代和地震关系分析的基础上,确定了此两段断裂的最新活动时代均为全新世,初步确定其古地震期次,最新地震事件距今3.7—4.86?ka之间;根据冲沟位错和洪积扇年代测定结果,确定精河以东段的活动速率大于4?mm/a;根据探槽错动至地表,及地表破裂带位置及长度,推测艾比湖段可能为1765年精河M61/2的发震构造,且其震级很有可能被低估,因为艾比湖段的破裂总长度超过60?km,震级极有可能达到M7.0以上.

洞庭湖盆地为扬子块体内部地震活动最活跃的区域,湖南省有历史记载以来最大地震1631年常德6％级地震震中位于盆地的西缘,中强震也多分布于该区域,然而现今沉积中心盆地东部却无中强震记录.前人对盆地及发震构造研究均认为该区强震受盆地凹陷正断裂控制,且主要由拉张应力所致,但这一认识很难解释中强震不对称分布现象.基于近期开展的地质调查和第四纪沉积研究的最新成果,并结合低温热年代学、地球物理探测及应力场研究的最新认识,以及盆地及周边地貌研究,综合分析得出盆地中强地震分布不对称性原因:新生代以来,由于太平洋板块的后撤,盆地区域深部地幔隆升及热作用衰减,盆地拉张作用也相应减弱,而新近纪以来盆地西侧受青藏高原向东运动的影响,四川盆地沉积盖层向东持续推挤,扬子地台西部结晶基底之上的沉积盖层受挤压作用影响,盆地西缘明显抬升,沉积中心向东迁移,挤压作用也可能是该区域地震发生的主要动力来源.

1 研究背景 澜沧江断裂、怒江断裂、金沙江断裂、德钦—中甸断裂相互交接的芒康、盐井、碧土地区(图1)最新活动的断裂展布位置和活动特征,对研究青藏高原东南部区域的构造变形模式和保障滇藏铁路、川藏铁路、梯级水电站等重大工程的安全具有重要意义(钟康惠等,2004).然而,由于该区域位于三江并流地区,山高谷深,野外考察研究难度大,活动断裂研究程度低.高分七号卫星( GF-7)于2019年11月3日成功发射,卫星运行于太阳同步轨道,搭载两线阵立体相机,可有效获取20 km幅宽、优于0.8 m分辨率的全色立体影像和3.2 m分辨率的多光谱影像;通过立体相机和激光测高仪复合测绘的模式,可获取优于1:1万比例尺的数字高程数据.基于正射影像和数字高程模型数据( DEM),可获得该区域的断裂精细展布及活动特征.

有历史记载以来,东天山地区发生过多次7级左右强震,是天山地震带的重要组成部分.唐巴勒-塔斯墩断裂是东天山巴里坤盆地NW侧一条晚更新世活动的左旋走滑断裂带,研究其晚第四纪活动特征是认识巴里坤地区强震危险性的重要基础工作之一.文中采用高分辨率卫星影像解译、野外地质地貌考察、微地貌测量及古地震探槽研究相结合的方法,厘定了唐巴勒-塔斯墩断裂的几何展布特征,揭示了断裂的运动性质与活动性,初步获得了断裂晚更新世以来的活动参数.结果 表明,断裂为左旋走滑兼具逆冲的运动性质;在芨芨台子村以东断裂发育有地表破裂带,长约50km;芨芨台子村附近断层断错地貌的线性较好,断错T2阶地的垂直位移量约为0.9m,水平位移量为9～11m,T3阶地的垂直位移量约为1.6m,水平位移量为13～20m;在红井子镇及塔什巴斯他乌村以西,断裂在卫星影像上呈直线状展布,断层断错了最新地貌面,其中最小垂直位移量约为0.1m,最大垂直位移量约为2m,水平位移量为1.8～4.3m,断裂的水平位移大于同期的垂直滑动位移.在芨芨台子村附近开挖的探槽表明,断层具有明显的走滑活动特征,根据断层、喷砂冒水现象及地层的切盖关系,探槽共揭示出2次古地震事件,最新一次事件断错地表.

纸房断裂位于新疆东北部,是北天山地区一条NW向活动断裂,全长约140 km,其北接阿尔泰山,南临东天山,东接戈壁阿尔泰山,其周围多次发生过大地震.纸房断裂缺乏历史地震记录,为典型的地震空区,且位于Ⅰ、Ⅱ级活动块体边界带,断裂活动和地震危险性值得关注.通过野外地质调查、无人机航测、开挖探槽和年代测定,认为该断裂为全新世活动断裂,以右旋走滑性质为主,兼具有逆冲性质,最新一次事件发生时间为1 730～5 170 aB.P.,单次事件垂直位移约为0.5m,最近地震离逝时间应大于1 730 aB.P..通过对断裂附近发育的两个小型绿洲分布特点和水文地质条件进行研究,结果表明断裂活动对绿洲的形成起决定性作用.

Tazang fault in the eastern section of East Kunlun fault traverses the interior and boundary of the eastern margin of the Qinghai-Tibet plateau.As the northeastern boundary of the southeastward movement of Bayankala terrane,its active features and sliding rate in Late Quaternary are extremely important to understanding the tectonic deformation of the Qinghai-Tibet plateau.Combined with interpretation of the high-resolution remote sensing images obtained through SPOT and ASTER DEM,this study carried out detail research on offset strata and landform and geochronology using seismic data and morphological features (such as streams,mountain ridges,displaced fluvial fans,terrace,fault valley,reversed camp,and so on),so as to understand the distribution,activity and strike-slip rate of the Tazang faults in late Quaternary.The Tazang fault can be divided into from west to east:Luocha section in the Qinghai-Tibet plateau,Dongbeicun section and Majiamo section in the margin of the Qinghai-Tibet plateau,with each section trending to 113°,142° and 130° respectively,and gradually turning toward south.Its activity in late Quaternary is characterized by multiple stages and episodes.The Luocha section was dominated by sinistral shear strike-slip in company with compression during Holocene,with a sinistral strike-slip rate of 2.43～2.89 mm/a.Since 0.66±0.04ka BP when the latest offsetting event occurred,the fault surface is characteristic of nearly vertical strike slipping and well-developed tensional filled fractures.The Tazang fault is one of the major faults in the eastern extension of the East Kunlun fault system.The Majiamo section may be the active fault in Holocene,and 9.0±0.8ka stratum was faulted,with the fault surface dipping north up to 58°.Therefore,comparative analysis of activities of each segment in the Tazang fault shows that the western section was predominantly horizontal shear movement,the eastern section had a decreasing strike-slip motion component,and north-dipping of fault surface and uprising of northern hanging wall both resulted in gradually increasing of the vertical component.Strikeslip of East Kunlun fault zone and Tazang fault tended to decrease eastward in late Quaternary,and was converted into horizontal thrusting and plateau uplift,which is consistent with the features of the "imbricated thrust conversion-limited extrusion" model.

2016年01月21日青海省门源县发生6.4级地震,地震现场考察的震害分布椭圆长轴走向120°N-140°E.震后0.8m高分遥感影像与震前高分影像的对比解译结果表明,本次地震导致大于23处较集中的崩塌滑坡,它们的空间分布表现出震中北侧多于南侧,分布点总体形态呈NNW向延展的平面特征.区域断裂几何展布和活动性质的高分遥感解译和野外考察研究表明,冷龙岭断裂水平运动分量占绝对优势,如果本次地震发生在该断裂上,不应为纯逆冲性质.震中区域活动断裂的精细研究发现在冷龙岭北侧发育一条走向约为140°的活动断裂,该断裂在高分影像上地表为北倾,该断裂与多家机构的震源机制解节面Ⅰ走向非常相近.本次地震的余震分布总体长轴方向与冷龙岭断裂相差约20°,而与最新发现的冷龙岭北侧断裂走向相近.综合以上多方面资料,认为冷龙岭北侧断裂极有可能是本次地震的发震断裂.综合余震分布在深部的展布特征,主震的震源机制解,发震断裂在地表的几何展布特征和活动性质,再结合震区附近大地电磁测深等地球物理资料,建立了发震机制模型,认为本次地震是2008年于田7.4级地震、2014年于田7.3级地震后,青藏高原块体向北东方向推挤生长过程中发生的一次地震事件.

六盘山位于青藏高原东北缘,对区域内构造隆升速率及分布特征的研究为理解青藏高原隆升机制提供重要的线索.近年来,均衡河道纵剖面模型对河道陡峭指数进行的研究表明,区域岩石隆升速率是控制河道陡峭指数的主要因素.本文利用均衡河道纵剖面模型,提取了六盘山地区河道陡峭指数,结合数理统计方法对数据进行对比分析.结果表明,六盘山北段、中段和南段河道陡峭指数均值分别为65.11、73.53和71.76,表现出北段较小,中、南段较大的特征;并认为河道陡峭指数的变化主要受到区域岩石隆升速率差异的影响,而研究区内岩石地层、降雨量及河流负载等地质、气候背景相关因素对河道陡峭指数的影响较小.各研究区河道陡峭指数的变化反应了六盘山南北不同区域构造隆升速率的分布特征:六盘山北段隆升速率较低,活动可能以走滑运动为主;中段区域隆升最快,活动性较强;南段区域隆升介于两者之间.这与前人研究中对六盘山东麓断裂带活动性的分段结果一致.

青藏高原的隆升和变形机制，一直以来是国内外地学工作者关注的热点问题之一。20世纪70年代，通过对美国 Landsat 卫星遥感影像的解译，奠定了青藏高原构造基本框架。但是大规模对青藏高原形成和演化进行详细研究还是在近30年，通过大量的地球物理深部探测资料，人们试图解开印度板块和欧亚板块的碰撞演化过程，并提出了相应的动力学模型，最终都归结为连续和非连续变形2种模式，这2种模式集中争论的焦点是青藏高原变形与断裂的关系。不连续变形认为，多数变形被断裂活动和块体逃逸而吸收；而连续变形认为，变形是被块体内类似塑性变形，以比较均匀的模式而吸收，这样断裂的作用就相对不明显了。20世纪末至今，随着 GPS 资料的逐渐丰富，能够比较精确地了解现今高原运动轨迹，通过对速度场的分析，人们同样提出了不同的观点来证实以上2种观点的正确性。但是可靠的地质资料仍然是鉴定2种模式的重要试金石。由于环境和气候恶劣等原因，获取断裂活动翔实的资料依然非常困难，现有大多可信度比较高的数据均在高原的边缘断裂，而高原内部这类资料还相对缺乏。

2014年11月22日四川康定发生Ms6.3级地震,综合震源机制解、余震分布、区域断裂展布及震前对区域断裂的野外详细调查研究,发现本次地震的发震断裂是鲜水河断裂带色拉哈段.但对色拉哈段的古地震背景还缺乏深入了解,依据遥感解译、野外考察、4个探槽的开挖、测年样品采集测试等古地震研究技术,综合研究表明:（1）鲜水河断裂带色拉哈段全新世以来发生过多次地表破裂型古地震事件,色拉哈段上最新一次地表破裂型古地震事件的发生时间为2027~2359 a BP,在本段上发生康定Ms6.3级地震或更强烈的地震事件丝毫不让人意外;（2）色拉哈段上全新世以来的古地震事件表现出明显的丛集期和平静期相间的特征,在6812~11316 a BP之间表现出明显的丛集特征,复发周期1000 a左右,而在6812 a BP以来仅在3840~4295和2027~2359 a BP之间发生两次古地震事件,复发间隔明显变长.

河流阶地作为第四纪以来较新的沉积地貌单元,在研究区域构造隆升和区域断裂活动性方面扮演重要角色.本文利用前人对六盘山东西两侧黄河、渭河及泾河地区阶地研究成果,借用古地磁及14C等方法测定阶地形成年龄和实测阶地拔河高度已有数据,引进构造差异隆升速率(△UT)参数来反映区域构造隆升强弱.通过对兰州黄河阶地、陇西渭河阶地与泾河阶地的构造差异隆升速率对比研究表明,第四纪以来,兰州黄河阶地与泾河阶地4个期次平均构造差异隆升速率(△UT)分别为76.87mm/ka、42.88mm/ka、421.06mm/ka和1050mm/ka;平均值为397.70mm/ka;陇西渭河阶地与泾河阶地3个期次内(△UT)分别为177.37 mm/ka、171.83 mm/ka和168.27mm/ka;平均值为172.49mm/ka.说明六盘山西侧总体活动性要强于六盘山东侧,同时六盘山构造带北段较南段活动性强,并有逐渐增强趋势.其主要原因可能是六盘山西侧区域系列NWW、NNW活动构造发育对应力的转换和吸收占据重要位置,而六盘山东侧依附于较稳定的鄂尔多斯地块,对区域应力的转换和吸收不明显.

2001年以来,在巴颜喀喇地块周缘相继发生2001年昆仑山口西8.1级地震、2008年汶川8.0级地震、2010年玉树7.1级地震、2012年芦山7.0级地震等.对比分析昆仑山口西8.1级地震前、后相同时间长度内,与其地球动力学上相关区域的地震应变释放强度变化特征,发现该地震发生之后,龙门山地区、巴塘地区、温泉盆地西侧南北向谷地的地震应变释放明显增强,第一个地区发生了汶川地震,第二个地区与玉树地震的发生相关,说明巴颜喀喇地块北边界东昆仑断裂带上发生地震破裂后,其南侧的物质向东南运移,将构造变形集中在龙门山构造带上,并在其上发生破裂.该震例说明基于地震地质背景分析、找出的地球动力学上相关联的地震活动增强区域是中长期破坏性地震的易发区.2014年2月12日新疆于田发生Ms7.3地震后,阿尔金断裂带东部与祁连山构造带交汇地区的地震频度和地震应变释放明显增强,该区域的中长期地震危险性值得关注.

前人利用历史地震资料、第四纪活断层资料和GPS等资料联合反演了中国大陆及其邻区的运动学模型,为分析研究区域的地震危险性提供了基础资料.本文基于前人研究中对7级及其以上大震地震矩使用中存在的问题,详细搜集整理了研究区域47个7级及其以上大震的震源参数、破裂带资料和地表位移资料,并利用这些资料将大震分段.再利用历史地震资料和联合反演的形变场模型估算了研究区域的地震矩亏损,并从中扣除10％的非震形变.最后,根据估算的地震矩亏损结合前人的研究成果讨论了研究区域的地震危险性.结果表明:113年间地震矩亏损较大的区域主要包括喜马拉雅断裂带、天山、阿尔金断裂带、柴达木盆地北缘、青藏高原中南部、鲜水河断裂带南段、安宁河断裂带、则木河断裂带、红河断裂带、龙门山断裂带北段和南段、鄂尔多斯块体周缘、东南沿海和更加尔裂谷带等,前人的研究结果表明上述部分区域未来存在发生强震的可能.

本文对龙蟠-乔后断裂,采用1/5万数字高程模型和2.5m分辨率的ALOS遥感影像,在ENVI 4.5平台上将二者融合,获取三维可视化卫星遥感影像.从不同的角度、尺度,对三维影像进行构造地貌解译,获得断裂的展布和活动性质.之后选择部分场点考察验证,发现地质地貌体的断错特征与影像上分析的一致,说明三维影像的构造地貌解译在获得断裂几何展布研究中完全适用.本文应用该方法对龙蟠-乔后断裂的研究表明:龙蟠-乔后断裂由北向南依次经过老母增、龙蟠东、鸿文、雄古、北高寨、龙门邑、桃园、东富乐、岩峰场等;依据断裂几何不连续、走向变化、活动性质变化等,由北向南分为龙蟠段、鸿文段、九河段、剑川盆地段、东富乐段.龙蟠段与鸿文段为左旋左阶斜列;鸿文段与九河段为左旋左阶斜列,九河段走向相较鸿文段和南侧的剑川段逆时针旋转约5°,九河盆地的发育与走向变化相关;九河段与剑川盆地段为左旋右阶斜列,剑川盆地的发育不仅与龙蟠-乔后断裂相关,更可能与丽江-小金河断裂的活动也相关;剑川盆地段与东富乐段为左旋右阶斜列,斜列区为拉分性质的沙溪盆地.综上可知,龙蟠-乔后槽谷的形成与断裂最新几何结构和运动性质仅在部分段落上一致,从这个角度看槽谷的形成不排除古河道等其它因素的影响.

搜集了1900-2013年间发生在中国大陆及其邻区的震源机制解资料,详细整理了其中的70个7级及以上大震的震源参数、地表破裂带和地表位移资料.根据资料的完整程度将地震分成三类:A类存在地表破裂和地表位移观测资料;B类存在地表破裂资料,但缺少地表位移观测数据;C类缺少地表破裂带和地表位移观测资料.对B类和C类缺少地表位移观测数据的地震,利用三角形模型模拟其位移分布.再根据地表位移分布及地震破裂带与本文使用网格模型之间的位置关系将地震分段.最后,利用分段前、后的地震数据和改进的双三次样条方法反演研究区域的形变场模型.结果表明:①大震资料的分段处理改进了地震数据的反演结果,提高了反演模型的合理性和空间一致性;在喜马拉雅断裂带,形变场具有更好的连续性,其变形特征与地质等数据的反演结果基本吻合;塔里木盆地和阿尔金断裂的形变量减小,与该区域较低的地震活动性一致;戈壁—阿尔泰的变形从SE的挤压和NE的拉张调整到NE的挤压和NW的拉张;鄂尔多斯西缘的拉张分量明显减小.②113年的地震资料解释了印度板块向欧亚板块运动总速率的30～50％,存在20 mm/a左右的速度亏损,该亏损量可能包括断层蠕动、褶皱等非震形变,未监测到或者缺失的地震,及以弹性应变能形式存在通过潜在地震释放的应变.

通过遥感影像解译和详细的野外考察,发现龙蟠—乔后断裂带剑川段晚第四纪以来长期活动,横跨断裂的水系左旋断错量可分为40 m、140 m、550 m、1040m四个等级.经详细考察后选择后菁拉分盆地开挖探槽.探槽揭示了两次M＞6.5古地震事件:一次发生在10010±40aB.P.之前;另一次发生在6130土40a B.P.和6320±40a B.P.之间.结合前人研究,分析得出剑川盆地全新世以来发生了3次M＞6.5的地震,发生时间分别为1751年、6230±130a B.P.和10737±468a B.P.,其重复间隔约为5300 a.由于1751年剑川63/4级地震相对于前两次地震释放的能量偏小,而且其离逝时间较前一次要明显长一些,故本段的地震危险性仍值得关注.

Based on analysis of the GPS data during 1999-2007, 2009-2011, and 2011-2013 mainly from the Crustal Motion Observation Network of China, we obtained the GPS horizontal velocity field, the GPS strain rate field, and the profiles across the southwestern segment of the Altyn Tagh Fault zone and its adjacent regions and identified the different characteristics of horizontal crustal deformation fields and profiles during different periods. The results show that, before the February 12, 2014, Ms7.3 Yutian earthquake, the laevorotation deformation along the southwestern segment of the Altyn Tagh Fault zone increased about 3.3 mm/a during 2011-2013, relative to that in 2009-2011, and the GPS strain rate field distributed in the southeastern segment of the Altyn Tagh Fault during 2011-2013 increased obviously. These abnormal changes may be regarded as precursors to the Ms7.3 Yutian earthquake.

The nearly EW-trending East Kunlun fault zone is the north boundary of the Bayan Har block. The activity characteristics and the position of the eastern end of its eastward extension are of great significance to probing into the dynamic mechanism of formation of the east edge of the Tibetan Plateau, and also lay the foundation for seismic risk assessment of the fault zone. The following results are obtained by analysis based on satellite image interpretation of landforms, surface rupture survey, terrace scarp deformation survey, and terrace dating data on the eastern part of the East Kunlun fault zone: (1) the Luocha segment is a Holocene active fault, where a reverse L-shape paleoearthquake surface rupture zone of about 50 km long is located; (2) the Luocha segment is characterized by left-lateral slip movement under the compression-shear condition since the later period of the Late Pleistocene, with a rate of 7.68–9.37 mm/a and a vertical slip rate of 0.7–0.9 mm/a, which are basically in accord with the activity rate of segments on its west side. The results indicate that it is a part of eastward extension of the East Kunlun fault zone; (3) the high-speed linear horizontal slip of the nearly EW-trending East Kunlun fault zone is blocked by the South China block at east, and transforms into the vertical movement of the nearly SN-NNE trending Minjiang fault zone and the Longmenshan fault zone, and the uplift of Longmenshan and Minjiang. The area where transform of the two tectonic systems occurred confines the position of the east end; (4) Luocha segment and Maqu segment constitute the “Maqu seismic gap”, so, seismic risk at Maqu segment is higher than that at Luocha segment, which should attract more attention.