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汶川M_S 8.0地震地表破裂带北端位置的修订

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地震地质 2009年第1期31卷 1-8页

作者：李传友魏占玉中国地震局地质研究所国家地震活动断层研究中心北京100029

对汶川MS8.0地震地表破裂石坎乡以北段的野外地质调查显示,这一段地表破裂仍然十分明显。地表破裂并未沿地质填图所标定的位置发育,而是在走向上稍有变化,但清楚的地貌显示它在此段并不是一条新生断裂。与前期工作相比,可观察到的地表... 详细信息

对汶川MS8.0地震地表破裂石坎乡以北段的野外地质调查显示,这一段地表破裂仍然十分明显。地表破裂并未沿地质填图所标定的位置发育,而是在走向上稍有变化,但清楚的地貌显示它在此段并不是一条新生断裂。与前期工作相比,可观察到的地表破裂又往NE方向延长了约12km。该段破裂位于平武县石坎乡至青川县马公乡窝前村之间,走向为15°～45°,运动学性质主要为右旋走滑逆冲。地震地表破裂显示的同震垂直位移与石坎乡一带相近,为1～2m左右;右旋水平位移略有增加,为2.0～3.0m之间。地表调查的情况显示,地表破裂在北端可能消失在红光乡东河口一带。

关键词：汶川地震地表破裂同震位移破裂长度

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基于扩散方程的陡坎形貌测年方法进展

地震地质 2023年第4期45卷 811-832页

作者：许建红陈杰魏占玉李涛中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站北京100029 中国地震局第二监测中心西安710054

陡坎是一种自然界常见的台阶状地貌,但其形成年龄通常很难直接测定。发育在松散堆积物中的陡坎经过初期短暂的重力垮塌之后,将经历漫长的低能退化过程。如果陡坎剖面形态的演化可基于扩散方程来模拟,且扩散系数可独立标定,即可利用陡坎... 详细信息

陡坎是一种自然界常见的台阶状地貌,但其形成年龄通常很难直接测定。发育在松散堆积物中的陡坎经过初期短暂的重力垮塌之后,将经历漫长的低能退化过程。如果陡坎剖面形态的演化可基于扩散方程来模拟,且扩散系数可独立标定,即可利用陡坎地形剖面估算其年龄,这种方法被称为形貌测年。文中简要回顾了陡坎形貌测年的研究历史,介绍并讨论了陡坎退化的概念模型与扩散模型,特别是非线性扩散模型的建立及求解、参数在扩散模型中所起的作用、最佳陡坎形貌年龄的确定流程等,分析了陡坎上、下地貌面坡度对陡坎退化的影响,编制了非线性扩散模型的年龄图版,给出了图版的应用实例,验证了形貌测年方法的有效性。线性扩散模型和非线性扩散模型均可用于单次事件陡坎的退化分析,但对于年轻的单次事件陡坎推荐使用非线性扩散模型。断层重复活动形成的陡坎的退化分析则需要谨慎对待,恒定滑动速率陡坎的非线性扩散模型适用于模拟年龄<10ka、活动速率高的断层陡坎的演化;多次事件陡坎模型(包括线性扩散和非线性扩散)需要仔细评估每次事件在陡坎剖面上的断错位置及其位移量。尽管陡坎形貌测年方法存在很多假设条件,但目前快速获取一定范围内的高分辨率地形数据已成为现实,从这些数据中可以沿着同一陡坎提取大量剖面进行分析,继而得到具有统计意义的结果,这为陡坎退化分析和形貌测年方法提供了广阔的应用前景。

关键词：陡坎陡坎退化扩散模型形貌测年断层陡坎

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黄土地区坡面侵蚀率的实验研究

地震地质 2013年第4期35卷 793-804页

作者：闫计明魏占玉何宏林中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室北京100029 山西省地震局太原030021 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站太原030021

松散沉积物中断层崖形态的演化可被准确的模拟,经适当的校正,可提供断层崖演化的高精度数字模型,这些模型是确定断层崖出露年龄的基础。通过一系列不同坡角的人工坡面的1年高精度观测,发现30°以上的人工坡面都处于不稳定阶段,并获得了... 详细信息

松散沉积物中断层崖形态的演化可被准确的模拟,经适当的校正,可提供断层崖演化的高精度数字模型,这些模型是确定断层崖出露年龄的基础。通过一系列不同坡角的人工坡面的1年高精度观测,发现30°以上的人工坡面都处于不稳定阶段,并获得了一系列后退参数。不同角度坡面的侵蚀厚度、日侵蚀速率和后退速率都存在差异。除了80°坡面6.13mm的最大侵蚀厚度外,侵蚀厚度在50°坡面处存在一个峰值5.24mm,并存在逐渐向高角度和低角度降低的趋势。日侵蚀速率和年后退速率也存在类似的分布特征,除了80°坡面为(6.74±0.26)mm/a外,后退速率在50°坡面最大形成峰值(7.41±0.84)mm/a,而在30°坡面处出现一个明显的异常高值(8.19±1.16)mm/a,可能与低坡角有关,因为随着坡角减小侵蚀厚度与后退量的偏离越来越大。尽管只有1年的观测结果,而且是不同坡角陡坎的平均值,存在较大局限性,但平均后退速率为5.8mm/a,仍可作为山西地堑系黄土层内正断层坎的校准值。此外,实际观测与理想模式存在较大差异,断层崖前的坡脚碎屑物堆积并不等于断层崖的全部侵蚀量,部分侵蚀风化碎屑物会被雨水冲刷掉。实验观测显示,雨季(至10月份)各坡面表面均被雨水冲刷侵蚀,但坡脚却没有明显的黄土堆积;冬季积雪融化后,坡脚处出现明显的黄土碎屑堆积。对比全年的观测结果得到:80°坡面上1年内黄土侵蚀量的41.6%被雨水冲走,其他坡面分别为52.4%(50°坡面)、47.6%(70°坡面)、50.6%(60°坡面)、60.5%(40°坡面)。

关键词：侵蚀率和后退速率黄土人工坡面断层崖

基于SfM方法的高密度点云数据生成及精度分析

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地震地质 2015年第2期37卷 636-648页

作者：魏占玉 Arrowsmith Ramon 何宏林高伟中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室北京100029 亚利桑那州立大学地球与空间探索学院美国菲尼克斯85287

地形数据的质量(精度和分辨率)影响着地球科学的研究水平。Li DAR测量是目前获取高分辨率地形数据的有效技术方法之一,但是其高昂的测量成本和相对复杂的后期数据处理限制了Li DAR技术的大众化应用。近年来,一种被称为Sf M(Structure fr... 详细信息

地形数据的质量(精度和分辨率)影响着地球科学的研究水平。Li DAR测量是目前获取高分辨率地形数据的有效技术方法之一,但是其高昂的测量成本和相对复杂的后期数据处理限制了Li DAR技术的大众化应用。近年来,一种被称为Sf M(Structure from Motion)的适合大众化使用的新的高精度3维地形数据获取技术开始引起人们的注意。这种新型数字摄影测量技术可以利用高效的图像特征匹配算法从多视角照片中提取重叠区域的3维地形数据。由于Sf M技术仅需要目标物体的照片,而且对相机拍摄位置、图像尺度及拍摄焦距没有要求,因此利用简单测量平台采集地面照片就可以获取高质量的3维地形数据。与Li DAR技术相比,大大降低了获取高精度数据的成本,使得高精度3维地形数据的使用大众化。文中介绍了Sf M技术的基本原理和流程,展示了Sf M技术获取高精度3维地形数据的简单而有效的特性,特别适合于植被稀少的区域。文中利用近千米高空拍摄的、具有约70%重叠度的一套随Li DAR飞行采集的数字航空照片生成具有真彩色的高密度Sf M点云数据,点密度高达25.5个/m2,可生成分辨率0.2m的DEM(数字高程模型)。对比相同区域的LiDAR点云数据,统计分析表明58.3%的Li DAR数据与Sf M数据的垂直偏差<0.1m,88.3%的Li DAR数据的垂直偏差<0.2m;而且发现不同地貌的Sf M数据精度存在差异,平缓地形的Sf M数据精度高于陡峭地形的Sf M数据精度。文中还介绍了以氦气球作为拍摄平台的Sf M测量系统,可以快捷地获取高精度的3D地形数据和正射影像,比目前常用的差分GPS测量具有更高的效率和数据精度。

关键词： Structure from Motion(SfM) LiDAR DEM

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同震地表破裂及活动断层迹线的几何形貌特征

地震地质 2017年第6期39卷 1267-1282页

作者：郝海健何宏林魏占玉石峰中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室北京100029

天然断层面的几何形貌特征中隐含着大量与断层演化和破裂机制相关的信息,准确描述断层面的形貌特征对于认识断层的形成与发展,及其破裂过程具有重要意义。文中运用能谱密度分析方法,对全球52条同震地表破裂和300条活动断层的地表迹线数... 详细信息

天然断层面的几何形貌特征中隐含着大量与断层演化和破裂机制相关的信息,准确描述断层面的形貌特征对于认识断层的形成与发展,及其破裂过程具有重要意义。文中运用能谱密度分析方法,对全球52条同震地表破裂和300条活动断层的地表迹线数据进行分析和归纳,结果显示:1)它们的平均能谱密度曲线在频域上具有明显的3分段特征。在低频域,能谱密度曲线特征表征了km级以上尺度的构造块体边界的形貌特征;在中频域,则受到hm—km级尺度上的断层横向扩展、次级断裂的贯通以及地形因素的控制;在hm尺度上的拐点代表了重采样的有效长度,在hm级以下尺度的高频域,能谱曲线特征受到数据插值方法的控制;2)在km级以下尺度,同震地表破裂的能谱密度曲线显示3种破裂类型的断层迹线粗糙度之间存在明显差异:逆冲型>正断型>走滑型,这表明在该尺度范围内的破裂迹线几何形貌特征差异主要受破裂类型的控制;3)与同震地表破裂相比,活动断层迹线的能谱密度明显偏低。这表明随着破裂次数增加、断层活动历史增长,断层的粗糙度会逐渐减小,即粗糙度与成熟程度成反比。

关键词：同震地表破裂活动断层能谱密度断层粗糙度

2008年汶川Ms8．0地震北川以北段地表破裂变形的主要样式

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第四纪研究 2009年第3期29卷 416-425页

作者：李传友魏占玉中国地震局地质研究所国家地震活动断层研究中心北京100029

2008年5月12日发生的汶川地震是由青藏高原东部龙门山断裂的活动所导致。震后的调查表明,北川县城以北的断裂段破裂了约90km。在北川县城以北,不同地点沿地震地表破裂所展现的地表变形差异很大,可能反映了断裂附近地表特性的变化。文章... 详细信息

2008年5月12日发生的汶川地震是由青藏高原东部龙门山断裂的活动所导致。震后的调查表明,北川县城以北的断裂段破裂了约90km。在北川县城以北,不同地点沿地震地表破裂所展现的地表变形差异很大,可能反映了断裂附近地表特性的变化。文章主要从5个典型地点来阐述5种代表性的地表变形模式。前两个地点,在北川县城以北几公里,反映了近地表基岩中的一种变形和从基岩向松散堆积物过渡区的一种变形模式。与此两种断裂陡坎变形不同,中间的两个点则阐述了褶皱陡坎,它们反映了2008年地震中断裂断错在地表以下终止的不同情形。最后一个点位于汶川地震地表破裂的北端,可能代表了当地表破裂结束时地表变形的模式。在北川以北段地表破裂上典型地点的详细测量的基础上,通过归纳野外获得的地表变形资料,构建出汶川地震地表破裂北川以北段的基本变形模型。

关键词：汶川地震地表破裂变形样式褶皱陡坎

大凉山断裂带北段东支--竹马断裂晚第四纪活动性

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地震地质 2015年第2期37卷 440-454页

作者：孙浩越何宏林魏占玉高伟中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室100029

大凉山断裂带是川滇菱形活动块体东边界的重要组成部分,其活动习性和滑动速率对于了解青藏高原东南缘的块体运动和构造变形具有重要的理论意义,同时对于该地区地震危险性评价和地震中长期预测有着重要的应用价值。大凉山断裂带由6条分... 详细信息

大凉山断裂带是川滇菱形活动块体东边界的重要组成部分,其活动习性和滑动速率对于了解青藏高原东南缘的块体运动和构造变形具有重要的理论意义,同时对于该地区地震危险性评价和地震中长期预测有着重要的应用价值。大凉山断裂带由6条分支断裂构成,竹马断裂是其北段的一条分支。文中在详细野外调查的基础上,通过典型构造地貌的高精度GPS测量和断错时间的约束,得出竹马断裂是一条以左旋走滑为主的全新世活动断裂,全新世以来的水平滑动速率为1.5~3.1mm/a;利用古地震探槽揭示出竹马断裂的2次古地震事件时间分别为(50.3±5.7)~30ka BP和30^(17.4±1.2)ka BP。考虑到断裂带北段还存在一条与竹马断裂平行的分支断裂——公益海断裂,大凉山断裂带北段的滑动速率与南段基本一致。鲜水河-小江断裂系中段在大凉山断裂带上分配的滑动速率与并行的安宁河断裂带和则木河断裂带也大体相当,断裂系中段的滑动速率之和与南北两段的速率大致吻合。大凉山断裂带的存在使断裂系在几何上成为一个完整的弧形构造,也弥补了中段滑动速率的亏损,使各段的滑动保持协调一致。此外,沿竹马断裂大量发育的冲洪积台地,根据沉积特征和测年结果,认为是新仙女木事件后末次冰消期的冰川融水形成的冰水堆积,类似的地貌面可能广泛分布于青藏高原东南缘。

关键词：大凉山断裂带晚第四纪活动性滑动速率古地震

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三维数据的二维可视化方法综述

地震地质 2014年第1期36卷 275-284页

作者：张玲杨晓平魏占玉黄伟亮中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室北京100029

等高线图、晕渲图和分层设色图等作为传统的三维数据的二维可视化方法,有各自的优点并被广泛地应用于屏幕显示和平面制图中。随着三维数据分辨率的不断提高,传统可视化方法已不能完全满足显示、挖掘隐含信息的要求。一种新的地形参数(op... 详细信息

等高线图、晕渲图和分层设色图等作为传统的三维数据的二维可视化方法,有各自的优点并被广泛地应用于屏幕显示和平面制图中。随着三维数据分辨率的不断提高,传统可视化方法已不能完全满足显示、挖掘隐含信息的要求。一种新的地形参数(openness)以及由此而产生的新的可视化方法(RRIM)被提出,这在很大程度上增强了二维显示的立体感和直观性。同时,在构造地貌研究的应用中,对细微构造的识别有着其他可视化方法无法比拟的优越性。良好的室内地貌解译工作不仅能够提高工作效率而且能够在一定程度上减少野外工作量。同时,对于森林覆盖严重、自然条件恶劣、不易到达而又具有研究价值的区域,RRIM提供了一种更好的工作方法,有着非常重要的实用价值。

关键词：地貌 DEM 可视化方法 openness RRIM图

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大凉山断裂带中段普雄断裂晚第四纪古地震

地震地质 2016年第4期38卷 797-816页

作者：高伟何宏林孙浩越魏占玉中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室北京100029

大凉山断裂带是中国大陆大型强震断裂带鲜水河-小江断裂系的重要组成部分,其中段的普雄断裂是断裂带中最长的1条次级断裂。该次级断裂的古地震活动情况对评价该区域地震活动水平和建立地震灾害预防措施具有重要意义。近年开展的活动断... 详细信息

大凉山断裂带是中国大陆大型强震断裂带鲜水河-小江断裂系的重要组成部分,其中段的普雄断裂是断裂带中最长的1条次级断裂。该次级断裂的古地震活动情况对评价该区域地震活动水平和建立地震灾害预防措施具有重要意义。近年开展的活动断层填图和古地震探槽研究表明普雄断裂是1条晚更新世以来活动强烈的略向W倾的高角度左旋走滑断层。沿断裂开挖的2个探槽分别揭露了2次和3次古地震事件,分别发生在8206 BC—1172 AD、1084—1549 AD和17434—7557BC、1577—959 BC、927—1360 AD。结合探槽古地震结果和历史地震记载,进行建模分析得到断裂的离逝时间约为0.7ka,与距今倒数第2次事件的时间间隔约为2.3ka。同时,根据震级与地表破裂长度的经验公式估算古地震事件震级在7级以上。

关键词：大凉山断裂带普雄断裂古地震探槽离逝时间