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ALOS-2和Sentinel-1形变观测揭示的青藏高原西部郭扎错断层三维运动学特征

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科学通报 2024年第18期69卷 2648-2659页

作者：周宇黄自成张培震中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室珠海519080 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519080

龙木-郭扎错断裂系是青藏高原西部甜水海地块的南边界,其运动学特征研究程度较低.本文利用2014~2022年ALOS-2 PALSAR-2长条带雷达数据,采用小基线集时序处理方法,获取了该断裂系中东段的地表形变速率场,发现其现今应变积累主要集中于郭... 详细信息

龙木-郭扎错断裂系是青藏高原西部甜水海地块的南边界,其运动学特征研究程度较低.本文利用2014~2022年ALOS-2 PALSAR-2长条带雷达数据,采用小基线集时序处理方法,获取了该断裂系中东段的地表形变速率场,发现其现今应变积累主要集中于郭扎错断层,具有明显的左旋走滑特征,且该断层的中东段存在浅部蠕滑现象.随后,结合已发表的高精度Sentinel-1地表形变速率场所构成的雷达干涉测量数据集作为观测约束,通过使用弹性位错模型获取了郭扎错断层的三维滑动速率空间分布.结果表明:整个断层面的滑动速率具有空间异质性,在孕震层的深度范围内,由断层西段的一个长约40 km的强闭锁区和东段的一个长约100 km的无震蠕滑区所组成,其中无震蠕滑区内的平均速率从断层西侧的部分蠕滑区~2.8 mm/a向东逐渐增加至东侧的完全蠕滑区~5.6 mm/a.最后,进一步计算了郭扎错断层的地震矩积累速率,发现浅部蠕滑段内地震矩积累速率较小,约为(3.3±1.9)×10^(16)N m/a,这与地震台站记录的较低水平地震活动性相一致;而浅部蠕滑段以西的区域具有较高的地震矩积累速率,约为(1.2±0.2)×10^(17)N m/a,考虑到缺少微震记录,该段落的地震危险性需要重点关注.

关键词：郭扎错断层青藏高原西部合成孔径雷达干涉测量浅部蠕滑地震矩积累

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西秦岭造山带晚中生代-新生代陆内构造演化

科学通报 2024年第18期69卷 2568-2586页

作者：张逸鹏张培震王岳军许斌斌王伟涛中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室珠海519080 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519080 广东省地震局广州510070

晚中生代以来,东亚大陆处于太平洋和特提斯构造域多向汇聚的叠加区域,其陆内变形过程与陆缘板块的俯冲和碰撞作用紧密相连.西秦岭造山带位于中国大陆中部,是理解东亚大陆内部构造演化与动力学过程的关键区域.在对西秦岭造山带晚中生代-... 详细信息

晚中生代以来,东亚大陆处于太平洋和特提斯构造域多向汇聚的叠加区域,其陆内变形过程与陆缘板块的俯冲和碰撞作用紧密相连.西秦岭造山带位于中国大陆中部,是理解东亚大陆内部构造演化与动力学过程的关键区域.在对西秦岭造山带晚中生代-新生代陆内构造格架划分和主要构造形迹及其运动学特征观测的基础上,本文基于断层滑动矢量应力反演理论和方法,在露头尺度获取了1215组断层滑动矢量数据,共划分出四期古构造应力场序列,整体表现为最大主应力方向顺时针旋转的过程,表明西秦岭陆内变形受太平洋构造域的影响逐渐减弱,而相应受特提斯构造域的作用逐渐增强.西秦岭早白垩世以NW-SE向伸展应力场为主(D1,约145~105 Ma),造山带内部发育一系列断陷盆地,这与东亚同汇聚背景下的造山带伸展构造作用息息相关.之后,西秦岭以N-S向伸展与EW向弱挤压共存的应力场为主(D2,约105~65 Ma),造山带内部的构造变形幅度较弱,西秦岭向着稳定的克拉通方向逐渐发展,同时广泛的剥蚀作用使得区域开始形成准平原化的地貌.继而,西秦岭逐渐受NW-SE向和N-S向叠加的挤压应力场所影响(D3,约50~30 Ma),导致全区以广泛的收缩构造变形为主,揭示出区域受到太平洋和特提斯构造域多向汇聚作用的共同影响.最后,西秦岭以NE-SW向挤压应力为主(D4,约22~5 Ma),区域新生代盆地整体抬升,缺乏显著的收缩构造变形,这是由于青藏高原侧向生长导致高原中部至西秦岭的中-下地壳和岩石圈地幔挤出的构造作用所致.这种“伸展垮塌-剥蚀夷平-活化隆升”是陆内造山带受多个构造域控制和发展的一般规律,并且陆内变形总是受控于最为活动的构造域,其转变过程是渐变的.

关键词：中央造山带西秦岭造山带陆内变形应力反演古构造应力场

印支地块晚古生代以来运动历史的古地磁学重建:进展与展望

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科学通报 2024年第18期69卷 2498-2517页

作者：闫永刚黄宝春张培震赵杰张东海贾舒斐张逸鹏薛艺中山大学地球科学与工程学院珠海519080 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519080 北京大学地球与空间科学学院北京100871 长安大学地球科学与资源学院西安710016 西北大学地质学系西安710069 Centre for Planetary Habitability(PHAB) University of OsloNO-0316 OsloNorway

印支地块是东亚大陆主要陆块之一,其主体位于东南亚地区.过去的研究认为其可能来源于古生代的冈瓦纳大陆,伴随着晚古生代以来的特提斯洋演化过程,印支地块逐渐从南半球冈瓦纳大陆裂离,向北半球漂移并汇聚拼贴到东亚大陆上来.随着近几年... 详细信息

印支地块是东亚大陆主要陆块之一,其主体位于东南亚地区.过去的研究认为其可能来源于古生代的冈瓦纳大陆,伴随着晚古生代以来的特提斯洋演化过程,印支地块逐渐从南半球冈瓦纳大陆裂离,向北半球漂移并汇聚拼贴到东亚大陆上来.随着近几年的古地磁学工作的进展,研究者获得了丰富的定量/半定量数据,印支地块晚古生代以来的运动过程才得到了较为精确的重建.本文通过详细总结和深入分析前人发表的和我们最新从印支地块获得的古地磁数据,系统地刻画了晚古生代以来印支地块从南半球向北半球的漂移运动过程.晚古生代印支地块位于南半球中低纬度地区,在二叠纪末期跨越赤道,到了晚三叠世运动到北半球30°N附近,很可能此时已经拼贴到欧亚大陆主体上来,中生代之后又经历了一系列的构造调整.基于古地磁数据的运动学重建,使得古特提斯构造域主要块体的构造关系和相对运动历史也得到了进一步的厘定,从运动学的角度证明了北羌塘地块和印支地块具有明确的古地理亲缘关系,同时,两者与滇缅泰地块和南羌塘地块的运动过程具有明显的区别.结合东亚诸关键陆块的最新古地磁学研究进展,我们细致地重建了东亚陆块群对Pangea超大陆汇聚过程的独特响应.

关键词：印支地块古地磁学古地理重建古特提斯古生代中生代

全球近期“非典型”海啸源事件机制分析及其对南海海啸研究的启示

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科学通报 2024年第18期69卷 2480-2497页

作者：李琳琳胡桂王伟涛张坎杜朋李志刚王培涛王大伟邱强张培震中山大学地球科学与工程学院南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室珠海519080 国家海洋环境预报中心北京100081 中国科学院深海科学与工程研究所三亚572000 中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室中国科学院南海海洋研究所广州510301

2018年以来,全球发生了多起“非典型”海啸源事件,其中包括2018年9月印度尼西亚Sulawesi岛Mw 7.5走滑地震在Palu湾引发的灾害链事件、2018年12月印度尼西亚巽他海峡Anak Krakatau海啸事件、2020年10月欧洲东爱琴海Samos岛北部海域Mw 6.... 详细信息

2018年以来,全球发生了多起“非典型”海啸源事件,其中包括2018年9月印度尼西亚Sulawesi岛Mw 7.5走滑地震在Palu湾引发的灾害链事件、2018年12月印度尼西亚巽他海峡Anak Krakatau海啸事件、2020年10月欧洲东爱琴海Samos岛北部海域Mw 6.9正断层地震海啸事件和2022年1月15日南太平洋汤加火山海啸事件等.目前科学家对这些“非典型”海啸源触发海啸机制与过程的认知非常有限,现有灾害防御系统也很难对这些“出人意料”的极端灾害事件作出及时响应,从而造成重大人员伤亡和经济损失.本文针对“非典型”海啸事件的触发机制深入剖析,揭示地震导致沿岸/海底砂土液化,继而触发滑坡并产生海啸的链生效应;沿海特殊岸线形态;火山剧烈活动引起的大气-海洋-火山固体物质多相耦合作用等是“非典型”海啸源触发机制复杂化的主要原因.这些机制挑战了海啸形成需伴随海域地震造成的大规模垂向形变这一传统认识,发现海域的正断型和走滑型地震、陆地近岸地震、剧烈火山喷发均可触发链生海啸灾害.结合我国南海及其周边海域的构造特征与历史“非典型”海啸源事件分析,文章指出了南海“非典型”海啸源(南海北部板内地震、周缘火山等)分布特点和致灾机制,提出未来南海“非典型”海啸源灾害的重点研究方向.

关键词：海啸灾害致灾机制板内地震火山活动链生效应

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序

地质学报 2022年第10期96卷 3281-3282页

作者：张培震中山大学构造地质学和地球动力学专业委员会

今年是中国地质科学史上非常有意义的一年：中国地质学会迎来100周年诞辰。100年前成立的中国地质学会为地质学家们提供了用知识报效祖国的舞台，在中国地质学发展的各个阶段，构造地质学家都发挥了重要的开拓和引领作用。随着学科的发...

今年是中国地质科学史上非常有意义的一年：中国地质学会迎来100周年诞辰。100年前成立的中国地质学会为地质学家们提供了用知识报效祖国的舞台，在中国地质学发展的各个阶段，构造地质学家都发挥了重要的开拓和引领作用。随着学科的发展，诞生了一大批世界著名的构造地质学大师，如李四光先生、黄汲清先生、张文佑先生、李春昱先生、陈国达先生、张伯声先生、马杏垣先生，等等。这些灿烂的群星辉煌了我国的地质科学事业，为我等后辈树立了光辉典范。

关键词：

庆祝中国地质学会成立100周年构造地质学专辑

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地质学报 2022年第10期96卷 I0001-I0002页

作者：张培震中山大学构造地质学和地球动力学专业委员会

序今年是中国地质科学史上非常有意义的一年:中国地质学会迎来100周年诞辰。100年前成立的中国地质学会为地质学家们提供了用知识报效祖国的舞台,在中国地质学发展的各个阶段,构造地质学家都发挥了重要的开拓和引领作用。随着学科的发展... 详细信息

序今年是中国地质科学史上非常有意义的一年:中国地质学会迎来100周年诞辰。100年前成立的中国地质学会为地质学家们提供了用知识报效祖国的舞台,在中国地质学发展的各个阶段,构造地质学家都发挥了重要的开拓和引领作用。随着学科的发展,诞生了一大批世界著名的构造地质学大师,如李四光先生、黄汲清先生、张文佑先生、李春昱先生、陈国达先生、张伯声先生、马杏垣先生,等等。这些灿烂的群星辉煌了我国的地质科学事业,为我等后辈树立了光辉典范。

关键词：中国地质学会李春昱构造地质学张伯声地质科学张文佑陈国达黄汲清

交角约90°共轭断裂的现今形变及对构造应力场的指示意义——以2019年M_(W)≥6.4菲律宾地震序列为例

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地震地质 2022年第2期44卷 313-332页

作者：王雨晴冯万鹏张培震中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室珠海519082 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

共轭断裂是恢复区域构造应力场方位的主要地质学证据之一,其交角大小可能反映了当地的力学环境。交角约90°的情况是其中重要的一类,但目前对其认知仍较为有限。为研究此类断层的构造指示意义,文中以2019年10—12月菲律宾4次M_(W)≥6.4... 详细信息

共轭断裂是恢复区域构造应力场方位的主要地质学证据之一,其交角大小可能反映了当地的力学环境。交角约90°的情况是其中重要的一类,但目前对其认知仍较为有限。为研究此类断层的构造指示意义,文中以2019年10—12月菲律宾4次M_(W)≥6.4地震序列为例,采用InSAR空间测量学方法,精细研究了该过程的地表形变特征,进而确定了该地震断层系统的几何参数。结果显示,这4次地震发生在走向为48.8°、倾角为74.5°的右旋走滑断裂与走向为318.2°、倾角为68.9°的左旋走滑断裂上,可见2条断裂具有正交共轭的特征。经计算,2条断层主要滑动矢量间的最小旋转角达29.28°,在地震学意义上并不完全共轭。根据区域应力场结果,该共轭系统的剪裂角平分线方向与区域压应力的方位基本一致。余震分布显示发震断层延伸到莫霍面边缘,具备了成断层时潜在的韧性剪切条件。库仑应力模拟显示在共轭断裂系统中1支上的滑动过程可同时造成2支在交叉处一致的应力卸载作用,表明共轭系统中的2条断层对区域应力场卸载具有等效性。在全球范围内,搜集获取的共轭断层系统活动序列显示以“L”型展布的几何特征为主,且呈现2支断层发育不平衡的现象,该差异性很可能与断层之间的物性差异有关。

关键词：正交共轭断裂 2019年菲律宾地震序列 InSAR同震形变区域构造应力场

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深化大陆强震机理与预测研究

科学通报 2022年第13期67卷 1347-1351页

作者：陈晓非吴忠良石耀霖张培震邵志刚南方科技大学地球与空间科学系深圳518055 中国地震局地震预测研究所地震预测重点实验室北京100036 中国科学院大学中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中山大学地球科学与工程学院广州510275

2021年5月12~13日,香山科学会议第700次学术讨论会召开,主题为“大陆型强震孕育发生的物理机制及地震预测探索”.会议包括3个中心议题.(1)地震预测预报研究的学术高地:强震孕育发生的大陆活动地块动力学模型;(2)新科技条件下的震源物理... 详细信息

2021年5月12~13日,香山科学会议第700次学术讨论会召开,主题为“大陆型强震孕育发生的物理机制及地震预测探索”.会议包括3个中心议题.(1)地震预测预报研究的学术高地:强震孕育发生的大陆活动地块动力学模型;(2)新科技条件下的震源物理研究:大陆型强震孕育的区域动力学环境;(3)面向现代化目标的地震预测:多学科交叉创新,最大限度减轻地震灾害风险.

关键词：减轻地震灾害地震预测震源物理香山科学会议强震孕育强震机理多学科交叉学术讨论会

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南海海啸灾害研究进展及展望

中国科学：地球科学 2022年第5期52卷 803-831页

作者：李琳琳邱强李志刚张培震中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室中国科学院南海海洋研究所中国科学院南海生态环境工程创新研究院广州511458 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 China-Pakistan Joint Research Center on Earth Sciences CAS-HECIslamabad 45320Pakistan

南海区域存在马尼拉俯冲带和滨海断裂带的断层活动(地震)、海底滑坡、火山等多种类型潜在海啸源,这些海啸源对中国人口和基础设施密集的沿海地区、海洋渔业、深海油气和矿产资源开采及岛礁建设造成严重的潜在威胁.文章对近年来南海海啸... 详细信息

南海区域存在马尼拉俯冲带和滨海断裂带的断层活动(地震)、海底滑坡、火山等多种类型潜在海啸源,这些海啸源对中国人口和基础设施密集的沿海地区、海洋渔业、深海油气和矿产资源开采及岛礁建设造成严重的潜在威胁.文章对近年来南海海啸灾害研究取得的进展进行综述,针对南海内部地震和海底滑坡两类海啸源,介绍当前地震海啸和滑坡海啸基于典型情景的确定性评估和基于大量地震样本的概率性海啸灾害评估方法,并通过对代表性地震和滑坡海啸模拟分别对马尼拉俯冲带地震、滨海断裂带地震和陆坡巨型滑坡触发海啸的致灾机制和灾害特征进行分析,最后指出目前南海海啸研究的难点及未来的重点研究方向.

关键词：海啸俯冲带地震海底滑坡滨海断裂带