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乌拉山分水岭的稳定性研究——来自χ值的证据

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地质力学学报 2022年第4期28卷 513-522页

作者：白鸾羲谭锡斌周朝中国地震局地质研究所北京100029 地震动力学国家重点实验室北京100029 中国石化华东油气分公司勘探开发研究院江苏南京210000

分水岭的稳定性蕴含着重要的构造和气候信息,但是对于分水岭稳定性的判别标志目前还存在争议,从而导致对某些地区分水岭的稳定性形成不一致的结论。位于鄂尔多斯北缘的乌拉山分水岭稳定性目前存在两种不同的认识:通过两侧流域形态(袭夺... 详细信息

分水岭的稳定性蕴含着重要的构造和气候信息,但是对于分水岭稳定性的判别标志目前还存在争议,从而导致对某些地区分水岭的稳定性形成不一致的结论。位于鄂尔多斯北缘的乌拉山分水岭稳定性目前存在两种不同的认识:通过两侧流域形态(袭夺弯、裂点等)分析认为乌拉山分水岭正在向北迁移;通过Gilbert参数对比法认为其处于稳定状态。为了检验乌拉山分水岭的稳定性以及上述各种判定方法的可靠性,研究采用χ值对比法对乌拉山分水岭的稳定性进行了研究。χ值分析揭示:如果设置较低的基准线(海拔1300 m),则分水岭南侧顶部χ值小于北侧同一高程的χ值;如果设置较高的基准线(约1800 m),则分水岭两侧的χ值在同一高程基本保持一致。以较高的基准线获得的χ值由于更靠近分水岭而受到块体差异抬升的干扰较小,更能反映分水岭的瞬时稳定性。因此,文章支持乌拉山分水岭处于稳定状态这一认识;同时文章对判断分水岭稳定性不同方法的局限性进行了讨论。

关键词：分水岭乌拉山地垒 χ值掀斜

龙泉山背斜的地壳缩短与隆升——来自河流阶地变形的证据

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地震地质 2013年第1期35卷 22-36页

作者：李康徐锡伟谭锡斌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

位于龙门山逆冲推覆构造带东侧的龙泉山背斜,构成了四川前陆盆地的前陆隆起。通过室内航空相片对凯江跨背斜段的地貌面的解译,结合野外考察可知凯江发育3级阶地,其中T1、T2为堆积阶地,T3为基座阶地。在野外用差分GPS测量了阶地的空间坐... 详细信息

位于龙门山逆冲推覆构造带东侧的龙泉山背斜,构成了四川前陆盆地的前陆隆起。通过室内航空相片对凯江跨背斜段的地貌面的解译,结合野外考察可知凯江发育3级阶地,其中T1、T2为堆积阶地,T3为基座阶地。在野外用差分GPS测量了阶地的空间坐标信息,同时采集了各级阶地堆积物的测年样本,并经实验分析约束了阶地的形成年龄。另外,对石油地震剖面解译揭示出龙泉山背斜北段地壳缩短和隆升主要是通过褶皱膝折带迁移机制进行的,滑脱层的深度约6km。利用面积守恒准则计算出龙泉山背斜晚更新世以来的地壳缩短速率约为(1.36±0.41)mm/a、隆升速率为(0.64±0.19)mm/a。通过滑脱层的推覆抬升机制形成的龙泉山背斜,给青藏高原东缘变形模式中的逆断层推覆地壳缩短造山增加了证据。

关键词：龙门山龙泉山背斜阶地地壳缩短和隆升

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芦山地震发震构造及其与汶川地震关系讨论

地学前缘 2013年第3期20卷 11-20页

作者：徐锡伟陈桂华于贵华程佳谭锡斌朱艾斓闻学泽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 上海市地震局上海201203 四川省地震局四川成都610041

芦山地震发生在巴彦喀拉块体与华南块体之间龙门山推覆构造带南段。野外考察表明,芦山地震在震中区没有形成具有构造地质意义的地震地表破裂带,仅在各山前陡坡地带出现平行于山麓陡坡的张性地裂缝、山地基岩崩塌、滑坡等边坡震动失稳现... 详细信息

芦山地震发生在巴彦喀拉块体与华南块体之间龙门山推覆构造带南段。野外考察表明,芦山地震在震中区没有形成具有构造地质意义的地震地表破裂带,仅在各山前陡坡地带出现平行于山麓陡坡的张性地裂缝、山地基岩崩塌、滑坡等边坡震动失稳现象和震动引起的砂土液化现象。重新定位的芦山地震余震分布、震源机制解和地表构造地质等分析表明,芦山地震的发震断层为一条现今尚未出露地表、其上断点仍埋藏在地下9km以下地壳中的一条盲逆断层,走向212°,倾向NW,倾角38°±2°,上断点以上至地表的构造变形符合断层扩展背斜模型。根据汶川地震和芦山地震的余震空间分布、地震破裂过程、深浅构造关系等差异反映出它们是分别发生在龙门山推覆构造带中段和南段的两次独立地震破裂事件。

关键词：芦山地震龙门山推覆构造带发震断层断层扩展背斜青藏高原

南迦巴瓦峰第四纪隆升期次划分的热年代学证据

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地球物理学报 2016年第5期59卷 1753-1761页

作者：康文君徐锡伟于贵华谭锡斌李康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

喜马拉雅东构造结南迦巴瓦峰核心区附近一个高程剖面上的8个片麻岩样品裂变径迹中值年龄介于0.71~2.07Ma之间,平均封闭径迹长度在14.51~15.87μm之间,标准偏差都小于0.84μm;其冷却年龄和径迹长度所作＂香蕉图＂显示出三期快速的抬升期... 详细信息

喜马拉雅东构造结南迦巴瓦峰核心区附近一个高程剖面上的8个片麻岩样品裂变径迹中值年龄介于0.71~2.07Ma之间,平均封闭径迹长度在14.51~15.87μm之间,标准偏差都小于0.84μm;其冷却年龄和径迹长度所作＂香蕉图＂显示出三期快速的抬升期,分别发生在距今0.71 Ma、1.23 Ma、2.05 Ma.结合已有磷灰石裂变径迹冷却年龄等值线图显示出南迦巴瓦峰核心区呈复式背斜状快速隆升,而外围拉萨地体和冈底斯构造单元隆升速率慢的空间分布特征等,分析认为这种差异隆升主要受构造作用主导,气候变化造成的均衡抬升起次要作用.

关键词：喜马拉雅东构造结南迦巴瓦峰裂变径迹隆升青藏高原

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渤海海域历史上发生过地震诱发海啸吗?

地球物理学报 2012年第9期55卷 3097-3104页

作者：石峰毕丽思谭锡斌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

历史文献中有许多关于渤海"海溢"的记录,但"海溢"是否就是现代意义上的海啸还存在疑问,而且渤海海域基本不存在发生重大海啸的海沟型地震构造背景,因此,渤海地区是否发生过海啸的争论从未停止.本文在分析历史地震和古籍资料的基础上,通... 详细信息

历史文献中有许多关于渤海"海溢"的记录,但"海溢"是否就是现代意义上的海啸还存在疑问,而且渤海海域基本不存在发生重大海啸的海沟型地震构造背景,因此,渤海地区是否发生过海啸的争论从未停止.本文在分析历史地震和古籍资料的基础上,通过数值模拟分析历史地震引发海啸的可能性,结合对渤海沿岸海啸堆积物的地质调查,认为渤海海域历史上基本没有发生过破坏性海啸事件,即使存在过海啸,到岸浪高也不会高于0.5m,而且仅限于东营—潍坊一带.

关键词：渤海海啸数值模拟

青藏高原块体运动模型与地震活动主体地区讨论：鲁甸和景谷地震的启示

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地震地质 2014年第4期36卷 1116-1134页

作者：徐锡伟程佳许冲李西于贵华陈桂华谭锡斌吴熙彦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

利用现有的活动断层资料和GPS监测数据等,按照活动块体的基本定义,假定块体的运动近似于刚性块体模型,对青藏高原的活动块体进行了一、二级划分,给出了具有运动学属性的块体运动学模型,通过对10多年来青藏高原系列地震,包括2014年鲁甸... 详细信息

利用现有的活动断层资料和GPS监测数据等,按照活动块体的基本定义,假定块体的运动近似于刚性块体模型,对青藏高原的活动块体进行了一、二级划分,给出了具有运动学属性的块体运动学模型,通过对10多年来青藏高原系列地震,包括2014年鲁甸和景谷地震与块体运动之间关系的分析,讨论了未来地表破裂型地震活动的主体地区,指出巴颜喀拉和羌塘等块体的主控边界断裂是青藏高原最新1期地震活动的2个主体地区,鲜水河断裂东南段、安宁河断裂、大凉山断裂、小江断裂南段和红河断裂中南段,以及东昆仑断裂玛沁—玛曲段是最新活跃期内可能再次发生7级左右地表破裂型地震的地点;对地表破裂型地震的异常监测应关注块体边界不同构造部位的应变状态差异及其相关物理量的变化特征。

关键词：地表破裂型地震地震主体地区活动块体青藏高原

龙门山南段芦山震区浅层沉积与构造变形——对深部发震构造的约束

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地球物理学报 2017年第8期60卷 2924-2934页

作者：鲁人齐徐锡伟何登发刘波谭锡斌张学丰李英强王振南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 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国地质大学(北京)能源学院北京100083

2013年4月20日在龙门山南段发生M_W6.7强震,造成重大人员伤亡和财产损失.芦山地震发生后,针对发震断层是高角度还是低角度断层?断层的归属、性质和地震构造模型等问题,一直存在不同的认识和争议.本次研究采用了芦山震区的三条高精度二... 详细信息

2013年4月20日在龙门山南段发生M_W6.7强震,造成重大人员伤亡和财产损失.芦山地震发生后,针对发震断层是高角度还是低角度断层?断层的归属、性质和地震构造模型等问题,一直存在不同的认识和争议.本次研究采用了芦山震区的三条高精度二维人工地震反射剖面,结合区域地质、钻井资料,对芦山震区浅层沉积与构造变形进行综合解释;研究同时综合了震源机制解、小震重定位结果以及深地震探测剖面,并结合龙门山地区古生代以来的构造演化史,对震区地质构造进行解析.研究认为龙门山南段主要发育了三套不同层次的滑脱层并控制了上地壳形变,呈现多层滑脱、多期变形、构造叠加的复杂特征.2013年芦山地震的主要活动断层发育在深部约20 km滑脱层之上,倾向NW、倾角较陡大约在45°~50°,并产生反冲断层形成Y字状结构.地震地质解释表明,芦山地震的同震活动断层没有突破中生界和新生界,并非先前认为的双石—大川断裂(F4)或山前大邑隐伏断裂(F6);芦山地震的发震断层为一基底盲冲断层;深地震反射结果进一步揭示芦山地震的发震断层为一早期(古生代)形成的正断层.研究认为芦山地震发震构造符合简单剪切断层转折褶皱模型(Simple-shear Fault-Bend Fold),2013年芦山地震为一次非特征型地震.晚新生代以来在青藏高原向四川盆地强烈挤压持续作用下,早期正断层重新活动并产生了芦山地震.这种深部隐伏断层活化产生的特殊型地震,无疑增加了龙门山地区地震灾害的风险和不确定性.

关键词：地震解释滑脱层构造变形断层转折褶皱芦山地震龙门山

汶川地震小鱼洞地区的地表破裂和同震位移及其机制讨论

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地震地质 2013年第2期35卷 247-260页

作者：谭锡斌袁仁茂徐锡伟陈桂华张中白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 中央大学空间遥感研究中心桃园32001

2008年5月12日在四川西部发生的汶川地震是一次以逆冲运动为主,兼有右旋走滑运动的斜滑型地震,形成了有史以来最长、最复杂的地表破裂之一。其中,很多复杂现象到目前为止还没有得到很好的解释或一致的认识,如小鱼洞地区出现的NW走向的... 详细信息

2008年5月12日在四川西部发生的汶川地震是一次以逆冲运动为主,兼有右旋走滑运动的斜滑型地震,形成了有史以来最长、最复杂的地表破裂之一。其中,很多复杂现象到目前为止还没有得到很好的解释或一致的认识,如小鱼洞地区出现的NW走向的小鱼洞断裂,在小鱼洞以北出现的2条相距11km的平行断裂同时破裂的现象等。通过在小鱼洞地区的详细野外调查,获得了详细的地表破裂分布及同震位移分布,在此基础上对小鱼洞地区地表破裂的机制进行了分析。结果表明,造成上述复杂地表破裂的根本原因是汶川地震的主断层北川-映秀断裂的产状变化,即北川-映秀断裂在小鱼洞以北向NW偏移约3.5km。其破裂机制是:1)北川-映秀断裂的右旋走滑运动在小鱼洞西侧的左阶挤压阶区引起的挤压隆升形成前冲断层,即小鱼洞断裂;2)由于北川-映秀断裂在小鱼洞以北向NW偏移3.5km,导致其断层面倾角变大,逆冲运动引起的断层上盘对下盘的挤压方向变化,结合右旋走滑引起的上盘对下盘的侧向推挤,两者共同作用突破了彭灌断裂,从而形成了2条相距11km的平行断裂同时错动的现象。另外,文中建议应该重视北川-映秀断裂右旋走滑运动分量、断层产状变化以及断层上、下盘的岩性差异对汶川地震地表破裂过程及地表破裂分布的影响。

关键词：汶川地震同震地表破裂挤压阶区小鱼洞断裂龙门山

中国大陆高震级地震危险区判定的地震地质学标志及其应用

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地震地质 2017年第2期39卷 219-275页

作者：徐锡伟吴熙彦于贵华谭锡斌李康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

高震级地震是指能沿发震活动断层产生地震地表破裂且震级M≥7.0的地震。高震级地震发生地点的识别是活动断层长期滑动习性和古地震研究的科学目标之一,也是地震预测预报的关键问题。地震地质学标志研究及其应用是地震预测研究的重要组... 详细信息

高震级地震是指能沿发震活动断层产生地震地表破裂且震级M≥7.0的地震。高震级地震发生地点的识别是活动断层长期滑动习性和古地震研究的科学目标之一,也是地震预测预报的关键问题。地震地质学标志研究及其应用是地震预测研究的重要组成部分,不仅可以推动地震科学的发展、特别是地震监测预报学科的进步,对地震灾害预防和有效减轻可能遭遇的地震灾害损失也有积极的推动作用,更是政府、社会和科学界十分关注、迫切需要解决的地震科学问题。2008年汶川地震(M8.0)、2010年玉树地震(M7.1)、2013年芦山地震(M7.0)、2015年尼泊尔廓尔喀(Gorkha)地震(M_W7.8)在青藏高原及其周边地区相继发生,吸引了国内外众多地学专家的关注,发表了一大批高质量的研究成果,为高震级地震地质标志的分析与研究提供了非常好的基础。文中首先解剖、分析了这些地震的发震构造模型、发震断层的地震破裂习性、地壳介质力学特性、应力-应变环境和中小地震活动性等特征,然后归纳、总结出高震级地震其发震断层或发生地点的5种共性特征,即5种不同类型的地震地质学标志,讨论了地震地质标志的可靠性问题;最后结合1:5万活动断层填图成果,参考已有区域地震层析成像和断层闭锁相关成果,对华北构造区和青藏高原及其邻近地区的未来高震级地震危险区进行了试验性识别,这些地震地质标志的科学性和适用性有待于今后进一步的完善与时间的检验。

关键词：高震级地震地震地质标志地震危险区中国大陆