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山西霍山山前断裂冲沟S-A双对数图、凹曲指数与陡峭指数的构造响应特征

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地震地质 2017年第6期39卷 1158-1172页

作者：毕丽思何宏林徐岳仁魏占玉石峰孙浩越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 广东省地震局地震监测与减灾技术重点实验室广州510070 中国地震局地震预测研究所北京100036

利用能够反映构造隆升作用与河流下切侵蚀作用之间关系的河流水力侵蚀模型,以小流域性的霍山山前断裂为实验区,基于高分辨率DEM数据,分析了64条横跨断裂发育的冲沟的S-A双对数图、凹曲指数(θ)与陡峭指数(logks);研究了它们对霍山山前... 详细信息

利用能够反映构造隆升作用与河流下切侵蚀作用之间关系的河流水力侵蚀模型,以小流域性的霍山山前断裂为实验区,基于高分辨率DEM数据,分析了64条横跨断裂发育的冲沟的S-A双对数图、凹曲指数(θ)与陡峭指数(logks);研究了它们对霍山山前断裂构造活动的响应特征:1)冲沟的S-A双对数图基本都呈现出明显的上凸特征,这是对断裂区域构造隆升速率大于河流下切侵蚀速率的直观响应;2)冲沟的凹曲指数θ值均霍山山前断裂频繁而强烈的构造运动使冲沟没有足够的时间通过下切侵蚀作用来调整剖面形态;3)冲沟的陡峭指数logks值呈现出老爷顶一带最高,南北两侧较低,而且北部比南部高的分布特征;这在一定程度上指示了霍山山前断裂在老爷顶一带隆升速率最大,南北两侧较低,而且北部隆升速率比南部高。

关键词：霍山山前断裂河流水力侵蚀模型冲沟 DEM S-A双对数图凹曲指数陡峭指数构造响应

基于高分辨率DEM的裂点序列提取和古地震序列的识别--以霍山山前断裂为实验区

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地震地质 2011年第4期33卷 963-977页

作者：毕丽思何宏林徐岳仁魏占玉石峰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 广东省地震局广州510070 中国地震局地震预测研究所北京100036

以霍山山前断裂为实验区,基于高分辨率IRS-P5DEM数据提取了横穿断裂的冲沟,在23条冲沟纵剖面上识别出断裂活动诱发裂点。在其中5条冲沟上识别出1级裂点,裂点几乎位于断裂上;在2条冲沟上识别出2级裂点,最新裂点也位于断裂上。这些位于断... 详细信息

以霍山山前断裂为实验区,基于高分辨率IRS-P5DEM数据提取了横穿断裂的冲沟,在23条冲沟纵剖面上识别出断裂活动诱发裂点。在其中5条冲沟上识别出1级裂点,裂点几乎位于断裂上;在2条冲沟上识别出2级裂点,最新裂点也位于断裂上。这些位于断裂上的裂点,高度达4～9m,推测它们形成之后并未向上游明显迁移,并可能接受了多次事件的叠加。在其他16条冲沟上识别出2～3级裂点,最新一级裂点自断裂向上游迁移了40～70m,次新一级裂点主要分布在距断裂150～250m的河段内,第3级裂点距断裂300～500m。设定最新裂点形成于1303年洪洞8级地震(事件Ⅲ)发生时,再假定全新世中晚期以来研究区内河流溯源侵蚀速率基本不变,则推算出次新裂点对应的古地震事件(事件Ⅱ)发生在距今3336～2269a之间,最早一次事件(事件I)发生在距今5618～4504a之间,霍山山前断裂强震重复周期为1500～2600a。这与前人通过探槽揭露的古地震事件序列和强震重复周期基本一致。

关键词：霍山山前断裂 DEM 裂点序列古地震事件

大地电磁数据揭示的1303年洪洞8级地震区精细结构

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地震地质 2022年第3期44卷 686-700页

作者：赵凌强詹艳王庆良孙翔宇韩静操聪张松蔡妍中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 中国地震局地质研究所山西太原大陆裂谷动力学国家野外科学研究站北京100029 中国地震局第二监测中心西安710054 中国地震局地球物理研究所北京100083

文中利用相位张量分解技术、三维NLCG反演方法对一条跨过1303年洪洞8级地震区、长160km的大地电磁剖面的数据进行了分解和反演计算,再结合研究区及其附近的形变场、最新地震地质和地球物理调查结果以及2008年1月—2012年12月的小地震精... 详细信息

文中利用相位张量分解技术、三维NLCG反演方法对一条跨过1303年洪洞8级地震区、长160km的大地电磁剖面的数据进行了分解和反演计算,再结合研究区及其附近的形变场、最新地震地质和地球物理调查结果以及2008年1月—2012年12月的小地震精定位结果等资料进行综合分析。研究表明,霍山山前断裂是研究区内明显的大型电性边界带,在中深部表现为低阻特征,贯穿了整个地壳尺度,该断裂为NNE走向的右旋正断裂,可能是划分鄂尔多斯地块和华北地块的基底断裂。以霍山山前断裂为界,西侧鄂尔多斯地块表现为层状的稳定构造环境,而东侧华北地块的中下地壳岩石圈破坏严重且存在减薄的趋势。大地电磁探测结果支持1303年洪洞8级地震的发震断裂为霍山山前断裂的观点,地震可能发生在霍山山前断裂下方的低阻体中,震源深度可能介于10~20km之间。1303年洪洞8级地震的孕震环境可能受多重因素控制,研究区东侧中下地壳可能存在的软流圈物质不断上涌引起了华北地块的区域拉张作用,进而导致霍山山前断裂发生倾向滑动可能是地震的主控因素。

关键词：大地电磁 1303年洪洞8级地震临汾盆地霍山山前断裂

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1303年洪洞地震宏观震中修订的新证据

地震地质 2018年第5期40卷 945-966页

作者：徐岳仁何宏林李文巧张伟恒田勤俭中国地震局地震预测研究所地震预测重点实验室北京100036 英国杜伦大学地球科学系英国杜伦DL13LE 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

1303年9月25日的洪洞地震为依据文献资料确定的中国大陆内部第一个M8. 0地震,因其宏观震中与1695年临汾地震的宏观震中仅相距40km,且2者仅间隔392a而受到持续关注。文中对历史文献进行重新梳理并对震中区同震次生灾害进行系统解译研究,... 详细信息

1303年9月25日的洪洞地震为依据文献资料确定的中国大陆内部第一个M8. 0地震,因其宏观震中与1695年临汾地震的宏观震中仅相距40km,且2者仅间隔392a而受到持续关注。文中对历史文献进行重新梳理并对震中区同震次生灾害进行系统解译研究,所得结果表明:1) 1303年洪洞地震的极震区包括临汾盆地,也包括太原盆地南部与灵石凸起,后者范围内严重破坏的建筑物的记载数量与临汾盆地相当,说明太原盆地南部与灵石凸起和临汾盆地一样在洪洞地震中遭遇同等或更加严重的破坏,而1695年临汾地震的极震区仅局限在临汾盆地内,且极震区位于洪洞以南; 2)位于灵石凸起上的1. 1万个黄土地震滑坡由1303年洪洞地震触发,基于文献震害记录和地震次生灾害的集中分布特征,建议将1303年洪洞地震的宏观震中从之前的洪洞附近(36. 3°N,111. 7°E)向北移动约60km,这样可以较合理地解释密集黄土地震滑坡与宏观震中的空间对应关系,新的宏观震中(36. 8°N,111. 7°E)位于霍州与灵石之间,同震滑坡加剧了极震区灾情的严重程度; 3)文中为重新认识山西地堑系中部2次重要历史强震的关系提供了新的证据和研究思路。

关键词： 1303年洪洞地震 1695年临汾地震霍山山前断裂宏观震中地震触发黄土滑坡

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基于DEM的活动构造地貌参数研究

基于DEM的活动构造地貌参数研究

作者：毕丽思中国地震局地质研究所

学位级别：硕士

构造地貌是指受构造内动力作用控制,通过内外营力相互作用所奠定的能够反映一定构造特征的地貌形式。研究构造地貌的学科即为构造地貌学。构造地貌学经历了早期的静态构造地貌研究和20世纪60年代以后的动态构造地貌研究。20世纪80年代以... 详细信息

构造地貌是指受构造内动力作用控制,通过内外营力相互作用所奠定的能够反映一定构造特征的地貌形式。研究构造地貌的学科即为构造地貌学。构造地貌学经历了早期的静态构造地貌研究和20世纪60年代以后的动态构造地貌研究。20世纪80年代以后,由于新构造的蓬勃发展,不少学者强调构造地貌主要是新构造活动控制下的地貌。近二十年来伴随着活动构造研究的开展,活动构造地貌,尤其是与地震活动断层有关的构造地貌研究受到国内外学者广泛关注,形成了构造地貌研究的新领域。构造地貌的研究,从本质上说是通过研究各种地貌标志的变形和位错来判断地壳活动特征。在研究方法上,结构形态分析法是构造地貌研究最基本、最常用的方法。由于构造地貌的结构形态可以用很多参数来定量描述,随着高分辨DEM数据的出现以及计算机技术的不断发展,近年来越来越多学者通过定量分析相关地貌参数来研究构造活动,使构造地貌的研究迈上了新台阶。本论文试图选择区域性和小流域性两类参数,在活动块体的大尺度和单一断裂带的小尺度两个层次上开展地貌参数研究。在区域性地貌参数中,分形参数综合描述和反映了地貌特征,它能应用在任何类型、任何尺度上的地貌中,因此本论文利用分形参数分别分析大尺度的鄂尔多斯块体及其周边地区以及小尺度的霍山山前断裂带的分形特征,并根据两研究区的分形特征阐述分形参数的地形意义、地质意义与构造意义。在小流域性参数中,本论文根据霍山山前断裂带的倾滑活动性质以及横穿断裂的冲沟发育特征,选择了河流纵剖面数学拟合函数、基于河流水力侵蚀模型坡度-面积关系以及凹曲指数与陡峭指数、河流坡降指标与Hack剖面等描述河流纵剖面形态的参数来反映横穿断裂的冲沟其发育形态对断裂带活动的响应。 1、地貌的分形参数与地貌分区分形理论为形态、分布或结构极其不规则,但具有自相似性的自然现象的定量描述提供了几何描述方法与数学模型。分形几何可以从整体性和科学性方面对地表形态的综合特征进行定量化描述。计算分形参数的方法很多,本论文采用能很好地适应地形起伏自相仿性以及DEM高程数据栅格格式的直接测量地表分形特征的优良方法—变差函数法,并采用能很好地识别地形空间差异的元分维模型。利用变差函数法和元分维模型分别计算了大空间尺度的鄂尔多斯块体及其周边地区（DEM空间分辨率为90 m）以及小空间尺度的霍山山前断裂地区（DEM空间分辨率为2.5 m）的分形参数—地表分维值与截距值。结果显示,无论是鄂尔多斯块体及其周边大空间尺度的区域还是霍山山前断裂带小空间尺度的地区,分形参数的分布均具有明显的空间差异性与区域分带性。通过K-Means聚类分析法对上述两种类型的研究区进行基于分形参数的地貌区自动划分,结果显示,两研究区所得的分形分区结果与地貌类型、地层分布以及构造特征都具有很好的一致性,而且每一分形分区都具有特征的分形参数值。通过地表分维值与截距值联合定量聚类,鄂尔多斯块体及其周边被群集成五个分形分区:河套盆地和银川盆地（Aa分形区）是地表分维值高值区和截距值低值区,分维值主要为2.8-3.0,截距值主要为0-1;鄂尔多斯块体南部陕北黄土高原区（Bc分形区）的地表分维值主要为2.5-2.7,截距值主要为2.5-3.5;吕梁山、贺兰山、乌拉山等山区（Cc分形区）也是截距值高值区,主要为2.5-3.5,但地表分维值较低,主要为2.4-2.6;鄂尔多斯块体北部库布齐、毛乌素等沙漠区（Db分形区）与渭河、山西盆地带（Dd分形区）都是地表分维值低值区,地表分维值大部分低于2.5,但两区域的截距值差异明显。沙漠区地形起伏较缓,截距值主要为0-1.5,而渭河盆地和山西盆地带的截距值没有明显的优势范围。霍山山前断裂带仅利用地表分维值就达到很好的分区结果,在该研究区本论文得到五个分形分区:霍山中北部地段（A分形区）是低分维值区,分维值主要为2.1-2.3;霍山南部地段（B分形区）的分维值比中北部地段高,主要为2.2-2.4;汾河沿岸的黄土台地（C分形区）具有中等大小的分维值,主要为2.3-2.5;山前洪积扇的地表分维值从后缘到前缘（D分形区）逐渐增大,主要为2.4-2.6,洪积扇的前缘平缓区与汾河冲积区（E分形区）具有全区域最高的分维值,主要为2.6-2.7。本论文从信号波的角度阐述了地表分形特征的地形意义,分形参数反映和描述了地形起伏的形态,地表分维值反映了地形起伏的频率特征,高分维值的地形表现出高频率的起伏,低分维值的地形表现为低频率的起伏,而截距值反映的是地形起伏的幅度大小。此外,本论文还阐述了地质作用与外力作用对地表分维值的影响。构造隆升作用能在长波长上影响地形,使地表分维值降低。侵蚀作用可使地形粗糙化,地表分维值增大。岩层性质是影响侵蚀作用强弱的重要因素,因此地表分维值与岩层性质具有紧密关系。扩散作用与堆积作用使地

关键词：活动构造地貌参数 DEM 鄂尔多斯块体及其周边霍山山前断裂分形地貌分区河流纵剖面数学拟合函数河流水力侵蚀模型坡度-面积凹曲指数陡峭指数河流坡降指标 Hack剖面

山西洪洞地区强地震地质遗迹与地震危险性评估

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山西洪洞地区强地震地质遗迹与地震危险性评估

作者：刘升中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

1303年山西省洪洞县发生了8级特大地震,这是我国第一个有记载的8级地震,事隔392年,在其震中附近45km处发生了另一个震级高达7.5级的临汾地震。如今,距离1695年已经有300多年了,该地是否存在以400年为周期的特大地震发生率呢?通过分析、... 详细信息

1303年山西省洪洞县发生了8级特大地震,这是我国第一个有记载的8级地震,事隔392年,在其震中附近45km处发生了另一个震级高达7.5级的临汾地震。如今,距离1695年已经有300多年了,该地是否存在以400年为周期的特大地震发生率呢?通过分析、研究相关的地质遗迹,对山西省临汾市一带的近期地震危险性作以评估。同时,探讨出1303年洪洞8级地震的相关遗留问题——发震断层、洪洞一带的地震地质遗迹是否是由霍山山前断裂活动造成的。1303年洪洞大震的震中位于临汾盆地。临汾盆地自上新世形成以来,盆地内的凹陷一直处于断陷沉降状态,与断陷带其它盆地相比,断陷趋势更强。对于1303年洪洞8级地震的发震断层众学者有两方面的意见:霍山山前断裂或赤峪断裂,经研究确定霍山山前断裂是发震断裂,因为经野外实地考察获取大量地震遗迹的资料如:虎头山村液化砂脉、三条沟村倒灌砂脉、广胜寺雁列微构造、南山底村阶梯状断层以及断层陡坎、地滑体、岩石破碎带、泄水漏斗、节理等的产状均与霍山山前断裂的产状和活动特点相一致,客观地反映出他们与霍山山前断裂活动的内在联系,表明这些地震地质遗迹的出现是霍山山前断裂活动的产物。对于1303年的洪洞8级地震和1695年的临汾7.5级地震空间距离和时间距离都非常近,以至于有人说这两次地震是原地重复,但是由于两者的发震断层不同,所以,不能将两者之间的时间间隔——392年看成是该地大地震复发的近似周期。本文从1303年洪洞地震的发震断层霍山山前断裂和洪洞所在的盆地临汾盆地的现今的活动性入手进行分析,从霍山山前断裂的沉降速率的历史变化得出霍山山前断裂现在正处于弱活动阶段,临汾盆地虽然垂直沉降速率持续升高,但这种现象是其继承性运动的持续表现,其运动处于稳定状态。同时考虑到山西地震带乃至华北地震带地震的时间空间特征,即时间上,两个地震带处于同步,即地震最活跃期已经过去,现在是平静阶段,空间上,强震有南移的趋势,且从霍山山前断裂带附近发生的3次古地震的时间间隔初步推测出霍山山前断裂带大地震复发周期为2000年左右,所以,山西洪洞一带近期发生大地震的可能性不大。

关键词：地震地质遗迹霍山山前断裂临汾盆地复发周期地震危险性评估

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山西洪洞8级地震形变遗迹研究

地震地质 1985年第4期 1-10+85-88页

作者：孟宪梁于慎谔奚云国家地震局地震地质大队

山西临汾盆地霍山山前存在一系列地震形变遗迹,初步研究认为是公元1303年洪洞8级地震的产物。本文对所发现的形变遗迹作了较详细的描述,同时对1303年地震的有关问题进行了讨论。

关键词：地震形变临汾盆地震中位置遗迹断层产状地震霍山山前断裂崩塌体山西洪洞