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雅鲁藏布江大峡谷则隆弄高位冰岩崩灾害链动力学特征

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工程地质学报 2024年第3期32卷 996-1009页

作者：高少华殷跃平李滨高杨万佳威张田田高浩源中国地质科学院地质力学研究所机构北京100081 中国地质环境监测院北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

雅鲁藏布江下游冰川分布广泛,曾发生多次高位冰岩崩事件,引发灾害链,如泥石流或碎屑流,危害巨大。本文通过野外现场调查,结合多时相卫星图像及无人机数据,以则隆弄沟为例,分析了高位灾害的地貌特征及运动动力学效应。研究表明:(1)则隆... 详细信息

雅鲁藏布江下游冰川分布广泛,曾发生多次高位冰岩崩事件,引发灾害链,如泥石流或碎屑流,危害巨大。本文通过野外现场调查,结合多时相卫星图像及无人机数据,以则隆弄沟为例,分析了高位灾害的地貌特征及运动动力学效应。研究表明:(1)则隆弄沟高位灾害垂向落差大,不同海拔区段微地貌形态各有差异,具有典型的垂直分带性,根据地貌展布特征及形态可划分为高陡冰蚀地形、弯曲型沟谷地形、堆积河谷地形,独特的地貌条件和地质环境使高位灾害与中低海拔地区有显著区别。(2)高位冰岩崩灾害链经历冰岩崩、碎屑流运动、堆积堵江、洪水溃决4个阶段,形成高位远程地质灾害链,运动过程中表现出复杂的动力学效应,包括冲击解体效应、散体成拱效应、动力侵蚀效应、碎屑堆积效应,为研究碎颗粒流动行为及动力学过程提供信息。(3)则隆弄冰舌处冰碛物富集,冰舌前缘及后缘分布有大量裂缝,随时间推移内部裂纹扩展累积,应力拱承载力下降而破坏致灾。未来在气候变化及强烈的构造活动影响下,雅鲁藏布江下游高位冰岩崩灾害风险极高,引发次生堵江-洪水灾害危害极大,应加强这类流域性灾害的预警及风险防范。

关键词：高位冰岩崩灾害链地貌垂直分带性动力学效应雅鲁藏布江

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越南岩溶地质概况

中国岩溶 2024年第2期43卷 392-405页

作者：韦延兰李文莉黄晨晖周立新杨象鹏中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室/联合国教科文组织国际岩溶研究中心广西桂林541004 广西平果喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站广西平果531406

越南岩溶发育面积大,岩溶地质有关研究比较广泛,为了更全面地掌握越南岩溶地质的研究成果,本文综合分析前人研究成果,结合遥感资料、地质图、洞穴图集等有关资料,编制越南岩溶地质分布图,结合地质构造、岩性组合、水文气候、生物活动等... 详细信息

越南岩溶发育面积大,岩溶地质有关研究比较广泛,为了更全面地掌握越南岩溶地质的研究成果,本文综合分析前人研究成果,结合遥感资料、地质图、洞穴图集等有关资料,编制越南岩溶地质分布图,结合地质构造、岩性组合、水文气候、生物活动等特征分析岩溶作用的背景条件,总结越南岩溶地质、地貌特征和岩溶分布规律,为“全球岩溶地质”数据库提供基础支持。越南岩溶分布面积60000 km^(2),占国土面积的20%,主要分布在越南的北部和中部,南部有零星分布,发育峰丛、峰林、岩溶盆地、洞穴等岩溶景观。多期构造运动、厚层石炭系-二叠系、三叠系纯石灰岩、温润多雨的热带季风气候、活跃的生物活动均有利于岩溶作用的发生。越南岩溶属于典型的热带岩溶,与中国南部岩溶具相似的起源。

关键词：越南岩溶地质岩溶景观岩溶资源

滇藏铁路沿线重要活动断裂带晚第四纪活动性初步研究

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地震科学进展 2024年第1期54卷 94-109页

作者：张献兵于皓余潇郭长宝吴瑞安王炀钟宁中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质调查局新构造与地壳稳定性研究中心北京100081 中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074

滇藏铁路位于青藏高原东南缘板块碰撞和构造活跃的地形急变带,沿线活动断裂发育,地震频发,地震烈度强,且地质灾害频繁,其规划施工建设和长期运营面临的地质安全风险问题严峻。滇藏铁路香格里拉—波密段沿线发育了哈巴—玉龙雪山东麓断... 详细信息

滇藏铁路位于青藏高原东南缘板块碰撞和构造活跃的地形急变带,沿线活动断裂发育,地震频发,地震烈度强,且地质灾害频繁,其规划施工建设和长期运营面临的地质安全风险问题严峻。滇藏铁路香格里拉—波密段沿线发育了哈巴—玉龙雪山东麓断裂带、中甸—龙蟠断裂带、德钦—中甸—大具断裂带、维西—乔后断裂带、金沙江断裂带、巴塘断裂带、澜沧江断裂带、怒江断裂带、边坝—洛隆断裂带、嘉黎—察隅断裂带等10余条活动断裂带。受断裂黏滑位错、蠕滑变形和引发强震风险的突出影响,迫切需要厘定区域活动断裂带的几何展布和活动性。基于前人资料、遥感解译和野外调查,本文总结分析了沿线10余条活动断裂带的几何展布、运动性质、滑动速率和古地震历史等,以期为滇藏铁路等国家重大工程规划建设与安全运营提供基础资料。

关键词：滇藏铁路活动断裂带断裂活动性晚第四纪青藏高原东南缘

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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南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东省地震局

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

基于DS-InSAR的南京江北区域地面沉降监测与分析

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：宋秋月范洪冬朱邦彦张建阳中国矿业大学自然资源部国土环境与灾害监测重点实验室南京市测绘勘察研究院股份有限公司

本文提出一种基于分布式目标InSAR(DS-InSAR)的地表形变监测方法，该方法采用HTCI算法进行同质像元识别，通过特征值分解方法实现相位优化，根据时空相干性确定分布式目标(DS)，最后建立DS相位与形变间的关系模型来解算时序地表形变。... 详细信息

本文提出一种基于分布式目标InSAR(DS-InSAR)的地表形变监测方法，该方法采用HTCI算法进行同质像元识别，通过特征值分解方法实现相位优化，根据时空相干性确定分布式目标(DS)，最后建立DS相位与形变间的关系模型来解算时序地表形变。实验利用50景Sentinel-1A影像获取2021-10～2023-10南京江北区域地表形变时空分布信息。结果表明：1）与PS-InSAR结果的相关系数为0.731，点位密度提高6.22倍，DS-InSAR可更加完整地反映研究区时空地表形变。2）与水准实测数据整体吻合较好，最大误差为5.6 mm，平均误差为2.6 mm，均方根误差(RMSE)为3.0 mm。3）地质构造、城市建设以及降雨情况等是引起地面沉降的主要影响因素。

关键词：南京江北区域 InSAR 分布式目标地面沉降监测

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青藏高原形成演化动力机制及其远程效应

地学前缘 2024年第1期31卷 154-169页

作者：刘德民王杰姜淮赵悦郭铁鹰杨巍然中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074 中国地震局地震研究所湖北武汉430071 湖北省地震局湖北武汉430071

作为第三极的青藏高原的形成是新生代以来的地球节律构造事件中最典型、最显著的新构造运动的结果,其构造地貌特征及其重要性,内部单元组成,构造演化历程及动力机制,以及对周边盆地乃至整个中国大陆的影响及远程效应至今一直是学术关注... 详细信息

作为第三极的青藏高原的形成是新生代以来的地球节律构造事件中最典型、最显著的新构造运动的结果,其构造地貌特征及其重要性,内部单元组成,构造演化历程及动力机制,以及对周边盆地乃至整个中国大陆的影响及远程效应至今一直是学术关注的焦点。本文重新圈定了青藏高原构造地貌范围,确立了其在全球构造中的地位。青藏高原的远程效应向南北两侧延伸,北到北冰洋,南到太平洋,总体上围绕东经105°经线穿越了整个亚洲大陆,本文采用东经105°所在经线大圆作为划分东西半球的分界线,该线以东为东半球,以西为西半球。青藏高原处于全球最大、最重要的南北向构造和东西向构造的交汇处,其内部的帕米尔高原更是区域构造的中流砥柱。青藏高原起源于帕米尔高原,它是一个印支期的热穹窿,晚期转化出一条直径200 km的异常重力柱,垂直下沉至600 km,构成一个垂向上的挤压-伸展构造,完成于白垩纪。以它为中心向东西扩展,东边三条、西边一条水平方向挤压-伸展构造。喜山期它还遭受到岩体的侵入,白垩系基本上未变形。古近纪,印度陆块与亚洲陆块碰撞,形成先压后升的雄伟的喜马拉雅造山带。以它为中心向北扩展,第四纪3个地幔枝上升,导致整个青藏高原上升。青藏高原形成与演化的深部动力机制模型:早期表现为地质体在垂向上的离心运动和在水平上的伸展运动;后期是以挤压为主的阶段,表现为地质体在垂向上的向心运动和水平上的挤压运动。从驱动力的角度,早期以热能为主驱动力,后期以重力势能为主驱动力。青藏高原的隆升及其形成演化是欧亚陆块新生代最令人瞩目的地质事件,其直接影响到岩石圈浅部及地壳表层与人类生存发展息息相关的地形地貌、能源、资源、生态、环境和灾害等,产生了具有举足轻重的近区及远程效应。3个远程效应分别是贝加尔湖裂谷、汾渭裂谷以及东非三叉裂谷的形成。本文最后对印支运动的命名和穿时问题、印支运动起止时间和类型、青藏高原是研究各类造山带的最佳基地、喜马拉雅造山带东西构造结的确定和帕米尔高原四维动力学模型的探索等5个问题进行了简单讨论。

关键词：青藏高原帕米尔高原地热能地幔枝动力机制构造演化远程效应

GPS数据揭示的喜马拉雅东构造结地区现今应变特征及其动力学机制

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地质学报 2024年第4期98卷 1114-1128页

作者：韦少港徐锡伟武艳强梁诗明罗佳宏常熟理工学院材料工程学院江苏常熟215500 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 中国地震局第一监测中心天津300180 中国地震局地质研究所北京100029

喜马拉雅东构造结位于印度与欧亚板块碰撞的前缘,是地壳缩短和构造旋转变形十分强烈的部位。本文收集东构造结及其周边区域大范围、长时段的最新GPS速度场资料,采用“二维张力样条”方法计算获得区域构造应变场,研究其现今地壳运动与构... 详细信息

喜马拉雅东构造结位于印度与欧亚板块碰撞的前缘,是地壳缩短和构造旋转变形十分强烈的部位。本文收集东构造结及其周边区域大范围、长时段的最新GPS速度场资料,采用“二维张力样条”方法计算获得区域构造应变场,研究其现今地壳运动与构造变形特征。结果显示,高应变率区集中在喜马拉雅主逆冲断裂、实皆-阿帕龙断裂、鲜水河-小江断裂、东构造结的环形地区和印度东北部及缅甸西部的巴坎-若开山脉地区,而在跨嘉黎断裂和红河断裂区域并无显著的应变。区域最大剪切应变率主要沿着实皆-阿帕龙断裂、鲜水河-小江断裂等构造带分布,区域最大面压缩率发生在阿萨姆东北部一带(N28°~29°、E95.5°~96.5°),最高量值为151.8×10^(-9)a^(-1);反映喜马拉雅东构造结的最强变形核心部位已经由南迦巴瓦峰地区向其东南方向发生了转移,移至位于阿萨姆东北部地区的喜马拉雅主边界逆冲断裂与阿帕龙断裂的交汇处。综合分析认为,喜马拉雅东构造结地区在印度板块强烈的楔入挤压作用下,大陆变形以地壳增厚为主,深部以黏塑性为特征的下地壳和上地幔物质的流动驱动着上覆脆性上地壳地块。

关键词：喜马拉雅东构造结 GPS 现今地壳形变构造应变场动力学机制

雄安容城深热储层回灌注水诱发断层失稳危险性研究

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岩石力学与工程学报 2022年第S1期41卷 2735-2756页

作者：朱思雨丰成君谭成轩马晓冬孟静戚帮申张重远中国地质科学院地质力学研究所北京100081 新构造运动与地质灾害重点实验室北京100081 苏黎世联邦理工学院地球科学系瑞士苏黎世8092

雄安新区地热资源丰富,未来大规模开发利用深部热储资源对建设绿色雄安、减轻首都圈环境污染、改善京津冀能源结构等具有重要的战略意义。雄安新区内分布容城、牛东及徐水—大城等第四纪隐伏断层,未来开采蓟县—长城系热储时,回灌注水... 详细信息

雄安新区地热资源丰富,未来大规模开发利用深部热储资源对建设绿色雄安、减轻首都圈环境污染、改善京津冀能源结构等具有重要的战略意义。雄安新区内分布容城、牛东及徐水—大城等第四纪隐伏断层,未来开采蓟县—长城系热储时,回灌注水是否会对上述断层稳定性产生影响,目前暂无相关研究成果报道。以雄安容城热储区为例,首先,基于已有地应力数据初步确定容城热储区初始地应力场,依据莫尔–库仑破裂准则研判近场隐伏断层的初始稳定状态;其次,选用Hsieh and Bredehoeft水文模型,计算代表性深地热井未来回灌注水引起的超孔隙水压力分布特征;然后,考虑该超孔隙水压力作用,采用断层滑动失稳概率评价方法,分析不同注水时段近场隐伏断层的滑动失稳危险性;最后,重点探讨注水速率、注水时间以及地热抽采对诱发断层失稳危险性的影响。研究结果表明:(1)容城凸起边界断层附近约3 km范围内,代表性深地热井在171 m^(3)/h回灌注水条件下,回灌注水40 a产生的超孔隙水压力值不超过12 MPa,且随着距离注水井位置增大向外扩散呈“幂函数”规律逐渐递减,影响范围一般不超过9 km;(2)回灌注水对容城凸起西边界断层中段(F9–2段)稳定性影响较显著,而对其他隐伏断层的影响不明显;(3)F9–2分段断层的滑动失稳概率随注水时间增长基本呈“指数函数”规律非线性增大,随注水速率增加也呈“指数函数”规律非线性增大,在171 m^(3)/h回灌注水条件下,回灌注水至2070年,F9–2分段断层滑动失稳概率为33.16%,具有较高的失稳风险;(4)容城凸起边界断层附近深地热井持续抽采能导致储层岩体最小水平主应力降低、最大差应力增大,F9–2分段断层应力积累水平逐渐接近临界失稳状态,未来深部地热持续抽采对近场断层稳定性的影响也应值得关注。

关键词：岩石力学地应力深部热储层回灌注水断层滑动概率雄安新区

西藏申扎—定结裂谷南段丁木错正断层的最新史前大地震事件及其地震地质意义

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地质论评 2023年第S1期69卷 53-55页

作者：田婷婷吴中海中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部新构造运动与地质灾害重点实验室北京100081

申扎—定结裂谷是青藏高原南部7~8条近南北向裂谷带中部条第四纪活动性强烈的裂谷。丁木错地堑是该裂谷南段规模较大的地堑之,控制其边界发育的丁木错断裂为条规模中等且连续的全新世活动正断层,拟建的中尼铁路日喀则—吉隆段将穿越该... 详细信息

申扎—定结裂谷是青藏高原南部7~8条近南北向裂谷带中部条第四纪活动性强烈的裂谷。丁木错地堑是该裂谷南段规模较大的地堑之,控制其边界发育的丁木错断裂为条规模中等且连续的全新世活动正断层,拟建的中尼铁路日喀则—吉隆段将穿越该断裂。

关键词：丁木错正断层近期史前地震地震经过时间断层活动地震风险