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四川汶川地震断裂带科学钻探2号孔(WFSD-2)岩性特征和断裂带的结构
张伟,李海兵,黄尧,司家亮,刘栋粱,李勇,王焕,杨光,孙立文
地质通报 , 2012,
Abstract: 以WFSD-2钻孔岩心为研究对象,通过详细的岩心编录和岩石学、构造地质学等研究,识别出该钻孔岩心具有6段岩性,从上向下依次为彭灌杂岩(0~599.31m)、三叠系须家河组二段(599.31~1211.49m)、彭灌杂岩(1211.49~1679.51m)、三叠系须家河组三段(1679.51~1715.48m)、彭灌杂岩(1715.48~2081.47m)、三叠系须家河组四段(2081.47~2283.56m)。彭灌杂岩主要以花岗岩和火山岩为主,三叠系须家河组沉积岩以砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、煤层(线)和砾岩为主。3套彭灌杂岩与三叠系须家河组沉积岩重复出现,时代较老的岩性段逆冲覆盖在新的地层之上,表明龙门山构造带由一系列逆冲岩片叠置而成。岩心中断裂岩较为发育,主要为断层角砾岩、碎裂岩和断层泥,反映出脆性变形作用的特点。通过对断裂岩的统计分析,厘定了20余条产状不同、规模不等的次级断裂带,断裂带宽度和断裂密度峰值显示FZ600、FZ720、FZ782、FZ817、FZ922、FZ951、FZ1449、FZ1681、FZ2082为主要断裂带,其中FZ1681系规模最大的一条断裂。依据断裂岩的组合特征可以将岩心中断裂带的结构以断层泥为核部划分为两大类:对称型断裂带和不对称型断裂带。根据地表破裂带、WFSD-1钻孔岩心中主滑移带位置的几何关系、岩性分层等因素,可推断汶川地震主滑移带应位于FZ1134、FZ1449或FZ1681之中,同时也暗示该地区经常发生类似汶川地震的大地震活动。研究表明,龙门山地区经历了强烈的构造缩短和快速隆升作用,暗示龙门山地区构造活动非常强烈。
2013年4月20日四川芦山7.0级地震震源破裂特征
徐彦,邵文丽
地球物理学报 , 2013, DOI: 10.6038/cjg20131015
Abstract: 2013年4月20日四川芦山发生7.0级地震.本文运用反投影远震P波的方法研究了中心频率为1Hz的芦山地震震源破裂特征.研究结果显示2013年芦山7.0级地震破裂长度约为20km,震源破裂时间约为26s.本文认为在芦山地震的开始阶段(0~4s)震源的破裂是向震中位置两侧进行的.而芦山地震破裂的第二阶段(5~26s)是单侧破裂.芦山地震最大能量释放区域位于震中以北.本文对比了运用相同方法研究的发生在同一断裂带上的2008年汶川地震震源破裂特征.发现2013年芦山地震和2008年汶川地震有三点相似之处,即,破裂主要沿北东走向的龙门山断裂带发展;最大能量释放区域没有位于震中;能量都是通过多次子事件来释放的,且第二次能量释放是最大能量释放.对比两次地震破裂区域,可以看出芦山地震的破裂区域是在2008年汶川地震破裂区域的西南端发展的.两次地震的破裂区域占了整个龙门山断裂带的三分之二.
用地震资料估计的龙门山断裂深部形变及其对于汶川地震成因的意义
赵吴忠良,蒋长胜,朱传镇
地质学报 , 2008,
Abstract: 2008年5月12日汶川8.0级地震前龙门山断裂被“忽视”的原因之一是地质学证据和GPS测量证据均显示龙门山断裂长期以来形变速率很低。问题是,构造地质的结果是对一个较长的时间尺度的,而GPS结果反映的是较短时间尺度上的、地表上的、水平方向的形变,因此有理由怀疑由此得到的结论能否反映现今龙门山断裂的深部形变的全貌。我们采用类似于Kostrov方法的思路,利用最近30a的地震资料,试图研究龙门山断裂的深部形变,并与其相邻的断裂进行比较。利用?M???L?2.5以上的微震资料,给出了沿龙门山断裂带的累积Benioff应变,并根据震级频度关系计算了?a?值的空间分布。作为对照,同时计算了龙门山断裂邻区沿鲜水河、安宁河、则木河断裂各区域内的累积Benioff应变和?a?值。结果表明,在与地质学证据不同的时间尺度上,在与GPS证据不同的时间尺度、不同的深度上,并且不仅考虑到水平形变,与周边的断裂带相比,龙门山断裂带其实并不是一个“安静的”断裂带。在更短的时间尺度上,可以回溯性地观察到微震活动的一些异常变化,但这些变化似乎很难用于该地震的预测。我们讨论了相关的观测资料分析对于汶川地震的成因的意义。
汶川地震断裂带结构、岩性特征及其与地震活动的关系
王焕,李海兵,裴军令,李天福,黄尧,赵志丹
第四纪研究 , 2010,
Abstract: 文章以龙门山中央断裂带映秀-北川断裂带为研究对象,重点对汶川地震破裂带南段虹口乡八角庙地区地表断裂带进行了详细研究,并结合汶川地震科学钻探1号孔(WFSD-1)岩芯部分研究成果,探讨龙门山中央断裂带的物质组成及其结构特征。研究表明,映秀-北川断裂带由很多次级小规模断裂(破碎带)以及夹持其中的块体所构成,其中断层泥的厚度由几毫米到25cm不等,与WFSD-1岩芯记录的地震断裂现象基本一致。从虹口乡八角庙露头来看,映秀-北川断裂带整体宽约120m,分布有近80条含有断层泥的次级断裂带。以台湾车笼埔断裂钻探项目(TCDP)和汶川地震科学钻探(WFSD)研究来看,一次大地震只能形成几毫米至约2cm厚的断层泥,推断映秀-北川断裂带中每层断层泥至少发生过1次到13次地震,该区总厚度约150cm的断层泥中发生地震次数至少为183次,说明沿着映秀-北川断裂带重复发生过多次强地震活动。每次地震活动并不完全沿袭老的地震断裂主滑移带滑动,而是沿着断层泥边部区域滑动。从整个断裂带中断层泥分布特征来看,地震断裂活动具有向断裂下盘迁移的趋势,并且断层泥的厚度与断裂活动性成正比关系,表明断裂带宽度与地震活动次数及其演化历史有着成因上的直接联系,多次地震活动叠加可能是龙门山形成的主要成因。
2013年芦山地震导致的周边断层应力变化及其与2008年汶川地震的关系
单斌,熊熊,郑勇,金笔凯,刘成利,谢祖军,许厚泽
中国科学 地球科学 中国科学 地球科学 , 2013,
Abstract: ?2013年4月20日,四川雅安-芦山地区发生了Ms7.0级强震,地震造成了重大的人员伤亡和经济损失.判断余震可能发生的区域、圈定震区周边未来可能发生地震活动的范围,对灾区人员安置、灾后恢复重建,以及加强震灾及次生灾害防御具有重要的参考价值.本文利用弹性位错理论和分层岩石圈模型,计算汶川地震和芦山地震引起的同震及震后粘弹松弛应力场变化,讨论了Mw7.9级汶川地震与芦山地震之间的关系、芦山地震对余震分布的影响以及汶川地震和芦山地震对周边主要活动断层的影响.结果表明:(1)汶川地震在芦山地震震中导致的库伦应力增量为0.0037~0.0114MPa,最高可能达到0.0114MPa,汶川地震可能有效地促进了芦山地震的发生.(2)芦山地震所导致的同震库伦应力场变化能够较好地解释目前余震的分布.在芦山地震破裂面东北和西南两端的应力增强区域内还没有余震记录,这些区域未来发生余震的危险性较大,需密切关注.(3)鲜水河断裂康定-道孚段、北川-映秀断裂、彭县-灌县断裂以及雅安断裂上的库伦应力增量进一步提升,地震危险性有所增强.
四川龙门山活动断裂带典型地段晚第四纪强震多期活动证据
江娃利,谢新生,张景发,孙昌斌,黄伟,盛强,冯西英
中国科学 地球科学 中国科学 地球科学 , 2009,
Abstract: ?断错地貌调查和探槽开挖是获取活动断裂多期活动重要的线索.介绍了龙门山中央断裂带北川县城及平武县平通镇的断层沟槽调查及龙门山前山断裂带绵竹县汉旺镇台地前缘探槽开挖获得的认识.调查结果表明,北川断层沟槽包括汶川地震在内至少存在3次断层活动事件;平通断层沟槽包括汶川地震在内至少存在两次以上断层活动事件;汉旺探槽揭示了2~3次古地震事件.在上述3个地点中,北川断层沟槽和汉旺探槽在汶川地震前的一次强震时间接近,分别为大于5.8ka和小于6.63ka,接近为6ka.由此也获取了在汶川地震前龙门山活动断裂带的一次强震活动中,中央断裂带和前山断裂带同时活动的证据.
汶川8.0级大地震及其余震序列重定位研究
黄媛,吴建平,张天中,张东宁
中国科学 地球科学 中国科学 地球科学 , 2008,
Abstract: ?采用双差定位方法对汶川M8.0级破坏性地震及其震后的2706个M≥2.0级余震进行重新定位,获得2553个地震的重定位结果.为了减少龙门山断裂带附近地壳和上地幔速度结构巨大横向差异的影响,东西两侧采用了不同的速度模型.在重定位过程中,增加了流动地震台站近台数据,以便更好地控制震源深度.重定位后E-W,N-S和U-D三个方向大致的定位精度分别为0.6,0.7和2.5km.定位结果显示,汶川地震余震震中沿北东-南西向分布,总长度约330km.余震主要集中在龙门山断裂带主中央断裂的西侧,但在青川以北余震带明显偏离了地表断裂,并在北端横穿了平武-青川断裂.余震震源深度的优势分布在5~20km之间,平均震源深度为13.3km,主震震源深度重定位后为16.0km;深度剖面图像显示部分地区余震分布表现出高角度西倾的特点,并且在主震破裂过程中断层南段以逆冲为主,北段具有很强的走滑分量.
龙门山地区的P波速度结构与汶川地震的深部构造特征
李志伟,胥颐,黄润秋,郝天珧,徐亚,刘劲松,刘建华
中国科学 地球科学 中国科学 地球科学 , 2011,
Abstract: ?利用四川地震台网2000年1月~2008年4月的地震数据,使用地震层析成像方法反演了龙门山及其邻近地区的地壳P波速度结构,以此为依据分析了龙门山断裂带和汶川Ms8.0地震的深部构造特征.研究结果表明,龙门山的地壳速度结构和深部动力学性质与汶川Ms8.0地震的破裂起始点、震源深度以及破裂传播方向密切相关.龙门山西侧的彭灌杂岩体是地壳内部应变强度较大、易于应力长期积累的主要载体,汶川Ms8.0地震即位于彭灌杂岩体的南端,毗邻四川盆地的西部边缘,该块体与四川盆地地壳的碰撞是引发汶川Ms8.0地震的直接原因.在汶川以北,沿着龙门山断裂的高速异常有利于破裂的发生和传递,而汶川以南地壳强度相对较弱,不易产生脆性破裂而引发地震,这可能是地震破裂自汶川向东北方向延伸、汶川以南缺少地震活动的重要原因.汶川Ms8.0地震的深部动力成因与龙门山断裂两侧的构造差异有关,松潘-甘孜造山带中下地壳强度较弱,青藏高原的向东运动受到四川盆地刚性岩石层阻碍,迫使龙门山发生垂向变形,中下地壳厚度增加,莫霍面弯曲下沉,基底则褶皱抬升向山前盆地逆冲,地壳形变所产生的应力积累为汶川地震的发生提供了深部动力来源.
芦山7.0级地震与巴颜喀拉块体中东段的活动性
孟宪纲,薄万举,刘志广,刘勇,畅柳,李朝柱,王子平
吉林大学学报(地球科学版) , 2014,
Abstract: 巴颜喀拉块体及周缘是近年来中国大陆大震主要发震区域之一,2013年4月20日四川省芦山7.0级强烈地震就发生在巴颜喀拉块体东缘的龙门山断裂带的西南段上。以巴颜喀拉块体中东段为研究区,通过对该区域地震前后的多期区域水准观测数据和GNSS连续站观测数据进行计算处理,得出研究区垂直形变速率图像和水平形变速率图像;结合区域地质构造,建立地震诱发模型,解释芦山地震主震发震和余震活动源于龙门山断裂带中大型块体的突然断裂和小型块体集合的流动机制;通过对垂直形变速率图像和水平形变速率图像的分析,认为芦山地震是龙门山断裂带逆冲活动的结果,东昆仑断裂带中东段未来大震发生的可能性增大;提出未来5年基于区域水准测量和GNSS测量为技术手段的监测建议。
芦山地震与龙门山断裂带南段活动性
陈立春,冉勇康,王虎,李彦宝,马兴全
科学通报 , 2013,
Abstract: 芦山地震后,龙门山断裂带南段会不会再次发生7级甚至更大地震迅即成为人们关注的焦点.基于龙门山断裂带南段的活动性野外调查结果,本文从活动构造与古地震研究角度对芦山地震与汶川地震的构造关系以及龙门山断裂带南段的破裂历史进行了分析和讨论,旨在为回答这一问题提供一点依据.我们的初步认识是龙门山断裂带南段的活动性与中段存在显著差异,其晚第四纪活动可能已向盆地前展.汶川地震的发震构造为中央-前山断裂系,而芦山地震主要和前山-山前断裂系密切相关,与中央断裂关系不明显.龙门山断裂带南段断裂带宽度增大,次级断裂条数增加,单条断裂断错地表活动强度明显减弱,其发震能力要弱于发生汶川地震的中段.此次地震更可能是龙门山断裂带南段芦山一带破裂空段的填补.
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