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青藏高原东缘川西地区的现今构造变形、应变分配与深部动力过程 总被引：38，自引：0，他引：38
青藏高原东缘的川西地区是中国大陆南北地震带的中段,构造变形复杂,断裂活动强烈,控制着一系列历史强震的发生,2008年5月12日汶川8．0级地震就发生在南北地震带中段的龙门山断裂带．川西地区构造变形图像、运动特性和深部驱动机制的研究,不仅对于理解青藏高原东边界的动力过程具有重要意义,还有助于认识南北带未来强震危险性．研究表明,北西西走向的鲜水河断裂是中国大陆内部活动最强烈的断裂带之一,左旋走滑速率达9-11mm/a,其左旋走滑运动在东部的石绵一带被分解到了安宁河、大凉山和则木河等断裂带之上,仍以左旋走滑为主;再向南,左旋剪切走滑运动沿小江断裂带发生,并以8-9mm／a的走滑速率进入云南,跨过著名的红河断裂,延伸入缅甸境内．龙门山断裂则以地壳缩短和右旋走滑为特征,但其总体滑动速率只有约3mm/a．GPS观测结果也证实了这种运动方式和应变分解图像．青藏高原东边界的构造变形可能是一种近似连续的旋转弧形构造,以左旋剪切为主要特征,只是在向北东方向突出的弧顶部位出现少量的挤压逆冲构造．造成这种弧形左旋走滑运动的深部驱动机制可能是中下地壳的流动．因为川西高原的中下地壳流变强度比正常地壳软弱,并且其与临近四川盆地和华南地块的地壳厚度差达20—30km、地貌高度差达3000—4000m,从而形成能够驱动中下地壳软弱层发生流动的横向压力差,从底部拖曳着被断裂切割的上部脆性地壳,发生以左旋走滑为主的变形和运动,并导致应变在不同的断裂上积累和释放,形成强烈地震．这种由北西西走向左旋剪切转换为近南北向左旋剪切兼挤压的变形模式在中国大陆具有普遍意义． 相似文献
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断裂晚第四纪滑动速率及现今GPS观测揭示了青藏高原向北扩展与高原边缘隆升的运动特征.主要断裂晚第四纪滑动速率及跨断裂GPS应变速率的结果表明,青藏高原北部边缘的断裂以低滑动速率（＜10 mm/a）为主,特别是两条边界断裂：阿尔金断裂和海原—祁连山断裂.两条主要边界断裂上的滑动速率分布显示了断裂间滑动速率转换及调整特征.阿尔金断裂自95°E以西的8～12 mm/a稳定滑动速率,向东逐渐降低到最东端的约1～2 mm/a,而海原断裂自哈拉湖一带开始发育后滑动速率为1～2 mm/a,到祁连一带（101°E以东）增大到相对稳定的4～5 mm/a,直到过海原后转向六盘山一带,滑动速率降低到1～3 mm/a,甚至更低.滑动速率的变化及分布特征显示,阿尔金断裂滑动主要是通过祁连山内部隆起及两侧新生代盆地变形引起的缩短来吸收的,海原—祁连山断裂的低滑动速率及沿断裂运动学特征表明断裂尾端的陇西盆地变形及六盘山的隆起是断裂左旋走滑速率的主要吸收方式.这一变形特征表明,青藏高原北部边缘的变形模式是一种分布式的连续变形,变形发生自高原内部,边界断裂的走滑被高原内部变形所吸收. 相似文献
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新生代以来,青藏高原快速隆升、地壳缩短和东向挤出.受到稳定的扬子地块阻挡,青藏高原东南缘地壳发生强烈变形.地震各向异性研究有助于认识地壳内部精细结构及内部运动学过程.通过收集密集地震台阵的观测资料,利用环境噪声提取Rayleigh波频散曲线,采用多角度频散曲线反演方法,获得地壳和上地幔顶部高分辨率的地震S波速度和各向异性图像.青藏高原东南缘地区上地壳的地震快波方向与其相邻的走滑断裂带走向、GPS水平速度场方向基本一致,围绕喜马拉雅东部构造结顺时针旋转.然而,中、下地壳的各向异性与上地壳存在明显差异,例如,在木里盐源盆地和滇中地块等各向异性方向发生大幅度转向,从上地壳的NE方向转为中、下地壳的NW方向.中、下地壳的各向异性方向与其低速层的延伸方向吻合.在下地壳底部和上地幔顶部的范围内,地震快波方向再次发生改变,与上地壳的各向异性分布一致,可能说明在较早的历史时期上地壳与下地壳是耦合在一起的,在中新世时期低速黏滞性流体挤入青藏高原东南缘中下地壳,使原有的上地壳与中下地壳发生解耦.因此,新生代以来高原物质挤出可能导致青藏高原东南缘地壳发生强烈变形. 相似文献
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由断层滑动资料确定的第四纪构造应力场和晚第三纪以来的地壳形变分析结果,较好地解释了青藏高原北、东边缘自中新世中晚期以来的地壳动力学演化特征:在中新世中晚期至早更新世末期,青藏高原北、东边缘主要受来自印度板块碰撞青藏块体产生的垂直块体边界方向的挤压,在高原周缘主要形成逆断裂．构造应力场以逆断型为主;早更新世末期以后,印度板块继续向北推挤,高原内部挤压变形增大．与此同时,在高原东侧边缘形成北西-南东方向的引张,构成了高原东部块体向东、南东方向滑移的有利条件,从而导致了高原周边一系列断层由逆冲改变为走滑,构造应力场以走滑型为主．其最大主压应力方向相对早期构造应力场发生了一个顺时针方向的旋转． 相似文献
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新生代青藏高原的隆升改变了整个亚洲的构造格局,对气候、环境均产生了重要的影响,但高原的隆升扩展机制众说纷纭.青藏高原东南缘作为扩展前缘,其构造演化对了解整个高原的扩展机制具有重要的意义.本文总结了近年来对青藏高原东南缘地壳结构研究的最新进展,特别是2011年中国地震科学探测台阵计划开展以来,利用密集地震台阵取得的新成果,探讨了青藏高原东南缘地壳的结构与变形机制.这些研究发现青藏高原的地壳由高原向外围减薄,但在高原边界断裂附近存在地壳厚度突变带;下地壳中存在两个独立的低速异常,一个位于松潘—甘孜块体下方,被高原的边界断裂所围限,另一个位于小江断裂带下方,呈NE-SW向展布.我们认为青藏高原东南缘下地壳物质被边界(丽江—小金河)断裂所围限,并没有继续向边缘流出,但是地壳挤出产生的应力作用继续向东南方向传递,造成了小江断裂带附近的地壳变形. 相似文献
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虎牙断裂带作为青藏高原物质东向扩展的前缘断裂之一，其运动方式和强震活动类型表现出显著的南北差异.研究虎牙断裂带运动方式的差异性机理，对于认识地震发生机制与高原东向扩展模式有着重要意义.本文构建包含虎牙断裂带的三维黏弹性有限元模型，研究介质流变性差异与断层几何形态对区域地壳变形及断层三维滑动速率的影响.数值实验结果表明，在青藏高原物质东向挤出的动力学背景下，在虎牙断裂带南段，中下地壳介质流变性横向差异控制着断层以逆冲性质为主的运动，且随着中下地壳断层两侧流变性差异的增大，断层西侧物质的水平运动更易发生向垂向运动的转换.在断层两侧流变强度差1～2个数量级时，断层倾向滑动速率与走向滑动速率的比值达3.3～4.0,表现出显著的逆冲运动，与松潘—平武强震所反映的断层运动特征基本一致.相反，在断裂带北段，考虑断层两侧中下地壳较小的流变性差异时，断层即表现出明显的逆冲运动，这与九寨沟MS7.0等强震反映的断层以走滑性质为主的运动明显不符，表明虎牙断裂带北段可能不存在中下地壳介质流变性的横向差异，断层以走滑为主的运动方式主要受断裂带几何展布控制.研究结果为认识青藏高原东缘同一构造... 相似文献
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欧亚大陆走滑断裂带是否实现对青藏地壳及岩石层的向东挤出,很大程度上取决于断层尾端变形的动力学机制。本文我们利用青藏高原北部昆仑断裂最东段千年尺度的地貌标志物提供一组最新的滑动速率测定结果。该断裂带是印度?亚欧碰撞带产生的最主要走滑断裂带之一,在西藏岩石层向东挤出的模型中扮演着主要的作用。曾有人争论在相当长的长度内该断裂显示出相同的滑动速率。黄河支流上的河流阶地位移以及阶地上物质的14C测年可以控制晚更新世至全新世断层以来的滑动速率。结果显示沿断裂东部约150km滑动速率从>10mm/a～<2mm/a自西向东系统地递减。这些数据向那些认为整条断裂滑动速率保持一致的观点提出质疑,相反揭示出位错的梯度性,这与那些在断层尾端预期的情形是类似的。另外,沿断层的滑动看起来在增厚的高原地壳内部终结,因此沿昆仑断裂的滑动导致的西藏岩石层的挤出都会被断裂尾端周围高原的内部变形所吸收。 相似文献
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ESTIMATING THE LOWER CRUSTAL VISCOSITY OF THE WESTERN QINLING-SONGPAN TECTONIC NODE AND ITS ADJACENT AREAS BY USING LANDFORM MORPHOLOGY 
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下载免费PDF全文 The western Qinling-Songpan tectonic node is located at the intersection of three major tectonic units of Tibetan plateau, the South China Block and the Ordos Block, and is at the forefront of the northeastern margin of Tibetan plateau. It has unique geological and dynamic characteristics from the surface to the deep underground. Based on the model for ductile flow in the lower crust, the geomorphological form is used to estimate the viscosity of the lower crust, and how the rheological process of the deep lithosphere acts on the upper crust deformation and structural geomorphology. And combined with GPS velocity field data, the current crustal deformation is analyzed to further study the regional dispersive deformation process. The results show that the viscosity of the north and northeast of the Zoige-Hongyuan Basin is smaller than that of the east and southeast. Therefore, the lower crust flow has a tendency of flowing to the northeastern low viscosity zone. We believe that when the lower crust flows from the central plain of the Qinghai-Tibet Plateau to the rigid Sichuan Basin with a higher viscosity of the lower crust, it cannot flow into the basin, and part of the lower crust flow accumulate here, causing the upper crust to rise, and the uplifting led to the formation of the Longmen Mountains and a series of NNE-striking faults as well. When the lower crust flows to the northeast direction with a low viscosity, the brittle upper crust is driven together. Because of the remote effects from the Ordos Basin and the Longxi Basin, the mountains in this region are built slowly and the stepped arc-shaped topography of the current 3 000-meter contour line and the 2 000-meter contour line are developed. At the same time, a series of NWW-trending left-lateral strike-slip faults are developed. This explains the seismogenic tectonic model of the western Qinling-Songpan tectonic node as from NWW-trending left-lateral strike-slip faulting to the NNE-trending right-lateral strike-slip faulting and both having a thrust component. The current crustal movement direction revealed by the GPS velocity field is consistent with the direction of historical crust evolution of the lower crust revealed by the viscosity, implying that there is a good coupling relationship between the lower crust and upper crust. The results provide a basis for studying the development of fault systems with different strikes and properties, the formation of orogenic belts, the macroscopic geomorphological evolution characteristics, and the rheological and uplift dynamics of the lithosphere in the northeastern margin of the Tibetan plateau.
In addition, our research differs from the previous studies in the spatial and temporal scale. Previous studies included either the entire Qinghai-Tibet Plateau or only the eastern margin of the Qinghai-Tibet Plateau. However, our analysis on the contours and topographical differences in the topography of the western Qinling-Songpan tectonic knot reveals that the study area is controlled by the lower crust flow. Our results are confirmed by various observations such as seismology, magnetotellurics and geophysical exploration. Moreover, the previous studies did not point out enough that the elevation contours are elliptical, and the elliptical geomorphology further illustrates that the formation and evolution of the Qinghai-Tibet Plateau has rheological characteristics and also conforms to the continuous deformation mode. Meanwhile, in terms of time scale, the evolution time of the study area is divided into three types of simulation time according to geochronology. And the GPS velocity field is introduced to observe the present-day crustal deformation. 相似文献
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为了对青藏高原东北缘海原断裂带和香山-天景山断裂带的现今走滑及逆冲运动状况进行更加精细的观测研究,我们沿甘肃兰州至宁夏中卫一线布设了1条由12个站点构成的跨断裂GPS加密测线网。该测线网的站点在空间分布上与“中国地壳运动观测网络”的已有站点相互补充,共同构成了1条平均点距约22km的密集型GPS跨断裂剖面。在第1期观测中,考虑到测区周围存在2个“中国地壳运动观测网络”的连续观测基准站(西宁XNIN、盐池YANC),我们尝试采用了各观测组未必同步的“自由观测方式”,而在数据处理中采用了GIPSY先进的“精确单点定位”策略。结果表明,由“中国地壳运动观测网络”的连续基准网作为支撑平台,在局部区域的GPS加密监测中采用灵活的“自由观测方式”和简易的“精确单点定位”数据处理策略,能够在满足精度要求的前提下更加有效地实施 相似文献
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以青藏高原北缘及东北缘的柴达木-祁连山地块内的活动断裂、由断裂所围限的微小块体为研究对象,系统收集整理区内活动断裂定量参数和GPS速度场等资料,使用球面应变率计算方法分析研究区内GPS 速度场得到现今构造应变率场,讨论区内最大剪应变率、面膨胀率与旋转率等参数与区域构造变形之间的关系;同时,依据区内详实的活动断裂资料建立精细的微小活动块体模型,利用Backslip模型反演断裂所围限的各个块体边界断裂的滑动速率、块体内部统一应变率及块体欧拉运动学参数等,并与活动构造方法获得的滑动速率做对比;最后,讨论研究区内由GPS速度场所揭示的地壳运动变形模式.结果表明:(1)柴达木-祁连山地区地壳运动,在沿着山脉走向上具有带状区域分块运动特征,大范围内具有弥散变形特征;(2)青藏高原北部变形场应是通过不同断裂差异性相对运动、区域内部逆冲挤压和块体旋转共同作用的结果.从鄂拉山到古浪民勤一带具有强烈的逆冲活动,其两侧地壳块体分别具有逆向旋转的运动性质;(3)在研究区东部GPS速度场所呈现顺时针旋转的形态,应是处于不同地块边界处的中下地壳与地幔介质差异驱动机制对上地壳块体所产生的作用,并以近地表断层应变率积累形式表现的结果,是祁连山地块、阿拉善块体、鄂尔多斯地块等大型块体推挤旋转影响下的复杂运动学形态. 相似文献
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Marianne Karplus 《地震学报(英文版)》2009,(1):21-31
The Tibetan plateau as one of the youngest orogen on the Earth was considered as the result of continent-continent collision between the Eurasian and Indian plates.The thickness and structure of the crust beneath Tibetan plateau is essential to understand deformation behavior of the plateau.Active-source seismic profiling is most available geo-physical method for imaging the structure of the continental crust.The results from more than 25 active-sources seismic profiles carried out in the past twenty years ... 相似文献
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We obtain the preliminary result of crustal deformation velocity field for the Chinese con-tinent by analyzing GPS data from the Crustal Motion Observation Network of China (CMONOC), particularly the data from the regional networks of CMONOC observed in 1999 and 2001. We de-lineate 9 tectonically active blocks and 2 broadly distributed deformation zones out of a denseGPS velocity field, and derive block motion Euler poles for the blocks and their relative motionrates. Our result reveals that there are 3 categories of deformation patterns in the Chinese conti-nent. The first category, associated with the interior of the Tibetan Plateau and the Tianshan oro-genic belt, shows broadly distributed deformation within the regions. The third category, associatedwith the Tarim Basin and the region east of the north-south seismic belt of China, shows block-likemotion, with deformation accommodated along the block boundaries only. The second category, mainly associated with the borderland of the Tibetan Plateau, such as the Qaidam, Qilian, Xining(in eastern Qinghai), and the Diamond-shaped (in western Sichuan and Yunnan) blocks, has thedeformation pattern between the first and the third, i.e. these regions appear to deform block-like,but with smaller sizes and less strength for the blocks. Based on the analysis of the lithosphericstructures and the deformation patterns of the regions above, we come to the inference that thedeformation modes of the Chinese continental crust are mainly controlled by the crustal structure.The crust of the eastern China and the Tarim Basin is mechanically strong, and its deformationtakes the form of relative motion between rigid blocks. On the other hand, the northward indentation of the Indian plate into the Asia continent has created the uplift of the Tibetan Plateau and the Tianshan Mountains, thickened their crust, and raised the temperature in the crust. The lower crust thus has become ductile, evidenced in low seismic velocity and high electric conductivity observed. The brittle part of the crust, driven by the visco-plastic flow of the lower crust, deforms extensively at all scales. The regions of the second category located at the borderland of the Tibetan Plateau are at the transition zone between the regions of the first and the third categories in terms of the crustal structure. Driven by the lateral boundary forces, their deformation style is also between the two, in the form of block motion and deformation with smaller blocks and less internal strength. 相似文献
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20世纪20年代，青藏高原东北发生了两次8级以上强震，其中1920年12月16日发生的海原M8.5地震距今已经100年。海原断裂带作为青藏高原东北缘最活跃的断裂带之一，至今仍控制着该区域微震及中强地震活动。本文基于ISCE软件和StaMPS平台，以2017年3月至2020年6月覆盖研究区的72景哨兵一号（Sentinel-1）SAR影像为数据源，采用PS-InSAR技术对海原断裂带进行时序形变监测，并以区域内GPS速度场进行校正，获取了其三年多来雷达视线向（Line of sight，LOS）的年平均形变速率。研究结果表明：①海原断裂带南北两盘形变速率差异明显，这与左旋走滑的运动性质相符；②毛毛山断裂、老虎山断裂西段处于闭锁状态，老虎山断裂中东段处于较为活跃状态，观测到蠕滑变形；海原地震破裂带部分断裂浅部处于愈合状态；③老虎山断裂中东段的蠕滑变形是青藏高原东北缘最为显著的区段，推断与1888年和1990年景泰的两次六级地震有关。 相似文献
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活动构造是现今大陆地壳变形的重要反映。文中对发育于中国大陆及其邻区的活断层资料进行了系统的收集和分析整理 ,并结合活断层定量研究对主要活断层做出了较为粗略的分类。在此基础上 ,借助改进的Haines方法 (即双三次样条函数 ) ,根据中国大陆及其邻区的主要活断层资料 ,推算得出将地壳变形看作连续变形情况下的中国大陆现今地壳变形的应变率场和速度场模型。模型与现今GPS观测结果可以较好地吻合。文中还针对模型计算结果对中国大陆各区的运动矢量变化特征进行了分析 ,并通过与GPS观测结果的比较 ,定量估算出次级断裂在地壳变形中所产生的影响 相似文献
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为分析北斗导航定位系统（BDS）在地壳运动监测领域的数据精度,选取中国大陆构造环境监测网络（陆态网络）2018—2019年川滇地区GPS、BDS多系统观测站点数据,分别对GPS、BDS记录的数据进行解算,从三维坐标解、位置时间序列及速度场等方面,对比分析二者在地壳运动监测中的不同,综合分析BDS对地壳运动监测精度。结果表明,BDS定位精度达到cm级,但仍低于GPS精度,BDS、GPS速度场模型运动方位和速度值有所不同,垂向差异较为明显。总体来看,北斗系统数据满足高精度定位解算要求,可用于监测形变量较大的区域地壳运动。 相似文献
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利用“中国大陆构造环境监测网络”在云南西部地区的13个连续GPS观测站和法国空间大地测量研究组Space Geodesy Research Group）的GRACE时变重力场资料,定量分析了该区域陆地水载荷所产生的非构造形变的量值和变化特点,探讨了利用GRACE分辨和剔除GPS观测中陆地水负荷所引起的非构造形变干扰的依据和模型.结果表明：滇西地区GPS坐标变化时间序列的垂向分量中,普遍包含有明显的年周期非构造形变波动,高值可达12mm,其中约42%源于陆地水迁徙变化所引起的负荷形变;通过主成份分析方法所获取的区域GPS共模误差与GRACE陆地水载荷形变序列的相关性高达0.87,若以GRACE扣除陆地水负荷形变,则滇西地区GPS网共模误差可消除约64%,且物理机制明确.然而,由于目前的GRACE只能有效分辨大约400km范围内陆地水载荷的整体变化,所以对于各GPS站点更加局部化的陆地水负荷非构造形变干扰,尚无法进行有效分辨. 相似文献