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机载LiDAR技术为描绘活动构造相关构造地貌和最新的地表形变提供更精确的基础数据。如何将LiDAR新技术、新数据应用于活动构造填图和活动断层地震危险性评价等方面,是今后活动构造研究领域的一个重要的发展方向。文中以新疆天山北麓的独山子背斜-逆冲断裂带为试验区,开展了基于LiDAR数据的活动构造填图实验研究。首先,采用机载LiDAR技术进行数据采集,获得点云密度为6.6个/m2、平均点间距为0.39m的LiDAR原始数据;其次,利用试验区内12个测量精度可达mm级的GPS静态测量点评估LiDAR的相对垂直精度为0.12m、均方差值为0.078m;最后,对密度为6.4个/m2的地面点云数据进行DEM最佳分辨率评估,利用反距离权重算法获得0.5m分辨率的数据高程模型(DEM)。该分辨率的DEM数据足以完成独山子背斜-逆冲断裂带的精细构造地貌特征的确定以及高精度的空间解译。文中仅使用DEM可视化工具从不同虚拟的视角、不同色度或其他处理方式来识别微构造地貌、划分地貌面和确定断层位置等,宏观上获得与前人通过航片解译和野外调查一致的断裂分布特征,微观上较前者具有更高的精细程度。此外,数据采集、数据质量检验、数据处理及数据应用等技术和方法适用于其他能够获得LiDAR地形数据的活动断裂研究工作。 相似文献
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同震地表破裂带的空间展布及形变特征是地球深部断层活动在地表的直观地貌表现,不但记录着地震破裂和断层运动的信息,还反映了区域应力和地壳运动状况.因此,开展震后地震地表破裂带调查对于了解发震断层的构造活动尤为重要.高精度地形观测技术可以获取前所未有的高时空分辨率的地球表面特征,为辨别历史地震地表破裂遗迹、提取地表同震位移、活动构造地质填图等提供高质量数据.文中选取富蕴1931年地震地表破裂带作为研究区,利用SfM(Structural from Motion)摄影测量技术生成分辨率为1 m的数字高程模型(DEM),详细识别地表破裂并测量冲沟的右旋位移.基于地表破裂的几何及构造地貌特征,将富蕴地震地表破裂带由北向南分为S1、S2、S3、S44段,其间以挤压隆起或拉分盆地相连接.沿破裂带共获得194组最新冲沟的右旋水平位移,得到1931年同震位移的平均值为(5.06±0.13)m.同震位移局部缺失或突变的区域与几何阶区的位置也有良好的对应关系.以上结果填补了对富蕴地震地表破裂精细形态研究的空白,也进一步展示高分辨率的地形数据在活动构造研究中良好的应用价值. 相似文献
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《地震》2017,(3)
高精度地形测量是活动断裂带定量研究的重要途径,通过对强震活动形成的错断地貌进行测量分析,可以估算断层位移,分析断层破裂的历史过程,揭示强震复发特征。激光雷达测距技术(LiDAR)为研究断层破裂特征提供了重要手段。选取青藏高原东北缘的冷龙岭活动断裂为研究目标,利用地基LiDAR对一些典型错断地貌进行了测量,并就地基LiDAR构建活动断层三维错断地貌的关键技术问题进行了分析。通过对测量得到的点云数据进行点云匹配、镶嵌、植物滤除以及不规则三角网建模处理,得到了0.05m空间分辨率的数字高程模型,划分了地貌单元,识别了断层陡坎与断层错断冲沟等地貌,实现了对断裂微地貌形态的高清晰度三维再现,并据此揭示了沿断裂带存在的多次地震事件,断裂主要表现为左旋走滑活动,并具有微小的倾滑运动分量。 相似文献
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地震地表破裂基本参数是反演地震破裂过程的基本约束条件和预测其他活动断层地震危险性不可缺少的物理量.以野外地表破裂带重要观测点全站仪或差分GPS仪实测数据为基础,结合高分辨率遥感资料解译、先存断层陡坎构造地貌标志的识别、以及地形测绘资料的考证等,重新论证了5·12汶川地震地表破裂带展布样式、长度、最大同震位移值等基本参数.结果表明,地震地表破裂带长度可达240 km,最大垂直位移为6.5±0.5 m,最大右旋走滑位移4.9 m,基于倾角向下变缓逆断层模型推测汶川地震在龙门山推覆构造带中段产生了最大~7 m的地壳缩短量,说明青藏高原东缘横向逆断层为将高原内部东向水平运动转换为高原隆升的转换构造,这一研究结果有助于深化认识青藏高原东缘隆升机理. 相似文献
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汶川地震地表破裂在东北端从石坎子乡到窝前的运动性质存着从走滑分量略高于倾滑分量到完全为右旋走滑运动的变化过程,倾滑分量在石坎子—平溪段具有逆断性质,在矿坪子及其以北为正断性质,未见挤压变形,窝前完全为右旋走滑运动,地表变形带宽度集中在10m以内;在董家村,地震地表破裂带主要表现为张性裂缝及地堑式负地形,是地震破裂在尾端应力作用下,应变不均一性调节的产物,地表变形带宽度约10～12m;在东河口以北未见地表破裂的证据,推测汶川地震地表破裂带没有穿过流经青川县东河口、关庄、凉水井一带的清水河,东河口一带的构造地貌现象反映了垂直差异性运动,不存在右旋走滑运动的地质地貌证据。在中央断裂东北端断层一侧隆升和另一侧拉张的典型四象限格局成为汶川地震地表破裂的端部表现特征。中央断裂上的汶川地震地表破裂带总长度为240km左右。在汶川地震过程中,沿着中央断裂在地表产生的构造变形在中央断裂的范围内就已经得到了调整,并没有越过中央断裂的范围而传递到以外的地段。 相似文献
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加利福尼亚帕克菲尔德附近横跨圣安德烈斯断层(SAF)带5 km长高分辨率地震成像测量和建议中的圣安德烈斯断层深孔观测(SAFOD)表明,速度在横向及垂向上均有变化。速度从地表附近的<1.0 km/s变化到750m深度的4.8 km/s。最低的速度(<1.0～3.0 km/s)对应于地表附近的未固结的沉积岩、泥岩和砂岩,而较高的速度(>4.0 km/s)可能对应于萨林断块的花岗岩,该岩出露在圣安德烈斯断层西南数千米处。沿地震剖面可能的花岗岩顶部的埋深存在横向变化,但是在建议中的SAFOD场址处约为600m深。在圣安德烈斯断层地表迹线的西南部之下,我们观测到一个优势的横向低速层(LVZ),低速层在300m深度上宽约1.5km,但是在750m深度上逐渐减少到约600m宽。在速度模型的最大深度(750m)上,低速层集中在圣安德烈斯断层地表迹线西南大约400m处。在低速层两侧差不多的深度上观测到了相似的速度及速度梯度,说明低速层相对其任何一侧的岩石都是异常的。低速层内的速度低于圣安德烈斯断层断层泥的速度,而且,相对于重力、地磁、电阻率测量值,低速层也是异常的。由于低速层接近圣安德烈斯断层的地表迹线,使人认为它代表了深部破碎的结晶岩地层。然而,低速层也可能代表了现在仍然与圣安德烈斯断层邻接或包围圣安德烈斯断层的沉积岩的构造破碎带。这种沉积岩的破碎带意味着断层横跨两侧并可能位于破碎带中,说明断层带在300m深处上至少为1.5 km宽,在750m深度上逐渐减小到约600m宽。沉积破碎带内的流体可能是造成观测到的低电阻率值的原因。 相似文献
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自１９８５年来，在加州中部造近克菲尔德镇沿圣安德烈斯断层一直在全力以赴地进行地震预测试验。从１８５７年以来，帕克菲尔德发生了６次中等地震。平均２２年一次，最近的一次６级地震发生在１９６６年。研究人员认为在１９９３年之前发生中等地震的概率为９５％。可是现在看来，似乎把事情太简单化了。起初对帕克菲尔德这段断层的鉴定是根据圣安德烈斯断层地表地貌特征来进行的，但稍后的微震研究说明那些地貌特征并未延伸到地震 相似文献
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利用无人机摄影测量技术航测天景山断裂孟家湾的地表地形地貌数据,以获取的数字高程模型为基础,通过构造地貌精细解译进一步提取地震断层的水平位移量及垂直位错量,计算断层的平均水平滑动速率,并分析判识了古地震事件。结果表明:①研究区发育3期河流阶地T3、T2、T1,且均被断错,最新的冲沟T0未见错动;②在T1阶地面上提取水平位移量为(7.77±0.98)m,计算得到全新世中期以来的平均水平滑动速率为0.86~0.91 mm/a;③在T1阶地面上跨陡坎提取垂直位错量为(0.61±0.11)m,其坡度存在2个明显拐点,代表2次地表破裂型地震事件,推测在12000 a前,即晚更新世末期或全新世初期以来至少发生过2次地表破裂型地震。 相似文献
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数字地形分析是活动构造和构造地貌研究中的一种重要手段，目前已被广泛应用于地表过程分析中。随着高精度数字地形数据获取的日益便捷，精细定量化研究地貌参数已成为一个重要趋势。呼图壁断裂和独山子断裂位于天山山脉北麓，地表迹线十分典型而显著。在这2个区域内，前人已经完成了区域大比例尺活动断裂地质地貌填图，并发表了大量研究成果。因此，它们是十分理想的探索断层迹线自动化提取方法的2个区域。在实际提取过程中，根据逆断层陡坎的倾向是否与其所在地貌面坡向一致，文中分别定义了正向和反向逆断层陡坎。基于对这2种不同断层陡坎形态的分析，利用ArcGIS软件平台并选择恰当的地貌参数实现了对断层地表迹线的提取。通过坡度计算、冲沟提取、数据密度分析和流程建模等步骤，建立了2套智能化提取流程。最终提取结果与以往的地质地貌填图和遥感数据目视解译结果基本一致。除此之外，独山子研究区的提取结果还揭露了未曾被识别的反向断层陡坎迹线。这不仅说明文中提出的方法具有很好的适用性，同时也能够提取十分细小的逆断层地表迹线。与传统方法相比，这种人机交互式的半自动化方法大大提高了工作效率。但是，如何真正实现任意地质构造背景中逆断层地表迹线的... 相似文献
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云南中甸-大具断裂上新发现的地震地表破裂带 总被引：1，自引：0，他引：1
中甸-大具断裂是川滇菱形块体的西南边界，总体走向310°—320°。近年来我们对该断裂进行了1:50000条带状地质填图，发现了断裂活动的地质地貌证据。其中，在丽江大具盆地内（金沙江右岸）沿断裂新发现一处典型地震地表破裂带，长约600m，宽120m左右，主要表现为地表挤压鼓包、挤压垄脊、张裂缝、挤压阶区等，呈NW走向，与中甸-大具断裂走向基本一致。野外工作中，我们详细记录和测量了地表破裂的破裂样式、破裂规模和相关定量数据，利用旋翼无人机测绘了地表破裂带的形态和展布，获得了高精度DEM，分析了地表破裂表现出的运动性质。在已有资料的基础上讨论了地表破裂的形成时代、归属、震级大小，简要分析了其发震断层。新地震地表破裂带的发现为进一步研究中甸-大具断裂活动特征、古地震及地震危险性提供了基础资料。 相似文献
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本文首先介绍了无人机摄影测量技术获取数字高程模型（digital elevation model,缩写为DEM）和地貌数据（正射影像）的作业流程,对比分析了三种不同质量密集点云生成的DEM在水平位置和高程上的差异;然后以1709年中卫南M7?大地震的主体地表破裂带为例,提取其上地震断层的垂直位错量和水平位移量。研究结果显示:高质量密集点云生成的DEM分辨率可达厘米级,且处理时间不需太长,其水平位置和高程与另外两种质量密集点云生成的DEM差异均小于0.100 m;基于高质量密集点云可生成6.33 cm/pix分辨率的DEM,提取1709年中卫南地震地表破裂带上地震断层的垂直位错量为（0.704±0.293） m,水平位移量为5.1 m,与前人的研究结果相吻合,因此可以代表该地震的同震位移,这表明无人机摄影测量技术能够获取地震地表破裂带典型场点的高分辨率地形地貌数据,并基于生成的DEM可进一步提取地震断层的定量参数。 相似文献
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柯坪推覆构造的根部断裂记录到的地震活动相对较弱,以至于多数学者认为该断裂晚第四纪以来活动性不强。笔者根据遥感影像解译和野外调查得到迈丹断裂的几何展布,确认F3阿合奇段为最新地表破裂带,并通过一系列河流阶地的左旋位移测量确定其晚更新世以来有过走滑活动。结合地貌测量和探槽开挖得到断层垂直错距,探槽揭示的古地震事件发生在距今(1.76±0.22)ka之后,根据现场考察获得的活动构造定量数据,依据不同震级与地表破裂关系式推算出该次古地震震级为7.5级。研究成果可能对区域活动断裂的研究以及区域活动构造图像的完整性提供基础资料,同时最新地表破裂证据的发现可能有助于更新认识该断裂的危险性。 相似文献
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地震地表破裂带是地震破裂在地表的直接表现,其宽度是活断层“避让带”和工程抗震设防重要的指示参数.无人机等测量手段的发展为获取地表破裂带的高分辨率影像数据、精细测量破裂带宽度、分析破裂带宽度空间分布特征以及限定合理的活断层“避让带”提供了有利条件.2022年门源MS6.9地震在青藏高原东北缘冷龙岭与托莱山断裂阶区部位产生了显著的左旋走滑型地表破裂带.基于震后获取的高精度无人机正射影像和数字高程模型,文中在门源地震地表破裂带全段精细解译的基础上,沿走向间隔100 m测量了251个宽度数据,R1破裂带最大宽度为209.78±14 m,平均宽度为42 m, R2破裂带最大宽度为115.31±15.72 m,平均宽度为26.14 m.宽度沿走向具有差异性,这主要受控于同震变形强度、破裂带几何结构以及地表第四系松散层发育状况;具体表现为同震位移量大、阶区等复杂几何结构以及穿过第四系松散层区段的破裂带比同震位移量小、平直段以及基岩区段的破裂带要宽.通过对去除离散值后的破裂带宽度数据统计分析,计算出95.4%和68.2%置信区间的有效宽度分别是70或50 m.在工程抗震设防中,若... 相似文献
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汶川地震是有地震历史记载以来首次发生在大陆内部的高角度8级逆冲强震,给板内逆冲强震研究提供了许多新的课题。论文主要开展了以下两方面的研究:(1)近地表陡倾角铲形逆断层的破裂特征研究。基于龙门山断裂带中段动力学背景建立有限元模型,系统地研究近地表陡倾角铲形逆断层(本文所称近地表陡倾角铲形断层,要求近地表倾角至少≥65°)的破裂特征,并探讨了汶川地震逆冲滑动量随深度分布形态所可能蕴含的地壳信息。对于近地表陡倾角铲形断层,在断层倾向的高强度挤压下,断层近地表部分对逆冲破裂和滑动有一定的阻碍作用;铲形断层的近地表倾角越陡,陡倾角部分的深度范围越大,断层近地表部分对逆冲破裂和滑动的阻碍作用会越明显;近地表陡倾角的铲形断层形态和巴颜喀拉块体的高强度挤压很可能是形成汶川地震逆冲滑动量随深度分布形态的重要原因,无地表破裂的前期地震并不是造成汶川地震滑动量随深度分布特征的必要条件。(2)平行逆断层体系中断层活动之间的相互影响研究。讨论了分布距离对平行逆断层地震活动规律的影响,并定量地评估了汶川地震中前山断裂同震逆冲破裂对中央断裂逆冲破裂释放的影响。同震破裂实验结果显示:在同震逆冲破裂中,前山断裂和中央断裂的破裂释放之间有一定的替代关系;汶川地震中,由于前山断裂发生同震逆冲破裂,中央断裂相应段落逆冲破裂释放很可能降低了约10%,减少的标量地震矩约为9.54×1018 N·m。平行逆断层长期挤压破裂实验结果显示:在龙门山断裂带的动力学环境和浅层构造背景下,当平行逆断层之间的距离在20km以下时,两条平行逆断层会在破裂释放上形成主次关系,距离越短,主次关系越显著;两条平行逆断层之间发生同步逆冲破裂的比例很低,受平行逆断层之间距离的影响也很小;两条平行逆断层之间发生同步地表逆冲破裂的比例更低,在龙门山动力学机制和浅层构造背景下,距离在10~20km左右时,平行逆断层之间最容易发生同步地表逆冲破裂。结合龙门山断裂带中段的实验结果显示:后山断裂的地震活动很可能相对独立;12km的距离使得中央断裂和前山断裂之间发生同步地表逆冲破裂的风险相对较高,这很可能是导致汶川地震中出现同震地表破裂的一个重要原因。 相似文献
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巴彦浩特断裂位于阿拉善地块与鄂尔多斯地块相互作用的边界构造带上,其晚第四纪活动特征和古地震数据对全面理解贺兰山周边区域地震构造和地震危险性具有重要意义,为此在研究相对薄弱的巴彦浩特断裂北段开展了断错地貌和古地震槽探研究。观测显示巴彦浩特断裂阿拉善左旗以北段以右旋走滑活动为主兼具逆倾滑,断层西盘相对抬升,在浅表形成半正花状构造组合。年代（56.28±4.04）~（82.2±5.78）ka的冲洪积地貌面上冲沟断错137 m,并在东侧形成断塞塘地貌,估计断层右旋走滑速率为1.67~2.43 mm/a。探槽揭示了3次具有显著地表逆倾滑破裂的强震事件,时间分别为（56.28±4.04）~（55.33±3.04）、（32.79±2.22）~（13.76±1.1）、（13.76±1.1）~（7.86±0.43）ka,逆倾滑量分别为0.44、0.35、0.29 m。与前人在巴彦浩特断裂南段的古地震研究进行对比,可知这3次古地震可能仅为部分事件记录。结合已有研究成果建立了贺兰山周边区域地震构造模型,贺兰山西侧右旋走滑的巴彦浩特断裂强震发震能力不容忽视,贺兰山两侧盆地不同性质断裂系共同构成了阿拉善地块与鄂尔多斯地块的活动边界构造带。 相似文献
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古地震和断层滑动速率数据结合加州理工学院和美国地质调查局（ＣＩＴＵＳＧＳ０地震目录（１９４４－１９９２）用于检测沿南加州地区主要走滑断层的震级－频度分布的形态。对于纽波特－英格尔伍德断层、埃尔西诺断层、加洛克断层和圣安德烈斯断层，得到的分布是符合断层行为的特征地震模式的。沿圣哈辛托断层观测到的分布满足古登堡－里克特关系。如果仅注意圣哈辛托断层上由大的历史地震的破裂带或由断层线的清晰阶距标记的断层段 相似文献
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《地震地质》2020,(2)
高精度、高分辨率的地形地貌数据是活动构造定量研究的重要基础数据。传统研究方法中,通过航卫片或遥感影像解译只能获取二维平面特征,中等分辨率DEM(5～10m网格单元)只适用于大尺度三维地貌特征的提取。激光雷达测量(Light Detection and Ranging,Li DAR)技术可直接对地貌进行高精度、全方位的三维地表形态测量,为活动构造研究提供了精细的地貌形态数据,有助于深化对断裂带地表破裂过程和断裂活动特性的理解。文中选取青藏高原东北缘香山-天景山断裂带西段的景泰小红山断裂中一段断错地貌明显的断裂段作为研究对象,基于高精度Li DAR数据生成了景泰小红山断裂0. 3m高分辨率的数字高程模型(DEM),沿断裂带详细识别并测量了地貌标志(冲沟、山脊和阶地)的断错位移,获得了地貌标志的82个水平位移和62个垂直位移,并分析了不同方向上的位移丛集特征。结果显示,沿断裂的水平与垂直位移均可识别出5个丛集,其中最小丛集可能指示最新一次地震的同震位移,而其它位移丛集则反映了断裂带多次地震活动累积的结果。通过对多个断错标志的水平和垂直位移合成的滑动矢量进行分析,可以看出该断层段的运动习性具有分段不均匀特征,不同段落的倾滑矢量有一定的差异。 相似文献
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新疆塔城盆地东缘冬别列克断裂晚第四纪活动特征 总被引：1，自引：0，他引：1
《内陆地震》2015,(1)
通过细致的遥感影像解译、变形地貌调查测量以及探槽开挖工作,对塔城盆地的冬别列克断裂进行了初步研究。该断裂晚第四纪以来仍有较强活动,以左旋逆冲运动为主,断裂断错了塔城盆地东缘的各级地貌面,形成清晰的线性构造地貌。该断裂保留有非常清晰的古地震形变带,主要表现为断层陡坎、断层泉及断塞塘,总长度约为100 km,对应最大古地震震级为MS7.49±0.27。目前虽然尚无准确的测年数据限定本次古地震的年代,但从古地震地表破裂的程度分析,其离逝时间不会太久,塔城盆地及周边现今地震活动较弱,可能与该次古地震能量得到一定释放有关。 相似文献
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大比例尺地震地表破裂带精细填图是研究强震破裂特征及机理的关键数据,为理解破裂动态过程提供重要的观测约束.青藏高原中西部的强震地表破裂研究因发震地点偏远不易到达而成为薄弱环节.文章利用无人机航拍新技术,详细解译获得了2014年于田Ms7.3地震地表破裂展布图.此次地震在阿尔金断裂西段南硝尔库勒断裂(南段S1)、硝尔库勒断裂(中段S2)以及阿什库勒断裂(北段S3)上分别产生了16、6.9和14.2km的地表破裂.南段平均左旋位错为(52±25)cm,最大为~90cm;北段平均左旋位错为(36±21)cm,最大为~84cm.共统计了5308处裂缝宽度,南段平均宽度为(85±71)cm,最宽可达~700cm;中段平均宽度为(39±21)cm,最宽可达243cm;北段平均宽度为(61±44)cm,最宽可达~340cm.另外,南段平均拉张量为(3.4±2.9)m,最大可达~17m;中段平均拉张量为(4.3±3.6)m,最大为~13m;北段平均拉张量为(1.7±1.6)m,最大为~6m.平均裂缝宽度和拉张量在弯曲和阶区部位均显示衰减的趋势.于田地震和其他全球走滑型地震的地表破裂在弯曲、阶区、断裂分叉等断裂几何复杂部位的宽度大于平直段,表明断裂几何结构对破裂宽度具有明显的控制作用.硝尔库勒与南硝尔库勒断裂锐角相交区域发育的大量裂缝可能指示构造拉张部位对近断裂分布式变形的控制,为地震动态破裂的数值模拟提供了观测约束.于田地震还造成罕见的大量伴生地震震动地表破坏,在地震震动的影响下含水盐层可能触发了缓坡度洪积扇的失稳,形成了密集的滑坡和地堑系.这些分布式变形以及浅表伴生变形是地震破裂扩展过程与断裂几何结构耦合关系的直接响应,并暗示破裂在穿过阶区后可能在阿什库勒断裂上双向扩展. 相似文献
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《地震地质》2020,(2)
阿尔金断裂是青藏高原东北缘的一条重要的边界断裂,其几何结构和运动学性质对青藏高原的构造演化具有重要的指示意义。通过卫星影像解译和野外实地调查,在柴达木盆地西缘、索尔库里盆地南约10km的盐壳区发现一长约14km的古地震地表破裂带。该地震破裂带与阿尔金主走滑断裂近平行,根据几何形态大致可将其分为3段走向不同的次级段落,总体走向为N80°E,但局部段落的走向存在变化。该破裂带的构造样式以挤压隆起、次级断裂、裂槽、三角拉分盆地和断陷盆地为主要特征,多相间出现,是典型的走滑断层上的地震破裂带特征,文中利用野外活动断裂地质填图方法标绘了30余个挤压隆起体。另外,考察中还发现在多数挤压隆起上有多次地震重复活动的证据。根据附近盐壳钻孔年龄和地震裂缝中沉积物的年龄结果推测,最新一次地震事件发震时间的下限为全新世。该地震地表破裂带向E进入大通沟南山,其地貌特征表现为较连续的逆冲陡坎,而向W破裂带逐渐消失。通过地震反射剖面推测认为该破裂带向W与阿尔金断裂平顶山次级断裂相接。作为阿尔金断裂的1个构造节点,平顶山将部分应变传递到青藏高原内部的月牙山-大通沟断裂,其多次活动造成了月牙山东约14km长的地表破裂带。 相似文献