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《成都理工大学》 2011年
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龙门山活动构造与汶川地震地表破裂研究

闫亮  
【摘要】:2008年5月12日发生于龙门山构造带的汶川Ms8.0级特大地震,是目前为止世界上有仪器记录的最大震级的陆内地震。地震在瞬间改变了地形地貌,并导致地貌体系以及与之相关的河流体系产生了相应的调整,同时也是对龙门山活动构造变形最精确、最完整和最原始的记录,从而为研究汶川地震的地表破裂及地表变形过程、发震模式以及龙门山强震复发周期的预测等方面提供了一个理想的研究资料和素材。 地震发生后的第1天,课题组开展了国家自然科学基金应急项目《汶川特大地震地表破裂与变形特点研究》的野外调查研究工作,考察范围含盖了整个龙门山地区。在野外调查中,我们实测地表破裂数据70余组,收集整理数据资料200余组,为开展进一步的研究工作提供了良好的科研基础。 本论文主要依托国家自然科学基金项目《汶川特大地震地表破裂与变形特点研究》(项目编号:40481010)和中国地质调查中心计划项目《青藏高原地震活动带基础地质综合调查综合研究》(项目编号:1212010918010),以《龙门山活动构造与汶川地震地表破裂研究》为题,在总结前人区域地质特征、区域构造演化史等研究成果的基础上,通过野外的实地调查,以龙门山地区的活动构造和汶川地震的地表破裂为研究对象,利用汶川地震地表破裂所揭示的地质现象,重点展开了汶川地震的同震地表破裂展布规律、垂直断距和水平断距的空间变化特征及其组合样式、汶川地震的发震模式探讨以及强震复发周期的估算等方面的研究工作,是对上述项目研究成果的总结与提升。 (1)通过对汶川地震同震地表破裂的精确测量,本论文重点分析了汶川地震同震地表破裂的展布规律、垂直断距和水平断距的空间变化特征及其意义、破裂的变形类型、平面组合样式等。研究表明,汶川地震产生了4条具有代表性的同震地表破裂,其中,映秀—北川地表破裂和彭县—灌县地表破裂的平面展布规律基本沿袭了原先的活动断裂发育,具有逆冲兼右旋走滑的运动特征,显示为地表的高角度逆冲;同时,在小鱼洞和擂鼓地区分别出露了2条具有捩断层性质的地表破裂,显示为调节区域地壳运动的不均衡缩短,以左旋走滑为主,逆冲为辅的运动特征。 (2)依据GPS及全站仪测点数据的整合,确定了上述地表破裂垂直断距和水平断距的空间变化特征,得出映秀—北川同震地表破裂在中南段主要以逆冲作用为主,在北段主要以右旋走滑运动为主;彭县—灌县地表破裂基本以逆冲和构造缩短为主,只在北东端出现少量的右旋走滑运动。在映秀—北川同震地表破裂带上分布了两个高值区和低值区,其高值区分别位于都江堰的八角庙和北川沙坝一带,证实了双断层面震源模型的反演结果。 (3)基于对都江堰八角庙断层擦痕的野外实测,我们反演了汶川地震的地表破裂过程,并与由震源机制所揭示的地表破裂过程吻合。 (4)在映秀—北川同震地表破裂的滑移量存在两个高值区和低值区,其分段边界可能与小鱼洞捩断层和擂鼓捩断层的出露有关,而位于白水河—茶坪一带的低值区正对应着彭县—灌县地表破裂出露的区域,可能是由于映秀—北川地表破裂在此区段的部分能量由彭县—灌县地表破裂释放了出来。 (5)通过对汶川地震的地表破裂变形样式和平面结构特征的分析,总结了5种地表破裂类型和4种地表破裂的组合样式。 (6)在充分认识汶川地震地表变形指示意义的基础上,分析了汶川地震所产生的构造缩短与隆升作用,通过其对汶川地震发震模式的启示作用,对汶川地震的发震模式进行了探讨性研究,并在时间层面和垂向层面上对其进行了分析。 (7)在对龙门山构造带进行分段的基础上,本论文应用地震震级—标量参数经验关系式、平均强震重复间隔等计算方法对映秀—北川断裂的地震震级及强震复发周期进行了估算,大致预测了映秀—北川断裂的分段地震震级、级联破裂地震震级以及强震复发周期。得出:漩口—小鱼洞段、小鱼洞—擂鼓段以及擂鼓—石坎段发生单元特征地震的震级估值分别为7.15±0.35、7.36±0.33和7.30±0.39,发生级联破裂的地震震级估值为7.62±0.41。通过对不同估算方法的加权平均计算,估算龙门山构造带Ms8.0级地震的复发周期约为2142a;Ms7.5级地震的复发周期约为1059a;Ms7.0级地震的复发周期约为519a。同时,通过对不同学者估算的强震复发周期的比对分析,大致可预测龙门山构造带Ms8.0级地震的复发周期应介于1000-3500a左右;Ms7.5级地震的复发周期介于840-1250a左右;Ms7.0级地震的复发周期介于410-650a左右。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P315.2;P542

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李海明;龙门山构造带及其邻区磁性结构研究[D];西北大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗志立;龙门山造山带岩石圈演化的动力学模式[J];成都地质学院学报;1991年01期
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3 林茂炳,吴山;龙门山推覆构造变形特征[J];成都地质学院学报;1991年01期
4 宋鸿彪,刘树根;龙门山中北段重磁场特征与深部构造的关系[J];成都地质学院学报;1991年01期
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7 李智武;刘树根;陈洪德;刘顺;郭兵;田小彬;;龙门山冲断带分段-分带性构造格局及其差异变形特征[J];成都理工大学学报(自然科学版);2008年04期
8 杨长清;刘树根;曹波;李书兵;李旻;;龙门山造山带与川西前陆盆地耦合关系及其对油气成藏的控制[J];成都理工大学学报(自然科学版);2008年04期
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10 林茂炳;初论龙门山推覆构造带的基本结构样式[J];成都理工学院学报;1994年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 田小彬;龙门山北段构造特征及油气前景探讨[D];成都理工大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 黄海;马东涛;王显林;谢洪;林明安;;汶川地震堰塞湖旅游开发研究[J];安徽农业科学;2009年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 徐明;朱传庆;饶松;胡圣标;;阿坝—简阳地学剖面深部温度及热结构[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
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5 Satoshi Okuyama;Yoshiki Ninomiya;Sarah Wright;;Surface deformation related to the 2008 Wenchuan earthquake,and mountain building of the Longmen Shan,eastern Tibetan Plateau[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
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7 苏哲;刘静;张鲁新;王二七;;频谱分析法在反演造山带地形高差演化中的应用——以中国大别山、米仓山和美国内华达山脉为例[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
8 周剑;张路青;胡瑞林;王学良;;大型结构面产状影响下应力波传播规律研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
9 ;Selection of emergency shelter sites for seismic disasters in mountainous regions:Lessons from the 2008 Wenchuan Ms 8.0 Earthquake,China[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
10 ;Source characteristics of long runout rock avalanches triggered by the 2008 Wenchuan earthquake,China[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘冬雁;川西高原甘孜黄土记录的早更新世晚期以来的古气候变化[D];中国海洋大学;2009年
2 Dongyan Liu;[D];中国海洋大学;2009年
3 胡小飞;祁连山北部侵蚀速率的时空分布与构造抬升变形研究[D];兰州大学;2010年
4 赵洪涛;甘肃中南部滑坡、泥石流灾害机制及防灾可持续发展研究[D];兰州大学;2010年
5 石建基;长乐—南澳变质带构造变形特征及动力学研究[D];中国地质大学(北京);2010年
6 金惠;川中地区上三叠统须家河组层序地层与有利储集砂体分布预测[D];中国地质大学(北京);2010年
7 代传固;黔东及邻区地质构造特征及其演化[D];中国地质大学(北京);2010年
8 闫建萍;鄂尔多斯盆地南部晚古生代沉积—构造演化及天然气勘探潜力研究[D];西北大学;2010年
9 黄义忠;丽江市地质环境脆弱性及其对策研究[D];昆明理工大学;2010年
10 蒋廷臣;星载宽幅合成孔径雷达干涉测量形变监测理论与应用研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王永周;李子垭井田瓦斯赋存规律与突出预测[D];河南理工大学;2010年
2 刘文伍;杉木树矿井瓦斯地质规律及瓦斯预测研究[D];河南理工大学;2010年
3 钟雷;中国东部晚更新世冰川发育气候与构造运动的耦合关系研究[D];辽宁师范大学;2010年
4 曹彦彦;地震诱发斜坡塌滑机理研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 高小跃;西乌旗地区古生代地层格架及油气远景[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 刘恩山;雪峰陆内构造系统燕山期构造变形特征和动力学机制[D];中国海洋大学;2010年
7 刘鑫;桐柏碰撞造山带及其邻区变形特征与构造演化[D];中国海洋大学;2010年
8 王涛;雪峰山构造系统印支期构造特征及成因机制[D];中国海洋大学;2010年
9 王玲;川西高原甘孜黄土A剖面的粒度及元素地球化学特征[D];中国海洋大学;2010年
10 王建;雪峰山构造系统褶皱复合—联合叠加样式及动力机制[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋鸿彪,刘树根;龙门山中北段重磁场特征与深部构造的关系[J];成都地质学院学报;1991年01期
2 朱介寿;;汶川地震的岩石圈深部结构与动力学背景[J];成都理工大学学报(自然科学版);2008年04期
3 李智武;刘树根;陈洪德;刘顺;郭兵;田小彬;;龙门山冲断带分段-分带性构造格局及其差异变形特征[J];成都理工大学学报(自然科学版);2008年04期
4 杨长清;刘树根;曹波;李书兵;李旻;;龙门山造山带与川西前陆盆地耦合关系及其对油气成藏的控制[J];成都理工大学学报(自然科学版);2008年04期
5 陈岳龙;唐金荣;刘飞;张宏飞;聂兰仕;蒋丽婷;;松潘—甘孜碎屑沉积岩的地球化学与Sm-Nd同位素地球化学[J];中国地质;2006年01期
6 陈高;吴健生;于鹏;;松潘-阿坝地区深部电性特征[J];地球科学;2006年06期
7 赖晓玲;李松林;宋占龙;樊计昌;刘明军;何加勇;;南北构造带天水、武都强震区地壳和上地幔顶部结构[J];地球科学(中国地质大学学报);2009年04期
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9 詹艳;王继军;汤吉;陈小斌;赵国泽;;利用卫星探测研究地下结构[J];地球物理学进展;2007年03期
10 王小多;程顺有;许小强;;塔里木盆地高分辨率卫星磁异常特征[J];地球物理学进展;2008年01期
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1 张运波;四川盆地中二叠统层序地层及沉积模式[D];中国地质大学(北京);2011年
2 范美宁;欧拉反褶积方法的研究及应用[D];吉林大学;2006年
3 秦江锋;秦岭造山带晚三叠世花岗岩类成因机制及深部动力学背景[D];西北大学;2010年
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1 马博琳;龙门山构造带北段活动构造及其对水系的控制作用[D];成都理工大学;2011年
2 王小多;雪峰山构造带及其邻区磁性结构研究[D];西北大学;2008年
3 吕志洲;龙门山冲断带构造特征与油气勘探前景研究[D];成都理工大学;2008年
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【二级参考文献】
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10 宋鸿彪,刘树根;龙门山中北段重磁场特征与深部构造的关系[J];成都地质学院学报;1991年01期
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1 张勇;震源破裂过程反演方法研究[D];北京大学;2008年
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1 李佐臣;扬子地块西北缘轿子顶变质核杂岩构造特征及其地质意义[D];长安大学;2006年
2 吕志洲;龙门山冲断带构造特征与油气勘探前景研究[D];成都理工大学;2008年
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2 韩建辉;李忠权;王道永;;龙门山中段清平叠覆式飞来峰的厘定[J];成都理工大学学报(自然科学版);2009年03期
3 赵兵;龙门山中段埃姆斯期群落分析及生态环境模式[J];矿物岩石;2000年04期
4 骆耀南;周绍东;;龙门山旅游资源评价及建立国家地质公园的设想[J];大自然探索;1989年02期
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6 李兴振,刘国梁,罗崇迅,熊代全;龙门山中段马鬃岭蓥华山自然景观成景地质背景[J];四川地质学报;1987年01期
7 李海兵;王宗秀;付小方;侯立玮;司家亮;邱祝礼;李宁;吴富峣;;2008年5月12日汶川地震(Ms8.0)地表破裂带的分布特征[J];中国地质;2008年05期
8 柴炽章,焦德成,廖玉华,张思源,杜鹏,沈卫华;宁、蒙、甘交界罐罐岭发现地震地表破裂带[J];地震地质;2003年01期
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8 柳畅;石耀霖;;龙门山断裂带粘弹性岩石圈应力模拟及大地震的复发周期[A];中国地球物理·2009[C];2009年
9 刘杰;陈颙;王伟杰;;利用近代小震资料快速简略评估地震危险性的方法[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
10 于贵华;徐锡伟;孙鑫喆;许冲;李晓丽;;玉树地震地表破裂变形与构建筑物破坏关系[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
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7 本报实习记者 粟新林;成都唯一大熊猫自然保护区首现大熊猫全身照[N];成都日报;2010年
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4 韩亮;龙门山断裂脆塑性转化带内花岗岩的流体特征与裂缝愈合的实验模拟研究[D];中国地震局地质研究所;2012年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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10 朱咸智;龙门山前山断裂带综合物探研究[D];成都理工大学;2010年
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