断裂系(带)现今地壳运动过程与地震课件.doc

断裂系（带）现今地壳运动过程与地震 薄万举( （中国地震局第一监测中心，天津300180） 【摘 要】地壳破裂发生地震，地震后在地壳上会留下破裂的痕迹。在地壳运动变化过程中，地壳应力场发生变化，地应力强度达到或超过破裂的强度，地震就会发生。显然发生过地震的地方地壳相对薄弱。这样的地方容易因变形积累应变能而破裂强度又相对较低，在地壳应力上升的过程中容易发生破裂，从而发生地震，这也是活动断裂带上中小地震相对密集的重要原因之一。长期构造活动使局部地壳处于相对挤压条件下，断层呈现长期闭锁可使断层过度到“愈合”状态，地壳应力场再一次增强到一定程度时，会再一次破裂而发生地震。新的破裂可能与老破裂重合，但多数情况下不完全重合。经过很长地质时代的演化，类似多次地震在同一区域发生，往往具有相同或类似的构造走向，总体上成带分布，就形成了我们现在所说的活动构造带（地震带）。地震时空分布的研究表明，多数强烈地震都发生在这样的构造带上或其延伸扩展的部位上。这里所说的活动构造带上往往分布着一系列的新老断层，因此研究断裂系（带）现今地壳运动过程对断层活动、地震孕育和发生机理的认识至关重要，进而有利于开展地震预测预报的探索与研究。这就是本章要讨论的主要内容。 1 中国大陆断裂系（带）的空间分布特征 1.1 地震地质给出的研究结果 陆远忠，2002马杏垣，1991丁国瑜主编1982；邓起东等，2002陆远忠，2002（1） GPS得到的全球板块运动及其启示 陆远忠，2002马杏垣，1991丁国瑜主编1982；邓起东等，2002常晓涛，1999国家重大科学工程中国地壳运动观测网络项目组, 2008江在森等，2003朱文耀等，2002黄立人等，2003刘峡等，2010张强，2000金双银，2002金双银, 2002b; 金双银，2002程宗颐，2001应绍奋等,1999朱文耀,1999；李延兴等，2004李延兴等Donald F, et al, 1995）(图2)，主要是印度板块向欧亚大陆挤压的结果，其次受到北美板块向西南方向的推挤作用；该作用虽然不像印度板块那么强烈和直接，甚至空间上要远一点，但应该注意，地球是球体，图2的投影方式在视觉上显得北美板块距中国大陆很远，实际上没有那么远，因为图上纬线方向同样长度代表的实际距离随纬度的增高而快速缩短，并且不是地球上两点最近的大地线，越是高纬度视觉误差越大，即在高纬度，图上看上去可能很远，实际上没有那么远，有时甚至很近。因此北美板块对中国大陆作用力的方向应该是类似图中标注的弧形线方向。这样中国大陆在太平洋板块与欧亚板块存在相向挤压运动的同时，还叠加了一个右旋扭矩的作用，即印度板块从西南向东北挤压中国大陆，北美板块从东北向西南方向挤压中国大陆，形成一个强剪切作用的力偶（图2，图1），这可能是中国大陆中东部众多南北向和北东向构造活动断裂形成的主要动力因素之一。如南北构造带、山西断陷带、郯庐断裂带、华北平原地震带等等；造成中国大陆中东部南北向或北东向右旋走滑的断层数量多、规模大，历史上发生的7级以上地震破裂的走向绝大多数是南北向或北东向，并且绝大多数带有右旋走滑的活动性质，如唐山地震、邢台地震、渤海地震、海城地震、汶川地震以及山西带上的一些历史地震等等。而中国大陆西部，受北美板块的影响较弱，上述特征没有东部那么明显，北西向和近东西向的构造及活动断层比中东部多得多，主要体现了印度板块的挤压作用，因此多显压性逆走滑活动性质。 （2）太平洋板块与菲律宾板块的运动及作用 图2中显示，太平洋板块向西推挤中国大陆的作用很强烈，但作用边界相对较长，同时诸多证据显示，太平洋板块下插到中国大陆之下，深部一直影响到华北地区（图3）(Jinli Huang et al, 2006)。图3中，2 断层形变观测 跨断层水准是根据水准测量的原理，在断层进行。跨断层水准测量物理意义明确、观测信息直观、手段成熟。40多年，积累了一批连续可靠、高精度、具有价值的监测资料，在地震预测研究、、探测，地球运动学、动力学研究中发挥了作用。 水准测量垂直形变监测是地壳形变监测重要手段之一。水准测精确测定地面点高程的最常用的方法，一般利用水准仪提供的水平视线，通过竖立在地面两点（的水准尺（上水平视线读数，测定两点间的高差，从而由已知点的高程未若已知点的高程HA，点的高程HB=HA+hAB求得。 水准测量由往返差不符值计算的每千米测量中误差小于±0.5mm，全国水准网平差后按改正数计算的每千米水准测量中误差一等为±1.1mm，二等为±1.88mm。要保证水准测量获得精密的结果，采用现代精密的水准仪和精密水准标尺，中国，2006跨断层水准60年代初期，由著名地质学家李四光先生亲自指导，在我国开创了跨断层测量，并先后于新丰江、华北、西南、西北等地展开。多年的实践经验，人们