郯庐断裂带江苏段全新世活动问题的商榷

<正> 郯庐断裂带是一条规模巨大的第四纪活动断裂。一些地震学者对其在江苏境内的最新活动期持有不同看法:1.全新世早期有活动。2.不仅全新世早期有活动,而且人文历史时期亦有活动。3.晚更新世晚期有强烈活动。笔者认为,意见分歧的关键是对区内断裂有无错断全新世地层及一些典型剖面中全新世地层变动的认识。为了弄清全新世断裂活动,笔者对郯庐断裂带上一些有争议的剖面进行重新开挖,并将结果公布于下,以供鉴别。     

鲁中地区北西向断裂及其第四纪晚期的活动特征

鲁中地区北西向断裂在晚更新世末期曾强烈活动,全新世初期也表现出了一定的活动性.本文在分析北西向断裂基本特征的基础上,着重讨论了北西向断裂晚第四纪活动标志和时代、断层分段活动、活动段的空间分布特点、断裂新活动的力学性质和活动方式等问题.     

郯庐断裂活动性及其对京沪高速公路新沂段建设影响评价

在前人郯庐断裂带研究成果基础上,结合京沪高速公路江苏段工程场地勘察,对沂沭断裂带中马陵山-重岗山断裂(F5)开展现场调查、物探、钻探工作,确定该断裂在K711+800～K711+860之间,产状陡立,略向东倾,为逆断层性质的全新世活动断裂,年平均垂直形变速率为0.21 mm/年,年平均水平形变速率为0.42 mm/年。根据相关规范,建议拟建高速公路在该断裂采取避让或抗断措施,避免在断裂处设置大型互通桥梁等设施,其中A类桥梁应尽量避开主断裂,其避开主断裂的距离为桥墩边缘至主断裂带外缘不宜小于300 m,A类以下桥梁宜采用跨径较小便于修复的结构。     

五峰山—西来桥断裂浅部构造特征∗

利用浅层地震和钻孔联合剖面法对五峰山—西来桥断裂浅部构造特征进行了研究。结果表明：(1)五峰山— 西来桥断裂是一条总体走向 NW、倾向 NE、视倾角 60°,上断点埋深约 96 m 的隐伏正断层,测线控制区域最大视断距约 10 m;(2)五峰山—西来桥断裂在浅部区域走向多变,从姚桥镇西侧沿北北西向延伸至魏家沟村,然后沿北西向延伸至北港路与普照路交汇处附近,最后从大路镇东部通过;(3)综合勘探和钻探结果,初步认为五峰山—西来桥断裂最新活动时代为早更新世早期—中更新世早期。     

北洛河中游白水段峡谷全新世特大洪水水文学研究

通过对北洛河中游峡谷河段的深入调查研究,在白水县张家船村段河谷台地的全新世黄土古土壤剖面中发现了古洪水滞流沉积夹层。采集了古洪水滞流沉积物典型样品,利用第四纪地质学和沉积学方法,通过磁化率、粒度、烧失量、碳酸钙含量等分析,发现其为中全新世后期(4 500～4 000a BP)特大洪水的典型悬移质沉积物。利用比降法模型计算得出,该组古洪水滞流沉积所指示的洪峰流量在13800～15600 m3/s之间;同时对该断面上游方向150m处的铁路桥1994年9月洪水洪痕进行了测量计算,其结果与水文站实测流量一致,证明古洪水水文学计算方法及相关参数的选取是合理的。该研究成果对北洛河的防洪减灾、交通和水利工程建设具有重要的参考价值。     

不同剪切速率下吸力基础-黏土界面剪切特性研究∗

采用 GDS 界面剪切仪,开展不同剪切速率下吸力基础-黏土界面剪切试验,研究了沉贯过程中基础沉贯速率对吸力基础-黏土界面剪切特性的影响,分析了不同剪切速率、不同沉贯深度下的界面剪切特性。试验结果表明,吸力基础-黏土界面的抗剪强度随着法向应力的增加而增大,但随着剪切速率的增加而减小;界面峰值强度对应的剪切位移均在 1 mm 以内,且随着法向应力的增加而增大;界面凝聚力与剪切速率呈正相关,界面摩擦角则相反。在沉贯速率 1.0~1.2 cm/min 范围内,界面凝聚力增加幅度最大。摩擦系数在 0.27~0.34 变化,且随着沉贯速率的减小而增大,随沉贯深度的增加呈现减小趋势。     

汉江旬阳至白河段万年尺度洪水流量恢复比较研究

对汉江上游旬阳至白河段基岩峡谷进行了详细的野外调查,在全新世黄土地层中发现了古洪水滞流沉积层。综合野外宏观特征和粒度分析,并与现代洪水滞流沉积物的对比,判定是典型的古洪水滞流沉积物。通过全新世地层关系对比和光释光(OSL)测年表明,古洪水事件发生年代距今为1800~1700 a(A.D.200-300)。汉江上游旬阳至白河段万年尺度流量恢复比较发现,由古洪水SWD厚度与含沙量关系法恢复的洪水水位和流量更为合理。这些成果为汉江上游水资源开发与重大水利工程的安全校核提供了重要的科学依据。     

基于GPS的北京市2007-2012年地面沉降变化研究

利用经验模态分解(EMD)方法处理2007-2012年的北京GPS数据,并通过与地下水埋深比较分析近年来的地面沉降。首先通过2007-2012年的年沉降速率,发现北京沉降中心连片,形成了中东部的沉降漏斗。DSQI累积沉降量达到510 mm,DSQI、CHAO、NLSH三站点的年沉降速率分别为85 mm/a,41.7 mm/a和20mm/a。其次采用EMD方法提取DSQI、NLSH的垂向序列的趋势项,分析其沉降趋势。最后,对地下水埋深和GPS站点沉降趋势之间的关系进行了对比分析,地面沉降变化趋势与地下水水位变化具有较好的一致性,地下水水位变化是地面沉降发生发展的主要诱因。     

幕府山—焦山断裂的空间展布和浅部构造特征研究∗

幕府山—焦山断裂为南京主城区四条主要断裂的一条,经燕子矶、栖霞山、龙潭延伸至镇江焦山,全长约 75 km,总体走向近东西向,断面倾向北,作为连贯南京—镇江两市的一条主要断裂,与两地多次较大地震均有关联,是宁镇地区一条非常重要的断裂构造。南京活断层项目已对该断裂在长江四桥以西段完成了活动性、空间展布、地震地质调查等多种工作,此次研究利用近年来南京—镇江沿江范围内针对该断裂所做最新研究成果,对该断裂全段的空间展布和浅层构造进行了进一步研究,取得了如下成果：(1)通过针对断裂布设并明确有可靠断点的 21 条人工地震测线,卫星遥感影像和地震地质调查,基本查明了幕府山—焦山断裂全段的空间展布信息,并结合物探和钻孔资料分析了该断裂在不同区域的相关特征,例如该断裂沿山脉分布段和进入长江段在断裂特征上具有较大区别;(2)分享了用人工地震勘探方法勘探该断裂时的野外施工方式及数据处理方法,并列举了详细的具有断点信息的单炮记录,为后续针对该断裂所开展的科研及工程项目提供了详实的基础资料;(3)结合震源机制解,探讨了南京 2020 年 3 月 3 日 3.0 级地震与幕府山—焦山断裂之间的关系,结果表明幕府山—焦山断裂与该地震相关性较大。研究结果对认识幕府山—焦山断裂活动性、评价其地震危险性以及城市抗震设防规划编制等具有积极意义。     

根据断层形变剖面资料分析泾阳口镇-关山断裂活动状况

首先分析泾阳地震台1986～2005年跨口镇一关山断层定点形变观测资料,指出形变剖面各点的运动特征:1995年前泾阳台N1A测线资料基本上呈线性变化,1995～1997年该测线形变资料呈现较大的波动性异常,1998年1月5日陕西泾阳发生4.8级地震,靠近断层的点位发生了阶跃式变化,之后各点位运动渐趋于平缓.其后结合断层位错模型引起的地表形变特征,分析得出该形变变化主要由地裂和断裂活动共同引起;不考虑地震引起的异常时段,分析1986～1994以及1999～2005形变年变化量,可看出变化趋势基本一致;最后利用1986～1994形变速率进行断层蠕滑段或地裂速率及深度反演.从反演结果可以看出,基准点N1比较稳定,3号点附近的地裂较浅,底部几十米,以垂直下滑为主,兼有张裂活动;5、6号点之间的断层活动深度在1 km左右.该断层上盘仍在下降.     

汉江上游郧西段全新世古洪水水文学研究

通过对汉江上游的考察,在郧西段归仙河口(GXHK)发现了典型的全新世古洪水滞流沉积剖面。采集滞流沉积层样品,进行粒度、磁化率等分析,证明研究地点具有典型的古洪水滞流沉积层。通过地层学对比分析,确定两次古洪水事件分别发生在3 000-2 700 aB.P.和公元100-200年(即1 850-1 750 aB.P.)。利用沉积学、水文学方法计算出GXHK的古洪水流量介于63 090～64 320 m3/s之间。用2010年、2011年大洪水洪痕的现代水文学验证和美国学者Baker提出的河流流域面积与大洪水洪峰流量关系进行对比分析,证明古洪水水文学计算结果合理可靠,从而为汉江上游的工程建设及沿岸地区的防洪减灾提供参考。     

基于变形监测的运动型滑坡临灾预警系统研究

运动型滑坡处于蠕动变形与剧烈变形阶段之间,变形时间长、机理复杂,临灾预警难度大。介绍了典型运动型滑坡的累积位移关系曲线特征,提出了以日降雨量、日位移速率建立临灾预警线,进而设计递进式滑坡临灾预警系统的方法。结合王家坡滑坡地形地貌、剖面特征、变形信息等,建立合理的监测网络。根据获取的王家坡累积位移-时间-降雨量关系曲线,分析王家坡滑坡的变形规律。结果表明：①王家坡滑坡监测累积位移曲线随降雨呈“阶跃”特征;②当日降雨量超过25 mm时,日位移速率就会显著增加到20 mm/d以上;③以降雨量、日位移速率达到阈值时为Ⅲ级黄色线中心线,可以设计王家坡滑坡5级递进式滑坡临灾预警系统。