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2017年 第39卷 第4期    刊出日期：2017-08-20

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地震地质2017年第39卷第4期目录

2017, 39(4):  0-0. 

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研究论文

鲜水河断裂带乾宁段古地震事件与大震复发行为

李东雨, 陈立春, 梁明剑, 高帅坡, 曾蒂, 王虎, 李彦宝

2017, 39(4):  623-643.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.001

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鲜水河断裂带是巴颜喀拉和川滇2个强烈活动次级块体的边界带，为全球近代最活跃的断裂带之一，近300a就记录有9次7级以上大地震。2008年以来，巴颜喀拉块体东边界龙门山断裂带上相继发生了2008年汶川M_S8和2013年芦山M_S7大地震，南边界带西段玉树-甘孜断裂带上发生了2010年玉树M_S7.1地震，东段鲜水河断裂带上发生了2014年康定M_S6.3地震。研究其晚第四纪地表变形和大震复发行为是认识鲜水河断裂带乃至川西地区未来7级以上大地震危险性的重要基础工作。在前人工作基础上，文中通过地质地貌调查，在离逝时间相对较长的乾宁段上选择龙灯地点进行了组合探槽开挖，获得了鲜水河断裂带乾宁段距今约9 000a以来的5次（古）地震事件序列：8070-6395BC、5445-5125BC、4355-4180BC、625-1240AD和1893年乾宁地震，其大震复发行为并不遵循准周期复发模式，早期复发间隔1 000~2 000a，至4355-4180BC事件后，有过5 000a左右时长的平静期，之后又进入活跃期，1 000a BP左右以来发生了2次地表破裂型大地震。1893年乾宁地震在探槽地点一带的同震左旋位错量约2.9m。

郯庐断裂带安徽紫阳山段发现全新世活动证据

杨源源, 赵朋, 郑海刚, 姚大全, 王行舟, 缪鹏, 李军辉, 汪小厉, 疏鹏

2017, 39(4):  644-655.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.002

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安丘-莒县断裂（F₅）为郯庐断裂带中段东地堑内最新活动断裂。近年来，F₅江苏段研究成果丰硕，发现不同地段普遍存在全新世活动性，运动方式以右旋走滑兼挤压逆冲为主。以往研究未讨论过F₅在淮河以南安徽境内的延伸情况以及进一步的活动性问题。文中选取与F₅江苏段线性影像特征延伸一致的淮河南岸郯庐紫阳山段作为突破口，通过遥感影像解译、地质地貌调查和探槽开挖，初步得到以下认识：1）紫阳山段线性构造地貌特征清晰，断层发育于浮山至紫阳山一线的中生代红色砂岩隆起边缘缓坡，为安丘-莒县断裂（F₅）过淮河后的南延部分；2）朱刘探槽开挖揭示，该段错断了晚更新世晚期黏土层，晚更新世晚期-全新世早期黑色黏土层受断层活动影响沿断面灌入、填充，形成黑色断层条带及黑土充填楔，表明断层最新活动时代达全新世早期；3）朱刘探槽开挖揭示，该段第四纪以来存在至少3次古地震事件，第1次古地震事件推测年代为第四纪早、中期，第2次古地震事件年代为20.10~13.46ka BP，第3次古地震事件年代为（10.15±0.05）~（8.16±0.05） ka BP。上述研究成果弥补了对郯庐断裂带安徽段晚第四纪活动性认识的不足，为安徽省的地震监测和震害防御工作提供了基础数据。

SfM摄影测量方法在活动构造定量研究中的应用

毕海芸, 郑文俊, 曾江源, 俞晶星, 任治坤

2017, 39(4):  656-674.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.003

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高精度、高分辨率的地形地貌数据是活动构造定量研究的基础。摄影测量方法的出现和快速发展为获取高精度地形地貌数据提供了一种经济有效的技术手段。相比于传统的测量方法，摄影测量方法可在大范围内同时进行，不受地面通视条件的限制，且测量成本相对较低。尤其近年来，随着计算机视觉理论及高效的自动特征匹配算法的发展，一种名为"Structure from Motion"（SfM）的三维重建技术被引入摄影测量方法中，极大地提高了摄影测量的自动化程度。文中介绍了摄影测量方法的基本原理及发展历程，并综述了摄影测量方法在活动构造研究中的应用，最后通过SfM摄影测量方法在活动构造研究中的1个具体应用实例，展示了摄影测量方法在活动构造定量研究中的巨大应用潜力。

新西兰2016年凯库拉M_W7.8地震地表破裂带特征初析

韩竹军, Nicola Litchfield, 冉洪流, 袁仁茂, 郭鹏, Robert M Langridge, Russ J Van Dissen

2017, 39(4):  675-688.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.004

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新西兰2016年凯库拉M_W7.8地震地表破裂带分布在1个长约170km、宽35km的范围内，总体呈NE-SW走向，至少有12条断裂产生了m量级的地表位错，跨过了2个活动方式与活动强度存在明显差异的地震构造区。地震地表断裂大致可分为NE-NEE向和NNW-近SN向2组，NE-NEE向断裂之间的贯通性差，最大相隔距离为25~30km，即使首尾相连，走向上也有约30°的差异，运动性质以右旋走滑为主，最大位错量10~12m；NNW-近SN向断裂近于平行分布，相距可达40~50km，以逆断裂活动性质为主，最大垂直位错量5~6m。走滑类地表破裂带的组合特征非常复杂，主要表现为3种形式：雁列、分叉和平行分布。其中，雁列地表破裂（段）既可以表现为数m至数十m尺度上的张剪性破裂与鼓包、挤压剪切破裂组合，也可表现为百余m长的左阶斜列张剪性破裂组合；地表破裂段之间阶区规模差异明显，可以是数十m、数百m到数km不等。平行的地表破裂（段）可以相距数m、数十m至数km。凯库拉地震地表破裂带对已知活动断裂分布格局的突破也是1种比较显著的特点，既可以是在原先认为不活动的断裂上或没有活动断裂的位置上产生了地表破裂带，也可以是在走向或横向上突破了先前认识到的活动断裂分布范围。对凯库拉地震地表破裂带发育特征的初步分析结果，对于理解地表活动断裂与深部发震构造之间复杂的对应关系，以及跨活动断裂的抗震设防等问题具有一定的借鉴意义。

广西灵山1936年6(3/4)级地震地表破裂带新发现

李细光, 李冰溯, 潘黎黎, 聂冠军, 吴教兵, 陆俊宏, 严小敏, 李志勇

2017, 39(4):  689-698.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.005

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1936年4月1日广西灵山发生6（3/4）级地震（灵山地震），为华南沿海地震带内陆地区自有地震记载以来发生的最大地震；目前为止，未见与该地震有关的地表破裂报道和研究。在防城-灵山断裂带NE段寨圩断裂高塘-夏塘-六蒙、蕉根坪-合口等地新发现至今依然保留完好的地震地表破裂带，在华南中强震构造区尚属首次。野外调查表明，该地震地表破裂带全长约12.5km，在罗阳山前总体呈NE向展布，主要表现为地震陡坎、张裂缝、右旋错移冲沟水系等，地表破裂特征及断错地貌情况显示出该地震地表破裂性质为右旋走滑兼正断。探槽揭露该断裂至少存在3次地震事件，其中2次为古地震事件，最新1次为灵山6（3/4）级地震。这次地震地表破裂带的发现，对灵山地震发震构造的探测具有重要的科学意义。

2015年尼泊尔强震序列导致的喜马拉雅山峰位移场

万永革, 靳志同, 崔华伟, 黄骥超, 李瑶, 李祥

2017, 39(4):  699-711.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.006

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基于2015年尼泊尔地震序列的破裂模型及均匀弹性半空间模型，计算了该地震序列导致的喜马拉雅山脉及邻区的位移场。结果表明：尼泊尔地震序列所导致的位移场呈南北两侧水平分量向震中会聚的分布形式，水平位移最大达871~962mm，并且距震中越远水平位移量越小，但震中南侧的水平位移量随震中距衰减更快。震中北侧出现了明显沉降，最大沉降量达376~474mm，大部分震中及以南区域出现了明显隆升，最大值达626~677mm。文中还估计了该地震序列导致的周围喜马拉雅山脉部分山峰的位移场，结果表明希夏邦马峰的位移最大，水平位移达393mm，下沉36mm；世界最高峰珠穆朗玛峰近S向水平移动36mm，下沉9mm；其他山峰的位移因与到尼泊尔地震序列的震中距离和方位的不同而不同。

三维高精度重力方法在深部潜山勘探中的应用

唐新功, 张锐锋, 万伟, 陈清礼

2017, 39(4):  712-720.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.007

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深层地震资料由于受到火山岩体或风化壳盖层的影响，质量品质往往不高，难以识别盖层之下的小规模的潜山构造。而重力勘探技术恰能利用潜山构造与上覆地层存在显著密度差异的特点来识别这种特殊的地质储层。文中以华北油田虎8北潜山构造区为例，在该地区地层密度模型的基础上进行了三维重力正演。正演结果表明，深部密度异常体在地表形成的低缓重力异常，与区域或局部背景重力异常场叠加在一起，在布格重力异常曲线上无法识别目标体异常。通过利用高阶导数、滑动滤波等处理方法把异常场从区域场中剥离出来，可发现虎8北潜山目标区存在小规模局部剩余重力高。在地震资料的约束下，根据剩余重力异常的幅值及地层密度差进行密度建模，实现了三维密度反演。反演的结果确定了虎8北潜山的存在，并给出了潜山可能的埋深与规模。证明了三维高精度重力方法在确定深部潜山构造上具有较明显的地质效果，这对于探测深部低速层覆盖之下的潜山构造油气藏具有重要的指导意义。

基于热流变运动学模型的熔岩流灾害区划——新疆阿什库勒火山区的灾害区划

潘波, 程滔, 万园, 于红梅, 许建东

2017, 39(4):  721-734.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.008

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以新疆阿什库勒火山群为研究实例，进行了熔岩流灾害区划的探索性研究。首先，在野外地质调查和岩石学基础上，通过系列经验公式计算和设定了研究区岩浆的密度、黏度和溢出温度等参数。利用熔岩流的热流变运动学模型先进行了实验性模拟，检验了参数设定的合理性和方法的可行性；继而开展了针对研究区的应用型模拟，计算了未来熔岩喷发在不同喷发规模下的覆盖范围。最后通过对模拟结果的分析和借鉴国外灾害区划的方法，进行了阿什库勒火山区灾害的极危险、危险、次危险和潜在危险4级区划，同时提出了相应等级灾害的应对方案和规划建议。虽然中国近300a来未遭遇熔岩流灾害的影响，但文中前瞻性的研究工作将为中国相关灾害研究提供思路，也为中国活动火山区的未来灾害预警和工程建设提供方法储备。

宁夏石嘴山震群的微震匹配定位及其发震构造

曾宪伟, 姚华建, 莘海亮

2017, 39(4):  735-753.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.009

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采用新发展的匹配定位（M&L）方法检测与定位2014年2月28日宁夏石嘴山M_L4.4震群地震目录中遗漏的微小地震事件，共检测定位34次地震，是宁夏台网定位地震数目（13次）的近3倍；地震数明显增多，地震目录完整性明显改善，为更科学合理地研究震群活动过程和发震构造提供了可能。利用CAP方法反演得到的主震最佳双力偶解为节面Ⅰ：走向354°，倾角70°，滑动角166°；节面Ⅱ：走向89°，倾角77°，滑动角21°；矩震级为M_W3.9；震源以走滑错动为主带有少量逆冲分量。结合主震双差定位结果和震源机制最佳拟合深度，认为主震深度为7~8km，属于浅源地震。结合银川盆地深地震三维成像研究成果，认为主震及最大余震发生于上地壳内的可能性较大，其余地震则主要发生于沉积层底部或者是上地壳结晶基底的顶部。震群活动时空演化图像显示，震群整体分布呈现近SN向展布，余震主要集中于主震以北区域，并呈现较明显的由南向北逐步延伸的态势，随着余震向北发展震源由深部向浅部迁移。地震深度剖面投影图像及主震震源机制解结果均显示发震断层E倾，倾角较大，表明石嘴山震群发生于贺兰山东麓断裂的可能性较大。地震地表投影图像显示震中分布延展至贺兰山东麓断裂北端终止点以北，由此推测贺兰山东麓断裂存在继续向北延伸的可能。

未完全受阻地震滑坡运动距离的影响因素及机制分析

樊晓一, 李天话, 田述军, 张友谊, 孙新坡

2017, 39(4):  754-767.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.010

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地形条件、启动机制和岩性条件是滑坡运动的主要影响因素。通过分析汶川地震诱发的215处体积>1×10⁴m³的未完全受阻滑坡的运动场地地形条件、岩性、地震烈度、岩层倾向与坡向的关系，建立各影响因素的分类指标，分析各影响因素对滑坡运动距离的影响及作用机制。研究结果表明：场地地形条件不仅显著地影响了大型滑坡的运动距离，而对中小型滑坡同样有效，是同等规模下滑坡运动距离产生差异的最主要影响因素。运动场地地形条件中沟谷顺直型滑坡的运动距离最大，随后依次为凹面型、阶梯型、沟谷偏转型、坡脚堆积型和坡面堆积型，由岩性、地震烈度和岩层倾向与坡向关系确定的滑坡成因模式或启动机制对中小型规模的滑坡运动距离影响不显著。对于体积>1×10⁶m³的大型滑坡，同等规模下中等硬度岩性的运动距离大于坚硬岩体和软岩；在Ⅸ-Ⅺ度地震烈度区，与滑坡点密度和面积密度的分布规律相反，滑坡运动距离随烈度的增加而减小；坡体结构虽然影响了滑坡发育的分布规律和成因模式，但对滑坡运动距离的作用却不显著。

青藏高原东北缘近期重力与地壳形变综合分析与研究

祝意青, 梁伟锋, 郝明, 赵凌强, 郝庆花, 张国庆, 刘练

2017, 39(4):  768-780.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.011

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利用青藏高原东北缘2011-2014年期间的流动重力与GPS观测资料和1970-2011年水准观测获得的垂直运动背景场资料，结合区域地质构造动力环境和区内发生的强震事件，系统分析了区域重力场变化、地壳三维形变与区域构造环境和强震活动的关系，进一步研究和探讨了区域重力场变化与区域三维地壳运动的时空分布特征及其机理。结果表明：1）测区内重力场变化与GPS观测反映的水平运动和水准观测反映的垂直运动在空间上关系密切，地壳形变总体表现为沿水平运动的方向重力增加，高原山地挤压隆升，地面重力减少；断陷盆地相对伸展下沉，地面重力增加，反映了新构造活动的继承性。2）地壳形变场变化与活动断裂密切相关，重力变化和垂直形变等值线走向总体上与呈NWW向的祁连-海原断裂走向基本一致，水平形变也在祁连-海原断裂附近产生明显的左旋走滑运动。3）强震易发生在具有显著重力变化的活动断裂带上，也易发生在沿活动性断裂的断块垂直差异运动强烈或兼有强走滑运动的地方。2016年门源震中附近区域地壳受挤压变形显著、面压缩率和重力剧烈变化的特征最为显著。2013年岷县漳县6.6级地震发生在重力变化高梯度带拐弯的地区，也是面压缩率变化过渡带和垂直形变过渡带地区。4）文中第一作者等曾基于该区地壳形变资料在岷县、门源地震前做过一定程度的中期预测，尤其是地点预测。基于上述认识，进而强调在研究区形成的一些地壳形变异常部位可能仍存在中长期强震/大震危险背景。

2016年7月31日广西苍梧5.4级地震灾害特征分析

周军学, 聂高众, 谭劲先, 李莎, 范熙伟, 毕熙荣

2017, 39(4):  781-792.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.012

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2016年7月31日广西苍梧县发生5.4级地震，震源深度10km，位于广西、湖南、广东3省（区）交界，具有特殊的地理位置、地形地貌、人口分布、气候条件等。此次地震相比国内同等级地震，造成的灾害损失相对较轻，但其打破了华南少震弱震地区的平静，应引起足够的重视。经过现场实地考察和总结分析，得出苍梧地震7大灾情特征：发生于少震弱震地区；灾区人口密度低；灾区建筑类型单一，经济发展水平低；地震动持续时间短；余震少且震级低；地震未引发大型滑坡、泥石流等次生地质灾害；台风等气候灾害多发，易与地震灾害叠加。文中通过介绍此次地震的基本概况，初步分析了苍梧地震的灾害特征，总结了部分经验和启示，为华南少震弱震地区更好地应对中强地震，最大限度减轻人民生命财产损失，提出了具有针对性的建议和应对措施。

利用无人机摄影测量技术提取复杂冲积扇面构造活动信息——以新疆巴里坤盆地南缘冲积扇面为例

高帅坡, 冉勇康, 吴富峣, 徐良鑫, 王虎, 梁明剑

2017, 39(4):  793-804.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.013

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由于自然改造的持续，地貌形态复杂，判断发育过程中的冲积扇是否经历过构造作用，一直是活动构造研究中的难点之一。近年来发展起来的无人机航空摄影测量技术在构造地貌数据采集方面有着突出的优势。文中结合野外调查和探槽等相关工作，利用无人机航空摄影测量技术对新疆巴里坤盆地南缘断裂上一处复杂的冲积扇面进行了高精度的DEM和DOM数据采集。针对正在发育的复杂冲积扇面，在对DEM进行地形解析和图像处理的基础上，采取了对扇面进行次级分区、逐个研究、相互佐证的方法，通过在次级分区内建立剖面集进行单独分析和邻近分区对比分析，明确了冲积扇面发育过程中经历的构造作用和2.5m的垂直变形量，显示该技术方法是识别复杂冲积扇残存构造信息并提取相关活动构造参数的有效手段。

基于摄影测量技术的房屋提取方法——以中国西部地区乡村为例

范熙伟, 聂高众, 邓砚, 安基文, 李华玥, 吴兵

2017, 39(4):  805-818.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.014

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房屋的分布位置、面积和高度等信息对城乡规划、地震应急和减灾等方面具有非常重要的作用。利用星载或机载可见光遥感图像进行地物信息自动提取，是高效快速获取大面积房屋数据的重要手段。但是，当出现同物异谱或异物同谱现象，以及地物遮挡的影响时，基于光谱信息的传统地物分类或提取方法房屋提取精度较低。文中选取新疆维吾尔自治区琼哈拉峻村房屋和农田光谱信息相似的地区，利用小型旋翼无人机获取了在航向和旁向具有一定重叠度的可见光遥感图像。然后，基于摄影测量原理获得了研究区的数字表面模型（Digital Surface Model，DSM）、数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）和数字正射影像数据，并在此基础上通过阈值分析DSM和DEM差值提取出房屋像元及其面积和高度等信息。通过与传统监督分类法对比发现，使用摄影测量方法基于高度信息的房屋提取其用户精度和制图精度分别为88.69%和97.42%，而监督分类法提取房屋的精度分别为43.23%和85.30%，说明文中提出的方法在房屋和背景信号差别较小的区域时精度更高。

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公元前47年甘肃陇西地震考证与发震构造分析

袁道阳, 雷中生, 吴赵, 冯建刚

2017, 39(4):  819-836.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.015

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西汉元帝初元二年二月戊午，即公元前47年4月17日，在陇西郡所属的豲道县附近发生了1次强烈地震，造成"坏败豲道县城郭、官寺及民室屋，压杀人众。山崩地裂，水泉涌出"等严重震害。根据历史资料考证和野外实地调查，确认豲道县城在今甘肃省陇西县文峰镇东南的三台王家新庄附近。豲道城是这次地震史料记载中破坏最严重的地方，理应位于极震区内，其烈度达Ⅸ-Ⅹ度，估算其震级达7级左右。结合其他破坏点烈度的综合评定结果，绘制了这次地震的等震线图，其长轴方向为NWW向。这次地震极震区位置和等震线长轴方向与该区的西秦岭北缘断裂带的甘谷-武山断裂段西段相吻合。该段断裂全新世晚期新活动的地质地貌和地质剖面证据明确，以左旋走滑为主兼具向N倾的正断特性，断错了冲沟T₁-T₂级冲洪积阶地，沿断裂至今仍保留有部分深切的地震断层沟槽、黄土中密集发育的张性构造裂缝、滑坡体和串珠状落水洞等地表形变现象遗迹。结合该区现代小震活动精定位结果的综合分析，认为公元前47年陇西地震应为西秦岭北缘断裂带的甘谷-武山断裂段西段新活动的结果。该断裂具备发生7级以上地震的构造条件。

三峡库区巴东地震前后视应力变化特征

戴苗, 吴桂桔, 刘坚, 申重阳, 孙少安, 申学林, 魏贵春

2017, 39(4):  837-852.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.016

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三峡库区地震成因复杂，为了研究该区域地震的成因及发震规律，文中利用湖北省区域台网、三峡台网提供的数字波形资料，计算2010年1月1日至2015年12月31日三峡库区394个M_L ≥ 2.0地震的震源参数，获得了三峡库区视应力的时空分布图像，分析了三峡库区研究时间段显著地震事件前后的视应力时空演化特征。研究表明：1）巴东M_L5.5、秭归M_L4.7以及M_L5.1地震发生前后，不同震级分段计算结果显示，震前震中区附近新华-水田坝断裂和高桥断裂同时出现高值，高值区域分布呈现协同化程度高，而震后零散的现象，表明该区域在震前积累了较高的应力。2）研究区域视应力在地震前后经历了一个明显的"上升-下降"过程，在应力上升初期发生了巴东M_L5.5、秭归M_L4.7以及M_L5.1三次显著地震。3）研究区域视应力深度剖面显示，不同深度视应力与震级大小呈现正相关性，震后研究区内小震属于低应变释放背景下的低应力释放，未新增明显视应力异常集中区域，震后巴东高桥断裂、周家山-牛口断裂以及秭归仙女山断裂短期内发生破坏性地震的可能性不大。

汶川地震前龙门山及其周缘断裂形变运动与应力累积的数值模拟

万永魁, 刘峡, 沈军, 王雷, 李妍

2017, 39(4):  853-868.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2017.04.017

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为揭示汶川地震前龙门山及其周缘断裂的形变与应力累积状态，文中构建了包含龙门山、龙日坝、岷江和虎牙4条断裂的三维黏弹性有限元模型，以1999-2004年GPS结果为约束，模拟了龙门山断裂带及其周缘区域的形变运动。得到以下结论：1）平行于龙门山断裂带的速度分量主要被龙日坝断裂吸收，垂直于龙门山断裂带的速度分量主要被其自身吸收；岷江和虎牙断裂对龙门山断裂带北段起到一定的屏障作用，导致其北段压缩量明显低于南段。2）沿龙门山断裂带由SW向NE方向延伸，主压应力与断层走向的夹角由接近垂直逐步转至约45°；断层南段挤压、剪切应力累积速率高，且压应力大于剪应力，北段应力累积速率低，压应力与剪应力接近。这与龙门山断裂带SW段中小地震频发、地震活动强烈，NE段偶有小震、地震活动微弱相吻合；也与汶川M_S8.0地震逆冲兼具右旋走滑、芦山M_S7.0地震逆冲破裂的方式相一致。3）假设发生震级、类型相同的地震所需应力积累量相同，那么研究区内岷江断裂、龙门山断裂南段和虎牙断裂破裂以逆冲运动为主，3条断裂的地震复发周期依次变长；龙日坝断裂北段和龙门山断裂北段以逆冲兼具右旋走滑为主，前者地震复发周期短于后者；龙日坝断裂南段则以纯右旋走滑为主，地震复发周期有可能最短。