现行的基于数十至百m长的跨断层短基线的测量方法精度较高, 但往往不能有效跨越大型活动断裂带进行观测; 而GNSS目前受站点密度及观测精度所限, 对断层近场尤其是运动速率偏低的断层开展形变观测的分辨率较差。 基于上述现状, 在川滇块体东边界构造带新布设2个实验场地, 分别跨越则木河断裂大箐梁子段和昭通断裂的龙树分支进行测量。 实验利用km尺度跨距的基线测量活动断裂带的近场运动与变形, 获得3a的实验观测数据。 文中首先介绍了场地选建、 监测断裂、 基线测量方法以及实验观测结果, 然后利用测量资料, 基于刚体、 弹性和组合模型3种假设条件计算分析这2个场地的断层近场位移和应变。 则木河断裂大箐梁子段在刚体模型下2盘近场平行断裂走向的位移分量在±3mm内波动, 无明显趋势变化; 垂直断裂走向的位移分量在2015-2016年持续下降, 反映断裂呈横向水平压缩, 累计降幅达6mm, 但2017年出现近2mm的横向水平拉张; 弹性模型下该断裂段的横向水平应变分量ε_y以挤压为主, 年变化幅度接近1×10^-5, 另外2个应变分量均为10^-6 量级。 昭通断裂龙树分支2盘近场的相对位移虽然变化较小, 但表现出与该断裂地质活动一致的右旋走滑特征, 位移速率约0.7mm/a; 沿该分支断层走向的应变分量ε_x为挤压状态, 量值不超过2×10^-6; 垂直断层走向的应变分量ε_y则以拉张为主。 文中还讨论了应用组合模型的效果与问题。

在内蒙古河套断陷带中—西段，1979年8月和1996年5月分别发生了五原6.0级地震和包头6.4级地震。针对这2次地震的发震构造，在前人研究工作的基础上，进一步集成活动构造、石油物探、重新定位的地震分布、烈度分布以及震源机制解等信息进行分析，构建通过这2次地震震源区的地震构造剖面，并重新确定了相应的发震断层。结果表明：1979年五原6.0级地震更可能是走向近EW、倾向S的色尔腾山山前主断层发生正断层作用的结果；而1996年包头6.4级地震更可能是乌拉山凸起之下的一条走向NWW、倾向SSW的无名隐伏断层发生斜滑正断层作用的结果。对这2次地震发震构造的新认识，能够最大程度符合并解释各自震源区的地表活动构造、余震分布、主震的烈度分布与震源机制解以及主震时的地面宏观破坏等现象。惟一不能完全解释的是包头地震的极震区（Ⅷ度区）面积约有 2/5 位于所判定的发震断层北侧（下盘）。另外，包头地震发震构造的例子显示出在大型活动断陷带内部的相对凸起区之下，也可能存在具有发生强震能力的活动性正断层或斜滑正断层。

地震破裂区是地震时沿发震断裂带的同震错动面或破裂面在地表的垂直投影区域，指示了震源断层/破裂的位置与尺度。确定过去长期的强震/大地震破裂区是鉴别地震空区、研究与预测强震危险性的重要基础。对于现代强震，破裂区可运用多种现代技术方法确定，但对于历史强震，破裂区确定的方法需要探索与发展。以华北地区为例，研究利用烈度/等震线资料、结合地震构造与震区地表地质环境等信息确定历史强震破裂区的方法，并开展应用试验。结果表明：研究区现代地震破裂区延伸的烈度区间与极震区烈度、震区环境之间存在密切关系，基于这种关系建立了2条经验准则，可分别用于根据烈度分布确定华北2类震区环境（基岩区和厚层第四纪松散堆积覆盖区）历史强震破裂区的位置与延伸。文中还提出通过综合地震构造、现代小震/余震分布等信息，辅助确定历史强震破裂区横向宽度的思路与途径。作为应用试验，文中确定了5次历史地震的破裂区，结果表明本文发展的经验准则及相应方法适用于华北地区历史强震破裂区的确定。

2013年4月20日的芦山 "4·20"M_S7.0地震发生在龙门山断裂带西南段,震中地区分布多条NE向断裂,构造较为复杂。这次地震震源机制解显示为逆冲型地震,破裂面为NE走向,与龙门山断裂带的运动性质和走向一致。地表调查只在大川-双石断裂(前山断裂)和新开店断裂(大邑断裂南段)发现局部分布的NE向地表裂缝、沿地表裂缝分布的喷砂冒水和砂土液化,不规则的边坡开裂等地表变形,以及断裂沿线较严重的滑坡崩塌和房屋破坏。野外调查没有发现明显的地震地表破裂。GPS测量结果显示,此次地震的发震断裂位于芦山县城附近或其以东,而芦山西侧的断裂也可能参与了部分活动。根据野外地质调查、GPS观测、震源机制解、震源深度、余震分布等结果综合判定,芦山7.0级地震的主要发震构造是芦山之下、大川-双石断裂和新开店断裂之间的龙门山前缘滑脱带。此滑脱带在该段的运动导致了这次地震的发生,并可能带动了它上面的大川-双石和新开店等断裂的活动。

根据最近34a的区域台网地震资料,利用地震活动性参数b值的空间分布,结合历史强震与现今地震活动背景,分析了川南马边地区主要断裂带的现今活动习性,并初步判别出了潜在的强震危险区域。研究结果表明:1)马边地区的b值空间分布存在明显的空间差异,反映了该区域不同断裂带与断裂段应力积累水平的差异;2)马边-盐津断裂带上存在3个尺度不等的异常低b值区,它们可能是该断裂带上的相对高应力区(或凹凸体),其中位于马边北、沐川西部利店镇附近的凹凸体与位于该断裂带南端盐津附近的凹凸体可能是马边地区未来发生大地震的危险场所,而位于绥江南的小尺度凹凸体有可能是潜在强震的发生地点;3)存在于龙泉山断裂带西南段的凹凸体将是未来发生中强地震的场所;4)金口河-美姑断裂上位于汉源县皇木镇与峨眉山市龙池镇之间的凹凸体存在发生中强地震的可能性。

文中主要通过ETM,Quickbird,Worldview卫星影像解译,利用断裂带的几何、构造不连续点,对东昆仑断裂带玛沁—玛曲段进行几何分段。自西向东可分为东倾沟段、大武滩段、肯定那段、西科河段、唐地段、玛曲段、墨溪段和罗叉段,前7条断裂羽列排列,唐地段和玛曲段为右阶排列,其余为左阶排列,各阶区之间范围较小,联系紧密。最大的阶区长10km,宽1.3km。除了阶区,断裂的分段标志还有走向的弯曲与断裂的交会。东倾沟段和罗叉段的分段标志主要为断裂走向的弯曲,最大的走向弯曲为东倾沟段,为34°的右阶挤压弯曲。在莫哈汤南侧东昆仑断裂与阿万仓断裂交会,为西科河段的1个分段标志。该段广泛分布的构造地貌和古地震造成的破裂标志表明该段曾经历过多次活动。断裂带从NW向SE呈帚状散开,结合不同段上的滑动速率,发现东昆仑断裂东段滑动速率呈梯度下降与东昆仑断裂带东段帚状散开的几何特征一一对应。

为系统研究水库对附近地区地震活动的影响,提出了一个综合分析地震活动性与水库蓄水引起的应力变化的方法并开发了通用性较强的软件。以紫坪铺水库为例,对水库引起的应力变化与库区附近地震活动性变化的关系进行了详细分析。一方面,定量地分析了水库蓄水过程在附近断层附加的库仑应力变化;另一方面,用紫坪铺水库地震观测台网的地震目录,对包括地震发生频度、能量释放速率、b值、空间相关距离等统计参数的时间演化进行了详细解析。数值计算结果发现,无论是荷重还是孔隙压的扩散都在被认为是汶川大地震发震断层的映秀-北川断层和灌县-江油断层的库区下伏段引起了明显的库仑应力变化。地震活动统计特性的时间演化与主要断层的应力变化之间存在明确的且符合岩石力学破坏准则的相关性。据此,初步认为紫坪铺水库在其蓄水过程中对其地下的龙门山中央断层和山前断层有明显的作用。

2008年汶川M_S8.0地震在北川-映秀断裂产生了长达240km的同震地表破裂。通过详细的测量、基于测量标志与断裂变形的几何关系对数据的分析,给出了观测点的断裂同震地表变形的垂直位移、倾向水平缩短、走向滑动、断层上盘水平运动方向等参数。结果显示,断裂同震变形分布的空间变化很大,目前获得的最大水平位移位于虹口乡深溪沟,为4.98m,同时也是最大右旋走滑位移点,走滑量4.5m,而目前获得的最大垂直位移在其东北的支沟,为5.7～6.7m。NE向断裂水平位移多为1～2m,垂直位移多为3m左右,而小鱼洞-草坝分支断裂水平位移和垂直位移都更小,只有0.5～1.5m。擂鼓镇附近的数据则反映与断裂相关的巨型滑坡可能将重力变形叠加到构造变形中。由断层水平缩短和垂直位移计算的断层倾角表明,北川-映秀断裂是浅部陡倾的具有走滑分量的逆断层。

2008年5月12日四川汶川发生M_S8.0地震,发震断裂在地表形成以逆断为主的破裂变形带。同震地表变形带的定量分析对理解地震的构造行为具有重要意义。文中以汶川地震典型调查点为例探讨了逆断型同震地表破裂变形带测量分析中值得重视并容易误解的几个问题,分析了地貌面标志和线性标志等测量数据与构造变形参数的几何关系,给出了变形参数的求解方法和相互关系。同时,就多观测点的定量数据在区域断裂几何结构变化和运动学分析中的运用进行了讨论。

震后应急野外考察表明,2008年5月12日汶川M_S8.0地震在青藏高原东缘龙门山推覆构造带上同时使北川-映秀断裂和灌县-江油断裂两条倾向NW的叠瓦状逆断层发生地表破裂。其中,沿北川-映秀断裂展布的地表破裂带长约240km,以兼有右旋走滑分量的逆断层型破裂为主,最大垂直位移6.2m,最大右旋走滑位移4.9m;沿灌县-江油断裂连续展布的地表破裂带长约72km,最长可达90km,为典型的纯逆断层型地表破裂,最大垂直位移3.5m;另外,在上述两条地表破裂带西部还发育着1条NW向带有逆冲垂直分量、左旋走滑性质的小鱼洞地表破裂带,长约6km。这一地表破裂样式是近期发生的特大地震中结构最复杂的一次逆断层型地表破裂,地表破裂的长度也最长。利用已有的石油地震剖面,结合余震分布和地表破裂带特征等资料构建的三维发震构造模型表明,龙门山推覆构造带现今和第四纪时期以地壳缩短为主,斜滑逆冲型地震表明青藏高原中东部的水平运动在华南地块与巴颜喀拉地块之间的龙门山推覆构造带上转化为地壳的缩短和隆升。

青藏高原周缘活动构造带的定量运动学研究对于理解整个高原演化是一项基础性工作。利用数字摄影测量技术和区域气候-地貌-构造对比分析的年代学方法,获取了川滇块体北-东边界活动构造带内主要断裂的运动学定量数据,发现多个断裂段作为走滑活动为主的断裂在局部存在中心对称的倾向滑动分量。据矢量分析方法,将川滇块体北-东边界活动构造带及其相邻块体作为一个区域性构造系统,利用构造带内主要断裂的运动学定量数据,分析了构造带横向上的构造运动学转换关系和纵向上的变形分解作用,确定出贡嘎山隆起区存在6.2mm/a的具有透入分布式的垂直隆升速率、安宁河谷东侧台地内侧存在倾滑速率至少1.45mm/a、以逆冲为主的活动断裂。定量地建立了川滇块体北-东边界构造转折带和东边界构造带的变形分解模式,进而建立了川滇块体北-东边界活动构造带及其相邻块体组成的区域性构造系统的定量运动学模型。

文中综述了国内外活动构造研究的历史与进展。在简要介绍国际以及中国早期活动构造研究历史的基础上,重点回顾了20世纪80年代以来活动构造及其定量研究的历史与发展,阐述了中国在活动构造基础调查研究、应用研究以及区域活动构造及其运动学、动力学理论研究等方面的主要工作与认识;进一步介绍了在活动构造定量参数测定方面的研究工作,以及基于这些定量参数进行的活动断裂潜在地震危险性与危害性评价工作与进展。最后,结合中国活动构造研究现状与存在的主要问题,提出今后宜重点加强工作的若干建议。

在近些年的野外调查中,我们在安宁河、则木河2断裂带的过渡段(礼州至西昌之间)及其附近的3个场地发现了未知年代的地表破裂。通过分析这些地表破裂的特征以及在本区历史地震重破坏区中的位置,我们认为位于杨福山村以北与大坪子村以西2个场地的破裂应是1536年大地震地表破裂带的遗迹。这不仅反映了1536年大地震破裂带的南段沿安宁河与则木河断裂带的过渡段产生,而且反映了该破裂带的南端很可能到达了或者很接近于西昌。位于西昌略北李金堡村以东的破裂应属于1850年大地震地表破裂带的遗迹,它进一步证明了1850年大地震地表破裂带的西北端可能到达西昌以北至少数千米处。因而,由文中的证据可推断西昌附近的主干活动断裂在1536年和1850年大地震时均发生了破裂。

为了分析将地震活动性参数用于判定断裂带现今活动习性、进而评估长期地震危险性的可行性,文中介绍了沿断裂带进行b值扫描与填图的方法,以及进行断裂带分段的多参数值(b、√E、n和a/b)组合分析的资料处理、计算及分析步骤;提出了为进行多参数计算的、断裂带分段的参考判据,进而概括了根据计算的参数值、结合强震历史背景、现今地震分布综合分析断裂带现今活动习性空间差异的方法与思路。以5条地震活动水平和监测能力各异的断裂带为试验对象,基于归纳的方法综合分析了各断裂带现今活动习性的空间差异及潜在的地震危险段。文中还就断裂的震后调整运动与低b值的关系以及精定位的地震资料在参数计算中的合理使用等问题进行了讨论。主要认识为:以b值为主的若干地震活动性参数的空间分布可有效地用于断裂带现今活动习性及潜在强震危险段落的判定。沿断裂带b值扫描与填图以及断裂带分段多参数值组合分析两种方法,可分别应用于地震监测能力强和一般的地区;若在监测能力强的地区将两种方法结合起来使用,可获得更可靠的结果。晚期余震活跃或者大震后调整运动的断裂段也可表现出较低b或b值的特点。

中国大陆东部中-弱活动断层小区的震级-频度关系符合特征地震模式,其指数函数部分(即G-R关系)的最大截距震级a/b明显偏小于当地的特征震级M_C。为了能利用参数a/b间接估计断层小区潜在地震的最大震级,文中发展了综合历史与现代地震资料建立断层小区长期震级-频度关系的方法,计算出130个断层小区按t=500a归算的G-R关系参数a_t/b值。分析表明,断层小区已发生的最大地震震级M_max与a_t/b值呈正相关,且随着a_t/b值的增大,最大地震震级M_max的上限呈现较平整、单调上升的特点。已基于这种特点分别建立起华北、华东—华中、华南与东南沿海三大区域的最大地震震级上限M_mu-a_t/b值关系的3个经验公式,作为利用a_t/b值估算断层小区潜在地震最大震级的经验模型。文中应用新发展的方法与模型估计了若干断层小区的潜在地震最大震级。研究还揭示出中-小震群、余震和触发型地震序列、人为诱发地震等现代异常地震活动以及最小完整性震级的确定等均对断层小区的a_t/b值计算有影响。

为了建立适用于华北地区地震活断层的地震震级-震源破裂尺度经验关系,从1965年以来华北发生的地震中,系统整理出已由地震波谱、地形变、余震分布等方法获得和发表的震源破裂尺度参数,包括破裂长度L、破裂下倾宽度W以及破裂面积A(A=L×W),同时还基于余震分布重新确定出部分地震的破裂尺度参数.针对来源于不同方法的破裂尺度参数的不确定性及其主要影响因素,提出通过进一步分析和鉴别来确定出可靠参数的8条原则.依据这些原则的综合分析,共获得34次地震的可靠破裂长度以及其中20次的破裂面积.震源机制解反映这些地震破裂以走滑型占绝大多数.我们进一步采用最小二乘法,分别建立起华北地区的面波震级M_S-破裂长度L的回归关系式M_S=3.821+1.860lg(L) 以及面波震级M_S-断层破裂面积A的回归关系式M_S=4.134+0.954lg(A).与已有同类关系式的比较分析表明:文中新建的2个关系式可较好地适用于华北以及首都圈地区的走滑型地震活断层的潜在地震强度评价.

川西及其邻近地区位于青藏高原东缘川滇、巴颜喀拉和华南三大活动块体的交接部位,发育着多组具有发震能力的活动断裂。由于横向次级活动断裂的存在,川滇块体可进一步划分为滇中和川西北2个次级块体,巴颜喀拉块体可划分出东端的龙门山次级块体。深部探测反映出川滇和巴颜喀拉块体地壳中均存在着低速-高导层(体),它们是上地壳多震的原因之一。地质研究和现今GPS观测表明:各级块体均存在着SE向或SSE向平移运动、顺时针转动和隆升运动,但量值存在着一定差异。文中还给出了各主要活动断裂带的地质或GPS滑动速率,讨论了目前存在的主要科学问题。

地震目录给出的1067年广东潮汕地震的参数不能合理解释历史记载中该地震的震害分布。文中将这次地震与1918年南澳大地震在相同地点的震害记载进行了对比,发现几乎相同,进而论证了这两次地震属发生在同一震源的特征地震事件的可能性,认为1067年地震的震中很可能位于南澎列岛西侧,其震级可达71/4。鉴于目前对1574年福建东北沿海53/4级地震事件有不同的认识,文中重新分析了该地震的破坏区与有感区的分布,并与1906年厦门海外地震进行了比较。结果认为,1574年地震的震中更有可能位于福州—莆田以东的海域,且震级可能达到61/4。文中还认为:史料中有关1574年浙江庆元地震的记述所指的可能不是发生在当地的破坏性地震,而更可能就是同年发生在福州—莆田以东海域的那次地震。1067年和1574年地震可能都发生在NE向的滨海断裂带上。

综合探查表明,福州盆地的主要断层均无全新世活动。通过区域地壳动力学与地震构造背景分析、地震活动水平统计对比等,综合判定了福州盆地的地震环境及主要断层潜在地震的最大震级。结果表明:福州盆地位于台湾动力触角对大陆作用的弱影响区,但靠近强、弱影响区的过渡边界,处于有、无≥6级强震区的过渡地带。与福建—粤东北沿海发生过强震的地段相比,福州盆地及附近主要断裂的最晚活动时代偏老,壳内的低速层不显著。另外,在福建及邻区的12个地震构造单元中,福州盆地单元的地震活动水平最低。该盆地西缘和南缘的闽候-南屿断层和五虎山北麓断层是具有发生中等地震潜势的相对危险断层段,潜在地震的最大震级估值为M_S6.0和5.6。

川滇菱形块体内部受NE向丽江-小金河断裂的切割,可进一步划分为川西北次级块体和滇中次级块体等南北2个部分;各次级块体东边界断裂有规律地左旋滑动、西边界断裂的右旋滑动及其滑动速率值的差异,反映出新生代时期各次级块体作向SE的水平滑移叠加绕垂直轴顺时针转动的复合运动.其中,川西北次级块体SE向的水平滑移速率5mm/a,顺时针转动角速度1.4°/Ma;滇中次级块体SE向的水平滑移速率3.5mm/a,顺时针转动角速度约1.5°/Ma.在滇中次级块体内部姚安、大姚、永仁、昆明北马街等地采集到约90个古新世地层的定向样品,通过交变退磁和热退磁获得了它们各自的剩磁矢量(实验磁偏角和磁倾角),由实测磁偏角与期望磁偏角相比可知川滇地区滇中次级块体中新世早期以来的顺时针转动累积量可达30°～48°.次级块体的整体转动与块边活动断裂的左旋滑动符合左旋走滑断裂作用区块体作顺时针转动的运动学模式.

依据多种资料分层次剖析了川西鲜水河-安宁河-则木河断裂带的地震破裂分段性及其原因,并将该断裂带划分为12个特征地震破裂段。断裂带上持久性和非持久性的破裂边界各占约2%;持久性及重要的破裂边界可依据断裂几何结构及活动习性标志进行判定,它们均以局部体积变化的方式来终止破裂的扩展;非持久性的破裂边界则可依据地震破裂与复发行为、断裂现今活动习性空间差异、松驰障碍体与较小尺度几何障碍的复合体等进行判定,其位置可随时间变化。地震破裂时间间隔短的,相邻破裂的重叠量较小;时间间隔长的,相邻破裂的重叠量则较大。

沿安宁河断裂带小相岭段发现了古地震的地表破裂遗迹。在两个场地开挖了横跨主断裂的探槽,以研究这里的晚全新世古地震。结果表明,在最近的大约2300a中,该断裂段至少发生过4次伴有地表破裂的古地震事件,平均复发间隔为600～700a。这里的最晚事件很可能发生在公元15世纪,并且有可能发生在公元1480年。最晚事件沿地表断层产生了3m的平均左旋位错,这相当于一次矩震级为75±0.3的走滑型大地震的同震平均位错量。

通过对甘孜-玉树断裂带上近代地震的震级、震中位置和地震地表破裂的空间展布特征的研究,采用Nishenko和Buland(1987)发展的“特征地震复发时间通用分布”概率模型,即“NB”模型,对甘孜-玉树断裂带各段落未来50a内强震趋势进行了估计。根据研究结果识别出,未来50a内本断裂带内马尼干戈断裂段具有强震复发的高危险性,当江断裂段强震复发的可能性也不能排除,这为地震中长期预报提供了重要依据。

本文综合野外调查,卫、航影象判读,地震活动及震源机制等资料,初步研究了北西向甘孜-玉树断裂带的新构造特征,探讨了拉分构造的发育与强震活动的关系。结果表明:该断裂带是一自中生代以来形成和发展的大型活动断裂带;第四纪以来以强烈的水平左旋剪切错动为主,水平与垂直位错之比约为10:1。从历史地震活动规律推断了在未来20-30年内,该带将进入一个新的地震活跃期,并具有发生M≥7级地震的危险性。

本文用地质、地貌、地震等综合方法研究第四纪构造应力状态。本区第四纪主压应力为北东东—南西西方向。在这种应力作用下,区内南北向断裂呈压扭方式活动,东西向断裂以张扭方式活动,北西向构造强烈隆起。现今小震活动多沿东西向断裂分布。