分类:全 站  |  新闻  |  通知公告  |  重大计划  |  工作动态  |  队伍建设  |  关于我们  |  互动  |  图 片  |  视 频 查询到19条相关结果,系统用时0.011秒。

查询时间:时间不限

  • 时间范围


查询范围:标题+正文

排序方式:按相关度排序

检索范围:

    2008年5月,四川汶川特大地震的余震尚未平息,中国地质科学院地质研究所大陆动力学研究室主任李海兵已带领团队站在了地震破裂带的起始点——映秀镇。每当青藏高原及邻区发生强震,李海兵总是第一时间奔赴野外现场,记录震区的每一条陡坎、每一道裂痕。“地震破裂是如何发生的?未来发展趋势是什么?后续有什么危险?只有回答好这些问题,读懂大地的语言,才能真正为百姓宜居撑起安全保障之伞。”这成为他三十年科研生涯的最佳注脚。

    探索地震活动密码

    了解李海兵的人都知道,他有着与生俱来的科研天赋:越是复杂和未知的地质现象,越能点燃他求知的火焰。从中国地质大学(武汉)毕业后,他加入中国地质科学院地质研究所,师从著名地质学家许志琴院士,开启了与青藏高原的不解之缘。祁连山的褶皱、东昆仑的断裂、喀喇昆仑的岩层,都成为他解读地球演化的密码本。进入21世纪,青藏高原发生多次强震。2001年11月14日,东昆仑8.1级大地震发生,李海兵第一次被大地震的破坏深深震撼。“几十秒内,大地被撕裂数百公里;不同断裂为何能同时破裂?”这些疑问如烙印般刻在他心里,也让他将研究方向锁定在青藏高原地震机制与迁移规律上。从此,哪里有强震,哪里就有他的身影。从东昆仑到新疆乌什,从四川汶川到青海玉树,他踏遍青藏高原及邻区13次强震现场,冒着余震、滑坡、泥石流等危险第一时间冲进震区,与时间赛跑,抢抓第一手数据。“印象最深的还是汶川地震,当时考察组每个人心里都憋着一股劲:一定要揭开地震真相,绝不能让类似的悲剧再发生。”回忆起当时的情形,李海兵至今历历在目。作为科考队长的他,带领团队沿着300多公里长的龙门山断裂带由南西向北东前行,白天靠着两条腿跋山涉水、翻越滑坡体,时不时还要躲避从高处滚落的巨石,不放过任何一处可能的地震活动遗迹;晚上则在帐篷内加班加点整理分析资料,裹着睡袋打个盹儿就又开始新一天的工作。最终,经过连续一个多月的考察和分析,获得了大量宝贵的原始资料,及时形成对发震机制的认识,为汶川地震断裂带科学钻探的实施奠定了坚实基础。想要真正认识和了解地震的形成机理、力学过程,不能仅靠观察地表破裂,还要读懂地球深部的语言,通过钻探了解地下深部地震残留下的温度信息和物质信息等,向地下进军。汶川地震后,国家重大科技专项“汶川地震断裂带科学钻探”工程正式启动,李海兵出任总地质师。从此,钻探现场成了他的第二个“家”——在钻探实施的8年中,他大部分时间留在现场关注钻探情况和岩心特征,甚至在钻探现场度过了4个春节。

    高原上的地质人生

    “地质工作的主战场永远在野外。”这句朴实的话语,是李海兵三十余年科研生涯的真实写照。从青葱岁月到知天命之年,他的足迹踏遍青藏高原每一处地质奇观,被同行称为“高原上的拼命三郎”。上世纪90年代,中法第二轮国际合作项目“东昆仑岩石圈缩短机制”开始实施,它不仅承载着解析地球演化密码的科学重任,更是中国地质学走向国际舞台的重要契机。作为项目野外地质考察工作的主力,平均每天奔波十几个小时。在一次野外考察返程时,原本仅没过膝盖的河水因冰川融水暴涨至半人高。面对冰冷的湍急水流,他将珍贵的岩石标本紧贴胸前,头顶着防水包裹的考察笔记,毅然踏入刺骨的激流。忆及往事,他坦言:“当时心里只有一个念头:护送样品和记录本要紧!”2003年深秋,海拔5000多米的阿里无人区见证了一场惊心动魄的生死考验——连续四个月的高强度科考工作让李海兵轰然倒下,急性肺水肿将他推入生死边缘。医生们经过几周的接力抢救,才将他从鬼门关拉了回来,却也不可避免地留下了肺部纤维化的创伤印记。主治医师指着CT片上的斑驳阴影发出最后通牒,禁止他再上高原。但次年春天,这个“不听话”的病人再次整装出发,身影融入了青藏高原连绵的山脉中。像这样的“冒险故事”在李海兵三十多年的野外工作中还有很多,有些甚至他自己都忘了,团队成员却记忆犹新:“李海兵老师在玉树地震调查时陷进沼泽泥潭,差点就没过胸。”“跟着李老师,我们还见过野外的棕熊。”“在西藏羌塘无人区开展综合调查时,李老师和我们一起徒步越岭、踏冰涉水,遇到暴风雪了还要鼓励大家。”透过这些记忆碎片,一个矢志不渝、把论文写在祖国大地上的地质人形象愈发清晰。

    科研报国筑安澜

    三十载寒暑更迭,李海兵带领团队在青藏高原构造地质研究领域取得了一系列具有国际影响力的创新性成果。他带领团队揭示了阿尔金、东昆仑、鲜水河、龙门山等青藏高原主要断裂带的几何展布、断裂组合和地震危险性,加深了地震机制关键科学问题的认识,大大提升了对青藏高原强震活动性规律的认识。凝聚他无数心血的“汶川地震断裂带科学钻探”工程像一枚打入地底深处的探针,时刻传递着大地的脉动。这口科钻井取得了许多标志性成果,李海兵对此如数家珍:“我们第一次记录到大地震后断裂快速愈合信息。就像人体伤口结痂再生,断裂带愈合后才能重新积累能量,为下一次地震孕育创造条件。”“通过长期监测,发现了世界上最低的断层有效摩擦系数(≤0.02),改变了‘断层摩擦系数通常为0.6-0.8’的传统认知。这表明自然界断层滑动存在特殊的弱化机制,使断层在特定条件下几乎‘失去’摩擦阻力。”……这些成果不仅深化了对地震物理过程的理解,也为防震减灾提供了新的理论基础。如今,李海兵及其团队已经在地震滑移机制和破裂过程等方面取得重大突破性进展,完善了地震断裂理论。确定了龙门山断裂带易发生大地震的粘滑型断裂和不易发生大地震的蠕滑型断裂。厘定了高原大型断裂带(阿尔金断裂西段、东昆仑断裂西段与中段、鲜水河断裂带、龙门山断裂带等)活动性及其未来强震危险性,评估了未来强震危险区并得到地震实例的验证,为中长期地震预测提供了重要经验。作为一名新时代地质工作者,李海兵紧密围绕国家重大需求开展研究,开展国家重大工程重要区段1∶5万专题地质调查填图工作,基本摸清了区内不良地质体的规模、分布范围及展布规律,精准服务和支撑了国家重大工程规划和建设。时代的浪潮奔涌向前,从不辜负每一位奋勇拼搏的追光者。2025年4月28日,庆祝中华全国总工会成立100周年暨全国劳动模范和先进工作者表彰大会隆重举行,共有1670名全国劳动模范和756名全国先进工作者受到表彰,李海兵榜上有名。“这份奖励将激励我永葆初心,继续前行。”刚刚捧回荣誉,李海兵就已经计划起了下一步的工作。“将重点放在鲜水河断裂带的地震机制研究与综合监测体系建设上,构建龙门山-鲜水河断裂带四维综合观测系统,形成全球首个三维空间与时间维度融合的四维观测体系,为探索地震预测可能性提供新型科学范式。”在青藏高原的晨曦中,李海兵又一次整装出发。三十载科研征程,刻下的是皱纹,不变的是初心。他身后,是祖国大地的脉动;他面前,是永无止境的地质探索。

    供图:中国地质科学院地质研究所

     
    大地解码者:一位地质科学家的三十载坚守 —— 记全...

    4月28日,庆祝中华全国总工会成立100周年暨全国劳动模范和先进工作者表彰大会隆重举行,共有1670名全国劳动模范和756名全国先进工作者受到表彰。中国地质科学院地质研究所研究员、自然资源部大陆动力学重点实验室主任李海兵名列其中,他也是自然资源系统唯一一位由中央和国家机关推荐的获奖者。

    作为著名地质学家,李海兵在业内声誉卓著,不仅因其在活动断裂和地震研究领域的卓越成就,更因他数十年如一日扎根青藏高原、追逐地震奥秘的执着精神。

    追风者——第一时间调查强震 

    李海兵领衔的“活动构造与断裂作用”科研团队是近20年来国内地震应急调查最多的团队。只要得知发生强震的消息,团队都会尽可能在第一时间赶到震中地区,在现场进行应急调查,研判地震原因和类型,用最快速度收集大量震后数据和信息。20多年来,国内6.8级以上的强震调查无一缺席。

    李海兵对于活动断裂和地震的强力聚焦,始于2001年。

    2001年11月14日东昆仑可可西里发生8.1级大地震,李海兵参加了震后调查。面对长达435千米的地表破裂,35岁的李海兵被深深震撼了,他的学术生涯由此分野为两个阶段——此前,关注地壳运动的古老遗迹,重点研究造山带的变形构造;此后,锁定“新鲜”的地壳运动,专注于青藏高原活动构造与地震机制研究。

    如果说东昆仑大地震仅仅把我国陆域地震活跃期的序幕拉开一角,那么2008年5月12日震惊世界的汶川特大地震则将这一大幕正式拉开。

    2008年5月至6月,李海兵与同事们在汶川、北川、青川等地进行了为期30多天的同震地表破裂带调查和研究。山塌路移,满目疮痍,他们冒着余震频发的危险,穿行在自然伟力留下的种种遗迹间,进行了拉网式的精细勘查和分析研判,获取了大量科研数据,及时形成了对发震机制的认识。在这段超高强度的工作中,李海兵也感受到了强烈的冲动——深入探索地震奥秘,减少这样触目惊心的人员伤亡和财产损失。这是自己作为地质学家无可推卸的责任!

    必须掌握更多、更新鲜的基础数据资料!如此才能更好地认识地震、了解发生机理:是哪一条断层在活动?应力如何迁移?未来什么地方会有危险?地震发生有什么特殊的条件?有哪些特殊的现象?……

    2010年4月青海玉树,2013年4月四川雅安,2014年2月新疆于田,2016年11月新疆阿克陶,2017年8月四川九寨沟,2021年5月青海玛多,2022年1月青海门源、9月四川泸定,2024年1月新疆乌什,2025年1月西藏定日……李海兵团队“追赶”地震的足迹,也汇成了近年的中国强震时空分布图。

    也正是基于这样长期的追踪,他带领团队确定了阿尔金、东昆仑、龙门山、鲜水河等青藏高原主要断裂带的几何展布,研究了断裂的运动速率、强地震复发周期和地震迁移趋势,为区域稳定性评估、中长期地震预测和地震监测部署提供了科学依据。

    攀登者——“世界屋脊”追梦人 

    中国进入21世纪以来的大多数强震都发生在青藏高原及其周缘,而李海兵也已经在青藏高原上行走了37年。

    从1988年本科毕业踏足祁连山,1992年做硕士论文上东昆仑考察研究断裂带开始,他的足迹从祁连山、阿尔金山、东昆仑山,逐渐向南拓展至西昆仑、帕米尔、羌塘、喀喇昆仑、喜马拉雅、龙门山、鲜水河、金沙江、怒江、澜沧江、红河。

    正在剧烈活动的青藏高原,地震频繁、强震多,构造断裂多样,地震类型齐全,是研究活动构造尤其是地震的天然实验室。但这里的野外工作,却极其艰苦,且危机四伏。

    2003年深秋,喀喇昆仑山上风雪交加,李海兵已在此跑了四个多月的野外。野外工作即将结束的时候,他因感冒诱发肺水肿,病倒在海拔5000多米、交通不便、人迹罕至的山区,生命垂危。队友急忙将他送到西藏阿里地区人民医院,医生一看就说希望渺茫。全力抢救了一周后,队友们又连续不断地开了几天车,把他运送到低海拔的拉萨救治,在拉萨的部队医院住了一周,稍微稳定后赶紧回到北京,又住了一个多月的医院,终于捡回了一条命,但从此也留下了病根——严重的肺部纤维化。

    尽管医生严令禁止他再赴高原,然而,工作区在青藏高原,研究项目在青藏高原,科学梦想在青藏高原,李海兵却从未动摇。

    人们对于热爱,往往会不惜代价。第二年,李海兵又踏上青藏高原。直到现在,他每年都会在青藏高原野外工作至少二三个月,而他的科研成果如青藏高原般拔地而起,日益丰硕,愈发引人瞩目:至今已发表学术论文400余篇,其中被SCI正式收录论文230余篇,第一作者及通讯作者130余篇,出版专著7部。

    2025年初,他牵头完成的“青藏高原中部非均匀地壳变形演化及其大型断裂带的控制作用”在中国地质调查局和中国地质科学院2024年度十大科技进展中排名第二。往前追溯,在2023年度、2022年度、2020年度以及2014年度中国地质调查局和中国地质科学院的“地质科技十大进展”中,李海兵领衔的“青藏高原大型地震断裂带的变形机制”“青藏高原强震破裂与传播机制”“ 新发现和厘定鲜水河木格措南全新世活动断层与色拉哈挤压阶区并有效服务重大工程规划论证”及“汶川地震机制”等也赫然在列。

    汶川地震考察时不畏生死的逆行、超乎常人的不眠不休,同事们看在眼里;青海玛多地震后沿着地表破裂带徒步考察几十公里,脸被寒风和强烈的紫外线剥去了一层皮,同事们记在心上。有这样的领军者,团队成员又有谁能不热血沸腾、竭尽全力?在他的影响下,一批批年轻人成长起来了,比利时籍活动构造专家Marie-Luce Chevalier(马晓丽)也慕名前来加入其中。如今,李海兵团队已入选自然资源部重点领域科技创新团队,并成为国内外活动构造、断裂作用与地震机制研究的一支重要力量。

    钻探者——在不懈探索中寻找答案 

    李海兵的父亲在安徽324地质队工作,常年在野外钻探找矿。耳濡目染之下,李海兵1984年考入武汉地质学院,开启了与父亲殊途同归的地质人生。

    大学毕业后的李海兵被分配到中国地质科学院地质研究所,随即跟随中国科学院院士许志琴奔赴西部各地进行野外地质调查。1992年至2004年,李海兵继续求学,先后师从莫宣学、许志琴和Paul Tapponnier三位院士,增加学识,锻炼胆识,在磨砺中成长成熟。

    记忆中的时光打散后重聚,便构成了一个个鲜活的片段——

    东昆仑,李海兵脖子上挂着装有岩石样品的地质包,头顶裹好的野外记录本和地形地质图,冒险穿越湍急河流。河水夹杂着大大小小的冰块,撞向胸口,冷得刺骨。

    西昆仑,他在零下30多摄氏度的漫漫飞雪中艰难跋涉,身后的高山、脚下的莽原,白茫茫一片。

    还有那在青海玉树身陷沼泽泥潭的狼狈,在四川芦山高山滚石间飞奔的惊险,在羌塘无人区与高原反应无声的抗争……

    李海兵还有两个身份,一个是江苏东海大陆深孔地壳活动国家野外科学观测研究站站长,一个是国家重大科技专项“汶川地震断裂带科学钻探工程”的总地质师。

    两项科学深钻项目,前者致力于研究“深地结构与演变”“壳幔物质与循环”“大陆变形与深部过程”“大陆成矿与深部制约”四个研究方向,完钻后观测中国东部地壳深部细微变动与微小地震,揭示包括郯庐断裂带在内的地壳活动信息;后者则依托汶川地震断裂带上的6口科学群钻,开展地质构造、地震地质、岩石力学、化学物理、地震物理、流体作用和流变学等多学科研究,综合地球物理测井、岩心以及通过主、被动震源地震成像和观测,识别活动断裂各种构造要素,测量断裂破碎带的宽度和破坏强度,确定断裂的构造与变形属性。完钻后观测大地震后断裂带如何愈合与应力如何调整的过程,对大地震和复发微地震的源区进行多学科四维综合观测和监测,揭示控制断裂活动及地震发生的物理和化学作用机制。

    作为深入地壳内部、探寻地震奥秘的“科学探针”,快速回应大地震的汶川科钻占据了李海兵更多的时间和精力,而长达十几年的连续观测,也为他带来了一系列突破性、颠覆性的新认识,特别是首次发现大地震后断裂带的快速愈合过程,改变了地震后断裂带需长时间缓慢愈合的传统认知,解决了困扰地震地质和地震物理学领域几十年的重大科学问题,发展了地震断裂理论,并准确评估了鲜水河断裂带未来强震危险区,为中长期地震预测提供了重要经验。

    活动断裂与地震研究需要更长尺度的坚守。

    李海兵知道,只有时间,才能会聚成答案,而自己要做的,唯有心无旁骛,唯有继续前行。目前,他一如既往地醉心钻研:一方面通过深地国家科技专项和国家基金委重点项目,继续对龙门山断裂带和鲜水河断裂带进行长期系统的地球物理地球化学多参数长期监测,并对鲜水河断裂的力学与变形机制深入研究,探寻地震发生的机理;另一方面则是进行对整个中国大陆构造演化及其格架的专题调查。

    持之以恒的无私奉献、忘我拼搏,为李海兵赢得了广泛的尊敬,也为他带来了许多的荣誉:国土资源部“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破先进个人”、“国家百千万人才”、“国家有突出贡献的中青年专家”、中国地质调查局“卓越地质人才”、全国地质勘探行业“最美地质队员”,以及2021年中央和国家机关五一劳动奖章、2023年全国五一劳动奖章、2025年全国先进工作者。

    从目标和工作方法上看,科学研究与勘查钻探大不一样,但李海兵始终把父亲的身体力行放在心里:只有向着目标不停地钻进,才能钻透坚硬的地层,完成使命。从追逐地震到深钻地壳,他用一生的行进证明:科学探索的终极使命,在于为人类揭开自然的谜题,铺就安全的未来。突破重重阻力,向未知进发。或许,这就是人生的意义。

    追逐地震的人,记全国先进工作者、中国地质科学院地...

    1月7日9时5分,西藏日喀则市定日县(北纬28.50度,东经87.45度)发生6.8级地震,震源深度10千米。地震发生后,中国地质科学院地质力学研究所“活动构造与断裂作用”创新团队迅速对本次地震的构造背景和发震断裂进行分析研判,确认本次地震是发生在青藏高原南部南北走向地堑系内,丁木错(登么错)断裂上的一次正断型地震事件。

    团队通过中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心获取了震中地区遥感影像;通过对国产高分二号卫星震前、震后光学影像的解译和匹配计算,发现在尼辖错湖以北发育约4千米长的同震地表破裂带(图1),在登么错湖东岸断续分布约10km长的形变带,推测可能是湖岸松散堆积物因地震震动引起的滑塌挤压作用形成的挤压鼓包和张裂隙(图2A,B)。震前、震后影像亚像素匹配结果显示,尽管这次地震是典型的正断事件,但由于发震断层走向近SN且倾角较缓,破裂带两侧地表水平位移显著(图1C,D,E,F):东西向伸展量最大可达3.9米(平均约2.5米),根据美国地质调查局(USGS)的震源机制解结果(断层倾角49°),推测本次地震的最大垂直位错量在4米以上,同时伴随平均约1米的左行走滑(最大约1.9米)。

    团队地震应急考察组已于1月11日抵达震中地区,开展关于本次地震地表形变和相关灾害特征的调查,以及发震机理、地震趋势的研究,以期为灾区震后恢复重建和区域未来强震风险分析提供科学数据支撑。

     

    图1 定日6.8级地震尼辖错湖以北地表破裂特征

    A-震前高分2号卫星影像;B-震后高分2号卫星影像;C-震前/震后卫星影像亚像素匹配计算获得的地表东西向位移场;D-震前/震后卫星影像亚像素匹配计算获得的地表南北向位移场;E-影像匹配获得的东西向最大位移;F-影像匹配获得的南北向最大位移。

     

     

     
    地质所开展西藏定日6.8级地震应急考察研究

    10月12日至13日,“大型断裂带的流变、瞬时变形及机制”国际研讨会在四川省成都成功举办。本次会议由国家自然科学基金委资助、中国地质科学院地质研究所(以下简称“地质所”)承办。来自国内外19家机构的80余位专家、学者及学生代表参加会议。

    会议旨在深入探讨大型断裂带的流变特性及发震机制的最新研究进展,为未来地震危险性评估提供科学依据。参会代表聚焦青藏高原构造演化及断层活动、断层发震机制及断层作用与自然灾害三大主题,展示了多项亮点前沿科研成果,并进行了热烈讨论。10月13日,参会人员赴龙门山断裂带及国家野外科学观测研究站进行了实地考察及学术交流。李海兵研究员详细介绍了2008年汶川地震的地表破裂带及伴随的次生灾害,并在汶川科学钻探深井的观测点分享了研究组的监测结果及最新研究进展。

    此次会议为与会者成功搭建了交流平台,显示出良好的合作基础。下一步,地质所愿与参会各机构携手,合作前景广阔。

    参会人员合影

    会议现场及部分专家做学术报告

    会议野外现场照片

    大型断裂带的流变、瞬时变形及机制国际研讨会在成都...

    对大多数人来说,青藏高原的美,在于碧空如洗的蓝天、一望无际的草原、风光旖旎的湖泊……但在中国地质调查局地质研究所大陆动力学研究室主任李海兵研究员的眼里,青藏高原的美隐藏在从古至今一次次的大地脉动中。“三十多年来,我一直从事青藏高原变形构造、活动构造与地震机制研究。地质研究不仅是我的工作,更是一份职责与使命。”

    行走在“世界屋脊”之上

    青藏高原是中国最大、世界海拔最高的高原,是印度洋板块与欧亚板块互相作用的结果。距今4500万年以前,印度洋板块向北方推进与欧亚板块发生强烈碰撞与挤压,在上新世末至第四纪初出现强烈的新构造上升运动,形成了目前的“世界屋脊”。

    自从1988年大学毕业被分配到地质所工作,李海兵就与青藏高原结下了不解之缘。在高原地区工作要面临各种风险。最危险的一次是2003年在藏北阿里无人区工作期间,他因感冒引发肺水肿,被送到医院抢救了几天才脱离危险。最惊险的一次是遇到山洪暴发,在洪水即将冲到帐篷的关键时刻,他将珍贵的野外样品从帐篷里转移出来。忆及往事,他没有后怕或犹豫,“我坚信地质工作的主战场在野外”。

    李海兵(左三)在野外工作现场。

    近年来,地质研究所举办大学生地学夏令营,带领来自全国地质院校的大学生开展地质研学。这些大学生们对李海兵印象深刻:“李老师知无不言,许多世界前沿的科学认知以及最新的理论成果,都拿出来和我们探讨。”“他在给我们讲授知识时,总是‘手舞足蹈’、两眼放光,而且想要将他研究多年、处于世界前沿、现在在课本上还见不到的成果都教授给我们。”“无论我们提出什么样的问题,李老师总是鼓励赞赏我们,并一步步引导我们,为我们耐心解答。”学生们说,在他身上看到了地质学家对地质的那种炽烈的热爱和对后辈的慷慨无私之情。

    对地质的热爱始终支撑着李海兵。在工作中,他敏锐把握国家战略需求和世界科技发展态势,提出战略性、前瞻性、创造性的研究构想,引领原创性重大理论与实践问题的研究和关键领域攻关,只为揭开青藏高原的神秘面纱。

    30年来,李海兵多次组织开展青藏高原强地震应急调查,确定了阿尔金、东昆仑、龙门山、鲜水河等青藏高原主要断裂带的几何展布,研究了断裂的运动速率和强地震复发周期,总结出青藏高原不同块体的地质、地貌、断裂组合和地震活动特征,提升了对青藏高原强震活动性、活动规律的认识,在汶川地震机制及破裂过程、青藏高原大型断裂带构造变形与活动历史、主要断裂带强地震复发周期和动力学过程等方面取得了重要的创新性成果,得到国内外同行的广泛关注和高度认可,为国家防震减灾政策制定提供了基础和依据。

    地震应急科考“先锋兵”

    自2001年11月东昆仑可可西里发生8.1级大地震以来,我国青藏高原及周边地区进入地震活跃期,持续发生多次破坏性强震。昆仑山、新疆、汶川、玉树……每当大地震袭来,李海兵总是第一时间奔赴地震灾区,开展地震应急科学考察,为抗震救灾和防震减灾提供第一手资料。

    频发的余震、破裂的山体和地表、垮塌的建筑物从未阻挡住他前进的步伐。2008年汶川大地震发生后,李海兵和汶川地震地表破裂带调查及科学钻探选址考察队在汶川、北川、青川等地进行为期30天的同震地表破裂带研究。白天,他们沿着地震破裂带认真勘察,走访当地群众,不放过任何一处可能的地震活动遗迹;晚上则在帐篷内加班加点,裹着睡袋打个盹儿就开始新一天的工作。在如此巨大的工作压力和严酷的工作环境下,他一直以饱满高昂的工作热情影响和感召着考察队全体成员,通过细致认真的勘查和扎实严谨的分析,及时形成对发震机制的认识,为上级分析研究余震灾情提供了重要依据。

    作为国家重大科技专项汶川地震断裂带科学钻探工程的总地质师,李海兵通过组织实施汶川科钻工程,发现和确定了汶川地震两阶段破裂过程和两种不同的滑移机制,识别出龙门山断裂带易发生大地震的粘滑型断裂和不易发生大地震的蠕滑型断裂,发现了世界上最低的断层有效摩擦系数(≤0.02),第一次记录到大地震后断裂快速愈合信息,完善了地震断裂理论,对认识大地震孕震机制和地震周期具有重大意义。

    坚守初心矢志报国

    作为一名新时代地质工作者,李海兵深知自己肩负的责任和使命,“我时刻都在提醒自己要立足科技前沿、围绕国家重大需求开展研究,切实把履行责任、担当作为转化为具体的工作和行动,为经济社会发展作出贡献”。

    近两年来,李海兵带领团队,在鲜水河活动断裂带开展了1∶5万专题地质调查和填图工作。2020年,他参加了中国地质调查局领导的地质安全风险评价工作,为川藏铁路建设提供调整优化建议,得到了自然资源部、中国地质调查局的充分认可和表彰,相关成果入选了中国地质学会2020年十大科技进展。“这些成果都表明,基础地质研究可以有效服务国家需求。”李海兵语调略带自豪地表示。

    地调科研工作的过程也是人才培养和团队形成的过程。作为团队领军人物,李海兵组织并领导团队开展地球科学研究,积极树立协同发展思维,充分发挥团结合作精神,通过项目培养聚集了一批青年人才。团队成员近年来一直活跃在青藏高原活动构造与断裂作用研究第一线,先后主持和参加了多个国家科技支撑项目、国家自然基金重点和面上项目、973项目以及多轮地质调查项目,取得了一系列重要的研究成果,得到国内外同行的广泛关注和高度认可,成为国内外活动构造、断裂作用与地震机制研究的一支重要力量。团队成员马晓丽因在推动我国地震灾害评价体系建设和促进中外科研合作交流等方面的突出贡献,荣获第十届“黄汲清青年地质科学技术奖”、中国政府友谊奖;潘家伟、郑勇入选中国地质调查局首批图幅地质填图科学家名单;李海兵团队入选自然资源部(原国土资源部)重点领域创新团队。

    今年五一前夕,李海兵荣获了“全国五一劳动奖章”。他将这份荣誉视为一种激励,将奋楫扬帆、赓续前行,在青藏高原上书写更宏伟的篇章。

    (来源:《旗帜》2023年第9期;作者系中国矿业报记者)

     
    旗帜网:聆听大地脉动的地质人

    10月15日,应自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所邀请,日本海洋研究开发机构(JAMSTEC)Moe Kyaw博士访问青岛海洋所,并作了题为“Ocean Drilling Science: Vision and Mission”的报告。

    报告期间,Moe Kyaw博士从深水科学钻探挑战入题,详细阐述了“地球号”钻探船2003年以来参与大洋钻探计划的主要目标,包括上地幔钻探取样计划、海底地震发震观测与机制研究和深部生物圈探测研究,以及正在执行的科学钻探计划,同时介绍“地球号”钻探船为完成上述目标所采用和创新的科学钻探技术。

    青岛海洋所科学家与日方专家结合目前大洋钻探存在的问题,讨论了未来深水钻探的机遇和挑战,对未来中国作为主要的大洋钻探计划成员国提出了科学建议,并就下一步项目合作、交流互访等进行了探讨。

    据悉,JAMSTEC是全球知名的海洋研究机构,拥有雄厚的海洋科学研究实力,并拥有包括“地球号”在内的多艘海洋调查船。Moe博士现为该研究中心深海钻探科学研发中心副主任,近二十年来来参与负责“决心号”、“地球号”科学钻探二十余次,具有丰富的科学钻探研究与管理经验。

     
    日本海洋研究开发机构专家访问青岛海洋所

    我国是全球大陆强震活动最为频繁的国家,历史上更是饱受地震地质灾害之苦。虽然我国有考的最早地震记录是在公元前23世纪(距今4000多年),但资料相对详实的记录只有2000年左右的历史,而在相对偏远的青藏高原地区仅有600年左右。目前历史地震资料的丰富程度仍然是全面认识一个地区未来地震危险性的关键环节。由于破坏性的大地震都会留下大量的遗迹并被保存在地质记录中,因此,利用地质方法探寻地质遗迹中的史前大地震事件即可加长地震事件链条又丰富地震地质研究内容。

    活动构造研究发现,西藏拉萨市周边发育着一条规模宏大且全新世活动性强的近南北向裂谷——亚东-谷露裂谷。该裂谷历史上强震频发,北段的当雄-羊八井地区和谷露段分别在公元1411年和1952年发生过8级和7.5级大地震。但在距离拉萨市区最近的中段尼木地区,历史上记载的最大地震是公元1264年的6¾楚布寺地震。该区是否发生过更大震级的地震,大地震活动的频率如何,这些问题显然对于科学评价西藏拉萨市及其周边地区未来大地震危险性以及指导防震减灾工作具有重要意义。

    地科院力学所的活动构造团队近年来在国家自然基金项目和地质调查项目资助下,重点对西藏尼木地区的活动断裂与史前大地震开展了长期调查与研究,并在该区的安岗地堑中发现了巨型地震古滑坡、多世代断层崖和断层崩积楔等多种类型的史前大地震地质遗迹。地表观测和年代分析表明,该区的古地震滑坡体至少存在新、老两期,其中规模最大的“尼续大滑坡体”应是最新一次大地震所形成。根据对形成于距今约15万年来的多世代断层崖和断层剖面上的史前地震记录与定年结果,研究人员最终确定,西藏拉萨尼木地区在距今约5.8±1.0ka和2.4±0.2ka曾先后发生过两次大地震活动,最大的矩震级可以达到约7.2级,并形成该区分布广泛的群集性滑坡。

    综合分析还发现,安岗地堑的大地震活动具有较明显的丛集性特征,在距今约23-26ka以来一直处于大地震活跃期,期间的区域主要发震断层的平均垂直活动速率为0.8-1.3mm/a(毫米/年),大地震的原地复发间隔平均约为3.3-3.6ka,但最短的大震复发间隔可能只有约1.0-1.2ka。这一最新研究成果不仅弥补了拉萨周边地区历史地震数据的不足,并将为该区科学制定防震减灾规划提供重要的地质依据。

    1  A:亚东-谷露裂谷DEM图;B:安岗-羊易地堑对的遥感影像  C:尼木-羊易地堑地质剖面图

    2 安岗地堑中尼续古地震大滑坡体的影像特征(A-C)及剖面示意图(D

    3 尼木县安岗地堑西边界断裂上T2阶地断崖及古地震探槽剖面及地震事件的测年结果

    (注:ka 千年)

    探究史前大地震活动的地质遗迹

    地科院物化探所“西北重点油气盆地无人机航磁调查示范”项目组近日在新疆维吾尔自治区皮山县进行物性采集工作中发现三处地裂缝地质遗迹。

    经项目组初步分析,认为该遗迹具有较高的科学研究价值和旅游价值:皮山县位于昆仑山北坡,近期地震频发,该地裂缝有助于厘清该地区的发震地质构造;同时,三处地裂缝风景优美,其断崖百米,壁立数丈,裂缝尺余,谷底有白浪滚动的湍流,清澈见底的缓流,一线天、一孔天多见,是新疆地区少见的自然景观,与周边桑珠岩画、桑珠巴扎等人文景观配套,具有较大的旅游开发价值。

     

     

     

    新疆皮山县发现地裂缝地质遗迹

    11月4日上午,应地科院力学所邀请,中国地质大学(武汉)防灾减灾联合研究中心曾佐勋教授为力学所科研人员做了题为地震预测研究新进展:理论与方法的精彩报告。

    曾佐勋教授首先介绍了地震的发震机制及强震前兆信息;然后重点展示了他根据震前地电异常和震前排气现象所取得的大量成功预测案例;最后曾佐勋教授提出:随着技术的进步,依靠地电和地磁等主要方法联合监测、通过统一的信息处理平台建立,地震预测在不远的将来有望取得突破。

         会上,大家对地震预测研究新进展进行了热烈的讨论和交流。

    曾佐勋教授学术报告会现场


    中国地质大学(武汉)曾佐勋教授到地科院力学所交流...
      近期,中国地调局地科院力学所联合首都师范大学,对10月7日21时49分云南省普洱市景谷傣族彝族自治县发生的Ms6.6级地震,开展了震后GPS复测与控震地质构造调查工作,以期及时了解该区震后的地壳形变状态,并查明此次地震的地质构造,从而为该区未来的强震危险性和地震地质工作部署提供地质依据。

      野外调查结果表明,本次宏观震中位于距离景谷县约53km的永平镇,震中烈度可达8度,而景谷县县城在此次地震中未受到严重影响。综合此次地震的余震分布、震源机制解以及活动断裂野外调查结果可以初步判定,发震构造应为永平盆地东部边界断裂带。该断裂带呈北北西-近南北走向,北起芒罕村,南至迁毛村附近,全长约18公里。对地表出露的断层面进行观察可知,该断裂带主体为正断层性质,但在南段即永平镇东部边界为右旋走滑兼具正断层性质。综合区域构造分析表明,景谷地震是印度板块与欧亚板块间持续碰撞挤压的动力背景下,导致兰坪-思茅块体内部微断块发生旋转作用进而引发北北西-近南北向断裂发生右旋走滑运动的结果。

      由力学所孙玉军博士带队的考察队克服了灾区交通不便和气候炎热等困难,完成了云南红河断裂带以南思茅地块共20个GPS流动观测点的复测任务,同时对震中永平镇及其周边地区主要活动断层进行了野外考察,并初步确定了发震构造及其与区域新构造活动的关系。


    宏观震中附近芒费村局部坍塌的房屋


    宏观震中地面出现的地裂缝


    宏观震中附近路边发生的滑坡


    永平镇东侧断裂带发育的三角面


    景谷盆地南侧换乐断层发育的擦痕

    力学所开展景谷地区震后GPS观测与地质构造考察工作 ...

    考察组对冒沙现象取样

    太平镇砖混房屋倒塌严重

    考察组向村民了解地表破裂情况 本版图片由地科院雅安地震野外科学考察组提供

    双石镇在地震的破坏下已成废墟

        从雅安地震发生的那一刻起,各种媒体上有关地震成因的推测、分析、判断甚至争议就非常热烈。4月22日下午,中国地质科学院召开雅安地震院士专家研讨会,从地质学的角度也对雅安地震的发震机制进行了分析和研讨。希望,他们的思索能够为人们带来一些启示。

      1.地震2小时后,地质科学家到达震中,判断为逆冲断裂

      中国地质科学院的专家应该是最先进入震区的科学工作者。

      4月20日8时2分,四川省雅安市芦山县发生7.0级强震,得知讯息,正在四川工作的大陆构造与动力学国家重点实验室李海兵研究团队的4名成员:司家亮、云锟、张佳佳、王焕,立即从成都奔赴雅安芦山。仅仅两个小时后——10点钟,他们就从地震现场向位于北京的实验室发回了照片。

      照片可清晰地看到地震造成的破坏,乱石满地、房屋倒塌、道路损毁。当然,科学工作者的第一反应还是尽力搜集地震破裂造成的地表显示,寻找能够反映这次地震原因的蛛丝马迹。

      据前方调查的信息,此次地震的发震断裂为天全—大川逆冲断裂,为龙门山山前断裂——“安县/灌县断裂”的南段,位于宝兴和雅安之间。安县/灌县断裂的中段曾在汶川大地震时发生80公里的破裂。

      4月20日下午,李海兵研究员与司家亮等人在雅安地震重灾区芦山双石镇集结,组成科考队沿天全—大川逆冲断裂行进。据观察,地表未发现明显的破裂,但有大量地震喷沙和冒水现象。此时已经到了晚上,他们决定,第二日再奔赴宝兴,因为逆冲断裂上盘的破坏性可能更大,能够观测到的科学现象也会更多。但问题是,当时同为地震重灾区的宝兴堪称“孤岛”——由于地震造成的山体崩塌十分严重,大量巨石滚落导致交通中断,车辆无法通行。

      等待救援人员打通道路?

      心情急切的李海兵决定徒步赶去宝兴,尽管两地相距约40公里。

      21日早上8点,他们从芦山出发,经灵关,步行10多个小时赶到了宝兴县城。虽然此时已是晚上7点,但李海兵等人还是冒着余震穿行在宝兴县城查看灾情。大家的感觉是:尽管芦山至宝兴县城沿途的山体滑坡十分严重,但宝兴县城内建筑物破坏程度并不严重。

      就在同一天下午2点,中国地质科学院由副院长董树文带队的野外科学考察组也赶到了成都,随后,他们分为三个组分头工作。按计划,他们将对灾区的灾后重建选址进行相关地壳稳定性评估工作,同时对重要活动断裂进行考察,特别是将监控并高度关注新的地应力异常。

      22日上午,科考队与国土资源部在雅安市的前线指挥部会合,并研讨了下一步工作。中午12点,董树文带领的第一组继续从雅安经芦山前往双石镇。考察发现双石镇地表破裂现象不明显,但有比较集中的串珠状沙冒现象,与房屋的挤压破裂方向基本一致,方向大约北东40°;在双石镇中心人民医院后方桥头,房屋全部损毁,房基水平右行错动2~3厘米,未垮塌的房屋墙壁上均出现两组张性的X节理,钝角方向对着垂向;再往东南方向走,直到双河村林峡组,沿途一直有沙冒现象,且多为黑沙,初步判断为深部煤系地层所致。

      与此同时,由地质力学所张岳桥研究员带队的第二组从成都出发,经邛崃市、大川镇和太平镇一线到双石镇,沿途进行了震区地面破坏情况考察工作。初步结果表明:邛崃至大川间未发现地面有明显破坏,从大川附近开始出现建筑物破坏情况;大川至太平一线,沿途可见少量滑坡和崩塌,并有水泥路面破坏与变形现象,显示出较明显的近东西向挤压变形特点;在太平乡,建筑物破坏增多,常见无框架支撑的单层砖房倒塌现象,同时,土石路面出现裂缝和路基局部垮塌现象,并有平行北东向沟谷方向的小型张裂缝发育,但未见明显的同震地表破裂标志。从太平镇至双石镇,房屋破坏情况有进一步加重趋势,并在双石镇观察到水泥桥梁发生近东西向挤压变形破坏和地裂缝发育。

      由地质力学研究所副所长侯春堂带队的第三组则直接从雅安赶往芦山前线指挥部,参加了15时国土资源部抗震救灾远程会商视频会。

      晚上,地科院运送仪器的车队从北京赶到了灾区与调查组会合。

      2.从地质角度分析,雅安地震与汶川地震存在关联

      地科院身处北京的地质专家们,热切期盼着同事们从前方传来的一切信息。同时,他们也在紧张地研究着有关雅安地震的一系列科学问题。

      4月22日下午,中国地质科学院召开雅安地震院士专家研讨会。十余位与地壳稳定性研究相关的院士专家围坐在一起,高悬的大屏幕上显示的是一道从东北向西南斜劈在地壳上的巨大裂痕——这次地震、也是汶川地震的祸首——龙门山断裂带。

      龙门山断裂带位于青藏高原东缘,与四川盆地相交,长约500公里,宽达70公里,由3条大断裂构成,自西向东分别是龙门山后山断裂、龙门山主中央断裂、龙门山主边界断裂。这里也是地震多发区。

      在一幅《汶川地震及其余震分布图》上,密密麻麻的红点堆积在龙门山断裂带的北部和中部——汶川地震后不到一个月时间里,这里发生的余震次数就超过了万次。专家介绍说,5年前,由于汶川地震释放的能量巨大,龙门山断裂带北部中部近300公里的地方都发生了破裂,但是西南段的约100公里却没有破裂。

      这次破裂的恰好是当年比较稳定的地段。专家们根据现有资料初步判断,雅安地震与汶川地震的发生机理很相近,但汶川地震西南段以逆冲为主、东北端为右旋走滑断裂,雅安地震则为逆冲断裂。由于震级的差异,汶川地震的持续时间约90秒,雅安地震的持续时间约27秒,当然,两者的地表显示也差异较大。

      国家地震局拥有我国地震研究的主要科技力量,院士专家们对他们的观点十分重视。恰好当天上午,地科院的多位专家参加了国家地震局组织的一次紧急会商会,并带回了一些地震专家对雅安地震的解读。

      中国科学院院士、中国著名地球物理学家陈运泰认为,从震源位置、机制和震级大小看,雅安芦山地震是汶川地震强余震,是汶川地震破裂向西南方向的发展。而且,他5年前曾在一份政府内参中特别提到汶川西南100公里左右的宝兴一带可能发生七级左右强余震。

      雅安地震发生后,陈运泰院士研究团队根据现有数据资料对这次地震的破裂过程做了动力学模拟,推测的结论是:雅安地震破裂沿走向30公里,沿断裂层面40公里,最大错距离为1.6米,由于地震能量靠近地表基本消耗完毕,因而地表不会产生明显的同震破裂。

      这样的推测与地科院地质科学家在现场的观测情况基本一致,不过专家们也提出,由于地震现场科考的许多信息还没有充分采集和传递,判断模型与实际情况的吻合程度还需要更多的时间以便获得较多的详细的一手资料。

      现在地震科学界对于雅安地震是否为汶川余震的争议比较突出。对于陈运泰院士的观点,也有一些人持反对意见。理由主要为:两次地震之间的时间间隔较长,且这次地震与汶川地震的余震区有一定距离,两地之间有个中间段是没有地震的。

      据地震专家的判断,在这两次发震断裂的中间存在着一个地震障碍体。

      地科院的院士专家对此也进行了讨论。有专家提出,汶川大地震的方向是从汶川向东北方向展开,主要沿龙门山断裂带中央断裂的中—北段以及前山断裂的中段展布,而芦山地震则位于龙门山断裂带南端,在靠东侧的另一条断裂带上,是不是可以考虑雅安地震是龙门山断裂带上一次新的主震。

      院士专家们认为,是否为余震可能需要进一步的研究,但有一点是肯定的,两次地震在地质上具有明显的相关性,受力条件、孕育过程非常相似。他们还特别提出,研究地震的一大关键是对地震构造背景的准确认知,应该把活断层特别是发震的是哪条断裂搞清楚,要把地块是如何运动的搞清楚,最好建立地质模型。

      3.地应力监测数据,能够在一定程度上反映地震孕育发展

      说起地震研究,许多人都会想起一个名词——地应力。

      地质力学认为,地壳内的应力活动是使地壳克服阻力、不断运动发展的原因;地壳各处发生的一切形变,如褶皱、断裂等都是地应力作用的结果。

      我们从过往专家对龙门山断裂带地震多发的解释中很容易就能找到地应力的“影子”:青藏高原以每年10~15毫米的速度向东流动,在龙门山一带受到坚硬的四川地块的阻挡,积聚了大量的构造应力,形成了断层。该断层在不断受到青藏高原挤压的情况下,成为逆冲运动的多发区,因而易于发生地震。

      地应力监测首次与地震联系起来应该是在2001年。2001年11月14日昆仑山发生8.1级地震,当时正在昆仑山活动断裂带中段西大滩附近进行两个测点地应力监测的中国地质科学院地质力学研究所廖椿庭研究员,获得了一组珍贵的震前震后地应力数据。数据显示,昆仑山大地震前后断裂附近地应力大小和方向均发生较大变化,震前地应力高度集中,而震后地应力大小降低约2/3。

      从此,地应力监测走上了地震监测和研究的舞台。

      现在,人们普遍认为:地震的过程也是地应力释放的过程。正是根据这样的思路,许多人认为汶川特大地震应该已经把龙门山断裂带积蓄的能量释放得差不多了,并推测汶川地震后四川百年内都不会再有强震。

      其实这样的推测与地质工作者的地应力监测结果恰恰相反。

      据参会的廖椿庭介绍,他曾在几年前进行一个名为“龙门山地质构造断裂带及其与汶川蕴震动力条件分析”的课题时,选择了三个点作为地应力测量点:一个在鲜水河断裂与龙门山断裂交界处的康定,一个在发震的映秀,还有一个就在宝兴县城。然而,测出的结果让廖椿庭都大感意外——原本估计最不稳定的康定测点,地应力值最低,而应该“平稳”的宝兴测点,最大水平主应力值却最高。当时,廖椿庭研究团队曾在科研报告中对这一现象进行了描述,并建议继续关注。随后,地质力学所在雅安宝兴建立了长期地应力实时监测台站。

      那么,我们在雅安的地应力监测台站是否记录下了雅安芦山地震的信息?

      据专家介绍,雅安地震发震前不久监测曲线显示出跳跃,这引起了监测人员的注意,随即他们进行了跟踪分析,遗憾的是,由于缺乏确切的实例参考,综合分析尚未完成就发生了雅安地震。地震导致断电,数据也一度中断。但震后搜集的数据显示,发震时有两个方向的地应力值大幅增加。

      院士专家们研究了来自宝兴等处的地应力应变监测台站的实时监测数据,认为地应力测量数据在一定程度上反映出地震的发生和发展,这一点非常重要,但现在的问题是:一是,许多重要的数据还没能上升为科学的认识和规律,还需要加强资料分析和综合研究;二是,当前已有的各个台站的监测资料还比较分散,数据的共享和集成还很薄弱;三是,由于地应力监测工作与其他地震监测手段还没能密切结合,发挥的作用还十分有限。

      4.数值精确预报地震需要多部门多学科的通力合作

      地震预报是地震研究一个重要内容,更是一个人类期待解决的目标。

      就在雅安地震的前几日,深部探测技术与实验研究专项“岩石圈三维结构与动力学数值模拟”项目负责人、中科院院士石耀霖在深部专项成果交流会上,谈到了地震预报的问题。当时他说,地震预报也应该像气象预报那样,从基于前兆的经验预报逐渐转变为基于物理机制的数值预报,而其中的关键物理量就是——应力。

      地震发生后不久,他又很快发表了自己对雅安芦山地震的一些认识。

      他谈到,汶川地震强烈,断裂带长达近300公里,几乎整个龙门山断裂带都发生了破裂,但是西南段却有约100公里没有破裂。于是很多人都提出疑问:这一段落会破裂吗?破裂规模会有多大?什么时候破裂?

      他引用了地质力学研究所秦向辉等人的观测结果:“对比分析2003、2008和2010年在宝兴、康定地区4个钻孔的水压致裂应力测量资料,初步揭示汶川地震后断裂西南段现今地应力环境与地震危险性。研究结果表明:龙门山断裂西南段,尤其是康定地区,地震后仍然积累有较高的地应力,震后应力调整以积累为主;龙门山断裂西南端的最大水平主应力已经达到断层活动应力临界下限值,断裂活动进入临界状态,未来具有发生逆断层活动的可能性;结合地应力测量结果、地震地质等资料认为,龙门山断裂西南端具有潜在大震危险性,值得重点关注和研究。”

      显然,地应力监测显示,西南端一段没有地震破裂,但这一段落也是主应力积累率最高的部位之一。而且,汶川地震的发生,使从映秀西南到雅安这一段的龙门山断层发生类似机制的逆掩断层的地震危险增加。

      然而问题是,对于地震什么时候会发生,现有资料还难以回答,因为只有少量不深的钻孔应力测量资料,我们在数值预报探讨中还无法在雅安芦山地震前作出确切的预报。至少我们应该能回答另外两个问题:该段落现今地应力的绝对值究竟是多少?是否已经临近了岩石的强度?

      石耀霖院士说,雅安接近7级地震的发生,对于我们来说,不是什么意外的事情。但是,在没有地壳深部(10-20公里)基于观测应力(包含孔隙流体压力)的实测资料、断层强度的资料的情况下,我们仍然没有充分的定量的力学根据判断地震发生的时间——几年?几十年?几百年?就这两天见到的余震目录资料,目前的雅安芦山地震似乎还没有释放出这100公里断裂带内积蓄的能量,但是下一次接近7级地震发生在何时,尚缺乏资料作出估计。

      最后他谈到,作为数值地震预报的探讨,目前还不在于我们是否做了预报,更重要的是预报的根据。其中,地应力绝对值的测量和相对变化的可靠测量,具有非常重要的意义。

      这是一位地球物理学家对地应力的认识。参加本次雅安地震院士专家研讨会的三位院士同样对地应力研究颇为推崇,他们认为:地质学家在地震观测和预报方面具有自身的特点,特别是采用地应力测量的手段对地质体进行监测,但地应力只是地震研究中诸多方法中的一项,加强是一方面,但更重要的还是要与其他手段相结合,这需要我们的科学界打破部门界线、学科界线,通力合作。

      面对地震后令人心痛的雅安,面对电视中无数双饱含痛楚和期待的眼睛,我们衷心地希望,有一天人类能攻克地震预报的难关,让人们远离地震的魔影。 

     

     

    用科学解剖地震 用合作赢得希望

    青藏高原内部分布的南北向裂谷是现今高原内部最为显著的活动构造,关于裂谷的形成时间、形成机制等问题一直存在巨大争议。通过研究裂谷晚第四纪活动速率不但可以对高原内部变形进行定量化分析,还可以反映高原内部变形的时间及形成机制,同时也可对裂谷周围区域的地震灾害评估提供基础数据支撑。为确定裂谷晚第四纪活动速率,自然资源部中国地质调查局地质研究所首位外籍“黄汲清青年人才”、自然资源部深地动力学重点实验室Marie-Luce Chevalier(马晓丽)研究员及其团队,以藏南发育规模最大的亚东-谷露裂谷为研究对象,对该裂谷进行了系统的晚第四纪活动速率研究,并对青藏高原内部现今的变形特征及裂谷周缘地震活动进行了探讨。

     

    图1 (A)青藏高原内部南北向裂谷分布及亚东-谷露裂谷位置示意图(Wang et al., 2020);

    (B)亚东-古露裂谷南段断裂特征及采样位置分布(黄色五角星;Wang et al., 2020);

    (C) 亚东-古露裂谷北段断裂特征及采样位置分布(蓝色五角星; Chevalier et al., 2020)

    青藏高原内部至少分布有七条主要的南北向裂谷,其中亚东-谷露裂谷发育规模最大、地震活动性最强,自有历史记录以来,亚东-谷露裂谷共发生了14次M6级以上的地震,其中2次为M7级以上地震(图1)。为定量化分析该裂谷的晚第四纪活动速率,本研究对亚东-谷露裂谷进行了详细的活动断裂大比例尺填图和大量的野外基础地质调查,在此基础上共选取了9个研究点,其中北段5个、南段4个(图1B和C),采集了89个宇宙成因核素(10Be和26Al)、2个U系以及1个光释光测年样品,结合三维激光扫描仪(LiDAR)的地形数据,精确限定了裂谷的晚第四纪垂直活动速率和东西向伸展速率。

    图2 亚东-谷露裂谷不同时间尺度及区域活动速率变化图(Chevalier et al., 2020)

    研究结果表明,亚东-谷露裂谷南段自亚东至当雄晚第四纪以来伸展速率为0.8-1.3 mm/y,北段因受崩错走滑断裂的影响,伸展速率自南向北由3.1±0.6 mm/yr陡增至6.0±1.8mm/y(图2),结合藏南其它裂谷的几何学和运动学特征,进一步确定了藏南晚第四纪以来的东西向伸展速率为9±2 mm/yr。现今GPS数据显示印度板块在喜马拉雅弧的汇聚量为15-20 mm/yr, 藏南东西向伸展速率则为8-9 mm/yr,与本研究结果基本一致。结合裂谷1411年M8级地震和1952年M7.4级地震的发震特征,以及区域内的强震复发周期,认为亚东-谷露北段短时间内发生M7级以上地震的可能性较小,但仍需对上述两次地震事件的地表破裂和发震机制进行研究,以进一步评估区域内的地震危险性。

    对位于班公湖-怒江缝合带以南的藏南地区和以北的羌塘地区进行地壳变形分析,认为藏南地区的构造特征主要以东西向伸展为主(图3),即主要受南北向裂谷所控制,这些裂谷的形成与印度板块向喜马拉雅弧正交方向的俯冲,或印度板块与欧亚板块的斜向碰撞有关;而羌塘地区的发震机制表明其主要受走滑断裂所控制,整体表现出羌塘地体向东构造挤出的特征(图3)。因此藏南和羌塘地区现今构造变形的形成机制是不同的,这也解释了班公湖-怒江缝合带南北两侧走滑断裂的总位移量相差较大的原因。

     

    图3 青藏高原地形坡度及变形特征示意图(Chevalier et al., 2020)

    亚东-谷露裂谷北段晚第四纪活动速率的确定,对于定量化分析高原变形,理解高原现今变形机制,及评估区域内地震危险性等具有重要意义。上述研究受到中国地质调查局项目(项目号DD20190057,DD20190059),科技部第二次青藏高原考察项目(项目号2019QZKK0901),科技部国家重点研发计划深地项目(项目号2016YFC0600310),国家自然科学基金项目(项目号41672211、41672210),中国地质科学院基本科研业务费项目(项目号JYYWF201810、JYYWF201821)),以及European Marie Sklodowska-Curie Outgoing International Fellowship FP6 项目(040070)等的联合资助。成果发分别表于知名地学期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》和《Tectonophysics》:

    Marie-Luce Chevalier, Paul Tapponnier, J. van der Woerd, Phillipe Herve Leloup, Shiguang Wang, Jiawei Pan, Mingkun Bai, E. Kali, X. Liu and Haibing Li. 2020. Late Quaternary Extension Rates Across the Northern Half of the Yadong-Gulu Rift – Implication for East-West Extension in Southern Tibet. JGR, 2169-9313.

    链接https://doi.org/10.1029/2019JB019106

    Shiguang Wang, Marie-Luce Chevalier, Jiawei Pan, Mingkun Bai, Kaiyu Li, Haibing Li, Genhou Wang. 2020. Quantification of the late Quaternary activity of the Yadong rift, southern Tibet. Tectonophysics, 790 (2020) 228545.

    链接https://doi.org/10.1016/j.tecto.2020.228545

     
     
    青藏高原亚东-谷露裂谷研究获新进展