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第1章 青藏高原东缘的构造地貌特征1

1.1 青藏高原东缘龙门山活动造山带的研究历史1

1.2 青藏高原东缘的构造地貌单元3

1.3 青藏高原东缘构造地貌的几何形态分析7

1.3.1 地形形态分析9

1.3.2 地形起伏度分析11

1.3.3 剖面分析14

1.4 青藏高原东缘的现代构造应力场15

1.4.1 青藏高原东缘的水平运动（GPS）场16

1.4.2 青藏高原东缘的垂直形变场17

1.4.3 青藏高原东缘的构造动力学机制19

第2章 青藏高原东缘的构造格架与盆—山—原结构21

2.1 川藏块体（松潘—甘孜造山带）23

2.2 茂汶韧性剪切带25

2.2.1 茂汶剪切带的空间展布25

2.2.2 茂汶剪切带的新活动性26

2.2.3 茂汶剪切带的历史地震27

2.2.4 茂汶剪切带与龙门山造山带的关系27

2.2.5 茂汶剪切带的形成机制与形成时间28

2.3 龙门山造山带28

2.3.1 龙门山的地表构造特征28

2.3.2 龙门山的深部构造特征29

2.3.3 龙门山的构造演化过程30

2.3.4 龙门山的构造单元划分30

2.3.5 龙门山的逆冲作用与走滑作用33

2.3.6 “新生代龙门山”与“中生代龙门山”34

2.4 龙门山前陆盆地35

2.4.1 前陆盆地的轮廓35

2.4.2 前陆盆地的沉积基底36

2.4.3 前陆盆地的沉积充填36

2.4.4 前陆盆地的结构37

2.4.5 前陆盆地的构造分带37

2.5 龙门山的扩展性与构造单元形成次序的标定37

2.6 青藏高原东缘的盆—山—原结构模式38

第3章 龙门山造山带的活动构造与历史地震40

3.1 龙门山造山带的活动构造41

3.1.1 研究方法和技术42

3.1.2 北川断层的活动构造46

3.1.3 彭灌断层的活动构造50

3.1.4 龙门山山前的变形特征53

3.1.5 龙门山的地震危险性56

3.2 龙门山造山带的历史地震56

3.2.1 历史地震活动的时间分布特征59

3.2.2 历史地震的空间分布特征65

3.2.3 历史地震的震源深度分布特征65

3.2.4 历史地震的震源机制解66

3.3 龙门山强震复发周期的讨论与估算70

3.3.1 龙门山强震复发周期的讨论70

3.2.2 龙门山强震复发周期的估算71

第4章 成都盆地的活动构造与历史地震79

4.1 成都盆地的构造格架79

4.2 成都盆地的历史地震82

4.3 成都盆地的活动构造83

4.3.1 关口断裂和彭灌断裂83

4.3.2 大邑断裂85

4.3.3 蒲江—新津断裂与熊坡背斜91

4.3.4 龙泉山断裂与龙泉山隆起101

4.3.5 苏码头断裂106

4.3.6 新场—甘溪断裂108

第5章 汶川地震111

5.1 汶川地震的基本参数、震源机制解及余震的时空分布特征114

5.1.1 汶川地震的基本参数与震源机制解114

5.1.2 汶川地震余震的时空分布特征117

5.2 汶川地震的地表破裂118

5.2.1 北川断裂的地表破裂119

5.2.2 彭灌断裂的地表破裂145

5.2.3 小鱼洞断裂的地表破裂149

5.2.4 擂鼓断裂的地表破裂157

5.3 汶川地震地表破裂的类型和组合样式161

5.3.1 平行逆冲断层型组合样式162

5.3.2 捩断层型组合样式162

5.3.3 阶梯状逆冲断层型组合样式163

5.3.4 由捩断层连接的雁列状逆冲断层型组合样式164

5.3.5 分叉断裂型组合样式165

5.3.6 前缘逆冲后缘伸展型组合样式165

5.3.7 叠瓦状叠置样式167

5.4 汶川地震驱动的构造缩短168

5.4.1 北川断裂的构造缩短168

5.4.2 彭灌断裂的构造缩短169

5.5 汶川地震的地表破裂带和先存活动断层之间的对比169

5.5.1 地表破裂与活动断层的空间匹配关系169

5.5.2 地表破裂变形样式对活动断层几何形态的约束171

5.5.3 地表破裂运动学特征对龙门山活动变形的约束171

5.6 汶川地震的地震动173

5.6.1 仪器与资料173

5.6.2 加速度峰值175

5.6.3 加速度反应谱178

5.6.4 加速度峰值与地震烈度的相关性179

5.7 汶川地震的破裂过程分析180

5.7.1 擦痕特征分析182

5.7.2 利用赤平投影求解断层的主应力方位183

5.7.3 汶川地震的地表破裂过程184

5.7.4 汶川地震发震断层的运动特征186

5.8 汶川地震的发震模式与成因机制189

5.8.1 龙门山断裂模式189

5.8.2 对汶川地震的构造运动学过程的讨论191

5.8.3 对汶川地震构造动力学机制的讨论193

5.9 汶川地震的地质灾害及灾后重建194

5.9.1 汶川地震的地质灾害194

5.9.2 汶川地震观测数据的积累与整合195

5.9.3 灾后重建及其建议196

第6章 芦山地震198

6.1 芦山地震及其震害特点199

6.2 芦山地震和余震的定位201

6.3 龙门山南段及前缘地区的地震构造分带202

6.3.1 龙门山造山带地震活动带（A）202

6.3.2 龙门山前缘扩展变形带地震活动带（B）204

6.3.3 龙门山南段及前缘地区的地震构造模式205

6.4 芦山地震的构造成因机制与断层模式208

6.4.1 芦山地震的地表变形特征及构造解释208

6.4.2 芦山地震的震源机制解、余震分布与构造解释210

6.4.3 龙门山前缘地区逆冲—滑脱作用与芦山地震的断层模式211

6.5 龙门山前缘扩展变形带的地震构造模式212

第7章 遂宁地震214

7.1 2008年以来四川盆地的地震214

7.2 遂宁地震的基本特点216

7.3 遂宁地震的地震波形特征与震源机制218

7.4 遂宁地震的构造背景220

7.5 遂宁地震区的天然气开采223

7.6 遂宁地震的发震构造分析223

7.7 遂宁地震的成因机制分析225

第8章 龙门山的地形雨与短周期剥蚀作用228

8.1 山脉的隆升作用与剥蚀作用228

8.2 龙门山的地形雨229

8.2.1 龙门山地形雨与降水分布229

8.2.2 龙门山地形雨的形成机制230

8.2.3 龙门山地区的暴雨中心231

8.3 龙门山地形雨的降水量与高程变化的相关性分析232

8.3.1 黑水河流域降水量与高程变化的相关性分析233

8.3.2 杂谷脑河流域降水量与高程变化的相关性分析233

8.3.3 岷江干流北部（松潘—沙坝河段）降水量与高程变化的相关性分析233

8.3.4 岷江干流南部（龙门山东南坡）降水量与高程变化的相关性分析234

8.4 岷江上游径流量与降水量的相关性分析235

8.4.1 岷江上游径流量与降水量的趋势分析235

8.4.2 岷江上游径流量与降水量的季节性变化236

8.4.3 岷江上游洪水的变化趋势分析237

8.4.4 岷江上游径流量与降水量的相关性分析238

8.5 岷江上游输沙量与径流量的相关性分析239

8.5.1 岷江上游输沙量与径流量的年际变化趋势分析239

8.5.2 岷江上游输沙量与径流量的季节性变化240

8.5.3 岷江上游输沙量与径流量的相关性分析240

8.5.4 岷江上游输沙量与降水量的相关性分析240

8.6 龙门山地区主要流域输沙量与径流量的相关性分析241

8.6.1 岷江流域输沙量与径流量的相关性分析241

8.6.2 沱江流域输沙量与径流量的相关性分析242

8.6.3 涪江流域输沙量与径流量的相关性分析243

8.6.4 龙门山地区主要流域输沙量与径流量相关性的对比分析244

第9章 岷江上游的水系样式与活动构造246

9.1 岷江上游水系样式的基本特征246

9.1.1 岷江上游的水系平面样式248

9.1.2 岷江上游的水系剖面样式249

9.2 岷江上游水系平面样式对活动构造的响应250

9.2.1 岷江上游的流向对活动断层的响应250

9.2.2 岷江上游河道的水平位错对右旋走滑作用的响应255

9.2.3 岷江上游非对称性水系展布特征对差异性隆升作用的响应259

9.3 岷江上游河谷剖面样式对活动构造的响应263

9.3.1 岷江上游河谷剖面样式对差异性隆升的响应264

9.3.2 岷江上游阶地面的垂直位错对逆冲作用的响应270

9.4 岷江上游水系样式的其他控制因素分析272

9.4.1 气候因素对岷江上游水系样式的影响272

9.4.2 岩性差异性对岷江上游水系样式的影响275

9.4.3 岷江上游水系样式的主要控制因素分析277

第10章 湔江流域的水系样式与活动构造279

10.1 湔江流域水系样式的基本特征279

10.1.1 湔江流域的水系平面样式279

10.1.2 湔江流域的水系剖面样式281

10.2 湔江流域的地貌特征282

10.2.1 湔江流域的坡度及地形起伏度282

10.2.2 湔江流域的面积—高程积分282

10.3 湔江流域水系平面样式对活动构造的响应283

10.4 湔江流域河谷剖面样式对活动构造的响应285

10.4.1 湔江流域河谷地貌形态对差异性隆升的响应285

10.4.2 湔江流域河流梯度剖面对活动构造的响应286

10.4.3 湔江流域阶地面的垂直位错对逆冲作用的响应286

第11章 龙门山的河流纵剖面与构造隆升作用288

11.1 原理与方法288

11.1.1 河流纵剖面的函数拟合289

11.1.2 河流水力侵蚀模型290

11.1.3 河流坡降指标与Hack剖面291

11.1.4 面积—高程积分（HI）292

11.2 龙门山的河流纵剖面拟合函数292

11.2.1 计算过程293

11.2.2 河流纵剖面拟合函数与构造活动的关系296

11.3 龙门山的河流水力侵蚀模型296

11.3.1 计算过程296

11.3.2 河流水力侵蚀模型的对比分析296

11.3.3 河流水力侵蚀模型与构造隆升的关系297

11.4 龙门山的河流坡降指标与Hack剖面298

11.4.1 计算过程298

11.4.2 河流纵剖面、SL参数及Hack剖面与构造活动的关系299

11.5 龙门山的河流面积—高程积分301

11.5.1 龙门山中段的河流面积—高程积分对构造隆升作用的指示301

11.5.2 龙门山南段的河流面积—高程积分对构造隆升作用的指示302

11.6 龙门山的河流分支比与集水区的不对称性分析309

11.6.1 计算过程309

11.6.2 分支比、集水区不对称性与构造活动的关系310

第12章 汶川地震的水系响应313

12.1 龙门山的水系类型315

12.1.1 岷江水系316

12.1.2 沱江水系316

12.1.3 青衣江水系317

12.1.4 涪江水系317

12.1.5 嘉陵江水系318

12.2 龙门山的水系样式318

12.2.1 龙门山水系网络318

12.2.2 龙门山水系及亚流域特征的提取321

12.2.3 岷江流域和涪江流域水系样式的对比分析324

12.3 汶川地震驱动的逆冲—走滑作用的河流地貌响应327

12.3.1 汶川地震的逆冲作用与河道坡折点327

12.3.2 汶川地震的右旋走滑作用与河道转折点329

12.3.3 汶川地震地表破裂的走向与河道走向329

12.3.4 龙门山平行的走滑—逆冲断层组合对水系样式的控制作用331

12.3.5 龙门山叠瓦状逆冲断层组合对水系样式的控制作用332

12.3.6 汶川地震的隆升作用对河床梯度剖面的影响333

12.3.7 龙门山地震的构造—地貌—水系响应模式337

第13章 汶川地震滑坡沉积物的传输过程340

13.1 地震滑坡沉积物的传输模型340

13.1.1 同震滑坡的空间分布特征341

13.1.2 震后泥石流的空间分布特征342

13.1.3 震后滑坡、泥石流沉积物的传输模型343

13.2 地震滑坡、泥石流与河床演变346

13.2.1 河道变窄347

13.2.2 河床升高348

13.2.3 河床比降增大348

13.2.4 地震滑坡、泥石流对河谷谷坡的影响348

13.3 地震滑坡、泥石流的产沙量及其对河流输沙量的影响349

13.4 汶川地震对植被覆盖率的破坏及其对输沙量的影响352

13.4.1 森林植被覆盖率对径流量、输沙量的影响352

13.4.2 森林植被覆盖率与径流量的相关性分析353

13.4.3 森林植被覆盖率与输沙量相关性分析354

13.4.4 汶川地震前、后植被覆盖率的对比及其对输沙量的影响355

13.5 汶川地震对水土流失的影响356

13.5.1 汶川地震前、后水土流失的变化及对输沙量的影响357

13.5.2 汶川地震前、后固体松散物质量的变化及对输沙量的影响357

13.6 汶川地震后暴雨型泥石流及其对输沙量的影响358

13.6.1 汶川地震后泥石流、洪水与强降雨发育的基本条件358

13.6.2 汶川地震后强降雨驱动的泥石流和洪水359

13.6.3 汶川地震后暴雨的分布特点360

13.6.4 汶川地震后特大暴雨型泥石流的空间分布363

13.6.5 汶川地震后引发泥石流的临界降水量分析366

13.6.6 汶川地震前、后岷江上游输沙量的对比分析367

13.7 汶川地震后河流输沙量的增量369

第14章 汶川地震与龙门山地貌生长371

14.1 汶川地震驱动的隆升作用与水平位移371

14.1.1 基于InSAR技术获得的汶川地震位移371

14.1.2 基于双断层面震源模型反演的地形变化374

14.1.3 基于水准剖面的地形变化374

14.1.4 基于GPS监测的水平位移374

14.2 汶川地震驱动的构造隆升量376

14.3 汶川地震驱动的地震滑坡量377

14.3.1 龙门山的坡度与滑坡发育的基本条件377

14.3.2 汶川地震的同震滑坡377

14.3.3 汶川地震滑坡的特性379

14.3.4 同震滑坡的填图与统计380

14.3.5 同震滑坡的面积381

14.3.6 同震滑坡的体积382

14.3.7 同震滑坡量沿断层走向上的变化383

14.3.8 同震滑坡量在垂直于断层方向上的变化384

14.4 汶川地震驱动的构造隆升量与滑坡剥蚀量及其对龙门山地貌生长的约束386

14.5 红椿沟流域构造隆升量与滑坡剥蚀量的对比387

14.5.1 红椿沟的同震滑坡量390

14.5.2 红椿沟震后强降雨驱动的泥石流量390

14.5.3 红椿沟地震滑坡、泥石流的侵蚀速率及其对岷江沉积通量的影响393

14.5.4 红椿沟流域同震构造抬升量与滑坡量的对比及其对地貌生长的影响395

14.5.5 红椿沟震后泥石流的形成机制396

14.6 湔江流域的构造隆升量与滑坡剥蚀量的对比398

14.6.1 湔江流域的同震滑坡量399

14.6.2 湔江流域震后强降雨驱动的泥石流量400

14.6.3 湔江流域的构造抬升量与滑坡量的对比401

14.7 平通河流域的构造隆升量与滑坡剥蚀量的对比403

14.7.1 平通河流域的水系网络404

14.7.2 平通河流域降水量与输沙量的相关性分析408

14.7.3 汶川地震前、后平通河流域输沙量的变化411

14.7.4 平通河流域的构造抬升量与滑坡量的对比及其对地貌生长的影响415

第15章 四川盆地的长周期剥蚀作用与始新世古长江的贯通416

15.1 四川盆地的剥蚀作用417

15.1.1 低温热年代学分析的原理及方法418

15.1.2 磷灰石裂变径迹热年代学结果422

15.1.3 （U-Th）/He测年结果429

15.1.4 讨论429

15.2 始新世古长江的贯通432

15.2.1 裂变径迹分析的结果433

15.2.2 对三峡始新世下切作用的讨论434

第16章 龙门山隆升机制与沉积响应437

16.1 龙门山隆升机制437

16.2 龙门山活动造山带与活动前陆盆地的耦合机制441

16.2.1 青藏高原东缘的盆—山体系441

16.2.2 龙门山隆升机制与前陆盆地之间的耦合关系442

16.2.3 成都盆地挠曲沉降与龙门山下地壳流的耦合机制443

16.3 晚新生代龙门山隆升机制的沉积响应447

16.3.1 晚新生代成都盆地的底部不整合面447

16.3.2 晚新生代成都盆地的不对称充填结构448

16.3.3 晚新生代成都盆地的充填序列451

16.3.4 晚新生代龙门山逆冲—走滑作用的标定455

第17章 青藏高原东缘均衡重力异常与盆—山—原系统467

17.1 研究目标468

17.2 研究方法468

17.2.1 青藏高原东缘的均衡重力异常分带与构造地貌单元之间的对应关系470

17.2.2 青藏高原东缘的均衡重力异常陡变带与地形陡变带的对应关系471

17.2.3 青藏高原东缘的均衡重力异常陡变带与岩石密度陡变带的对应关系471

17.3 利用Airy均衡模式对均衡重力异常的反演模拟471

17.3.1 Airy均衡模式与反演模拟的方法471

17.3.2 模拟结果473

17.4 利用挠曲均衡模式对龙门山构造负载与前陆盆地挠曲沉降作用的模拟476

17.4.1 龙门山的构造负载量476

17.4.2 前陆盆地的沉降量476

17.4.3 前缘隆起的隆升量477

17.4.4 弹性挠曲模拟477

17.5 讨论478

17.5.1 对下地壳流机制与均衡重力异常相关性的讨论478

17.5.2 对下地壳流机制与汶川地震的讨论478

17.5.3 对龙门山正均衡重力异常形成时间的讨论478

17.6 结论与认识479

第18章 汶川地震驱动的构造负载量与前陆盆地挠曲沉降作用的模拟481

18.1 汶川地震的同震变形量481

18.1.1 汶川地震驱动的同震地表隆升量481

18.1.2 汶川地震驱动的同震地表沉降量482

18.2 弹性挠曲模拟的原理与方法483

18.3 弹性挠曲模拟的结果485

18.4 讨论488

18.5 结论与认识489

第19章 九寨沟地震490

19.1 九寨沟Ms7.0级地震的构造背景490

19.2 九寨沟Ms7.0级地震的地震学参数490

19.3 九寨沟Ms7.0级地震的地表变形491

19.4 虎牙断裂的活动性与历史地震492

19.5 讨论493

19.6 小结496

第20章 2017年茂县震后滑坡的形成机制497

20.1 茂县震后滑坡的区域地质地貌背景498

20.2 茂县滑坡的几何形态与参数499

20.3 茂县滑坡的沉积物特征503

20.4 滑动机制分析505

20.5 成因机制与地质条件分析506

20.6 小结512

参考文献515

附件：Field Trip Guidebook for Geology of the Longmen Shan and Geohazards of the Wenchuan Earthquake535