获得奖项:2021年中国地震局防震减灾科学成果奖
获奖等级:壹等
主要完成人:陈杰 李涛 李文巧 覃金堂 姚远 杨会丽 袁兆德 许建红 刘进峰 李安
成果介绍:
位于印度-亚洲板块碰撞带西构造结的帕米尔及邻区的变形过程与强震,一直是国内外地学界研究和关注的热点。由陈杰研究员牵头完成的“帕米尔-西昆仑—南天山会聚带新构造变形与强震研究”项目始于2000年,止于2018年。在多项国家自然科学基金等课题资助下,围绕新生代构造形成时间、现今构造变形的应变分配、隐伏逆断裂活动习性、强震活动与孕震环境等进行了系统研究。相关成果发表论文41篇(32篇国际SCI、9篇中文核心),累积引用达2067次。其中的8篇代表性论文,已被国内外同行引用800次(SCI引用578次,CSCD引用222次),他引645次(SCI他引456次,CSCD他引189次)。特别是2002年和2006年发表在EPSL的两篇代表性论著引起了较大的学术影响,单篇SCI他引分别为96次和178次。基于上述成果与新疆地震局合作成功申请获批科技部“新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站”。在项目执行期间培养硕士生17名,博士生5名,博士后1名,形成了一支高水平新构造与活动构造的研究团队。项目研究成果不仅对更好地理解西构造结的变形扩展过程和隐伏活动逆断层活动习性具有重要的科学意义,而且为区域中长期地震危险性判定提供了有力支撑,具有重要的防震减灾应用价值。
主要科技创新:
1. 获得了帕米尔、西昆仑、南天山构造变形的演化时序,厘定了现今构造格局的形成时间,对于认识印度-亚洲大陆的陆陆碰撞过程和变形机制具有重要意义。
图1 帕米尔-西昆仑—南天山会聚带主要活动构造的变形起始时间
2. 获得了帕米尔-西昆仑—南天山会聚带现今构造变形的完整图像,提出了公格尔拉张系是中-西帕米尔和东帕米尔分界断层的新观点,对于认识整个印度-亚洲板块碰撞变形带应变的空间分配和侧向差异,理解陆陆碰撞造山的运动学和动力学过程都十分重要。
图2 帕米尔-西昆仑—南天山会聚带主要活动构造的空间展布、变形速率
3. 基于构造地貌研究改进或建立了逆断层相关褶皱定量研究模型,填补了广泛发育的活动褶皱调节断层研究的空白,推进了活动褶皱理论的发展,为研究隐伏逆断层活动习性提供了新视角和新方法。
图3 (a)简化的纯剪切断顶褶皱模型,(b)基于地层几何形态分析的枢纽迁移模型,(c)褶皱侧向扩展模式(侧向加长和侧向旋转)
4. 系统梳理了7号地震危险区孕震背景,提出了1895塔什库尔干M 7⅟2、2015年皮山Mw 6.4、2016年阿克陶Mw 6.6等地震的发震构造。
图4 (a)2015年Mw 6.4皮山地震发震构造,(b)2016年Mw 6.6阿克陶地震同震滑动、余震分布和发震构造