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研究员

姓名 徐锡伟
性别:
电话 62009025
Email:
简介:

男,1962年生,江苏无锡人。1979年入成都地质学院三系放射性矿产地质专业学习,1986年7月和1989年12月在国家地震局地质研究所(中国科技大学研究生院)分别获构造地质专业硕士和博士学位;1989年12月起在国家地震局地质研究所从事活动构造研究,1993年至1994年东京大学理学部地理系作博士后研究,1996年12月起任活动构造研究员,1994年获中国地质学会第四届青年地质科技奖-金锤奖,1999年入选国家百千万人才工程第一、二人选,2000年获中国地震局“地震科考勇士”称号,2001年中共中央组织部、人事部、中国科学技术协会第七届中国青年科技奖,2003年再次获中国地震局科考勇士称号,2008年被中国科协授予抗震救灾先进个人,2009年被国家科技部授予野外科技工作先进个人,2010年被中国科协授予全国优秀科技工作者。目前为365bet体育网址二级研究员,主管科研和外事副所长,国家地震安全性评定委员会副主任委员,中国地震局科学技术委员会委员,中国地震学会地震地质专业委员会主任委员。

一、主要科研工作业绩

自1983年从事地震地质学与活动构造学研究以来,在邓起东院士和马杏垣先生的指导下取得以下5个方面的学术成绩:①通过对山西裂谷系主控边界断裂运动性质、盆地沉积发育历史等研究,提出山西裂谷系是一条新生代晚期的右旋剪切拉张带,是华北地区块体逆时针转动的结果;②依据大陆历史地震和活动断层古地震研究结果,提出了晚第四纪断裂作用的非线性特征概念;③通过青藏高原大型走滑断裂运动学研究,提出有关青藏高原东向运动的“叠瓦状逆冲转换—有限挤出模型”雏形;④系统论述了昆仑山地震、汶川地震和玉树地震等地表破裂组合样式、分段特征、运动学参数和破裂过程,证实青藏高原中北部确实存在东向逃逸现象,提出了地震地表破裂带具有变形局部化的基本特征,为积极主动地减轻可能遭遇的地震灾害损失提供了科学依据;⑤根据大地震现场考察结果,提出了开展城市活断层探测项目和避让活动断层的具体减灾对策。

①山西裂谷系的新构造活动特征、地震活动性、地质灾害及其形成机制

这是在邓起东院士和马杏垣院士指导下,自1983年开始至1989年做硕士、博士学位论文期间,以及90年代初参加马宗晋院士和邓起东院士主持的《临汾地震小区划和系统减灾》项目所获得的一项科研成果。通过对山西裂谷系构造地貌、盆地演化、地震与地质灾害等系统研究,给出了山西裂谷系边界北北东向活动断层右旋走滑的断错地貌证据和全新世右旋走滑速率数据,结合新生代地层和火山岩的古地磁测试结果,提出了山西裂谷系是一条受控于深部右旋剪切作用而形成的右旋剪切拉张带,并作为走滑扭动成因裂谷系(wrench dominated rift system)的实例入选1992年出版的Tectonophysics裂谷作用专刊—欧亚裂谷专题研究第一卷(见Tectonophysics,vol 208,No.1-3序),指出这一走滑扭动型裂谷系是一条新生代晚期形成的右旋剪切拉张带,是新生代晚期华北地区各级块体在青藏高原东北缘(六盘山地区)北东东向推挤作用下发生逆时针转动的结果。这一研究成果为华北最新构造变动及其相关地震孕育和发生的理论研究提供了一种可能的动力学成因解释。

②提出了晚第四纪断裂作用的非线性特征的概念

根据中国大陆新构造运动环境、典型活动断层地震活动的时空群集不规则性和相关地震构造的最新研究成果,在国际古地震研究领域率先提出了晚第四纪断裂作用的非线性特征,即特定地区主要活动断层作用具有涨落特性—具体表现为地表破裂型地震复发的一种非线性力学行为:地表破裂型地震复发型式有等间隔型、复发间隔逐渐缩短的对数型、活跃与平静相间的阶梯型等三种。其中,等间隔型为早期经典的特征地震复发模型,对数型为重复间隔逐渐缩短最后群集的复发模型,而阶梯型则反映的是复发间隔短的活跃期和复发间隔长的平静期交替模型,反映出地壳承受着粘弹性非线性变形行为。发震活动断层几何学结构的演化阶段、滑动速度和周围的介质条件等是影响地表破裂型地震复发型式的三种重要因素,深化了对复杂地震孕育和发生机理的认识,是对美国早期提出的“特征地震准周期复发理论”的冲击和挑战,领导了地表破裂型地震非线性复发模型的研究潮流,对地表破裂型地震复发规律的把握和强地震发生趋势预测也有十分重要的科学意义。

③提出了关于青藏高原东向运动的“叠瓦状逆冲转换—有限挤出模型”雏形

系统研究了青藏高原北部大型走滑断裂—阿尔金断裂带、东昆仑断裂带和鲜水河断裂带第四纪左旋走滑运动向东规则递减及其与东南侧横向逆断裂之间构造运动转换关系,以及青藏高原东南缘川滇菱形块体主控边界断裂走滑运动、横向逆断裂对走滑运动或侧向挤出的吸收作用等。其中,阿尔金断裂带中东段存在着肃北、石堡城和疏勒河等三个三联点,在它们的南侧均发育着一条向南东向延伸的逆断裂带,分别为党河南山断裂、大雪山断裂和祁连山北缘断裂等。研究表明,在阿尔金断裂带每一个三联点东西两侧其左旋滑动速率均发生突然减小,三联点附近走滑断裂和横向逆断裂上滑动矢量分析进一步表明,阿尔金断裂带沿走向滑运动速率的减少量与横向逆断裂上发生的地壳缩短率或上盘块体的抬升率相匹配,即在三联点西部的走滑运动转换成了东部横向逆断裂的地壳缩短,引起上盘山体的隆升,从而阿尔金断裂带中西段高速左旋滑动通过东部多个三联点横向叠瓦状逆断裂转换成为断块山地的隆升。因此,由于横向逆断裂存在,作为青藏高原北缘主控边界断裂—沿阿尔金断裂带左旋滑移引起的青藏高原物质或块体东向挤出量是有限的。同样,川滇菱形块体主控边界断裂,特别是鲜水河—安宁河—小江左旋断裂带、嘉丽—红河右旋断裂带、横切川滇菱形块体的丽江—小金河挤压逆冲断裂带等运动矢量分析也表明,川滇菱形块体南部滇中次级块体南东向水平运动速率较其北部川西北次级块体小2 mm/a,减小的水平运动速率被北东向的丽江—小金河断裂带吸收,转换为川西北次级块体的强烈隆升,引起地壳强烈缩短。上述研究实例给出了青藏高原中东部大型走滑断裂带晚第四纪走滑速率向东规则减小,并转化为横向逆冲作用和高原隆升的运动学图像,提出了“叠瓦状逆冲转换—有限挤出模型”雏形用于解释青藏高原东缘上地壳隆升的一种可能的形成机制,丰富了青藏高原中东部构造变形特征和隆升机理的研究内容。

④青藏高原大地震现场考察与地震地表破裂带变形局部化特征研究

通过高分辨率卫星影像解译、野外系统调查和实地考察考察测量,给出了2010年4月14日玉树地震、2008年5月12日汶川8.0级地震、2001年11月14日昆仑山8.1级地震和1997年可可西里无人区玛尼7.5级地震地表破裂的组合样式及其运动学参数,讨论了这三次地震的破裂过程和构造成因等问题,证实了青藏高原内部确实存在向东滑移现象:昆仑山8.1级地震破裂为一条走向NWW的纯剪切走滑型破裂带,最大同震左旋位移7.6±0.4 m,地表破裂带整体长426km,是迄今为止大陆型地震地表破裂带长度最长的一次特大地震,整条地震地表破裂带由以左旋走滑为主兼有逆断层分量的西段、张剪切走滑性质的中段和纯剪切走滑为主的东段等3条次级地表破裂带组成,长度分别为26km、18km和350km,即2001年昆仑山地震由震级分别为Mw6.8、6.2和8的3个次级地震事件组成;汶川地震地表破裂带最大长度为240 km,最大右旋走滑位移为4.9m,最大垂直位移为6.5m,发震断层为龙门山推覆构造带中段倾角向下逐渐变缓的逆断层;玉树地震发生在甘孜-玉树断裂带西段,地表破裂带总长约65 km,最大左旋位移2.4m,可分为2个基本段落。上述3次地震均为先存活动断层相邻段落级联破裂的结果,同时反映出青藏高原块体存在向东滑移,此外结合青藏高原大型走滑断裂带古地震探槽内新地层永久变形带宽度研究发现,地震地表破裂带局限在发震活动断层两侧30-50m范围内,个别段落可达100m左右,具有变形局部化的基本特征,为研究走滑断裂型和逆断层型地震孕育过程、破裂机制和工程危害性等提供了科学基础,也为避让活动断层灾害带提供了定量数据。

⑤倡导并实施了“城市活动断层探测”和避让活动断层的具体减灾对策

基于1999年台湾南投集集地震、土耳其伊兹米特地震现场考察得到的地震破裂带变形局部化的观测事实和地震灾害重灾带主要沿地震断层较狭窄范围内线状展布的考察结果,于1999年12月提出了城市地震构造探测的国家科学工程的立项建议,后改为“城市活动断层探测与地震危险性评价”项目,在邓起东等院士、许多科研人员和管理官员的共同努力下,最终得到了国家发展与改革委员会和地方政府相关部门的资助,实施了福州市活动断层试验探测和20个大中城市的活动断层探测项目。通过对我国20余个大中城市活动断层探测与地震危险性评价,在105条断层中甑别出了26条具有发生震级大于6.5级地震危险性的活动断层;同时,对大地震现场的地表破裂带宽度及其变形特征进行了详细研究、分析,给出了我国大陆地区活动断层永久变形带宽度的量值,为21个城市土地规划、城市建设等避让活动断层地震灾害带、以及避让宽度的相关政策的出台提供了科学依据。这是首次把活动断层定量研究应用于城市地震安全性评价工作。

二、科研活动
    1.国际学术会议或学术活动

  (1)1991年担任国际第四纪联合会第十三届国际大会(INQUA)第33条野外考察路线《Neotectonics and earthquakes of the Fen-Wei fault belt in Shanxi Province》领队。

  (2)1996年担任第三十届国际地质大会(30thIGC)T314考察路线《Neotectonics,Paleoseismology and Ground Fissures of the Shanxi (Fen-Wei) Rift System, China》领队。

  (3)2003年4月4日―11日在法国尼斯召开的欧洲地球物理学会-美国地球物理学会-欧洲地球科学联合会联合大会《Multidisciplinary studies of the November 14th 2001, Mw 7.8 Kokoxili earthquake, Qinghai Province, China》专题研讨会Co-Convener,并作题为“Re-evaluation of co-seismic strike-slip and surface rupture length of the 2001 Kunlunshan earthquake, northern Tibetan Plateau,China”报告(网站:http:// www. cosis. Net / members / meetings / programme / view.php?_id=52)。

  (4)2006北京西太平洋地球物理年会(WPGM)下设Recent Studies on Active Faults and Coseismic Ruptures of Earthquakes(T06)专题讨论会Co-Convener。

  (5)2009年12月美国地球物理秋季年会(AGU)专题Earthquake Geology and Seismotectonics of the 2008 Wenchuan Earthquake的专题召集人(Convener)

  (6)2010年12月和2011年美国地球物理秋季年会(AGU)专题Earthquake Geology in east and southeast Asia专题召集人之一。并受邀在2011年AGU秋季年会专题研讨会T42B:Lithospheric Structure of East Asia II作特邀报告:Normal- and oblique-slip of the 2008 Yutian Earthquake: evidence for block eastward motion, north Tibetan Plateau, China (Invited)。

 

研究方向:
承担科研项目情况:

    1自然科学基金委资助课题

    1)日本文部省青年特别奖励科学基金课题《日本东北前陆盆地逆断层分段活动的地貌学研究》(1993-1994)

    2)《阿尔金断裂带中西段第四纪非线性断裂作用的定量地貌学研究》(编号:49972070,2000-2003)

    3)《昆仑断裂和海原断裂地震空区间震期变形特征的GPS、INSAR和地质综合研究》(编号:40474037,2005—2007)

    4)国家自然科学基金对外交流与合作项目《汶川地震三维发震构造、现今运动状态和区域活动断层发震危险性综合评价》(编号:40821160550,起止日期:2009年-2011年)

  2国家重点基础研究发展计划项目

    1)《大陆强震机理与预测》下属课题《中国大陆活动地块的最新构造变动与时空演化过程》的子课题(川滇地区活动构造研究G1998040701-01)负责人(1993-2003)

    2)《活动地块边界带的动力过程与强震预测》下属《断裂系统的长期活动习性与强震复发行为(2004CB418401)》课题负责人(2005—2009)

  3国家科技项目
     1)中法先进研究计划(PRA)项目—《青藏高原北部主干活动断裂大地震复发间隔研究(阿尔金、昆仑和海原活动断裂)》中方负责人(2003-2004)

    2)科技部科技合作项目--《汶川地震区活动断层发震习性鉴定与重建避让带宽度研究;项目编号:2009DFA21280》(2009-2011)

    3)国家重大科学工程项目《中国地震活断层探测技术系统—城市活断层探测与地震危险性评价》首席专家,建设期2003—2008

    4)国家财政部经常性科研项目《我国重点监视防御区活动断层地震危险性评价》(2009-2020)

    5)国家地震科学喜马拉雅计划《中国地震活动断层探察》项目负责人(2010年起)

代表论著:

据国家图书馆科技查新中心检索可知,1986年至2011年6月共发表SCI收录论著46篇(其中第一著者论文14篇),引用1019次,他人引用878次;在EI数据库中被收录29篇(其中第一著者论文8篇);在CSCD数据库中被收录151篇(其中第一著者论文23篇),引用1776次,他人引用1512次。

徐锡伟及其合作者于2009年6月15日发表在《Geology》上的论文《Co-seismic reverse- and oblique-slip surface faulting generated by the 2008 Mw 7.9 Wenchuan earthquake, China. Geology, 2009, 37 (6): 515-518.》最近被著名的汤姆森-路透社(Thomson Reuters)科技信息集团旗下的《Science Watch》(《科学观察》)评选为2011年2月份地球科学领域的“Fast  breaking  papers(快速突破论文)”。汤姆森-路透社的科技专家依据其独有的《Essential  Scientific  Indicators (基本科学指标)》数据分析统计体系,对最近取得显著进展或具有特别影响的科研领域进行引用分析和评论,筛选出覆盖面很广的22个科学领域中引用率最高的论文。《Science Watch》每两个月从各个科学领域中选择一篇引用率最高的论文作为“Fast  breaking  papers”,属各领域每年前1%的顶尖论文,并在其网页上对其进行报道,可以看做是近期科学研究中的一种重要的新趋势,是科学进步的一个重要指标。到目前为止,截止2011年9月该篇论文通过Via Highwire检索SCI引文15次,通过Science网站(Web of Science)检索SCI引用65次。

1.第一作者或通讯作者SCI期刊论文

1)刁桂苓,徐锡伟,陈于高等.汶川MW7.9和集集MW7.6地震前应力场转换现象及其可能的前兆意义[J]  地球物理学报.地球物理学报,2011,54(1):128-136

2)徐锡伟,孙鑫喆,谭锡斌,陈桂华,于贵华,陈立春,李康,孙建宝,张淑萍,陈于高,陈文山,2010,5·12汶川地震地表破裂基本参数的再论证及其构造内涵分析,地球物理学报,2010,2321-1336

3)Yu, G.,X. Xu*, Y. Klinger, G. Diao, G. Chen, X. Feng, C. Li, A. Zhu, R. Yuan, T. Guo, X. Sun, X. Tan, and Yanfeng An (2010). Fault-scarp features and cascading-rupture model for the Mw 7.9 Wenchuan earthquake, eastern Tibetan plateau, China, Bull. Seismol. Soc. Am. 100, no. 5B, 2590-2614.

4)Yuan, R.-M., X.-W. Xu*, G.-H. Chen, X.-B. Tan, Y. Klinger, and H.-L. Xing (2010). Ejection landslide at the northern terminus of Beichuan rupture triggered by the 2008 Mw 7.9 Wenchuan earthquake, Bull. Seismol. Soc. Am. 100, no. 5B, 2689-2699.

5)Ren, J., G. Chen, X. Xu*, S. Zhang, and C. Mao (2010). Surface rupture of the 2008 Wenchuan earthquake, Sichuan, China, in the Qingping step-over determined from geomorphological surveying and excavation and its tectonic implications, Bull. Seismol. Soc. Am. 100, no. 5B, 2651-2659.

6)Zhou, Q., X. Xu*, G. Yu, X. Chen, H. He, and G. Yin (2010). Width distribution of the surface ruptures associated with the Wenchuan earthquake: Implication for the setback zone of the seismogenic faults in post-quake reconstruction, Bull. Seismol. Soc. Am. 100, no. 5B, 2660-2668.

7)谭锡斌,徐锡伟*,李元希等.贡嘎山快速隆升的磷灰石裂变径迹证据及其隆升机制讨论.地球物理学报,2010,53(8):1859~1867,DOI:10.3969/j.issn.00015733.2010.08.011

8)Xu X., R. S. Yeats and G. Yu. Five Short Historical Earthquake Surface Ruptures near the Silk Road, Gansu Province, China. Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 100, No. 2, pp. 541–561, April 2010, doi: 10.1785/0120080282

9)Xu X, Wen X, Yu G, et al., Co-seismic reverse- and oblique-slip surface faulting generated by the 2008 Mw 7.9 Wenchuan earthquake, China. Geology, 2009, 37 (6): 515-518. (SCI)

10)Xu X., Yu G., Chen G., Ran Y., Li Ch., Chen Y. and Chang Ch.,2009b. Parameters of coseismic reverse- and oblique-slip surface ruptures of the 2008 Wenchuan earthquake, eastern Tibetan Plateau, Acta Geologica Sinica - English Edition, 83(4): 673-684.(SCI)

11)陈桂华,徐锡伟*,于贵华,等,2009,2008年汶川Ms8.0地震多断裂破裂的近地表同震滑移及滑移分解,地球物理学报,52(5):1384-1394.

12)于贵华,徐锡伟*,陈桂华,等.汶川Ms 8.0级地震地表变形局部化样式与建筑物破坏特征关系初步研究.地球物理学报,2009,52(12):3027-3041.

13)Xu, X., Wen, X.Z., Chen, G.H., and Yu, G.H., 2008, Discovery of the Longriba fault zone i006EEastern Bayan Har Block, China and its tectonic implication: Science in China series D: Earth Science, v. 51, no. 9, p. 1209–1223. (SCI)

14)徐锡伟, 闻学泽, 陈桂华, 于贵华, 2008a,巴颜喀拉地块东部龙日坝断裂带的发现及其大地构造意义,中国科学D辑:地球科学,38(5),529-542。

15)Xu Xiwei, Yu Guihua, Ma Wentao,et al. 2008a. Rupture behavior and deformation localization of the Kunlunshan earthquake (MW7.8) and their tectonic implications, Science in China Series D: Earth Sciences,51(10), 1361-1374

16)徐锡伟,于贵华, 马文涛, 等. 2008b. 昆仑山地震(Mw7.8)破裂行为、变形局部化特征及其构造内涵讨论, 中国科学D辑:地球科学,38(7), 785-796。

17)XU Xiwei, YU Guihua, Y. Klinger, Paul Tapponnier & Jerome Van Der Woerd, 2006. Re-evaluation of surface rupture parameters and faulting segmentation of the 2001 Kunlunshan earthquake (Mw7.8), Northern Tibetan Plateau, China. Journal of Geophysical Research, vol.111, B05316,doi:10.1029/2004JB003488.

18)XU Xiwei, P. Tapponnier, J. Van Der Woerd, et al., 2005. Late Quaternary sinistral slip rate along the Altyn Tagh fault and its structural transformation model,SCIENCE IN CHINA Series D:Earth Sciences, 48(3): 384-397.

19)XU Xiwei, WEN Xueze, YU Guihua, et al.,2005. Average slip rate,Earthquake rupturing segmentation and recurrence behaviour on the Litang fault zone, western Sichuan Province, China. Science in China Ser. D Earth Science, 48 (8):1183-1196。

20)XU Xiwe (徐锡伟), WEN Xueze(闻学泽), ZHENG Rongzhang (郑荣章),等, 2003. Pattern of latest tectonic motion and its dynamics for active blocks in Sichuan-Yunnan region, China. SCIENCE IN CHINA (Series D), Vol. 46, Supp. 210-226.

徐锡伟等,2003,川滇地区活动块体最新构造变动样式及其动力来源,中国科学,33(增刊):151-162。

21)Xiwei XU, Wenbin Chen, Wentao Ma, et al, 2002. Surface Rupture of the Kunlun Earthquake (Ms8.1), Northern Tibetan Plateau, China. Seismological Research Letters, 73(6): 884-892.

22)Xu Xiwei, Deng Qidong, 1996. Nonlinear characteristics of paleoseismicity in China, Journal of Geophysical Research, 101(B3):6209-6231.

23)Xu Xiwei, et al. 1995. Restraining step behaviour along the Nobi fault system, Central Japan. Journal of Structural Geology, 17(11): 1579-1585.

24)Xu Xiwei, Ma Xingyuan & Deng Qidong,1993. Neotectonic activity along the Shanxi rift system, China. Tectonophysics, 219:305-325.

25)X. W. XU, X. Y. MA, Q. D. DENG,1992. Neotectonics of the Shanxi rift system, China. Annales Tectonicae, Special Issue, supplement to volume Ⅵ, 40-53.

26)Xu Xiwei & Ma Xingyuan, 1992. Geodynamics of the Shanxi rift system, China. Tectonophysics, 208: 325-340.

2.专著或行业标准目录

1)徐锡伟,吴卫民,张先康,等,2002,首都圈地区地壳最新构造变动与地震,北京:科学出版社,376pp.

2)朱金芳,徐锡伟,黄宗林,等,2005,福州市活断层探测与地震危险性评价,科学出版社,300pp.

3)徐锡伟(主编),2009,5·12汶川8.0级地震地表破裂图集,地震出版社,112pp

4)Huilin Xing & Xiwei XU, 2011, M8.0 Wenchuan Earthquake, Lecture Notes in Earthquake Sciences, v.123, Springer. 191pp.

5)中华人民共和国行业标准,活动断层探测(DB/T 15 - 2009),中国地震局发布,地震出版社,21pp(徐锡伟为第一起草人)。

获奖及荣誉: