闵伟[1]1998年在《区域古地震研究》文中认为古地震研究是活动断裂研究内容的一部分,具有非常重要的意义。到目前为止,几乎所有的古地震研究都是针对一条断裂带或断裂段进行的,而没有开展一定区域的古地震研究,现有的地震危险性分析也是原地重复地震的危险性性分析。 在大陆内部地震原地重复时间尺度内,对于一定区域可能有多次地震发生,相邻地震之间的时间间隔远远小于原地重复地震之间的时间间隔,等于“缩短”了地震重复间隔,如果一定区域内强震活动在时间和空间上都有一定规律,那么,研究这种规律有可能找到一条以区域强震为基础的适合于大陆内部的地震危险性分析模型。 研究区地处青藏高原东北边缘与华北构造区西缘过渡部位,活动断裂十分发育,历史地震和现代地震活动十分活跃,在距今约400年前到公元1920年,先后发生5次M≥7级地震,提供了区域强震丛集的实例。因此,本文以历史强震丛集为线索,在对区内主要断裂活动特征及其相互关系详细研究的基础上,通过大量探槽资料,剖析了研究区一万年以来古地震活动在时、空、强分布上的特征,并从动力学的角度出发,解释了形成该区域古地震复发模型的机制。 以往,牛首山一罗山断裂被认为是华北和青藏高原两大构造区的边界断裂,人们一直把牛首山一罗山断裂划归青藏高原区。通过对研究区主要活动断裂晚第四纪以来活动特征的研究,我们认为最新活动的罗山东麓断裂向北已不与牛首山断裂相连,而应是黄河断裂向南扩展的结果,属于华北构造区。 海原断裂带一般分为东、中、西三段,中段和西段为两个独立的破裂段落。本次研究中,对东段通过槽探研究了其古地震,结果表明东段不是一个独立破裂段落,只是中段部分破裂事件的影响段,因此,从破裂分段的角度出发,可将海原断裂带以干盐池为界,分为东段和西段,同时破裂东、西段的地震事件称为破裂全断裂的事件。一万年以来,破裂全断裂的事件只有两次,分别发生于距今8534±80年和78年,间隔大于8千年;西段共发生5次古地震(包括上述两次全带破裂事件),规律性较好,平均重复间隔2116年,最大重复间隔2387年,最小1930年;东段共发生7次古地震事件(同样包括上述两次全带破裂事件),重复间隔平均为1410年,但规律性不如西段,最大重复间隔1890年,最小只有845年。海原断裂带古地震事件具有丛集特征。第一次和最后一次古地震都为全带破裂事件,其它古地震大致可分为4个丛集期,每个丛集期由分别破裂西段和东段的两次地震组成。 中卫一同心断裂以西梁头和双井子为界,可以分为西、中、东三段,东段为挤压构造变形区,全新世以来没有破裂事件分布,因此,从破裂分段的角度出发,将中卫一同心断裂带以西梁头为界,分为东西两段。l万年以来的古地震只有五次,东段三次,西段两次,都为破裂次级段落的地震,没有破裂全断裂的事件。最大间隔为3212年,最小为1085年,平均重复间隔为2070年。 罗山东麓断裂全长约60km,主要由五条次级断层组成,公元1561年71/4级历史地震破裂全断裂,表明它没有次一级破裂分段。探槽揭露该断裂l万年以来共发生4次破裂事件,分别为距今8200±600、5020±70、3331±120年和公元1561年历史地震,最大重复间隔3180年,最小1670年,平均2588年,中间两次地震的重复间隔明显小于其他几次地震的间隔。 根据前人的研究结果,贺兰山东麓断裂l万年以来共发生五次8级左右的地震,其时间分别为距今8240±170、6330±80、4760±80、2675±70年和公元1739年历史地震,全新世早期和晚期重复间隔长,一般大于2千年,全新世中期的两次地震重复间隔短,
徐岳仁[2]2012年在《山西霍山山前断裂带晚第四纪活动特征研究》文中研究指明霍山山前断裂带是山西断陷盆地带中部重要的边界活动断裂带之一，是我国依据历史文献记载确定的第一个8级大地震（1303年洪洞M=8大地震）的发震断层。围绕该断裂带的晚第四纪活动，包括断裂带的几何展布特征、构造地貌、活动方式、古地震等的深入研究，不仅对系统认识山西断陷盆地带晚第四纪活动历史具有重要理论意义，还对山西省的防震减灾工作具有重要的应用价值。本论文利用野外地震地质调查、遥感综合解译和多探槽古地震分析等研究方法以及AMS14C测年、DGPS测量、GIS的空间分析等技术手段，对山西霍山山前断裂带的晚第四纪活动特征进行研究：（1）揭示霍山山前断裂带作为霍山山脉的主控边界断层在新生代以来的强烈活动，其南段（霍州-洪洞一带）和北段（介休-灵石一带）在新生代以来具有一致的构造活动特征；（2）5个探槽的古地震事件分析和35个AMS14C年代结果，确认断裂带南段在晚更新世晚期以来的4次古地震事件，其中，最新一次事件对应1303年洪洞大地震，全新世中晚期以来的3次事件具有约2000年的复发间隔；（3）沿断裂带连续展布的不同层次的断层三角面、跨断裂带的河流地貌定量参数揭示了霍山山前断裂带的晚第四纪以来的强烈倾向活动特征，野外调查获取的断层产状、断层面擦痕产状及构造微地貌均显示该断裂带的活动方式以倾向滑动为主；（4）结合研究区所在的黄土高原的区域气候环境特点，分析了跨断层水系沿断裂带发生水平变位的可能成因；（5）初步讨论了霍山山前断裂带的动力学模式。本论文主要取得以下四个方面的研究结果：（1）霍山山前断裂带的几何结构特征利用高分辨率的IRS-P5和CBERS-02B卫星影像和航空照片立体像对数据，对霍山山前断裂带进行了综合遥感解译，并开展了详细的野外调查验证。该断裂带由南向北自洪洞县苏堡镇开始，经广胜寺、兴旺峪、石门峪、柏亭、兴唐寺等地，延霍州市的沙窝、观堆、李曹、三教乡、梨湾等地的山前通过，穿过仁义河后，沿霍山山脉与灵石凸起之间的断层槽谷继续往北近SN向延伸，在霍口一带逐渐转为NE向沿静升盆地东边界展布，穿过龙凤河，消失在介休市的洪山山前黄土台地一带，断裂带总长度116km，整体走向NE、NNE，倾向NW，局部产状有变化。根据断裂带的几何结构特点，将霍山山前断裂带划分为南、北2个段落，各段内又可细分为3个次级段落，分别是南段的A次级段（苏堡至广胜寺段）、B次级段（广胜寺至观堆段）、C次级段（观堆至杨家庄段）和北段的D次级段（梨湾至南车腰段）、E次级段（南车腰至霍口段）和F次级段（霍口至龙凤段），其中B、D、E次级段断层走向以NNE为主，C、F次级段走向以NE为主，A次级段受霍山主山脉高度的自北向南迅速降低和洪洞凹陷的深断陷影响，地表断层迹线并不清晰，以大量的地震形变遗迹为特征；B次级段的线性特征最为显著、也是断层构造地貌现象最为集中的段落，成为本论文探槽开挖的集中段落。（2）霍山山前断裂带的构造地貌特征①霍山山脉主山脊NNE向展布，南北两端分别止于洪洞的苏堡镇和介休龙凤镇，霍山山前断裂带发育于霍山山脉西麓，是山前松散沉积物与基岩间的分界断层，地形上该断裂带位于山前地形坡度陡变部位。②霍山山前断裂带下盘基岩山体自南向北共识别出17个一级断层三角面，和近100个次级三角面，形成时代较新的断层三角面发育在一级断层三角面中；形成时代相近的三角面形态特征也相似，其顶点高程和底边高程相近；断层三角面的形态特点显示霍山断裂带上新世以来强烈的构造抬升过程；与断层三角面相对应的断层上盘上，近断层处分布有以风成黄土为主的山前丘陵地貌，地表侵蚀活动受断层三角面流域规模限制，其水动力条件较弱，河流发育规模较小。多层次断层三角面的形态特点反映了霍山山前断裂带在新生代以来的强烈倾向活动特点。③通过跨越断裂带400余条不同规模水系的平面形态特征分析，发现南段和北段一样，在断层位置，无论是源头位于霍山主山脊的主河流还是源头在断层三角面上的次级河流均未形成系统性的的水平偏转，尽管有的河流在断层破碎带上发育横向槽谷，部分次级河流受水动力条件和山前黄土丘陵沉积的影响，表现出似左旋或似右旋的偏转，但是根据跨断层水系的偏转统计，发生右旋或左旋水平偏转的河流数量总体上不具有统计优势，不能将其作为判断断裂带发生水平走滑运动的证据。④利用30m分辨率的ASTER GDEM数据，提取了霍山地区的48条河流纵剖面，并计算它们的定量地貌参数，包括Hack剖面、河长坡降指标SL、均一化河长坡降指标SL/K和面积高程积分值HI及积分曲线。结果显示29条横跨霍山山前断裂的河流的纵剖面在断层两侧的形态显示出明显的差异，表现出明显的受断层活动控制的特征，其它没有被霍山山前断裂断错的河流，除极少部分在上游河段存在局部陡变外，纵剖面形态表现为近似下凹的指数曲线形态，显示其处于近均衡状态；48条河流的HI值及积分曲线显示了霍山地区新生代以来处于强抬升弱侵蚀状态，即所有河流均处于幼年期或壮年期。⑤48条河流的Hack剖面呈现一致的上凸形态，但上凸形态存在明显差异：未跨越霍山山前断裂的河流Hack剖面形态呈现光滑的近圆弧状；而跨越霍山山前断层的大部分河流的Hack剖面表现为一段较平缓下降后的突然陡降。一致的上凸表明了霍山地区处于构造抬升状态，且抬升速率较快；而Hack剖面的形态差异，反映了研究区内不同区域间构造活动的显著差异，跨断层河流Hack剖面上出现形态陡降特征印证了霍山山前活动断裂带作为这一区域的主干断裂在新生代以来的强烈构造活动，圆弧状的Hack剖面反映其它河流基本没有受到断裂活动的干扰。（3）霍山山前断裂带的古地震事件及1303年洪洞地震的地表破裂带霍山断裂带南段5个探槽（Tc01-Tc05）揭露的古地震事件分析表明：①研究区的地层以基岩山地和更新世以来的黄土堆积及坡麓堆积为主。区域地层对比发现，临汾盆地与太原盆地的边缘地带以黄土堆积及坡麓堆积为主，晚更新世晚期至全新世以来发育有古土壤层，特别是全新世大暖期的气候适宜期。古土壤层无论在黄土台地还是盆地沉积中都存在，具有区域性沉积特点，全新世古土壤层是探槽揭露地层中的标志地层之一。②晚更新世晚期以来至少发生4次地震事件，事件以倾向滑动为主。其中晚更新世晚期事件发生在距今12520~26380a之间，全新世中晚期以来的三次事件，分别发生在距今2650~3465a、5370~5808a和709a（1303年洪洞8级历史地震）。全新世中晚期以来的三次强震重复间隔时间约2000a。③根据构造楔规模和倾向滑动量的对比分析，全新世中晚期以来的三次古地震事件具有相近的破裂强度。④霍山山前活动断裂带以倾向滑动为主，1303年洪洞8级地震的地震形变遗迹集中发生在断裂带的南段，以砂土液化、地震滑坡、崩塌及张裂缝为主，根据野外确认的大量断层剖面及其活动时代，估计历史地震的地表破裂带的长度116m，其规模与根据历史文献得到的等震线的X度的长轴接近一致，断裂带南段的5个探槽剖面也均揭示了这次地震。沿断裂带分布的地震陡坎是断层多次活动形成的累积位移量，集中在6~10m，依据探槽剖面标志古土壤层位错量，平均单次事件的垂直位错量为2.0m，1303年洪洞地震的离逝时间距2012年已709年，形成的地表形变遗迹被人类活动和侵蚀过程破坏殆尽，野外难以与更早之前的古地震事件形成的变形区分，因此，探槽地震事件分析成为本论文恢复断裂带强震活动历史的主要手段。（4）霍山山前断裂带的活动方式、滑动速率及动力学特征①霍山山前断裂带全新世以来的活动方式以倾滑为主，兼有一定量的水平滑动分量。24组最新断层擦痕的侧伏角，集中在75°-85°之间，由此计算出倾滑分量是水平分量的3-10倍，与前人认为的以右旋走滑为主的不同，过去的研究是通过分析有限的跨断层水系（冲沟）的水平右偏转，得出以右旋走滑运动为主的认识的。实际上，跨越断裂带400余条不同规模水系的统计分析显示，发生右旋或左旋水平偏转的河流实际上不具有统计优势。②根据探槽揭示的标志古土壤层的垂直位错量，以及该古土壤层的年代数据，计算断裂带南段全新世中晚期的垂直滑动速率为0.76~1.49mm/a。③霍山山前断裂带的活动特征与区域活动构造图像具有较好的一致性。鄂尔多斯周缘断裂系的形成和发展与下地壳以下软流圈物质的上涌关系密切，软流圈上涌是各断陷盆地发展及边界断裂的活动的主要动力来源，被多种地球物理资料所证实。地震学和地球物理资料也证实临汾盆地及周边确实存在着上地幔物质上涌的现象，是造成霍山山前断裂带运动发展的主要动力。
闵伟, 张培震, 邓起东[3]2000年在《区域古地震复发行为的初步研究》文中研究指明在对青藏高原东北边缘和华北构造区西缘过渡区主要断裂活动特征 ,及其相互关系详细研究的基础上 ,通过大量探槽资料 ,剖析了研究区一万年以来古地震活动在时、空、强分布上的特征 .研究区区域古地震复发模式表现为两种密集程度不同的丛集形式 :一种是历时30 0年左右 ;另一种是历时 1 0 0 0年左右 .古地震复发行为表现为显著的阶段性和不均匀性
冉勇康[4]1997年在《我国几个典型地点的古地震细研究和大地震重复行为探讨》文中研究说明1选题的基本思想古地震是指保存在地质记录中的史前和历史没有明确记录的地震事件。古地震学则是一门揭露和研究地质记录中保存的过去地震事件的科学。它的优势在于能在很大程度上弥补仪器和历史地震记录的短暂性和局限性，使得我们能够在几个地震重复周期的时间段上认识断裂的长期活动习性和估计未来地震发生的危险性。人们开始认识到古地震现象是在一百多年以前，但是古地震学作为一门地震和地质领域的分支学科诞生于本世纪70年代末。近20来，无论世界上还是在中国，古地震学一直在进步，在减轻地震灾害的领域中发挥着重要的作用。然而，古地震研究还存在着不确定性、不完整性的薄弱环节，还没有成熟到可以为概率地震预报提供高信度的数据。古地震学就其科学意义和社会意义而言都需要深入和发展。现阶段古地震学还需要继续探讨的主要问题包括：(1)古地震的地质证据；(2)古地震年代学；(3)古地震的位移量研究；(4)古地震的完整性；(5)区域的古地震研究；(6)大地震重复的理论模型。我国的古地震研究在思路和某些具体工作上与国际总体水平是齐平的，但一些方面也存在明显不足。其中最大的差距在于工作的精细程度不够，直接影响资料的可信度。另外，全球古地震研究的诸多热点问题也是我国古地震研究未来的方向和现在研究的薄弱环节。例如，在本论文的工作开展之前，国内还未开展过用三维探槽研究走滑断裂古地震事件强度分布，即恢复古地震事件位移量的工作(国际上成功的例子也很少)；受条件的限制，一般探槽的古地震年代测定数据较少；区域的古地震复发特征的研究不够等。因此，作为一篇专门讨论古地震问题的博士论文，立足于“精细”，选择我国青藏高原东北缘的海原走滑断裂，用三维探槽的方法研究该断裂的古地震事件及其位移量；选择京西北，北东、北西两组构造交汇部位的延怀盆地正断裂，进行段落、断裂和盆地区域的古地震研究；选择京东曾发生过1679年三河平谷地震的夏垫断裂，进行平原区半隐伏断裂的古地震研究。在此基础上，探讨这三个地点的古地震重复行为(理论模型)及古地震资料在地震危险性预测中的运用问题。2研究方法和工作量为突出“精细”的研究特色，本文采取了以下技术路线。(1)在探槽布设、记录和工作量方面的具体措施是：对于海原走滑断裂，在位于两个主要活动段落边界附近、可能记录到全新世多次地震事件的高湾子地点开挖长42、宽20、深2.5-3.5m的三维探槽(由11个独立探槽组成)。探槽记录网格以1m~2为基础，加挂20×20cm~2细网。对探槽开挖地点进行经纬仪实测构造地貌图，并控制探槽坐标。测~(14)C样品15个，TL样品8个，孢粉样品12个。在此基础上，结合其它7个地点的探槽资料分析海原断裂主要活动段的古地震历史。对于延怀盆地正断裂，重新分析自己主持过的探槽研究工作，引用其他古地震研究成果。在段落、断裂和盆地区域三个层次上探讨古地震事件及其分布规律。该区利用探槽资料33个(包括深6、长20／宽5m大探槽和长75m、最高8m的大剖面)，测年样品83个。对于三河-平谷地震断层，选择1679年事件位移量适中的部位开挖长25、上宽6、下宽1.5、深6m的大探槽，并结合断层陡坎形态和其它探槽分析地震事件及其位移量。探槽测年样品19个。总之，研究工作共涉及43个探槽资料，其中27个为作者亲自主持研究；每个自己工作的探槽都按国际探槽研究的程序进行。探槽记录网格1m~2，三维探槽20cm~2，并用经纬仪控制统一坐标网；直接用于古地震事件分析的年代样品144个，其中~(14)C 52，TL 92，另外，孢粉样品14个。(2)辨别古地震事件及其位移量的主要思路和原则是：依据不同构造环境下可能保存的破裂遗迹针对性地对单个探槽进行事件识别。识别张性环境下的古地震事件证据包括三个主要方面：断层陡坎和地貌面之间的关系：多次事件复合陡坎的坡面特征；和坎前的堆积地层(崩积楔、断落塘堆积等)。识别走滑断层的古地震事件，有五条主要标志：跨断层微地貌位错；断错地层或断层束被更新地层覆盖；在未固结堆积物中的褶皱和拖移；不同地层单元沿断层面位移量的突然增加或降低；古断塞塘(坑)堆积。除此，不同期次的裂缝和构造楔、充填楔都是我们识别古地震事件的参考标志。地震引起含水砂层液化是非常普遍的同震变形现象，因此，我们在夏垫断裂的古地震研究中十分重视液化现象对古事件的指示作用。在单个探槽事件分析的基础上，利用断层窗和逐次限定方法对比同一段落的古地震事件，以及进行古地震破裂段落的划分。这种方法假定一个断层段上开挖了若干探槽，每个探槽揭露的事件次数不完全一样，然而，在不同的探槽内总有一些事件的年龄接近。尽管有些事件只确定了上限年龄，有些确定了下限年龄，有些确定了上下限年龄的区间，但它们可能共同限制了一个时间范围。这个时间范围被称为断层窗或事件窗。该方法可以有效地减小古地震研究中客观和主观因素造成的不确定性。在正断层上，利用断层陡坎高度、崩积楔厚度(半断距)和层位位差综合判断事件的位移量；在走滑断层上，通过不同期次跨断层的沟床边界、断落塘边界，分解、判断事件的走滑位移量。在海原断裂各探槽古地震的事件窗对比中，引入位移量值，使断层窗方法扩展到断层分段的运用领域。(3)在样品采集和测年值运用方面：对于重点研究的大探槽，采用20cm为间距的采样密度，有条件的地方采集两种测年方法的样品进行测年值对比；对于三维探槽，在三维空间上分析事件并采集测年样品。利用~(14)C样品的树轮校正值分析古地震年代,以减小地质历史进程中大气环境变化对~(14)C测年值的影响。(4)提出定量分析古地震重复行为的参考标准，并对本文研究地点的古地震进行重复行为分析：采用“点过程”的统计学方法定量地评价古地震时间重复的分布属性。通过变异系数评价古地震的总体分布状况(变异系数为地震重复间隔的标准差S与重复间隔平均值(?)的比)。当变异系数等于或小于0.3时，为准周期的重复形式；变异系数大于0.3，等于或小于0.5时，为准周期的变形重复模式—长短间隔相问重复模式：变异系数在约0.65～1时，可能为随机的泊松分布模式：变异系数大于0.5时，也可能成为丛集复发模式。在变异系数值在0.65～1时，为随机分布还是丛集分布则根据分布图形综合判断。以0.5个震级单位为特征地震的大小变化幅度，用我国大陆内部事件破裂长度、位移量与震级的关系．判断本文研究地点破裂段落、位移量和震级关系：M=5.1+1gL+1gD(剩余标准差0.479) M=5.9+1gL+1gD(剩余标准差0.574)时间和位移可预报重复行为的判断则依据线性方程求取“预报线”，规定资料是否符合模型有两条重要的数值标准，一是当检验水平α=0.01时，线性关系存在；二是剩余标准差σ要足够小。在线性关系存在的情况下，只有σ≤12(位移量计算单位为cm时)，才能保证模型的预测误差在20％以内。3主要结论(1)海原断裂不同时期累积的左旋走滑位移量反映出断裂带的11条次级剪切断层实际组成了三个活动段落。西段为黄家洼山南麓断层以西：中段为南西华山北麓断层：再南为南段。(2)高湾子地点三维探槽的古地震细研究揭露出全新世以来的7次古地震事件(包括1920年事件)，并获得了后5次事件的位移量，由老至新左旋走滑位移量分别为：5.6±2.3m、1.5±1.2m、1.5±1.2m、2±1m、7±0.5m；倾滑位移量为0.19～0.35m、0.27m、0.08～0.16m、0.08～0.16m、0.38m。古地震事件位移量显示，7次地震事件并不是都具有1920年海原大地震的强度。中全新世以来只有一次事件与海原大地震相近，走滑位移量达5.6m，其余位移量在1,5～2m之间。(3)对比高湾子与断裂上其它7个地点的古地震事件，获得断裂晚第四纪期间的14次古地震事件及年代(包括1920年事件)。这些事件在时间上表现出不均匀性，早期相对弱，中晚期强，最短的间隔时间仅100余年，长的近2000或2000余年。对于全断裂，事件分布更接近泊松过程，平均重复间隔为1045±750a，σ=0.72；次级破裂段的事件分布为“长短间隔相间模式”，西段平均间隔1941±727a，σ=0.38，中段中晚全新世以来的间隔为951±409a，σ=0.43；主破裂段大地震的间隔时间符合准周期模式，平均为5373±1046a，σ=0.19。另外，有三次事件破裂了全断裂，其余11次为次级段落破裂。事件的对比反映出古地震活动存在复合破裂段和西次级破裂段、中次级破裂段。同时，证明古地震事件存在跨段落的超覆破裂和未达到段落边界的回缩破裂。(4)延怀盆地发育有多组方向的活动断裂，然而，晚更新世晚期以来活动并记录有古地震事件的断裂有4条：北东向的怀涿盆地北缘断裂，矾山盆地北缘断裂和延庆盆地北缘断裂；北西向的新保安-沙城断裂。(5)怀涿盆地北缘断裂共开挖13个探槽，揭露了约4万年以来的14次古地震事件和三个独立的破裂段。单个独立段落记录有4～6次事件。沈(?)长段平均重复间隔6980±4487，σ=0.64；如果把该段落全新世以前和以后的事件分别计算，其结果分别为8075±884，σ=0.11和2700±707，σ=0.26：鸡-黄段，平均重复间隔11273±5785，σ=0.51；西(?)黄段，9400±1892，σ=0.2。而全断裂古地震平均重复间隔为2967a±1653，σ=0.56。最大间隔为6100a，最小间隔为950a。断裂上最晚的破裂事件可能与1720年沙城地震有关。(6)矾山盆地北缘断裂开挖了10个探槽，揭露了约32000年以来的7次事件和两个主破裂段。北破裂段记录了4次事件，平均重复间隔为9096±4226a，σ=0.47；南段揭露了3次事件，平均重复间隔为10775±178a，σ=0.017。全断裂平均重复间隔为5232a±1625，σ=0.31。最大为7450，最小为3450。断裂上最晚事件可能为1337年的狼山地震。(7)延庆盆地北缘断裂已有的资料显示约距今30700以来在5个几何段上发生过10次古地震事件，一些事件是单几何段破裂，然而有三次事件为多段联合破裂。单几何段一般记录有3～5次事件．平均重复间隔在4856～6450a之间。Ⅱ段平均重复间隔6450±2093a，σ=0.32；Ⅲ段4846±1150a，σ=0.24；Ⅳ段6431±473，σ：0.073。全断裂重复间隔的平均值为3359±1373a，σ=0.41。最大间隔4450a。最小间隔1150a。断裂的最晚事件可能为1484年的居庸地震。(8)新保安-沙城断裂为半隐伏断裂，长度约32km．地表有明显遗迹的地段长度2～3km。两个探槽揭露了该断裂距今23200年以来的4次古地震事件。事件的平均重复间隔为7643±401a，σ=0.05。该断裂可能为1720年沙城地震的发震断裂。(9)延怀盆地晚更新世晚期活动的4条断裂共揭露出34次事件。其平均重复间隔为1153±990a，位移量大多数在1.2m～2.2m之间。，大于3m的事件有万年发生一次的现象、(10)三河-平谷8级地震断层自从距今20000年以来共发生过4次古地震事件，其中前2次为间接标志显示的古地震事件，后2次为直接标志显示的古位错事件[包括1679年事件]。它们发生的时间分别距今为20000、13300、7500和317年、(11)现今在夏垫东兴庄-潘各庄-东柳河屯-带的地震地表形变带不仅仅是1679年一次地震的产物，而是全新世两次位错作用的结果。东柳河屯东北探槽揭露的两次事件位移量分别为1.3m(1679年事件)和1m(前1679年事件]。两次事件的已知最大合位移为3.16m[潘各庄]，分解得到1679年8级地震最大参考位移为约1.75m，前1679年事件最大参考位移为约1.41m。(12)无论是位于青藏高原东北缘的海原走滑断裂，还是北东向山西地堑系与北西向张家口-渤海构造带交汇地带的延怀盆地正断裂，以及华北平原区8级地震的发震构造，其古地震重复行为的共性在于：特征地震和准周期模式。其个性表现为海原走滑断裂特征地震的分级性明显：延怀盆地正断裂的独立段落为单级特征地震形式，多段落组合发震的现象更接近滑动可变模式(延庆盆地北缘断裂)；三河-平谷地震断层为典型的独立段落特征地震模式。海原走滑断裂的古地震历史不符合时间可预报和位移可预报模式，延怀盆地正断裂独立性较好的段落可以符合时间可预报或位移可预报模式(新保安-沙城断裂)。矾山盆地北缘断裂有“萎缩滑动”的趋势。(13)段落、断裂和区域古地震重复行为有明显的差别。大多数段落的古地震重复间隔符合准周期重复模型(a≤0.3)及其变种长短问隔相间模型(0.3＜σ≤0.5)；多段落组成的断裂，其古地震的重复行为则主要是长短间隔相间和丛集形式(σ＜0.5)；区域的古地震分布更接近于完全随机的泊松过程(0.65＜σ≤1)。但是，无论是段落、断裂或区域，古地震的分布形式都可能随时间而改变其重复形式(沈-长段、怀涿盆地北缘断裂)，即古地震重复模式具有阶段性。(14)段落上古地震重复的规律性好坏与段落的几何结构相关。独立性、稳定性好，规模相对大的段落具有较好的准周期重复性或时间可预报性(西-黄段、燕-水段、新保安-沙城断裂)；段落规模小与其它断层相关的段落古地震重复间隔的变化较大，可以是长短间隔相间或丛集的形式(沈-长段、鸡-黄段)。这反映了地震重复性与段落、断裂的相互作用密切相关。4认识上的重要进展(1)三维探槽揭露出古地震事件位移量的量级差别，进而揭示了海原断裂特征地震的分级行为，和主破裂段、次级破裂段的分段特征：(2)给出三个地点的古地震目录；(3)三个细研究地点的大多数段落古地震遵循特征地震和准周期重复模型；(4)一些段落、断裂的古地震事件分布具有阶段性：(5)古地震时间分布在准周期与丛集行为或随机行为的过渡阶段为长短问隔相间模式；(6)延怀盆地区段落、断裂和区域具有不同的古地震时间分布特征：段落多符合准周期和长短间隔相问模式；断裂多符合长短间隔相问和丛集模式；区域更接近随机的泊松过程。(7)提出当大地震重复行为出现时间上的分阶段性，或者由于特征地震出现分级的现象而导致不同强度的事件间隔时间有明显差别时，用确定性方法和与时问相依的概率方法评价大地震的危险性，需要分阶段或分级取重复间隔数值，计算反映不同间隔阶段的平均值。5问题与不足(1)海原断裂除高湾子地点外．没有开展更深入的研究工作：(2)一些古地震事件，断层窗控制的年代范围大，而计算重复间隔时，没有考虑这种误差；(3)所提出的重复模式定量标准没有作理论的证明。
余中元[5]2016年在《依兰—伊通断裂带的晚第四纪构造变形与分段活动习性》文中研究说明依兰-伊通断裂带是郯庐断裂带北段的重要组成部分,构成了我国东北地区规模最大的发震构造。不同于郯庐断裂带的潍坊-嘉山段和下辽河-莱州湾段,依兰-伊通断裂带的地震事件记录较少。自东三省有人类文字记载以来,该断裂带一直缺乏6级以上强震的历史记录。1973年有台网记录以来,该断裂带上迄今为止所记录到的最大地震发生在黑龙江省萝北县,震级为Ms5.8级。因此,普遍认为它是第四纪早期活动断裂。最新研究结果表明,依兰-伊通断裂带的舒兰盆和方正盆地存在全新世地表破裂的古地震遗迹,发生过7.0级以上强震,并且上次大震活动的离逝时间不长。这一结果改变了传统认识,同时也产生了诸多新的科学问题:(1)除了舒兰和通河2个全新世破裂段以外,是否存在其它的晚第四纪活动段?如果有,其晚第四纪以来的构造变形特征如何?(2)该断裂带的活动习性如何?是否存在分段特征?(3)该断裂带及其邻区的新构造变形特征如何?对我国东部的现今构造应力场有何启示?这些科学问题成为研究依兰-伊通断裂带及东北地区新构造与活动构造的最基础地球科学问题。因此,围绕这些科学问题,论文选取依兰-伊通断裂带作为研究对象,以活动断裂的分段研究作为主线,借助于遥感解译、野外调查、槽探与钻探、地震勘探、地震学和构造地貌等研究方法,从断裂带的不同段落在几何结构、构造地貌、活动习性和深部地球物理场的差异性等多个方面入手,综合、系统地研究依兰-伊通断裂带的晚第四纪构造变形和分段活动习性,力求科学地评价其未来强震危险性,并从区域构造角度探讨其地球动力学作用。通过本论文的研究工作,取得了如下主要成果和进展:(1)野外地质调查结果表明,该断裂晚第四纪以来活动强烈,具备强震的孕震能力和构造背景。该断裂至少发育舒兰、通河、尚志和汤原4个全新世活动段,及萝北、依兰、延寿和五常4个晚更新世活动段。这一结果从根本上改变了我们对该断裂“弱活动或不活动”的传统认识,对完善和补充东北地区的活动构造图像,及开展强震危险性分析具有重要的参考价值和指导意义。(2)通过断裂带断错地貌填图和几何结构调查认为,断裂带几何结构分段特征明显。不同段的几何图像和运动性质存在明显差异,各段规模不等,多在平面上呈左阶斜列展布,但断裂的主体已不再沿袭原来的边界断裂活动,而是迁移到盆地内部。这暗示着依兰-伊通断裂带的现今活动具有新生性,处于新生阶段的生长期或幼年期。断裂带在空间展布上具有不连续性,表现为较为明显的分段特征。各段的走向、倾向、内部及两侧地质体岩性和沉积物厚度、断裂带组合形态、断裂带宽度和分支断裂以及横向构造的发育等方面存在明显差异。断裂带各个段落沉积物厚度方面的差异比较明显,指示断裂带各段落运动性质和滑动速率方面所存在的差别;断裂带宽度的段落差异明显,段落之间存在明显的过渡区,宽度发生陡变;同时,研究发现断裂带的宽度与横向断裂的数量呈现出较为明显的正相关关系,宽度大则横向断裂数量多,宽度越小则横向断裂数量少。断裂带数量的增加多发生于界限区,对应于断裂带宽度发生显著变化的位置。综合上述几何结构差异可将该断裂分为6个主段,即沈阳-昌图段、四平-吉林段、舒兰-五常段、尚志-方正段、方正-汤原段和汤原-萝北段,长度分别为120Km、148Km、140Km、90Km、120Km和129Km,相邻主段落之间的界限区长度分别为55Km、23Km、20Km、14Km和16Km。(3)断裂带附近的地貌特征及河流水系形态分析结果表明,断裂带的构造地貌特征呈现出明显的分段特征。断裂带两侧的地形地貌起伏和断裂的几何展布存在一定的耦合关系。河谷坡降、河流弯曲度和纵剖面等地貌特征在不同段差异显著,而小尺度微观地貌的表现形式各不相同,规模不等,反映了断裂不同段的活动性存在差异。根据断裂带内部小尺度地貌的差别可将舒兰-五常段、尚志-方正段、方正-汤原段和汤原-萝北段这4个主段细分成8个亚段,即缸窑亚段、五常亚段、尚志亚段、延寿亚段、通河亚段、依兰亚段、汤原亚段和萝北亚段,长度分别为80Km、51Km、30Km、55Km、70Km、30Km、20Km和104Km。亚段界限区的长度分别为9Km、5Km、12Km和13Km,各亚段分段界限区对应着地形的突变区,和明显的地形高差起伏差异。8个新活动段形成的微地貌表现形式各不相同,陡坎、线性槽谷、小水塘和小丘陵隆起等微地貌并存;地表破裂延伸长度不一,变化幅度介于1.5Km-70Km之间;陡坎微地貌高度不等,变化从1.0m至4.4m;这些微地貌所发育的位置均位于上述主段的划分框架之内,没有突破主段的分段界限区,且较好的对应了8个亚段的划分结果。(4)通过典型点的地貌测量、年代样品测定、古地震探槽的揭露和历史地震考察,获得了该断裂晚更新世以来不同时间段的滑动速率,得到了断裂晚第四纪以来8个段落存在强震活动的证据。各新活动段除了具有相对独立的活动历史外,在晚更新世晚期和全新世晚期表现出丛集活动的特征。(5)地球物理勘探和航磁重力异常等深部探测资料表明该断裂的地表分段结果在深部有较好的对应性。断裂各段活动历史不尽相同,控制的盆地形态差异显著,断裂不同段落的强震危险性存在分段性和不均匀性。跨断裂带的地震反射剖明研究结果表明,不同段落控制的沉积盆地具有显著不同的沉积演化差异,尤其表现在控盆断裂及其结构特征等方面。断裂带的6个段落分别控制了6个盆地的结构、沉积和演化过程,差异显著。沿断裂带走向的地震震中空间分布图像、布格重力异常和航磁异常等地球物理场也存在对应的分段差异。断裂带沿走向的地震震源深度分布结果反映了不同段落地壳结构和断裂切割地壳深度的差别。综合来看,依兰-伊通断裂带存在层次分段的特征,几何结构分段、构造地貌分段、活动习性分段和深部结果具有较好的一致性,据此可将其分为6个主段和8个亚段两个不同的段落层次。主段的分段依据主要是综合分段结果,亚段的划分主要是依据微地貌和古地震的差别。但无论是亚段的规模还是亚段界限区的规模,分别都小于主段的规模,和主段落分段界限区的规模。(6)断裂带的几何结构变异(宽度陡变,走向弯曲和阶区的发育)和横向构造的发育构成了断裂带分段界限区的最主要标志。此外,断裂带宽度和断层条数的变化、地貌的陡变等在分段界限区也较为常见。界限区的几何结构多比较复杂,而各段落的几何结构则相对比较简单。绝大部分的界限区均发育有断裂几何结构的变异和横向构造,构成了分段的几何障碍体。相对于主段而言,4个亚段界限区的标志相对比较单一,主要为几何变异和横向构造的发育,但其规模均小于主段界限区。(7)依兰-伊通断裂带及其邻区新生代期间广泛发育挤压变形构造。中强地震震源机制解和野外地质调查结果表明,以松辽盆地、依兰-伊通断裂带和大安-德都断裂带为代表的东北盆地群和区域性NE向断裂现今运动性质均表现出明显的逆冲挤压特征,表明东北地区处于近EW向主应力与近SN向主张应力的现代构造应力场环境。依兰-伊通断裂带西部的松辽盆地内部广泛发育挤压反转构造。盆地内部的大安-德都断裂带平面上呈左阶雁列展布的4段,剖面上表现为宽约20-30Km的断褶变形带;地震反射剖面的综合解释结果表明,大安-德都断裂带新生代以来的构造变形表现为“断裂相关褶皱”,最新活动时代为Q2早期。如果假定其反转变形的时间为~65Ma,并假定缩短缩率固定不变,则大安-德都断裂新生代以来的缩短量约2.26Km,缩短速率约0.03mm/a。未来短时间内该断裂难以积累大于Ms7.0级地震的能量。(8)新生代构造挤压变形在东北地区可能是多阶段的过程。位于松辽盆地边缘的依兰-伊通断裂带,和盆地内部的大安-德都断裂带在新生代期间均经历了该挤压变形,形成了T02(~65Ma)、Td(~23Ma)、Ttk(~5.3Ma)和T01(~1.8Ma)4期明显的区域角度不整合界面,代表着该地区经历了至少4次强烈的幕式挤压变形。同时,该构造挤压反转可能是区域性的。三江、方正、汤原、伊通和渤海湾等东北地区一系列新生代盆地中均发生了同时期的挤压构造变形,并形成了相应的区域角度不整合界面。这指示东北地区新生代期间的区域构造应力场发生了重大改变,同时期的挤压缩短影响了整个东北地区的新构造变形,其动力学来源可能综合受控于西太平洋板块斜向俯冲和印度板块碰撞的远程效应。(9)位于松辽盆地边缘的依兰-伊通断裂带具备强震的孕育和深部背景。相反,位于松辽盆地内部的大安-德都断裂带,则只具备中强地震(M<7.0)的构造背景。这暗示着松辽盆地作为独立的活动地块,其内部变形相对比较稳定,主要的构造变形和强震活动都发生在盆地的边界断裂带上。论文的研究内容和认识在一定程度上深入了我们对依兰-伊通断裂及其邻区的新构造与活动构造研究,有助于我们认识该地区的地震活动背景,能为东北地区的防震减灾工作提供一点科学参考。
李艳豪[6]2015年在《岷江上游理县晚更新世湖相沉积的年代学和地震事件初步研究》文中研究指明古地震活动历史的连续性是将活动断裂与古地震研究应用于地震危险性预测的基础和前提。如何确保古地震记录的连续性和完整性一直是活动构造和古地震研究的难点。沉积连续的湖相地层记录了丰富的古环境信息和构造事件,有可能记录了该地区连续的古地震序列,为研究古地震提供了一个新视角。岷江上游位于青藏高原东缘龙门山断裂带,活动断裂发育,地震活动频繁。由于强烈的侵蚀作用和长期的人为破坏,很难利用探槽研究其古地震序列。野外调查中我们发现岷江上游理县杂谷脑镇保存有出露良好的连续湖相沉积,厚约23 m,且在该湖相地层中发现了液化卷曲构造、微断层、微褶皱、火焰状构造等典型古地震事件标志。因此,本文以岷江上游理县杂谷脑镇湖相沉积为研究对象,采用粒度、磁化率微观指标和震积层软沉积变形宏观指标对岷江上游理县地区湖相沉积记录进行综合分析,并利用OSL测年建立研究剖面的年代框架。初步区分了构造与气候因素对研究区沉积记录造成的影响,并初步建立了研究区地震事件序列。对岷江上游理县晚更新世湖相沉积的古地震事件进行研究,一方面可以建立岷江上游理县地区古地震事件发生序列,揭示该地区及其周边的构造活动性；另一方面,可以进一步拓展微观指标和宏观指标相结合在湖相沉积物地震信号识别和提取方面的广泛应用。本论文主要得到以下研究成果：(1)通过OSL测年方法建立了岷江上游理县杂谷脑镇湖相沉积的年代框架,得出该剖面距今约15.81-5.96 ka。(2)从研究剖面识别出28层软沉积变形构造,主要有液化脉、液化卷曲构造、火焰状构造、假结核、微断层、微褶皱及枕状构造等变形类型。根据研究区变形构造的形态特征、变形规模、空间分布、构造背景及剖面地层性质等特点,初步排除了水流作用、冰川作用和冻融作用的影响,我们认为在强烈地震构造背景下的理县湖相沉积剖面软沉积变形构造的最可能触发机制为地震。(3)通过对剖面的粒度分析,发现理县剖面粒度分布与兰州范家坪黄土剖面、叠溪新磨村剖面的粒度分布近似,有一明显的最高峰,粒径集中在10-15μm,35-45μm,表明了其为粉砂为主的风成沉积特征。根据粉尘沉积学研究,剖面中>20μm的组分应为近源沉积,其随时间突然增加后逐渐减少的特征反复出现,我们认为这种显著波动主要是由于晚更新世以来的地震在研究区触发大量滑坡使粉尘物源显著增加引起的。(4)研究剖面粒度、磁化率记录突然升高缓慢降低的特征反复出现。我们将粒度、磁化率曲线与高分辨气候记录(南京葫芦洞石笋δ18O、GISP2冰芯61801进行对比,排除气候变化所致。结合研究区软沉积变形特征,我们初步推测粒度和磁化率突然变粗缓慢变细的变化特征可能揭示了研究区在15.81-5.96 ka期间发生35次地震事件,平均复发间隔为0.28 ka。15.81-14.7 ka期间,地震活动非常频繁,可能揭示了11次古地震事件,平均复发间隔0.11 ka; 14.7-9.6 ka期间,地震活动相对减弱,可能揭示了9次地震事件,平均复发间隔为0.57 ka；9.6-5.96ka期间,地震又开始频繁,可能揭示了15次地震事件,平均复发间隔为0.24 ka。将理县剖面与叠溪新磨村剖面进行对比发现,在年龄误差范围内两者可对比事件达13次。(5)通过对岷江上游滑坡成因的初步分析我们可以得出,在降雨方面,与滑坡灾害严重的尼泊尔相比,岷江上游无论是累积降雨量还是日降雨量均未达到触发滑坡的关键阈值。在坡形方面,岷江上游的滑坡不具有暴雨触发滑坡形成的坡底峡谷地形特征,而具有地震触发滑坡形成的自上而下较为平坦的坡形坡面特征。在震级大小与滑坡面积对应关系中,岷江上游大面积滑坡分布支持地震触发,与暴雨触发的局部小面积滑坡形成鲜明对比。据此,我们初步认为,岷江上游地区晚更新世以来发育的大量滑坡由降雨触发的可能性很小,绝大部分可能为地震触发。这也为我们在研究区利用粒度与磁化率微观指标反映古地震事件的机制提供了理论支撑。岷江上游地区地震频繁,地震不仅使得研究区地表和山坡上细颗粒沉积物变得疏松而易于搬运,而且导致该区发生大量新滑坡,为研究区提供大量粉尘物源,随后被风搬运到湖里沉积下来,表现为粒度突然上升。伴随着植被的恢复和河流的搬运,粉尘逐渐减少,粒度缓慢下降。因此,构造活动地区的湖相沉积物有潜力连续记录该地区的地震活动历史。同时,这也为研究亚洲粉尘沉积的来源提供崭新的视角。
孙鑫喆[7]2016年在《玛尼地震与玉树地震发震断层的破裂特征与复发模型》文中指出55~60Ma以来,印度板块与欧亚板块发生碰撞形成了当今世界最年轻也是海拔最高的青藏高原,GPS数据表明现今这两大板块之间的相对汇聚速率依然达到35~42mm/a,受此影响,在高原内部及其周缘地震频发。前人研究表明,青藏高原周缘及其内部自南而北发育了一系列大型的活动断裂带:喜马拉雅断裂带、喀喇昆仑-嘉黎断裂带、甘孜玉树-鲜水河断裂带、东昆仑断裂带以及阿尔金断裂带等,这些断裂带将青藏高原划分为拉萨块体、羌塘块体、巴彦喀拉块体、柴达木块体等,能够产生地表破裂的高震级地震主要沿这些块体边界的断裂带发生,这些地震地表破裂的空间分布特征、破裂样式、位移量分布模式等特征是研究断层的同震活动性、沿断层的力学特征、地震复发模式的直接证据,这些自然形成的真实样本也为验证数值模拟结果的可靠性提供了对比的依据,最近取得长足进步的高分辨率遥感技术也为获得这些数据提供了可能,再结合活动构造定量研究的其他手段,如利用断错地貌获得断层长期滑动速率,利用古地震方法获得古地震复发序列等,根据这些信息就能对发震断层的长期活动性进行综合分析,进一步可以判定青藏高原上地壳变形行为、检验各种青藏高原运动学模型的可靠性。本博士学位论文通过分析地震复发模型和活动断层长期滑动习性定量研究相关的构造地貌、古地震、年代学和区域古气候变化对地貌面年代约束以及遥感技术等方法,系统研究了1997年玛尼地震和2010年玉树地震地表破裂特征、构造含义、长期滑动习性及复发模型,获得了如下主要结论:通过利用震后获取的最新的高分辨率卫星影像(0.5m)对1997年玛尼地震形成的地表破裂带进行详细填图,我们得到了全面精确的地表破裂信息,地表破裂西起(35°3'12.81"N,86°10'52.36"E),东到(35°24'7.62"N,88°0'1.81"E),全长170km,总体走向76°,同时也得到了更为精确的破裂位置和清晰的破裂样式,在此基础上主要根据破裂走向变化的几何特征将破裂分为7段,分别是玛尔盖茶卡湖西段、玛尔盖茶卡湖段、玛尔盖茶卡湖东段、朝阳湖段、朝阳湖东段、双端湖东段、东端点段。沿破裂也发育了丰富的地表破裂样式,指示了不同的构造含义:在玛尔盖茶卡湖段,由于断层走向发生明显偏转,结合断层两盘左旋走滑的运动特征,形成了局部的张性弯曲,玛尔盖茶卡湖即位于张性区域的下降盘,在另一盘则形成了相对上升的绥加山以及一系列的正断层陡坎1973年的mw6.9地震的震中也位于该区域附近,其具有的张性分量与局部构造环境相一致。在震中附近的朝阳湖段,受强地面振动和滑坡共同作用在山麓地带形成了垂直断层走向的逆冲变形,这些变形样式的形成主要受冻土控制。在朝阳湖东段北盘可以见到一系列的次级破裂,这些次级破裂和主破裂的夹角自西向东逐渐增大,这是由于破裂有在张性象限形成张性破裂的趋势造成的。在破裂的东端点段则形成了非常复杂的破裂样式,破裂走向在三联点附近发生近90°的大角度偏转,在沿弧形的先存断裂扩展后在尾端呈马尾状撒开,形成了玛尼地震的尾端构造,而没有沿原走向继续向东扩展,结合nubukik.的数值模拟结果可以发现之所以形成这样的破裂样式,是受先存断裂分布,区域主应力方向和破裂扩展速度等多种因素共同作用的。根据断层两侧地貌标志重建获得沿断层分布的210个位移数据,位移量从2m到249.8m不等,这其中既包含了1997年地震的同震位移,也包含了古地震的累积位移。通过对比根据高分辨率卫星影像进行位移重建获得的沿断层分布的最小位移量与前人利用insar得到的同震位移分布的结果,发现两种方法获得的位移分布具有一致性,以1997年地震的同震位移分布为标准,对比古地震的位移分布,可以发现断层活动存在最大为7米左右的特征位移的现象,根据河流阶地的断错量和气候变化的时间可以估算出玛尔盖茶卡断裂的长期滑动速率大约为8mm/a,这个速率略低于东昆仑断裂的其他部分,可能是由于有一部分形变分配给了其北侧的鲸鱼湖段;结合玛尼地震7米左右的最大位移,推测玛尼地震的复发周期为850~900a。根据高分辨率遥感影像结合实地调查,发现2010年玉树地震产生了总长度约65km的地表破裂,西起自隆宝镇南扎西才仁家附近(96.43863°e,33.22611°n),东至结古镇南巴曲东岸禅古寺附近(97.04354°e,3.94768°n),破裂总体走向约300°,是一个以左旋走滑为主,略有逆冲分量的地震事件,最大左旋位移为2.4米。沿断层形成了剪切破裂、张剪切破裂、挤压剪切破裂、张性破裂、地震鼓包和高原冻土区特有的冰裂缝等破裂样式,玉树地震地表破裂带整体上可划分为长约31km的结古次级地表破裂带和长约15km的结隆次级地表破裂带,两者呈左阶羽列展布,最大左旋走滑位移量分别为2.4m和0.66m,之间无地表破裂段长约17km,对应于Mw6.9和Mw6.4两个次级地震事件,这一同震位移分布样式与利用InSAR和地震破裂过程反演得出的结果相吻合。位于玉树县甘达村和石渠县满真村附近的三处河流阶地断错地貌研究表明:甘孜玉树断裂玉树段的长期滑动速率在9.7mm/a左右,这与川滇块体北边界其他段落的滑动速率协调一致,结合探槽中反应的古地震事件记录:记录到距今9.5~9.1ka、7.5~5.3ka、4.8~3.9ka、2.7ka四次古地震事件,且震级也有变化,推测甘孜-玉树断裂玉树段的复发行为更接近位移可变模型,即沿断层走向的滑动速率保持一致,但每次地震的位移并不一致,这可能是由于区域构造背景复杂,触发因素较多造成的,但鉴于得到的古地震位移分布数据还很有限,目前初步推测复发行为更接近位移可变模型。
赵仕亮[8]2016年在《五台山晚新生代抬升—剥露过程及其北麓断裂的活动性研究》文中进行了进一步梳理太行山位于中国东部一条大型构造带的中部,也是我国地貌与构造的重要分界线,五台山是太行山脉中海拔最高的山。五台山的隆起时代的确定对中国三级地貌形成时代的确定具有重要的意义。另一方面,五台山的隆升剥露过程与山西地堑系的形成过程存在着相应的对应关系,因此对五台山隆升过程的研究能够帮助了解山西地堑系的沉降历史,从而能为山西地堑系的演化研究提供佐证。五台山北麓断裂为高角度正倾滑断裂,位于山西地堑系北部,是忻定盆地北部繁代凹陷的南缘断裂。五台山北麓断裂第四纪以来活动强烈,为公元512年在代县和繁峙间发生的7?级地震和1683年原平7级地震的发震断裂。围绕该断裂的晚第四纪活动性研究,不仅对认识山西地堑系北部晚第四纪活动历史具有重要的意义,同时对山西省北部地区的防震减灾工作具有重要的参考价值。本研究采用低温热年代学方法和探槽方法,分别从百万年尺度和千年尺度来研究五台山体新生代以来的隆升剥露历史和五台山北麓断裂晚第四纪以来的断层活动性。本论文利用野外地震地质调查、遥感综合解译和小型无人机摄影测绘技术等研究方法以及AMS 14C测年、光释光测年和GIS的空间分析等技术手段,对山西五台山北麓断裂的晚第四纪活动特征进行了研究。百万年尺度-低温热年代学:主要采用磷灰石裂变径迹方法,结合前人在这一地区的热年代学研究数据,揭示五台山体新生代隆升剥露过程以及其与断层活动的关系,并对山西地堑系的隆升机制和裂谷活动的起始时间进行了讨论。五台山自北台顶向下至山前断层附近的一个高程剖面上采集了5个花岗岩样品,样品的裂变径迹年龄介于64.8-80.9Ma之间,高程和年龄无明显的正相关,表明在约65-87 Ma之间经历一个快速的冷却事件;平均封闭径迹长度在11.3-13.4μm;数值模拟结果表明8±5 Ma之前为缓慢隆升期,8±5 Ma以来为快速隆升期,这个快速冷却过程应该代表了山西地堑系(至少代表其北段)开始形成的时间。另外,通过断裂下盘山体的海拔高度和断裂上盘盆地的沉积厚度,我们得到8±5Ma以来五台山北麓断裂的平均垂向滑动速率约0.21~1.07mm/a。千年尺度-探槽方法:本文以五台山北麓断裂繁峙段的地质地貌为研究对象,分别在山西省繁峙县的大峪村和岗里村两地断裂沿线进行了无人机测量。通过三维结构的运动重建技术(Structure from Motion,SfM)进行影像数据处理,得到高精度点云数据,并通过进一步处理获得了分辨率达0.5 m的高清断错地貌正射影像(DOM)和数字高程模型(DEM)。通过对典型地区的详细野外调查和探槽手段对该段晚第四纪的活动性进行研究,得到断层晚第四纪以来主要是以正倾滑运动为主,同时我们在五台山北麓断裂沿线的大峪村、岗里村等地开挖了两个探槽,并进行了断错地貌分析和晚第四纪滑动速率计算。两个探槽共采集了11个光释光样品和5个14C样品,得到约20 ka以来的断层垂向滑动速率不低于0.4mm/a,近18 ka来该段发生过至少两次古地震事件。古地震事件和滑动速率分析表明,五台山北麓断裂晚第四纪尤其是全新世以来活动强烈,且不同段落存在明显的活动性差异。两种不同时间尺度获得的五台山北麓断裂的平均垂向滑动速率比较一致,表明其自开始活动以来处于比较强烈的构造运动状态。
张波[9]2012年在《西秦岭北缘断裂西段与拉脊山断裂新活动特征研究》文中进行了进一步梳理青藏高原东北缘是高原新构造变形的敏感地带，经历了北东向的挤压缩短和东西向的扩张，至今仍处于强烈的扩张过程中[1-4]。研究区位于青藏高原东北缘的东段，地形地貌复杂，新构造活动极其强烈。区内活动构造发育，西秦岭北缘断裂是青藏高原东北缘一条主干断裂[5,6]，其活动对区域构造地形影响强烈；高耸的拉脊山脉及两侧低缓的盆地构造也促使人们去研究其成因；研究区主要断裂活动性如何、它们的构造转换关系是什么，以及它们对研究区内地形成因的意义，这些都是有待讨论的问题。基于以上问题，论文重点研究了西秦岭北缘断裂西端的晚第四纪活动特征和1936年康乐6级地震地表破裂带，并对拉脊山断裂晚第四纪构造地貌进行了调查，结合前人的研究成果，我们得到了如下的结论：（1）西秦岭北缘断裂西段的活动由西土房一带继续向西延伸，过大夏河，经过切龙沟一直延伸至甘加盆地，甘加盆地以西未见到断裂新活动的踪迹。说明西秦岭北缘断裂晚第四纪活动终止于甘加盆地。断层活动性质以左旋走滑为主，兼具倾滑分量。得到两次全新世中期以来的古地震事件，分别为（1932±54）a B.P.和（3602±89~5880±115）a B.P.。最新一次地震的离逝时间近2000年，可以定性的认为西秦岭北缘断裂西端未来具有较高的地震危险性。这两次地震事件也对应着西秦岭北缘断裂全新世三次活动期的后两期[7-10]。（2）1936年康乐6级地震极震区地表破裂现象主要有地震陡坎、地裂缝、岩石崩塌、地震滑坡等。基岩崩塌现象沿断层皆有分布，东端的规模大于西端，且至少能识别出两期地震崩积物。地震地表变形主要集中在断裂东端，同震左旋位错约2.5m，垂直位错约0.6~0.7m，反映断层活动以左旋走滑为主，兼具倾滑分量。围子山断裂带可能经历了多期次地震活动[7]。（3）拉脊山断裂以逆冲活动为主，西段左旋走滑活动的迹象也很清晰。地质地貌调查发现拉脊山断裂以晚更新世活动为主，断错了多条冲沟的阶地，仅局部段活动时代可能为全新世早期，全新世活动的证据较少，全新世活动可能已经向拉脊山两侧盆地内部扩展，但需要更多的证据[11-14]。（4）西秦岭北缘断裂西端晚第四纪活动终止于与积石山相邻的甘加盆地一带，说明西秦岭北缘断裂西段左旋走滑分量可能被积石山或甘加盆地吸收，从而促进了积石山的隆升。积石山全新世的隆升也促使其两侧断裂以隐伏断裂或活动褶皱形式向盆地内部扩展，从而导致金城-陇西6级地震及拉脊山南、北两侧20余次中等地震的发生[11-15]。（5）结合断层活动性定量参数、历史地震和弱震活动特征，认为西秦岭北缘断裂和拉脊山断裂未来中等破坏性地震值得关注，应重点该关注莲麓盆地一带、西秦岭北缘断裂西端(离逝时间接近复发周期)、拉脊山断裂西段（日月山右旋挤压影响）和拉脊山弧顶及其北东侧盆地的大震危险性。
董绍鹏[10]2016年在《狼山山前断裂的晚第四纪活动习性与古地震研究》文中研究表明中国的活动正断层主要发育在鄂尔多斯周边和高喜玛拉雅南部的正断层系这两大区域。高喜玛拉雅南部的正断层系由于自然条件恶劣,加上断裂发育地区人烟稀少,现实防震减灾需求不强烈,目前对该系统的研究程度并不高,仅有零星的工作,而且多以定性研究为主。鄂尔多斯块体东缘和南缘和山西地堑系和渭河盆地由于位于黄土地区,严重的黄土覆盖大大加大了获取活动断裂定量数据的难度。鄂尔多斯块体西缘的银川-吉兰泰盆地由于人类长期活动干扰和古黄河严重的侧蚀作用,也导致获取活动断裂的定量数据非常困难。因此,鄂尔多斯北缘的河套盆地是活动正断层研究的理想地区。河套盆地北缘控盆断裂系自西向东由北东向狼山山前断裂、东西向色尔腾山山前断裂、乌拉山山前断裂、大青山山前断裂组成。相比之下,狼山山前断裂构造位置更为敏感、断裂地貌现象极其丰富、现实防震减灾需求强烈、研究也更为薄弱。因此,本研究将狼山山前断裂作为研究对象。目前的研究成果显示对对鄂尔多斯周边活动正断层的工作主要是定性的、描述性的研究,定量的研究工作较少。虽然后来也有学者从古地震学、断裂滑动速率等角度进行过一些定量研究,但并不成体系。而且对河套地区的活动正断层的研究,也多集中在大青山山前断裂和色尔腾山山前断裂,对狼山山前断裂涉及较少。受限于当时的技术手段,之前的定量研究工作大量基于热释光(TL)的结果。该方法对沉积物定年的不稳定性已经被学界公认。以北东走向长约160km,断裂地貌极其明显的狼山山前断裂为目标断裂,利用构造地貌学和活动构造学的研究手段,开展了断裂几何学、运动学、古地震学、构造地貌学的定量研究工作,并以此为基础,建立了狼山山前断裂的构造演化模型,对狼山山前断裂的地震危险性进行了分析,并针对获得的认识,对未来河套地区的活动构造研究指出了研究方向和目标,获得以下认识和新进展:1.在地貌遥感解译及野外调查的基础上,认为狼山山前断裂是一条以正断活动为主的断裂,控制着鄂尔多斯西北缘的构造形态和地貌特征,并在活动性调查的基础上完善了断裂的几何结构,提出了断裂几何分段模型可以达巴图庙为界,分为南北两段,各断裂段性质存在一定的差异。断裂整体形迹简单,连贯性好,主要只发育一条主断裂,不发育大规模阶区。2.以遥感解译、地貌调查及测年为基础,对山前发育的洪积地貌面进行了分期,认为狼山山前普遍发育有多期晚更新以来形成的洪积地貌面,并通过这些洪积地貌的断错特征定量研究,获得了断裂不同位置的垂直滑动速率,并发现断裂不同位置、不同时段的滑动速率存在明显的不均一性,可能反映了断层活动的不均一;3.对狼山山前断裂地貌特征分析认为,在断裂开始活动前,狼山山前已经存在一些先成河流(冲沟),断裂的活动使河流(冲沟)的形态特别是陡峭指数发生了改变,而裂点的迁移和形成也可能是断裂活动及不同段落连通的结果;狼山山前断裂现今河道的陡峭指数很好的指示了狼山地区滑动速率分布的“M”形特征,与狼山山前断裂的几何学分段模型有非常好的吻合。这种分段模型可能代表了狼山山前断裂贯通前的分段样式。狼山山前断裂中段的分段点已经进入贯通阶段,北东端的活动性要明显强于西南端的活动性。4.探槽古地震揭露的结果认为,自晚更新世晚期以来至少发生了五次地表破裂型古地震事件,由新到老依次为2.3-2.43ka BP(E1),4.41-3.06ka BP(E2),6.71-6.8ka BP(E3),7.6-9.81ka BP(E4),和19.7±4.2ka BP(E5),其中至少有三次地震事件E1,E3和E4发生了断裂全段破裂,估算震级在7.5-8级,同时提出狼山山前断裂可能是一条以不分段破裂为主要强震活动特征的断裂,其强震危险性应该引起足够的重视;5.对比研究和区域综合分析认为,鄂尔多斯北缘存在强震活动的危险,但需要综合区域的主要断裂活动及深部构造特征综合分析河套地区的强震危险性。
参考文献：
[1]. 区域古地震研究[D]. 闵伟. 中国地震局地质研究所. 1998
[2]. 山西霍山山前断裂带晚第四纪活动特征研究[D]. 徐岳仁. 中国地震局地质研究所. 2012
[3]. 区域古地震复发行为的初步研究[J]. 闵伟, 张培震, 邓起东. 地震学报. 2000
[4]. 我国几个典型地点的古地震细研究和大地震重复行为探讨[D]. 冉勇康. 中国地震局地质研究所. 1997
[5]. 依兰—伊通断裂带的晚第四纪构造变形与分段活动习性[D]. 余中元. 中国地震局地质研究所. 2016
[6]. 岷江上游理县晚更新世湖相沉积的年代学和地震事件初步研究[D]. 李艳豪. 中国地震局地质研究所. 2015
[7]. 玛尼地震与玉树地震发震断层的破裂特征与复发模型[D]. 孙鑫喆. 中国地震局地质研究所. 2016
[8]. 五台山晚新生代抬升—剥露过程及其北麓断裂的活动性研究[D]. 赵仕亮. 中国地震局地质研究所. 2016
[9]. 西秦岭北缘断裂西段与拉脊山断裂新活动特征研究[D]. 张波. 中国地震局兰州地震研究所. 2012
[10]. 狼山山前断裂的晚第四纪活动习性与古地震研究[D]. 董绍鹏. 中国地震局地质研究所. 2016