丽江—小金河断裂南段全新世古地震研究

丽江-小金河断裂是川滇菱形块体内部的一条重要活动断裂,它将川滇菱形块体一分为二,成为陆块内一条重要的横向活动构造带。通过地质学和现今地壳形变观测的方法,获得的丽江-小金河断裂活动速率均在3~5mm/a左右,属于活动强烈的活动断裂。并且该区域破坏性地震频发,本文通过古地震探槽的开挖,对丽江-小金河断裂南段的古地震进行分析,并结合历史地震记录,得到了几点认识:①全新世以来,丽江-小金河断裂南段发生了至少三次古地震事件,分别发生在6540±100 cal yr BP至5420±160 cal yr BP之间、2770±40 cal yr BP至770±100 cal yr BP之间,以及最新地震时间晚于770±100 cal yr BP。②探槽揭露的最新一次古地震事件很可能为历史地震记录的1751年5月25日剑川63/4级地震。     

1996年川滇地区发生的一次应力转向事件

1994— 2 0 0 0年间川滇地区小震震源机制解的分析结果显示 ,川滇地区的应力场存在以丽江—小金河断裂为界的分区特征 :丽江—小金河断裂以北地区 (北区 )存在双重力源应力场 ,而南部地区(南区 )应力方向单一 ;并发现北区在 1996年前后发生过一次应力场转向事件 ,转变前后的应力主轴方位分别对应双重力源的两个方向 ,反映了双重力源在北区随时间的相互作用。南区应力场较为平稳 ,在此期间几乎无变化。GPS测量结果显示 ,1998— 2 0 0 0年丽江—小金河断裂带的活动方式与新构造运动时期的累积位移相反 ,也表明了川滇北部地区应力场发生了转变。     

川滇地区重力场特征与地壳变形研究

对川滇地区重力场特征进行了研究,获得了研究区内地壳厚度分布及变形特征。总体上,研究区内地壳厚度从西北向东南逐渐减小。川滇菱形块体中内部出现了广泛的地壳增厚现象,并可能一直延伸至菱形块体的最南端。丽江-小金河断裂带在重力场特征上表现为龙门山断裂带向西南的延伸,其东侧主体构造走向等特征与扬子地块一致,推测丽江-小金河断裂带与龙门山断裂、红河断裂带一起构成了扬子地块的西边界。滇西地区布格重力一阶导数与现今地壳变形格局总体一致,主体构造方向为北北西-近南北向,代表了“新”构造主体构造线的方向;上延至45km后,主体构造上转变为以近东西向为主。     

新疆天山南部北轮台断裂古地震事件反演

北轮台断裂是一条全新世活动断裂,全长约70km,构成了南天山南麓与山前洪积扇的界线。该断裂晚第四纪期间活动性较强,为准确分析北轮台断裂的古地震特征,在野外地质调查的基础上,对变形的微地貌进行测量,在阿克艾肯和帝禾农业两段开挖两个大型古地震探槽,对北轮台断裂古地震进行了反演模拟推演。结果显示:北轮台断裂古地震活动频繁,阿克艾肯段探槽剖面记录到3次古地震事件,垂直累计位移量4.5m,根据逆断层变形特征,建立古地震模型反演分析,多次古地震事件属于原地同震复发,最新一次古地震事件造成的地表垂直位移量为1.5m左右;帝禾农业段活动性稍弱,对探槽剖面影像解译分析,该段记录古地震事件两次,最新一次事件垂直位错量达到1.1m。北轮台断裂记录的古地震事件与上盘存在侵蚀不整合面、下盘存在生长地层的规律一致。     

怒江断裂带邦达断裂中段全新世活动证据及其古地震记录

活动断裂带常是大地震的发震构造,并诱发地质灾害,产生黏滑位错和蠕滑变形,并形成断裂破碎带,进而对城市和工程安全直接造成威胁。因此,厘定活动断裂的空间几何展布、活动性对工程地质研究和防灾减灾具有重要的指导意义。通过遥感解译、错断地貌、槽探和14C测年,对怒江断裂带邦达断裂中段的发育分布特征与活动性进行了调查研究。结果表明：邦达断裂中段在1457±51 a BP/1598±47 a BP 发生过古地震事件,为引发中强地震的全新世活动断裂。断裂活动主要受控于川滇菱形块体的南向逃逸挤出和印度板块NEE向直接挤压作用,表现为走滑兼有逆冲分量的高角度活动断裂。该研究为了解怒江断裂带邦达断裂中段活动性和工程抗震设防提供了基础资料。     

怒江断裂带邦达断裂中段全新世活动证据及其古地震记录

活动断裂带常是大地震的发震构造,并诱发地质灾害,产生黏滑位错和蠕滑变形,并形成断裂破碎带,进而对城市和工程安全直接造成威胁。因此,厘定活动断裂的空间几何展布、活动性对工程地质研究和防灾减灾具有重要的指导意义。通过遥感解译、错断地貌、槽探和14C测年,对怒江断裂带邦达断裂中段的发育分布特征与活动性进行了调查研究。结果表明：邦达断裂中段在1457±51 a BP/1598±47 a BP 发生过古地震事件,为引发中强地震的全新世活动断裂。断裂活动主要受控于川滇菱形块体的南向逃逸挤出和印度板块NEE向直接挤压作用,表现为走滑兼有逆冲分量的高角度活动断裂。该研究为了解怒江断裂带邦达断裂中段活动性和工程抗震设防提供了基础资料。     

RESEARCH ON LATE QUATERNARY PALEOEARTHQUAKE ON TAZANG FAULT ON THE EASTERN SECTION OF THE KUNLUN ACTIVE FAULT

塔藏断裂位于东昆仑断裂带东段,属于“玛曲空区”范围,汶川Ms8.0级地震对该区域造成了应力的加载,但是本区尚未开展古地震方面研究,地震危险性认识不足.通过断错地貌实测、古地震探槽、14C定年等方法,在坡中谷、断塞塘附近位置开挖两处探槽,获得了一些古地震方面的认识.探槽附近微地貌测量结果表明,断错量主要分布在两个范围区间72m和71m,以及27m,25和22m,两区间之间近倍数关系,推测由多次地震事件造成.两处探槽采集14C样品共计19个,探槽剖面分别记录了2次古地震事件,事件发生的层位与年龄具有一定的可比性,经逐次限定后得到2次古地震事件,时间分别为320±30～500±30aB.P.和2730±30 ～ 2840±30aB.P.;最近一次古地震离逝时间为320±30 ～ 500±30aB.P.;实际重复间隔约为2300a,与东昆仑断裂玛曲段的重复间隔较为接近.     

基于LiDAR的海原断裂松山段断错地貌分析与古地震探槽选址实例

基于高精度机载Li DAR数据在GIS平台的地貌因子渲染分析,对海原断裂老虎山段松山地区古地震研究点进行高精度大比例尺(1∶1000)地貌填图,勾勒出研究点微地貌空间展布和断裂高精度几何形态。通过对松山古地震研究点2个新探槽的开挖,结合细致的探槽解译、地震事件识别与分期、年代学样品测试,得出5次37380±880BP以内的不连续古地震序列。通过对比此处已经开挖的各自相距不足150m、分布于断裂同一段落的4个古地震探槽的微地貌位置、沉积特征和地震事件信号强弱,发现即使相距不远,不同微地貌位置古地震探槽揭示的古地震现象也会有显著差别。这种差别凸显了古地震研究结果,如揭示的事件证据和个数等与探槽点位置的选取有较强的依赖性。综合对比分析表明,较低的地势、低能静水环境、高沉积速率、细粒的沉积物源区及连续的沉积环境是走滑断裂上开展古地震研究的优选地貌位置。实例表明,基于高精度地形数据对研究点开展精细地貌填图揭示微地貌时空演化,从而在探槽开挖前对古地震研究点的构造地貌优劣进行充分评价是提高古地震研究质量的必要程序,同时也显示出高精度机载Li DAR数据在活动构造研究中的重要新应用。     

以海原断裂甘肃老虎山段为例浅析走滑断裂古地震记录的完整性——兼论古地震研究中的若干问题

在简单介绍海原断裂老虎山段松山探槽点古地震工作的基础上,分析了制约走滑断裂上古地震记录完整性的因素。松山探槽点跨断裂开挖的2个探槽揭示颜色和粒度不同的地层互层的沉积序列呈近水平面状展布。在断裂带内地层发生错断、旋转和拖曳等变形现象。多个层位上的这种变形表明该点揭示了6次古地震事件。炭屑的~(14)C年龄限定了6次事件均发生在距今3500～3900年以来,其中最新的4次事件从老到新分别为0～410aAD、890～1000年之后不久、1440～1640 aAD和1990年景泰-天祝Mw5.8级历史地震。该序列及其他例子表明连续的、高沉积速率的微构造环境是走滑断裂上探槽选取的重要原则。     

丽江地震区应力场研究

通过现场调查工作,研究了丽江地区主要活动断裂的特征及现代活动性,分析了该地区构造应力场演化历史及现今构造应力场特征,探讨了丽江地震产生的机制,然后用离散元方法对该地区现今应力场进行了二维模拟,并进而深化了对丽江地震区应力场的认识。丽江地区处于川滇菱形断块的西南部,巨甸-九子海断块二级断块中的玉龙雪山-九子海三级断块上,该断块介于近南北向的楚波-白汉场断裂、北东走向丽江-小金河断裂和北西向中甸-永胜断裂之间,平面上成一顶角向东的三角形。在近南北向现今应力场的作用下,北东向的丽江-小金河断裂左旋走滑,北西向的中甸一永胜断裂右旋走滑,使两者所夹持的巨甸-九子海断块的主体部分发生向西的位移,在两者的复合部位,即断块的尖端附近,形成了局部的近东西向的拉张应力环境,从而使处于该部位的南北向玉龙雪山东麓断裂于1996年2月3日因发生了正断错动而导致了7．0级地震的发生。该地震后第三天,在其震中的正南方又发生了一次6．0级余震,其地震破裂是由北向南的一种撕裂,进而说明,本次地震的发生是由于玉龙雪山东麓断裂与中甸一永胜断裂复合部位拉张应力的强烈集中造成的。     

青藏高原东南缘丽江—剑川地区地应力测量与地震危险性

为获得川滇块体腹地现今的地应力场,分析边界断裂发生地震活动的危险性,进而探讨块体运动的动力学特征,2010—2011年,在青藏高原东南缘丽江—小金河断裂带西南段的丽江—剑川地区,开展2个300m钻孔水压致裂地应力测量。地应力测量结果揭示了研究区地壳浅表层现今主应力的分布规律。结合研究区部分中强震震源机制解及20世纪80年代地应力结果,分析了跨度近30a后该区构造应力场的变化特征,进而探讨了其动力学指示意义。依据断层滑动摩擦准则,讨论了丽江—剑川地区现今地震活动危险性。     

巴颜喀拉块体内部五道梁-长沙贡玛断裂中段全新世活动及最新古地震证据

为揭示巴颜喀拉块体内部构造变形特征,基于地震地质调查和新年代学方法研究了五道梁-长沙贡玛中段的最新活动性.地质地貌和探槽揭露的证据显示,五道梁-长沙贡玛断裂中段为全新世活动的左旋走滑断裂,也表明其作为巴颜喀拉块体内部的主干断裂之一,具有孕育和发生强震的构造条件.该断裂中段的最晚一次古地震事件发生在（4 409~4 225）a BP之后,距今可能超过千年;而且近两年来断裂中东段小震活动频繁,2020年4月1日发生了5.6级中强地震,其未来的地震危险性需引起关注.      

甘孜玉树断裂带第四纪活动特征

甘孜-玉树断裂带位于西金乌兰湖一玉树断裂带的南端,广义的鲜水河断裂向西北延伸的部分,是青藏高原川滇菱形块体向东挤出的北部边界,其结构较为复杂,根据其活动性的差异可分为3个段落：南段由一组斜列的左旋断裂组成,断裂活动形成甘孜左阶拉分盆地,岩桥区地震活动强烈;中段以强烈走滑运动为主,并在断裂北侧形成一系列断陷盆,现今无地震记录;北段自邓柯向北转折,由主干断裂及一系列羽状断裂斜截复合,且以左旋走滑为主,与断裂有关的断陷盆地都发育在断层的西侧,地震活动分散,且活动性较弱。断裂带上的玉树-竹庆段断层谷地是南水北调西线侧雅金沙江-雅砻江调水线路的必经之地,强烈的断层活动以及形成的宽广的构造破碎带,将给工程施工和工程运行带来巨大的困难。     

海原断裂干盐池探槽揭示非特征性古地震序列

海原断裂是青藏高原东北缘一条重要的陆内活动左旋走滑断裂,于1920年发生过里氏8?级特大地震,形成约230km的地表破裂带和高达10.2m的同震左旋位移。该断裂的大地震复发行为特征一直是地震地质学家关注的重点,然而现有的认识需要更多以精细沉积地层约束的古地震数据的验证。基于此,在海原断裂中段干盐池盆地成功开挖了数个大型三维探槽,揭露了清晰的韵律性、面状展布地层和丰富的古地震事件证据。在探槽上部2.5m厚的最新细粒沉积层序记录了AD 1500以来的3次地震事件。基于地层中~(14)C样品的结果和历史地震史料的考证,限定这3次地震事件分别对应于AD 1920年、AD 1760年(或1709年)和AD 1638年的地震,但其震级差别很大。除了最新一次地震,即1920年海原大地震的震级为8?级,其他2次地震事件的震级较小,均小于7级,说明海原断裂上伴生有地表破裂的地震不全是特征型地震事件。结果表明,古地震探槽中揭示的地震强度不一定相同,而且中等震级地震也可以产生地表破裂,其地层证据在合适的条件下,如无沉积间断、沉积速率大等环境能在地层中得到保存。     

牛首山-罗山断裂带北段柳木高断裂第四纪活动特征

牛首山-罗山断裂带是青藏高原东北缘弧形断裂系最外缘断裂带,自南向北由固原断裂、罗山东麓断裂、牛首山断裂及三关口断裂组成。通过遥感解译、野外调查及探槽揭露等方法对牛首山断裂北段柳木高断裂第四纪几何学、运动学特征进行了研究,并通过断层截切地层关系及年代学测试,限定了该断裂第四纪演化过程及全新世的地震事件。研究结果表明,柳木高断裂上新世至晚更新世自南西向北东逆冲,晚更新世至全新世左行走滑逆冲,表现为正花状构造,而全新世则发生了正倾滑运动。全新世期间,1690±30 yr BP（公元320-415）之后发生了一次古地震事件,推测柳木高断裂可能是公元876年青铜峡南6.5级地震的发震断裂。柳木高断裂第四纪早期活动特征与固原断裂、罗山东麓断裂及牛首山断裂一致,是青藏高原北东向持续扩展引起的,而全新世的正倾滑运动可能与银川地堑的伸展作用有关。      

龙门山前山断裂大地震原地重复发生的地质地貌证据

龙门山前山断裂大地震是原地重复发生的吗？针对这一问题,对前山断裂的同震地表形变带进行了追踪,并选择5.12汶川地震区九龙、白鹿以及汉旺等3个地点开展了古地震探槽研究工作。调查结果是： 前山断裂5.12地震地表形变带基本沿1 ∶200000地质图上先存基岩断裂发育,但仅限于通济－安昌以南段; 白鹿－八角一带同震地表形变带继承先存断层陡坎或断层沟谷发育; 偏离先存断裂而被一些学者视为断裂全新世活动重要证据的永安附近T1阶地上线性陡坎实为废弃河岸; 白鹿、汉旺探槽剖面揭示这两个地点5.12汶川地震之前至少有过一次古地震事件。这些研究结果表明前山断裂大地震是沿晚第四纪活动断裂原地重复发生的,此次地震是沿先存活动断裂又一次发生的大地震事件,为大地震原地复发模型提供了一个新的震例支持。在沿该断裂周边进行规划建设时应当合理避让。     

川西理塘断裂带奔戈- 村戈段古地震事件及其非均匀性活动特征

在对青藏高原东南缘地区的理塘左旋走滑活动断裂带野外调查研究中,在其奔戈- 村戈段开挖了两个探槽LT1301和SLT1204。在对两个探槽上所揭示出的古地震事件进行详细划分的基础上,结合所获得的10个OSL年代样品和13个14C年代样品的测试年龄,对理塘断裂带北段的古地震事件发生时代进行了厘定。结果表明2个探槽共揭示出至少4次古地震事件,其中小规模的探槽LT1301仅揭示出1次古地震,可能为发生于公元1729年的历史地震,或是可能发生于距现在950a~1. 0ka之间的一次大地震,由于关键部位年代数据不足,上述两种可能性尚无法明确。较大的探槽SLT1204揭示出包含有探槽LT1301中古地震事件在内的古地震4次,最早的古地震事件I发生于9. 9ka之前,而事件II、III和IV则发生在公元1729年~4. 8kaBP之间,复发间隔为约1. 6ka。川西理塘断裂带北段的古地震研究结果表明,该断裂的大地震复发具有非线性特征,不符合特征地震模式,其中全新世晚期的大地震活动频率明显增大,表明它正处于丛集活动阶段。     

剑川—德钦一带的地热异常:对川滇菱块西北边界和地震活动性的意义

为研究川滇菱块西北缘剑川-德钦一带地热场空间分布特征,探索地热异常区与断裂及地震活动性的关系以及活动块体边界问题,运用4种传统地热温标和多矿物平衡法综合估算了川滇菱块滇西北地区(德钦-维西-剑川-丽江-中甸) 91个地热温泉的最有可能的热储温度,通过克里金插值方法获得了滇西北地区的热储温度空间分布。结果表明,地热异常区主要沿德钦-中甸-大具断裂及其以北的多条近南北向金沙江断裂的分支断层展布,澜沧江断裂带、维西-马登断裂、玉龙雪山东麓断裂和中甸-龙蟠-乔后断裂局部分段表现地热异常;地热异常区的地理展布大致反映了德钦-中甸-大具断裂与金沙江断裂带共同构成了川滇菱形块体的西北边界;绝大多数中强地震震中位于地热中-高值区即地热的横向梯度带上,德钦-中甸-稻城一带地热横向梯度变化较大且历史上强震稀少,未来的地震危险性值得关注。     

东昆仑南部西大滩断裂的地震鼓包及形成时代

在昆仑山南部西大滩与东大滩谷地,沿西大滩活动断裂发育大量串珠状斜列分布的地震鼓包,与不同类型的地震破裂、地震楔、地震陡坎和地震凹陷伴生,在探槽剖面表现为全新世砂土层和晚更新世砾石层的背斜褶皱变形;地震鼓包长轴走向290°~300°,与西大滩活动断裂呈10°~20°交角,锐角指示西大滩断裂左旋走滑运动方向。对探槽剖面不同层位的沉积物、断层破碎带和地震崩积楔分别取样,进行热释光和光释光测年,发现西大滩断裂的地震鼓包主要形成于全新世早期,对应于10.2ka BP、8.6~8.7ka BP、7.0ka BP、6.10ka BP4期古地震事件。估算西大滩断裂全新世早期强烈地震的复发周期为0.9~1.7ka,断裂左旋走滑速率为5.3~10.0mm/a,平均约7.7mm/a。全新世晚期西大滩断裂的构造活动性显著减弱,强烈地震向南迁移至库赛湖断裂。     

新疆阜康断裂带甘河子段晚第四纪活动特征

为了解阜康断裂晚第四纪以来的活动特征, 准确评价该断裂的大震危险性, 在野外地震地质调查的基础上, 对变形的微地貌进行了测量, 开挖了2个大型古地震探槽, 并采集了系列释光年龄样品, 对阜康断裂甘河子段进行了细致研究.甘河子断裂段是一条全新世活动断裂, 全长约33 km, 构成博格达北麓与山前冲洪积扇的界线.该断裂晚第四纪期间活动性较强, 运动方式以向盆地方向的逆冲为主, 形成了一系列地质地貌现象.晚第四纪晚期以来, 断裂的平均垂直滑动速率在0.34~0.43 mm/a.全新世中期以来, 断裂有过2次古地震事件, 断裂大震(特征地震)的复发周期为2 100~3 750 a, 最新一次古地震事件造成的地表垂直位移量为1.5 m左右, 对应的古地震震级在7.2~7.4之间, 该次古地震事件离逝时间已达4.11 ka, 目前该断裂已经累积了较高能量.