鲁甸MS 6.5 地震发震断层地表破裂特征、相关古地震的发现和年代测定

鲁甸M_S 6.5级地震发生后,余震分布呈现两个优势方向,其发震断层是NE向的昭通-鲁甸断裂,还是NW向的次级断裂,引起了广泛的讨论。详细的野外调查发现,从龙头山镇南东方向的谢家营盘-光明村-王家坡一线N22°W~N55°W走向断续展布长约8 km地表破裂带,呈左行右阶排列,伴有30~35 cm左右的走滑分量,局部走滑分量达40~60 cm,表明此次地震的发震构造为北西走向的包谷垴-小河断裂。探槽工程揭露出发震构造光明村-小垭口段4次古地震事件;8个炭屑样品的14C测年分析表明,事件E1可能发生在9190-8870 BC,E2为1000 BC至900 AD,E3为910-1240 AD,最新一次事件E4为2014年鲁甸MS 6.5级地震。该研究表明,云南地区6.5级强震可以产生地表破裂并可能在地质记录中留下遗迹。结合本次地表破裂特征,影像几何不连续以及探槽剖面揭露出古地震断面信息容易隐形等特征表明,包谷垴-小河断裂在历史活动中强度不大,属中强地震发震构造。     

地表探槽断裂岩岩石磁学揭示汶川地震断裂带不同滑移机制

岩石磁学能揭示岩石的磁性矿物组合,通过断裂岩不同的磁性矿物组合可揭示地震过程中磁性矿物变化、地震摩擦温度及地震滑移机制等基础地震地质问题。2008年Mw 7.9级汶川地震使两条断裂带同时发生地表破裂,包括映秀-北川和灌县-安县断裂地表破裂带,破裂带上地震断裂岩为岩石磁学提供了大量的研究对象。本研究主要以汶川地震地表破裂带上两个探槽内断裂岩为对象,包括映秀-北川地表破裂带上的八角庙探槽和灌县-安县地表破裂带上的九龙探槽,结合目前已发表的地表及WFSD-1孔的研究成果,从岩石磁学角度探讨汶川地震断裂带经历的地震滑移机制:1综合映秀-北川地震断裂带上八角庙探槽和其它位置的断裂岩岩石磁学研究,结果显示该地震断裂带附近断层泥的高磁化率源于新生的亚铁磁性矿物,如磁铁矿和磁赤铁矿等,故映秀-北川地震断裂曾经历高温快速热增压地震滑移机制;2灌县-安县地震断裂带上九龙探槽内断层泥略低的平均磁化率源于其铁的硫化物含量比断层角砾及侏罗纪砂岩多,铁的硫化物可能源于地震过程或断裂岩抬升到地表后的地表作用,如果断层泥中铁的硫化物多含量源于地震过程,则灌县-安县地震断裂带曾经历低温慢速机械润滑地震滑移机制;3两条断裂经历的不同地震滑移机制可能受控于断裂深部结构,如断层产状,映秀-北川地震断裂带的陡倾角易产生高温快速地震滑移,而灌县-安县地震断裂带的缓倾角更易产生低温慢速地震滑移。     

海原活动断裂带破裂行为特征研究

通过对海原断裂带18个探槽资料的研究，分析得出海原断裂带是10ka以来共发生10次古地震事件，这些古地震事件具有分级破裂的特征，第一次和最后一次是沿全断裂的破裂事件，其他都是沿次级段落的破裂事件。在时间上，古地震事件的分布是不均匀的，具有丛集的特征；在空间上，具有西段或中东段（中段）来回迁移的特征。沿全断裂的破裂事件震级约8．5级左右，沿次级断裂的破裂事件震级约7．5级左右。     

龙门山中央断裂北川－邓家一带古地震初步研究

龙门山断裂带是否存在类似汶川5.12大地震的地质记录,是地震科学工作者所关注的科学问题之一。处于中央断裂带中段和北段分界地区的北川－邓家一带,古地震研究对认识整个龙门山断裂带的大地震复发特征有重要意义。沿北川－邓家地震地表破裂带,可能有过早期活动,并兼顾是否有较多细粒第四纪沉积物,以便能较清晰地分析、判断古地震事件以及采集测年样品,所以我们在沙坝1组、和尚坪和邓家海光6组等3个地点开挖了4个探槽,并进行了断错地貌的实测,发现了该地区明显的古地震遗迹,以及该地区特殊的正断层地表破裂样式。通过探槽和实测地貌情况与前人在龙门山中央和前山断裂带的古地震研究结果的对比分析,结果显示该地区至少发生过两次地震事件(包括5.12地震事件在内),与龙门山中央和前山断裂大部分地点已揭露的古地震事件相吻合。而通过对该地区地貌侵蚀特征与地震陡坎的高度变化分析,可以得出该地区之前的地震事件与5.12地震的大小相近。     

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。     

鲜水河断裂带色拉哈—康定段新发现的活动断层：木格措南断裂

鲜水河断裂带位于青藏高原东缘,是中国大陆内部地震活动性最强的大型活动断裂带之一。大量研究证据表明,鲜水河断裂带色拉哈—康定段未来几十年内发生破坏性强震的风险较高。目前正在规划建设的国家重大交通基础建设工程——川藏铁路,将在康定折多山地区直接穿越鲜水河活动断裂带。本研究通过高分辨率卫星影像的地质地貌解译和详细的野外构造地质填图,新发现一条发育于色拉哈断裂和折多塘断裂之间折多山花岗岩体内的长约24km的全新世活动断层,该断裂空间上可分成北、中、南三段,呈(正滑)左旋右阶雁行状排列,并将其命名为“木格措南断裂”。该活动断裂的发现对完善鲜水河断裂带色拉哈—康定段的精细几何图像和构造组合特征,准确评价鲜水河断裂带的地震危险性具有重要意义,并为川藏铁路施工建设和安全运营提供了重要科学数据支撑。     

玉树地震序列重新定位及其地震构造研究

对玉树地震序列自2010年4月11日至9月15日由台网记录到的1 832个地震采用双差地震定位法进行重新定位,获得了1 670个地震重新定位的震源参数。重新定位后的震源深度主要分布在15 km以内。重新定位后的Ms 7.1级主震发生在无地表破裂段,余震活动向两侧破裂扩展。余震沿地表破裂带基本呈线性分布,剖面上显示为近垂直的结构面,在北西端无地表破裂出露处,出现近垂直于断裂方向较宽的北东向地震密集带。震源机制解显示的主压应力方向斜交地表破裂带,地表破裂与震源破裂都表现为纯左旋走滑的错动性质,而在北西端主压应力方向偏转为近垂直于断裂带的方向,此处较宽的北东向地震密集带可能由近东西与南北两个方向的共轭破裂所组成。余震的后期活动与发展并不局限于主震形成的破裂带内,更多的受局部应力调整被触发而产生新的破裂。     

鲜水河—安宁河—则木河断裂带上可能存在的凹凸体:来自背景地震活动性的证据

基于1992—2002年小震双差重新定位结果,沿鲜水河—安宁河—则木河断裂带走向的震源剖面作b值及局部复发时间TL值的空间扫描,以确定断裂带上可能存在的凹凸体。结果显示,b值沿断裂带走向具明显的空间非均匀性,与地表几何结构的分段变异是相应的。异常短的TL值及低b值出现在鲜水河断裂带的炉霍—道孚间、安宁河断裂带的石棉—冕宁段以及则木河断裂带的西昌—普格段,表明在间震期这些段落破裂产生的小震平均震级大于其他段落上的小震,是断裂带中相对活跃的段落。由b值与应力成反比的关系,推测这些段落可能为断裂带上凹凸体所在地,成为现今应力积累的闭锁段,是未来主震初始破裂最有可能形成的段落,其中石棉—冕宁段的地震危险性最大。而在鲜水河断裂带南东段的乾宁—康定—石棉一带,尽管历史地震与现今小震都异常活跃,但具有异常高的b值及TL值估计,表明现今应力水平较低,目前可能成为以小震活动为主的蠕滑段,不具大震危险性。     

汶川M_s 8.0级地震地表破裂带近断层水平缩短量研究

2008年5月12日四川汶川发生Ms8.0特大地震后,地表同震位移量已有了大量的详细调查和研究,然而对于近断层同震水平缩短量的研究却相对较少。笔者在中央断裂、前山断裂以及北西向分支断裂上选择合适地点进行大量探槽开挖,获得了近断层同震水平缩短量的分布情况为:中央断裂清平镇(2.8 m)、擂鼓镇(3.2 m)、平通镇(1.3 m),前山断裂白鹿镇(2.5 m)、九龙镇(1.4 m)、汉旺镇(0.6 m)。文中进一步在中央断裂和小鱼洞分支断裂地表破裂带上开挖数个探槽研究其近断层水平缩短量的问题,得到结果如下:龙门山中央断裂带映秀镇、擂鼓镇、平通镇探槽近断层水平缩短量分别约为(2.6±0.1)m、(2.6±0.2)m、(1.8±0.1)m;小鱼洞分支断层近断层水平缩短量约为(2±0.1)m。汶川5.12地震中央断裂地表破裂近断层较大水平缩短量出现在深溪沟和擂鼓一带,分别约为3.4 m、3.2 m;前山断裂地表破裂带近断层水平缩短量最大值出现在白鹿一带,约为2.5 m,白鹿以北,近断层水平缩短量逐渐减小。中央断裂和前山断裂联合破裂段水平缩短量值之和大于中央断裂带其两侧段落,最大水平缩短量总和可能约为5.3 m,地表破裂带近断层水平缩短量为整个地壳缩短量的主体部分。     

2021年5月22日青海玛多MS 7. 4地震地表破裂带及发震构造

2021年5月22日2时4分,青海省果洛藏族自治州玛多县发生了MS 7.4级强烈地震,震中位于巴颜喀拉地块北部边界东昆仑断裂带以南约70 km左右(34.59°N,98.34°E),震源深度17 km.震后的野外现场考察表明,这次地震在海拔4200～4600 m的高原面上形成了一系列由张裂隙、张剪裂隙、剪切裂隙、挤压鼓包和裂陷等多类型破裂雁行状组合而成的复杂同震地表变形带,总体表现为左行走滑运动性质,局部略带正断分量.该破裂带主要沿东昆仑断裂带南部的江错断裂分布,整体呈N105°E走向,全长约151 km.根据破裂带的走向变化和阶区特征,可将其分为四段:西段、中西段、中东段和东段.其中西段分叉为南、北两支,北支破裂走向N112°E,呈不连续分布,长约18 km,南支走向N94°E,呈连续性分布,长约25 km,最大左行位错约2.9 m;中西段全长约52 km,主要由约22 km长、呈N109°E走向的连续分布的地表破裂与稍北分布约30 km长、不连续分布的两支破裂组合而成,最大左行位错约1.9 m;中东段为总体呈N104°E走向的不连续地表破裂,全长约51 km,其中包含长约20 km的破裂空区;东段分叉为北、中、南三支,北支为走向N84°E、长约23 km的连续性破裂,最大左行位错约1.8 m,中间一支为N110°E走向、长约14 km的不连续破裂,南支则表现为零星破裂及系列滑塌,走向N120°E,长约6 km.这种两端发育较大规模分叉的"扫帚"状同震地表破裂在青藏高原已发生的走滑型地震中尚未报道过.这次地震的发震断裂为江错断裂,该断裂向西延伸可与2001年东昆仑MS 8.1地震的发震断层昆仑山口断裂相接,表明昆仑山口-江错断裂带与北部东昆仑断裂带中东部的托索湖-玛沁断裂挤压弯曲段共同构成了巴颜喀拉地块北部的宽阔边缘断裂带,并与南部的玉树-甘孜-鲜水河断裂带协同运动,共同调节着巴颜喀拉地块向东的运动和形变.由于东昆仑断裂带东部的玛沁—玛曲段是历史地震空区,因此可能是未来强震发生的区段.同时需要考虑到近20多年以来,巴颜喀拉地块周缘的强震活动具有跳跃性特征.因此,在未来的强震危险性评价中,应重点关注巴颜喀拉地块北边界带中东段玛沁—玛曲段和南部边界带鲜水河断裂带等的强震活动性及危险性.     

龙首山南麓新发现的地震地表破裂带——兼论1954年山丹MS 7?地震发震构造

基于详细的遥感解译和野外调查,发现龙首山南缘断裂发育有较新的地震地表破裂遗迹,包括断层坎、地震鼓包、河道的系统位错等断层地貌标志,破裂带总长度超过20 km,沿断裂走向其垂向位移介于0.35~4 m,水平位移介于0.3~1.9 m,龙首山南缘断裂主体表现为逆冲性质,仅在西端表现为局部左旋走滑的性质。通过剖面和探槽揭示,龙首山南麓地区全新世以来发生多次断层活动,最新的一次在约3.96 ka以来。经过与区域内的强震记录比对,认为此次新发现的地震地表破裂带可能是1954年山丹M_S 7?地震所致。1954年山丹M_S 7?地震在浅表沿两条断裂同时发生了地表破裂,表现为正花状构造的变形样式。这种同震位移分配现象以往多发现于走滑型地震中,此次在逆冲型地震中发现。龙首山南缘断裂地表破裂带的发现为揭示1954年山丹地震的震源过程和破裂样式提供了新的证据和思路。      

SLIP RATE AND RECURRENCE INTERVAL OF STRONG EARTHQUAKE OF QIANNING—KANGDING SEGMENT ON XIANSHUIHE FAULT

SLIP RATE AND RECURRENCE INTERVAL OF STRONG EARTHQUAKE OF QIANNING—KANGDING SEGMENT ON XIANSHUIHE FAULT     

Spatial-temporal Variations of H2 Concentration in Soil Gas in the Seismic Fault Zone Produced by the Wenchuan MS 8.0 Earthquake

Degassing of Hydrogen (H₂) from fault may be a good indicator of fault activity. The concentration of H₂ in soil gas in the seismic surface rupture zone produced by the Wenchuan M_S 8.0 earthquake was investigated in twenty three measuring regions in order to explore the relationship between the spatio-temporal variations of H₂ concentration in soil gas along the seismic rupture zone and the vertical displacements and aftershocks activities. The results indicated: ① the sources of H₂ were directly related to from the release of natural gas reservoirs; ②the average concentration of H₂ in soil gas spatially decreased from Yingxiu to Nanba; ③the magnitudes of the H₂ concentration anomalies declined significantly with time. It is very significant to study the variation tendency of atmospheric environment with further research of degassing of H₂ from faults.     

九寨沟7.0级地震的地震断裂及震源破裂的构造动力学机理研究

本文针对九寨沟7.0级地震的发震构造及震源破裂的构造动力学问题,从地质调查、测试与震源构造动力学理论分析相结合的角度阐明:此次地震发生在处于高法向应力左旋剪切受力状态的岷山隆起带北端与西秦岭地槽褶皱带之南缘文县-玛沁断裂相交汇部位;沿"九寨天堂"-震中-五花海以及上四寨村-中查-比芒一线发育的两条具有构造破裂特征的NW向地裂缝带,是"隐伏状"地震断裂错动造成的地表同震破裂,前者是本次地震的控震构造,后者是NW向断层的次级同震复活及扩展;此次地震的震源断层错动过程受NW331°走向的陡倾角（∠87°）断层节面控制的走滑型剪切破裂,断裂两端的剪切破裂表现出持续扩展趋势;震源构造动力学过程实质上是地壳深部沿NW方向左旋剪断"凸出体";地震断裂带两端破裂扩展的持续发展,将导致地壳"凸出体"逐步剪断贯通。     

Surface Rupture of the 1515 Yongsheng Earthquake in Northwest Yunnan,and Its Seismogeological Implications

The 1515 M7? Yongsheng earthquake is the strongest earthquake historically in northwest Yunnan. However, its time, magnitude and the seismogenic fault have long been a topic of dispute. In order to accurately define those problems, a 1:50000 active tectonic mapping was carried out along the northern segment of the Chenghai–Binchuan fault zone. The result shows that there is an at least 25 km–long surface rupture and a series of seismic landslides distributed along the Jinguan fault and the Chenghai fault. Radiocarbon dating of the ~(14) C samples indicates that the surface rupture should be a part of the deformation zone caused by the Yongsheng earthquake in the year 1515. The distribution characteristics of this surface rupture indicate that the macroscopic epicenter of the 1515 Yongsheng earthquake may be located near Hongshiya, and the seismogenic fault of this earthquake is the Jinguan–Chenghai fault, the northern part of the Chenghai–Binchuan fault zone. Striations on the surface rupture show that the latest motion of the fault is normal faulting. The maximum co–seismic vertical displacement can be 3.8 m, according to the empirical formula for the fault displacement and moment magnitude relationship, the moment magnitude of the Yongsheng earthquake was Mw 7.3–7.4. Furthermore, combining published age data with the ~(14) C data in this paper reveals that at least four large earthquakes of similar size to the 1515 Yongsheng earthquake, have taken place across the northern segment of the Chenghai–Binchuan fault zone since 17190±50 yr. BP. The in–situ recurrence interval of Mw 7.3–7.4 characteristic earthquakes in Yongsheng along this fault zone is possibly on the order of 6 ka.     

四川芦山2013年Ms7.0地震发震构造初步研究

2013年4月20日8时2分,四川龙门山断裂带的雅安芦山发生Ms7.0级地震,震中位于芦山县太平镇和双石镇之间,震源深度13～14km,震中最大烈度达IX级。震中区野外调查发现,尽管房屋建筑损坏较严重,但这次地震没有产生明显的地表破裂构造,仅见少量的地裂缝和喷砂冒水现象。高分辨率遥感图像解译、主余震分布、震源机制解等综合分析认为,该地震是龙门山断裂带西南段一次独立的破裂事件,属于逆冲型地震,沿双石-大川断裂中南段发生破裂,主破裂面西倾,倾角33°～43°,推断芦山地震与龙门山构造带底部滑脱带(13～19km)断坡构造活动有关。历史上,沿双石-大川断裂发生至少2次Ms6～6.5级地震,由此认为芦山地震是龙门山断裂带西南段特征型地震,与汶川地震不同。原地地应力测量和监测数据表明这是汶川地震后龙门山断裂带西南段应力释放的结果。     

东昆仑活动断裂带强震地表破裂分段特征

东昆仑活动断裂带是青藏高原内部一条长度达到1000km以上的活动断裂带。在近100年期间,沿该断裂带曾发生过4次M_S7.0以上地震。最新一次强震是2001年昆仑山口M_S8.1地震。本文综合前人资料,通过东昆仑活动断裂带的几何展布、活动速率、历史强震及古地震地表破裂带展布,讨论了该断裂带的强震破裂分段特征、强震破裂端点障碍体的稳定性,强调了从断裂带演化过程认识断裂带的几何展布与现今强震地表破裂分段的异同,并讨论了该断裂带未来的强震破裂危险地段。      

Seismogenic Structure of the April 20, 2013, Lushan Ms7 Earthquake in Sichuan

At 08:02 on April 20, 2013, a Ms7.0 earthquake occurred in Lushan, Ya'an, in the Longmenshan fault zone, Sichuan. The epicenter was located between Taiping Town and Shuangshi Town, Lushan County and the maximum earthquake intensity at the epicenter reached class IX. Field investigations in the epicenter area found that, although buildings were seriously damaged, no obvious surface rupture structure was produced, only some ground fissures and sand blows and water ejection phenomena being seen. An integrated analysis of high-resolution remote sensing image interpretation, mainshock and aftershock distribution, and focal mechanism solutions indicated that this earthquake was an independent rupturing event in the southwestern segment of the Longmenshan fault zone, belonging to the thrust-type earthquake. Ruptures occurred along the south-central segment of the Shuangshi-Dachuan fault and the principal rupture plane dipped SW at 33-43°. It is inferred that the Lushan earthquake might be related to the ramp activity of the basal detachment zone (13-19 km) of the Longmenshan fault zone. Historically, there occurred at least two Ms6-6.5 earthquakes along the Shuangshi-Dachuan fault zone; thus it is thought that the Lushan earthquake, different from the Wenchuan earthquake, was a characteristic one in the southwestern segment of the Longmenshan fault zone. In-situ stress measurements indicated the Lushan earthquake was the result of stress release of the southwestern segment of the Longmenshan fault zone after the Wenchuan earthquake. This paper analyzes the tectonic setting of the seismogenic structure of this earthquake.     

Seismic behaviour of the North Anatolian Fault beneath the Sea of Marmara (NW Turkey): implications for earthquake recurrence times and future seismic hazard

Possible long-term seismic behaviour of the Northern strand of the North Anatolian Fault Zone, between western extreme of the 1999 İzmit rupture and the Aegean Sea, after 400 AD is studied by examining the historical seismicity, the submarine fault mapping and the paleoseismological studies of the recent scientific efforts. The long-term seismic behaviour is discussed through two possible seismicity models devised from M _S ≥ 7.0 historical earthquakes. The estimated return period of years of the fault segments for M1 and M2 seismic models along with their standard deviations are as follows: F4 segment 255 ± 60 and 258 ± 12; F5 segment 258 ± 60 and 258 ± 53; F6 segment 258 ± 60 and 258 ± 53; F7 segment 286 ± 103 and 286 ± 90; F8 segment 286 ± 90 and 286 ± 36. As the latest ruptures on the submarine segments have been reported to be during the 1754–1766 earthquake sequence, and the 1912 mainshock rupture has been evidenced to extend almost all over the western part of the Sea of Marmara, our results imply imminent seismic hazard and, considering the mean recurrence time, a large earthquake to strike the eastern part of the Sea of Marmara in the next two decades.     

2012年缅甸德贝金M7.0地震及其地表破裂特征

文章以地质地貌与地震遗迹野外调查获得的第一手资料为基础,重点介绍了实皆断裂的活动习性、2012年地震产生的建筑物破坏与地震地表破裂带特征.实皆断裂是一条规模宏大,以右旋走滑为主的全新世活动断裂,其水平滑动速率为18～20 mm/a.历史上沿实皆断裂曾发生10余次7级以上强震,迄今保留有1839年曼德勒因瓦M 8、193...