东昆仑断裂带库赛湖段晚第四纪古地震研究*

对东昆仑断裂带库赛湖段进行了断错地貌填图和古地震探槽揭露研究。除2001年昆仑山口西8.1级地震外,共揭露出9次古地震事件,它们的年龄分别为31900±1923aB.P. , 27990±1681aB.P. , 23635±1427aB.P. , 20345±1225aB.P. , 16865±1018aB.P. , 12935±774aB.P. , 9730±592aB.P. , 6955±425aB.P.和3100±201aB.P.;古地震重复间隔分别为3910±2554a,4355±2205a,3290±1881a,3480±1593a,3930±1279a,3205±975a,2775±728a,3855±470a和3100±201a。研究结果表明,库赛湖段晚第四纪古地震活动具有准周期性,其平均重复间隔为3544±416a。发生在距今3100年前的倒数第1次古地震事件的离逝时间与重复间隔非常接近,这意味着2001年11月14日发生在库赛湖段的8.1级大地震为该断裂地震活动在准周期上的再现。高的滑动速率和长周期复发间隔表明库赛湖段活动习性以重复发生大地震为特征。     

东昆仑断裂带西大滩段全新世古地震研究*

对东昆仑断裂带西大滩段进行了断错地貌填图和古地震探槽揭露,共揭露出6次古地震事件,它们的年龄分别为10302±651aB.P. , 8650±500aB.P. , 7160±506aB.P. , 2830±170aB.P. , 1985±121aB.P.和1540±92aB.P. ;古地震重复间隔分别为1652±820a,1490±711a,4330±534a,845±209a和445±152a。研究发现,西大滩段全新世古地震活动具有丛集现象和重复间隔时间的分段性,第1丛集期在10300~7100aB.P.期间,平均重复间隔1571±543a,第2丛集期在2800~1500aB.P.期间,重复间隔400~800a左右,平均重复间隔645±129a,两个丛集期间隔4300a。西大滩段全新世地震活动规律对昆仑山地区未来地震危险性评估具有重要意义。     

嘉黎-察隅断裂带中南段晚第四纪活动性及其古地震记录

嘉黎察隅断裂带是喀喇昆仑嘉黎断裂带的东段及其东延部分,其中南段主要是指东构造结顶部及东南的通麦-波密-察隅段,断裂位于构造强烈隆升的高山峡谷地貌区,植被茂密、断错地貌不清晰,且缺少第四纪沉积,阻碍了对该断裂带的空间几何展布和地震活动性研究.本文通过对嘉黎-察隅断裂带中南段的遥感解译和地质调查,以及断错地貌和晚第四纪湖相软沉积物变形构造的研究,结合古地震探槽和地质测年等手段,新识别出2次古地震事件,时间限定在16.13±1.06～15.66±0.92 ka和8630±600～9561±37 aB.P..综合前人资料,分析认为嘉黎-察隅断裂带中南段晚第四纪以来可能发生了5次古地震事件,分别为16130～15660 a、11060±940 a、8630～9561 aB.P.、2780～2160 aB.P.和650 aB.P.,地震复发周期约为2000～5000 a.GPS数据表明,嘉黎-察隅断裂带中段和东南段水平滑动速率为1.3～2.0 mm/a和2～4 mm/a,挤压速率为2.5～2.9 mm/a和5.1～6.2 mm/a,为右旋挤压性质,均存在南北两支断层.断裂活动明显受控于青藏高原东向和绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋转运动.嘉黎-察隅断裂带与龙门山断裂带均具有低滑动速率、长复发周期地震特征,考虑到喜马拉雅东构造结顶部目前仍处于较高的构造挤压状态,未来有发生Ms≥7级地震的可能性.     

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.     

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。      

海原断裂的古地震及特征地震破裂的分级性讨论

海原断裂高湾子地点三维探槽揭露了全新世5次事件的位移量。由老至新走滑位移量分别为：5．6±2．3,1．5±1．1,1．5±1．2,2±1和7±0．5m。古地震对比反映出,晚第四纪以来断裂带发生的14次事件中,仅有2～3次事件为贯穿全断裂的破裂事件,说明古地震并不都具有1920年海原大地震的强度。特征地震和段落存在分级性。破裂分级的现象不是孤立的,但多发生在走滑断裂上。     

西秦岭北缘断裂带黄香沟段晚第四纪 活动表现与滑动速率*

文章对西秦岭北缘断裂带黄香沟段的沉积建造、构造地貌等开展了野外调查与研究。冲沟位错、断裂剖面、山脊位错、线性槽地、洪积扇变形与断塞塘等详细的构造地貌分析,显示断裂带在黄香沟段晚第四纪具有较强的活动性,以左旋走滑兼有倾滑分量为特征。根据其中两条晚更新世末期以来的冲沟左旋水平位错平均值30.5±3.0m,及其¹⁴ C限定的冲沟发生位错的年龄为13480±240aB.P.,获得断裂晚第四纪的水平滑动速率为2.3±0.2mm/a。 同时,由断裂位错洪积扇形成的1.05±0.30m垂直位移量,与该期洪积扇形成的¹⁴ C年龄3690±100aB.P. ,估算了断裂晚第四纪的垂直滑动速率为0.28±0.08mm/a。     

东昆仑活动断裂带秀沟盆地段晚第四纪构造变形与地貌特征研究

秀沟盆地是发育在东昆仑走滑断裂带上的一级拉分盆地,位于该断裂带西大滩-东大滩段与托索湖段的左阶连接部位.本研究通过解译分析高分辨率遥感影像和数字高程模型(DEM)数据,并结合野外高精度实时差分GPS(RTK-GPS)测量数据,对秀沟盆地第四纪构造活动及其地貌特征进行了研究.研究结果表明,沿东昆仑活动断裂带秀沟盆地段发育了晚第四纪地表地震破裂带、次级走滑拉分盆地、错断阶地陡坎、错断冲积扇等典型走滑构造地貌特征.其中秀沟盆地东北部发现约50km长,而且保存完好的地表地震破裂带,很可能是1902年秀沟盆地东北部M7.0级的地震地表破裂带.在破裂带的长度上,它与1963年发生在其东部阿拉克湖段的M7.0所产生的40km长的地震地表破裂带相近.高分辨率遥感影像的解译结果表明,冲积扇上发育的河流T3阶地与T4阶地之间发生了90m左右的水平断错累积位移,根据同一海拔高度沉积物的宇宙成因核素暴露年代测定资料得出的T3和T4阶地的形成年龄分别是6276±262a和8126±346a,估算出东昆仑活动断裂带秀沟盆地段全新世以来的平均走滑速率为12.9±2.9mm/a.此外,遥感影像解析和野外测量指示晚第四纪冲积扇发生的累积错断距离为2970±30m,根据这些推测冲积扇形成年代约为297±19kaB.P.,由此估算出秀沟盆地段晚更新世以来的长期平均走滑速率为10.1±0.8mm/a.两者结果接近,表明东昆仑活动断裂带秀沟盆地段晚第四纪以来有比较一致的走滑速率.     

2022年泸定Ms6.8级地震发震构造与鲜水河断裂带强震迁移规律

2022年9月5日12时52分在四川甘孜州泸定县发生Ms6.8级地震,震源深度16 km。这是继2014年康定地震后,发生在鲜水河断裂带上的又一次强震。笔者等通过已有文献资料,结合鲜水河断裂带南段野外地质调查,统计了滑动速率及历史地震资料,并总结了近代鲜水河断裂带强震迁移规律,对认识鲜水河断裂带活动特征及未来地震危险性具有重要意义。主要得出以下几点认识：①鲜水河断裂带各段滑动速率差异较大,以乾宁为界,从NW至SE段整体上呈现出“先减速后加速”的滑动特点;②泸定地震发震构造磨西断裂,为一次左旋走滑事件;③川滇地区近代历史强震活跃期具有“跳跃性”迁移的特点。自1981年道孚地震后,鲜水河断裂带断进入相对平静期,持续了33 a。自2014年康定地震发生,鲜水河断裂带再次进入地震活跃期;④鲜水河断裂带的强震破裂并非单次地震的“贯通型”模式,而是多次地震的渐进式。断层间相互作用尤其是大地震的发生对断裂带强震复发间隔具有重大影响,相同断裂带的强震也会对后续地震的发生概率产生变化。     

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.     

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.      

河套断陷带大青山山前断裂晚第四纪古地震完整性研究

通过沿大青山山前断裂 18个探槽的古地震分析 ,分别确定了 5个段落的 2 2次古地震事件。呼和浩特段 ,距今约 1.9万a以来 7次 ,平均重复间隔时间 (2 4 6 2± 4 13)a ;毕克齐段距今 2 .2万a以来 4次 ;土左旗西段距今 1.1万a以来 4次 ,平均重复间隔时间 (2 94 8± 5 6 0 )a ;土右旗西段距今约 1.1万a以来 5次 ,平均重复间隔时间 (2 2 89± 36 0 )a ;包头段距今 2 .3万a以来 2次。由断层位移量限定法和多探槽校验法判定 ,大青山山前断裂已揭露的古地震事件还不完全代表晚第四纪全断裂的大地震活动历史。只有在呼和浩特段 1.9万a以来、土左旗西段和土右旗西段约 1.1万a以来活动历史基本完整。其它两个段落不完整。这是用这些古地震资料评价该断裂未来地震危险性 ,以及今后进一步工作时应注意的问题。     

昆仑山口羌塘组磁性地层与新构造运动

格尔木昆仑山口羌塘组厚596m,磁性地层年代为2.90-0.65MaBP,不整合在羌塘组上的望昆冰碛层年龄约为0.65-0.6MaBP,其下惊仙冰期年龄约为3.0MaBP。羌塘组中新发现的三趾马化石年龄为2.08MaBP,三趾马生存高度为海拔1000-2000m,古纬度为32.56°,计算出东昆仑地区第四纪以来上升速率为2.3-3.1mm/a,向北水平移动速率143mm/a,西大滩左行走滑断层滑动速率为10mm/a。      

Active Characteristics and Paleoearthquakes in the West Kalpin Nappe Since the Holocene,SW Tianshan Mountain

the Kalpin nappe is an important multiple thrust system. It is important to study the Cenozoic tectonic of the Tianshan Mountain. Holocene active characteristics and paleoearthquake of the Kalpin nappe can be used to evaluate the neotectonic of this area. In this paper, we accurately measured the fault scarp in the front of three thrust-fold faults and analyzed paleoearthquake events in the trenches of the Kalpin nappe. Using the ¹⁰Be exposure age, we obtained those geomorphic surface ages and paleoearthquake times. The result showed that the slip rates of the west Kalpintag fault, aozitag fault and the tuoketag fault were 1.45(+1.68/-0.44) mm/a, 0.81(+0.35/-0.19) mm/a and (0.3±0.05) mm/a, respectively since the Holocene. The slip rate indicated that the increased activity transferred from back-row fault to front-row fault and accorded with the piggy-back propagation model in the Tianshan Mountain. Displacements and recurrence intervals of paleoearthquakes was similar to the slip rate characteristics. It also showed paleoearthquakes in the front row fault were stronger than paleoearthquakes of the back row fault. The strong paleoearthquake which caused the highest surface rupture happened in the Kalpintag fault. The interval of paleoearthquakes was about 4 ka and the displacement of every paleoearthquake was about 3 m in the west Kalpintag fault; the interval of paleoearthquakes was about 2 ka and the displacement of every paleoearthquake was about 1m in the aozitag fault; the tuoketag fault ruptured only one paleoearthquake since 7 ka. The Piqiang tear fault was the tectonic result of different shortening rate between the west Kalpin system and the east Kalpin system. The shortening rate of west Kalpin system was obviously stronger than the east Kalpin system. The huge separation distance was near 20 km between the east and the west back-row fault. Because the slip rate of system transferred to the front-row fault in the piggy-back propagation model, the separation distance (~4 km) between the east and the west front-row fault was increasing.     

Complex geometry and segmentation of the surface rupture associated with the 14 November 2001 great Kunlun earthquake, northern Tibet, China

The 14 November 2001 Kunlun, China, earthquake with a moment magnitude (M_w) 7.8 occurred along the Kusai Lake–Kunlun Pass fault of the Kunlun fault system. We document the spatial distribution and geometry of surface rupture zone produced by this earthquake, based on high-resolution satellite (Landsat ETM, ASTER, SPOT and IKONOS) images combined with field measurements. Our results show that the surface rupture zone can be divided into five segments according to the geometry of surface rupture, including the Sun Lake, Buka Daban–Hongshui River, Kusai Lake, Hubei Peak and Kunlun Pass segments from west to east. These segments, each 55 to 130 km long, are separated by step-overs. The Sun Lake segment extends about 65 km with a strike of N45° 75°W (between 90°05′E 90°50′E) along the previously unrecognized West Sun Lake fault. A gap of about 30 km long exists between the Sun Lake and Buka Daban Peak where no obvious surface ruptures can be observed either from the satellite images or field observations. The Buka Daban–Hongshui River, Kusai Lake, Hubei Peak and Kunlun Pass segments run about 365 km striking N75° 85°W along the southern slope of the Kunlun Mountains (between 91°07′E 94°58′E). This segmentation of the surface rupture is well correlated with the pattern of slip distribution measured in the field. Detailed mapping suggest that these five first-order segments can be further separated into over 20 second-order segments with a length of 10–30 km, linked by smaller scale step-overs or bends.Our result also shows that the total coseismic surface rupture length produced by the 2001 Kunlun earthquake is about 430 km (excluding the 30-km-long gap), which is the longest coseismic surface rupture for an intracontinental earthquake ever recorded.Finally, we suggest a multiple bilateral rupture propagation model that shows the rupture process of the 2001 M_w 7.8 earthquake is complex. It consists of westward and eastward rupture propagations and interaction of these bilateral rupture processes.     

2001年昆仑山口西8.1级地震地表破裂带

2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震是近50年来在我国大陆发生的震级最大、地表破裂最长的地震事件.地震地表破裂带全长426km,宽数米至数百米,总体走向90°～110°,具有明显的破裂分段特征,自西向东由5条次级破裂段组成.各破裂段又由若干更次级左阶或右阶斜列的破裂组成,具有自相似的分形结构特征.地震破裂带以左旋走滑为主,倾滑量很小.宏观震中区位于库赛湖东北93.0°～93.5°E一带的昆仑山南麓断层谷地内.最大地表同震左旋水平位移6.4m,最大垂直位移为4m.地表水平位移沿地震破裂带走向出现6个峰值,各峰值之间存在相对独立的衰减序列,这表明此地震具有多点破裂特征.