1932年昌马地震破裂错动过程的初步探讨

以1932年12月25日发生在甘肃省境内祁连山西部的昌马地震(Ms=7.5)造成的宏观地表破裂带的调查与分析为基础,结合有关断裂活动的资料与室内模拟实验结果,本文着重探讨昌马地震发震断裂的构造演化及其应力集中部位的破裂错动过程。从宏观的角度提出了多破裂错动起始点的昌马地震断层模式     

昌马断裂带古地震活动特征的新认识

昌马断裂位于祁连山西段,是祁连山系列次级断裂与阿尔金断裂东段的重要构造转换断层之一,于1932年发生7.6级地震。位于昌马断裂中东段的臭水柳沟古地震探槽揭示了2次地震事件:一次为1932年昌马地震事件,另一次为(902±44)a B.P.以来发生的事件,这弥补了昌马断裂全新世晚期古地震事件缺失的现状。结合前人的研究结果可确定昌马断裂全新世至少发生7次古地震事件,推测地震复发间隔为1ka左右,部分事件未能揭示。通过探槽揭示的低角度断层、地层变形和部分断裂的地貌特征可知,受阿尔金断裂NEE向挤出的影响,昌马断裂部分段落表现出低角度的逆冲推覆活动,形成其特有的低角度走滑现象,以吸收阿尔金断裂东段的左旋位移。这也说明昌马断裂在承担阿尔金断裂与祁连山西段系列断层的构造转换中起着重要作用。     

昌马断裂带的水平断错与强震重复率估计

通过对1932年昌马地震(7.6级)震中区(昌马盆地—西水峡断陷谷地内)的大比例尺活断层填图(1:5万),获得了沿地震断层带分布的时代、规模不同的山脊及冲沟的水平断错数据。分析结果表明:水平断错量具明显的分级特点,全新世以来,最大一级水平位错量平均为39米,平均年滑动速率为4.1毫米/年。 依据古陡坎侵蚀斜面的主坡角与其年龄的相关统计公式,求得最近一次历史未记载的强地震事件发生在距今约1968年,它与1932年昌马地震的间隔时间为1911年,由这些资料粗略的求得昌马断裂的蠕滑速率为1.37毫米/年,占整个走滑量的31.8％。本文由上述资料求得昌马断裂带的强震(M≈7.6)重复周期约为2051年。     

1932年昌马7.5级地震形变带及其构造背景的初步分析

昌马1932年12月25日7.5级地震主要是昌马—俄博断裂带西段现今强烈活动的结果。该带的垂直差异运动西段此东段更为明显。第四纪以来,该带的活动通常是以北北西、北西西向两组扭裂面方式表现出来的。地震形变带就沿其展布,北北西向形变带显示顺时针扭动,北西西向形变带为反时针扭动,与发震断裂的两组扭裂面不仅方向吻合,而且扭动方向一致。平面上形成一系列的反“S”状构造,从而认为这种单体非反“S”状,而总体排列为反“S”状的构造是祁只系西翼挽近和现今活动的地质标志之一。根据地震形变带的分析,地震时震区的平均主压应力方向为北30～40°东,与土体应力解除所得平均主压应力方向北33°东相一致。运用地质类比法,认为民乐地区有同昌马地震相似的构造条件和岩性条件,所以有发生中强地震的可能。     

1932年昌马地震破裂带及其形成原因的初步探讨

1932年12月25日,我国甘肃省西部玉门镇以南的昌马地区发生了7.6级地震。震中区产生了规模较大的地面破裂带,其中有张性、压性和剪切等多种型式裂缝。本文根据分析各种自然破坏现象的形成条件,结合极震区地质构造特征,对震源区的应力作用和地震成因提出初步看法。 对地震破裂带的分析结果表明,这次地震起主要作用的是南北向的水平挤压作用,并与自白垩纪以来控制着本区构造断裂的区域应力场是一致的。地震破裂带出现的部位与长期活动的昌马构造断裂带一致。因此,我们认为昌马地震的发生是昌马构造断裂带继承性活动的结果。     

1932年昌马地震破裂带成因的讨论

本文根据昌马地震破裂带的特征所反映的震区地质块体在空间的运动方式,对前人关于昌马地震的主压应力方向及相应的构造应力场提出了异议。通过讨论,阐述了昌马地震是现今作用于震区的北东东向挤压的区域应力场活动的结果,昌马地震破裂带是北北西向断裂和北西西向断裂在北东东向挤压应力场作用下,分别作兼有右旋的逆冲和近水平左旋扭动的产物。     

昌马地震震源参数及其讨论

1932年昌马地震的地震断层为一高角度左旋走滑逆断层,呈北西西向展布,断裂面向南倾,地震等震线的长轴方向为北西西向,与地震断裂走向一致,震中烈度10度强。     

1932年昌马地震东段形变带和活断层的水平错动现象

照1 白杨河西水峡沟南山北坡的北东东向活断层左旋错动山脊与冲沟,据16条山脊与冲沟的断距统计得出平均断距为92米(镜向西) 照2 照1中山脊错断的近景(镜向北西) 照3 白杨河西水峡沟南山北坡的活断层(镜向北70。东) 照4 白杨河西水峡南山北坡的北东向活断层左旋错断纹沟5—8米(皮帽至地质锤)1932年昌马地震东段形变带和活断层的水平错动现象@李玉龙     

昌马断裂的运动方式与1932年昌马地震

本文从断裂的沉积、地貌和变形特征方面研究了昌马断裂的运动方式。结果表明,昌马断裂是一条枢纽断裂,枢纽轴位于断裂中段。提出了昌马断裂的力学模式,认为昌马地震是在北东～南西向水平挤压应力产生的左旋剪切应力和垂直断裂面的正压力联合作用下,昌马断裂枢纽轴部的介质强化,应力集中的结果     

中国甘肃昌马断裂带及其现代活动

昌马断裂带是是青藏高原北部一条活动强烈的左旋走滑断裂带。它表现为重力、航磁、地壳厚度的综合异常梯度带，属于断面陡、切割深的超岩石圈断裂。昌马断裂带由１２条长４公里至１８公里不等的不连续的主断层和４条次级断层组成，可划分为东、中、西三大段落。断裂的水平位移和滑动速率具有分段性，全新世以来，东、中、西三段的左旋水平滑动速率分别为４．１毫米／年，２．６毫米／年和１．５毫米／年。北东东、北北西和北西西三个方向断层的位移具有分级特征，不同级别的位移具有良好的同步性。全新世以来北东东、北北西和北西西三个方向断层的水平滑动速率分别为４．１毫米／年、３．８毫米／年和２．７毫米／年。白垩纪以来，昌马断裂呈天平式运动，显示了枢纽断裂运动特征，枢纽轴位于断裂中段。昌马地震震源破裂性质及其反映的震源应力场与地震破裂带的破裂性质及其反映的构造应力场不一致。昌马地震震源机制解反映了北北西～南南东挤压，作用应力近于水平的震源应力场；昌马地震破裂带的变形组合反映了东北～南西挤压的构造应力场。昌马地震破裂带长１２０公里，分为东部正走滑段、中部逆走滑段和西部尾端破裂段，显示了多个水平位移峰值。全新世以来，沿昌马断裂发生了６次强震事件，强震复发     

1970年云南省通海地震的地形变特征

1970年1月5日在我国云南省通海发生了一次7.7级强烈地震。在该震区地震前后做了一些大地测量的复测工作。地震前十年期间沿水准测线在曲溪盆地处产生了一个相对下沉区,跨曲江断裂处产生南盘相对于北盘下降的现象。地震时的地面垂直形变发展了地震前的特征,形成了更强烈的差异运动。地震时的地面水平形变表现为断裂两侧的水平顺扭的错动,相对错动量为2米。即通海地震的地形变是以水平错扭为主的。地震前后的地形变现象,表明了通海地震时曲江断裂的应力活动方式为:以顺时针水平错动为主兼有北盘相对南盘上逆的斜冲。     

1932年昌马7(1)/(2)级地震形变带东段水平错动断距

昌马地震形变带受到地震地质界广泛的重视,己有多篇文章作了介绍。笔者近来对该带东段西水峡沟至红窑子长约40公里地带作了航片判读与简短考察,发现了其间北东东(照片1、3)与北北西向地震形变带与活断层的水平断距。该段地震形变带沿红窑子—西水峡沟第四纪断陷盆地分布。总体走向与所在的祁连山脉     

昌马断裂带东段(月牙达坂—臭水柳沟)晚更新世晚期以来的断裂运动、滑动速率与古地震

本文根据大量野外地质调查资料,并结合人工探槽资料和~(14)C地质年龄数据,对本段断裂晚更新世晚期以来的断裂运动、滑动速率与古地震问题进行了讨论,得出下面的初步认识;①昌马断裂带东段晚更新世晚期以来的断裂运动特征以反时针走滑活动为主兼有倾滑活动,其平均滑动速率>2.13毫米/年。②1932年的地震断裂运动与基底断裂断面倾向南的压性断层特征发生了明显变化,这种变化从晚更新世晚期就已开始。③晚更新世晚期以来,本段断裂发生过三次强震事件。三次强震事件的年代为:Ⅰ<24850年;5095年<Ⅱ<Ⅰ;第Ⅲ期即1932年地震。     

昌马MS7.6地震三维同震形变场数值模拟及库仑应力触发研究

1932年12月25日,甘肃玉门市昌马镇附近发生M_S7.6地震(震中：39.70°N,96.70°E),此次地震是继1920年海原M_S8.5地震、1927年古浪M_S8.0地震之后青藏高原东北缘祁连山—河西走廊地震带内的又一强震。这组大地震活动无论在时间序列上还是在空间序列上都极其罕见,引起了众多国内外学者的广泛关注,普遍认为是一次陆内地震活动沿相关断裂带由东向西迁移的典型样例。基于PSGRN/PSCMP程序,以前人地表地质调查相关结果为约束,利用弹性位错理论获取昌马地震断层破裂模型,以此为基础,基于黏弹性半空间分层模型模拟计算昌马地震产生的地表同震三维形变场。通过研究单次地震与地震叠加的库仑应力变化对后续地震的触发关系,分别对海原地震、古浪地震以及它们的叠加对昌马地震的触发作用进行研究。结果表明：海原地震、古浪地震以及它们的叠加均未超过可能触发地震的经验阈值,故认为昌马地震可能不受海原地震和古浪地震所造成的库仑应力变化的影响。此研究可为利用实际形变解释昌马地震的孕震过程研究提供理论依据。     

红河断裂带的断错水系发育与地震活动问题

红河断裂的近期活动表现在对水系发育的控制作用方面。该断裂的弥渡——元阳段,断错水系十分发育,深受人们重视。本文基于对几条断错河谷的细致研究,运用重砂分析和光谱分析方法测定了一些晚第四纪阶地沉积物的来源,揭露水系的演变过程,从而实现用地层法确定断层错距。结果表明,红河断裂在晚第四纪中的最大右旋水平错距达6公里,平均错动速度为1.2厘米/年。古地震资料表明沿红河断裂有过强烈地震活动;历史地震资料反映在元江、(?)嘉等地均发生过破坏性地震;近几百年来,于断裂东北侧的通海、建水、石屏、楚雄等地有过大地震。这些事实表明伴随红河断裂的右旋运动,有着强烈的地震活动,并表现出明显的周期性和迁移性。     

昌马地震应力场及发震机制研究

本文利用前人大量的地质、地球物理资料，建立了昌马盆地的立体地质模型，利用三维有限元法研究了１９３２年昌马７．６级地震前后应力场的变化及其昌马地震成因机制，结果表明：（１）震源断层走向与利用主压应力推测的断裂走向相差６５°，可能是由于地壳浅部旋转的主压应力与深部北东方向的主压应力所产生的力矩使块体发生旋转所致，其枢纽点即为震源所在；同时，该旋转也导致了地震断层和震源断层在力学性质和几何性质上的不同。（２）昌马地震是在闭锁、贯通和块体旋转联合作用下形成的。（３）区域应力场与局部应力场不一致、应力松弛单元的出现可能与地震的孕育、发生有关。（４）断裂活动的不均一性与平面最大剪应力分布不均匀成正相关，且各断裂均以相对左旋走滑兼挤压为特征，但是其走滑量的分布是不均匀的。     

1932年甘肃昌马7.5级地震区的物探资料

1932年甘肃昌马发生了7.5级地震。我们沿此破裂带对13个剖面进行了电测深勘探。调查的結果可用来研究这次地震破裂带的分布及其与第四纪断层分布的关系。本文主要分析了该地区的构造条件及构造应力的作用方式。     

昌马断裂东段断层年龄的确定和大震复发周期的估计

本文以野外地质调查资料为依据,利用地质的方法,讨论了昌马断裂东段的断层崖特征、断层位移量和沿昌马断裂带的古地震证据,确定了断层崖年龄和断层活动速率,粗略地估算了大震复发周期。研究结果表明自全新世以来北东东向断裂的活动性质由压性变为左旋张扭性;断层崖是断裂左旋张扭性活动的结果。断层的水平位移具有分级特点,断层崖具有两个明显的坡度中断,其形成年龄分别为12760年和1880年。公元104年前后,沿昌马断裂可能发生过一次7～7(1/2)级地震,大震复发周期为2620年(考虑蠕滑)和1500年(不考虑蠕滑),12760年和1880年以来的断层水平运动速率分别为4.5毫米/年和6.5毫米/年,水平位移与垂直位移之比值为4.7。     

党河南山北缘断裂古地震形变带特征研究

通过对党河南山北缘断裂的野外地貌考察,发现东段保存了长约40km的古地震地表形变带,主要表现为纹沟和高漫滩断错,形成高约0.5m左右的低矮断层陡坎,且活动时代较新.经查阅相关史料和文献,结合最新冲积地貌面的估算年代,推测该地震形变带可能与公元384年、419年、1000年和1297-1303年发生在敦煌附近的4次地震中的某一次地震有关.     

昌马-祁连断裂带中段全新世活动特征与古地震

作者通过野外实际调查及对重力、航磁等资料的分析认为,昌马—祁连断裂带中段(肃南香台子—寺大隆一带)全新世活动明显,表现为断错了全新世地层,同时还伴有山脊和水系的错断、断层崖、古地震崩塌和滑坡等。根据对堆积物C~(14)年龄测定,距今4580年左右该段曾发生过一次7—7.5级地震。本文最后对该段地震危险性进行了讨论。