龙门山断裂带北段第四纪活动的地质地貌证据

以龙门山断裂带北段中的青川断裂、茶坝-林庵寺断裂沿线的地质地貌为研究对象,在青川断裂沿线的土关铺、大安,茶坝-林庵寺断裂上的薛家沟、胡家坝等地,对断裂附近的河流地貌进行了详细的构造地貌制图。龙门山断裂带北段所在地区的河流一般发育5级阶地,T1阶地拔河高度3~5m,为全新世堆积阶地。T2阶地拔河高度10m左右,为晚更新世基座阶地。T3阶地拔河高度一般为30~35m,为晚更新世早期形成的基座阶地。T4阶地拔河高度60~70m,残留的阶地砾石层中花岗岩、砂岩砾石已经被强风化,只保留砾石的形态。T5阶地拔河高度为90m左右,阶地堆积物被剥蚀殆尽。青川断裂、茶坝-林庵寺断裂在河流的T4和T5阶地上形成宽30~180m的断层槽地,深度达8~20m,T4阶地砾石层底面落差达10~15m。T3阶地上不发育断层槽地,或断层两盘的T3阶地拔河高度一致,一些地段断层被T3阶地砾石层覆盖。因此认为,这两条断裂在T3阶地形成之前,T4阶地形成之后有过强烈的活动     

口泉断裂郊城段断裂展布特征及其活动性研究

通过地质调查、联合钻孔勘察、断层露头剖面实测、光释光年龄测试等综合手段,对口泉断裂郊城段准确位置、断裂展布特征和活动性进行详细研究。结果表明,断裂在该地段由2条断裂组成,呈平行阶梯状,间距30 m,山区侧断裂断距1.4 m,盆地侧断裂断距1.9 m,两断裂断至地表属全新世活动断裂,为同期黏滑所致。晚更新世晚期(20.3~27.8 ka)地层平均沉积速率约为0.17 mm/a。沿断裂无明显的地貌陡坎,基岩山体剥蚀后退400~600 m。研究得出的断裂准确位置、展布特征及活动性结果,对口泉断裂形成历史、盆地的形成演化及对沿线工程规划和灾害评估有较大的参考意义。     

2008年汶川M_S8.0地震地表破裂变形定量分析——北川-映秀断裂地表破裂带

2008年汶川MS8.0地震在北川-映秀断裂产生了长达240km的同震地表破裂。通过详细的测量、基于测量标志与断裂变形的几何关系对数据的分析,给出了观测点的断裂同震地表变形的垂直位移、倾向水平缩短、走向滑动、断层上盘水平运动方向等参数。结果显示,断裂同震变形分布的空间变化很大,目前获得的最大水平位移位于虹口乡深溪沟,为4.98m,同时也是最大右旋走滑位移点,走滑量4.5m,而目前获得的最大垂直位移在其东北的支沟,为5.7~6.7m。NE向断裂水平位移多为1~2m,垂直位移多为3m左右,而小鱼洞-草坝分支断裂水平位移和垂直位移都更小,只有0.5~1.5m。擂鼓镇附近的数据则反映与断裂相关的巨型滑坡可能将重力变形叠加到构造变形中。由断层水平缩短和垂直位移计算的断层倾角表明,北川-映秀断裂是浅部陡倾的具有走滑分量的逆断层     

登登山-池家刺窝断裂晚第四纪活动性定量研究

登登山-池家刺窝断裂位于阿尔金断裂东端宽滩山隆起的NE侧,总体走向NW,地貌上表现为醒目的断层陡坎;登登山段长约19km,池家刺窝段长约6.5km。通过卫星影像解译、探槽开挖、断错地貌测量及年龄样品测试等工作,研究了2条断裂的新活动特征。宽滩山NE麓普遍发育3级地貌面,即山前基岩侵蚀台面和冲沟I、Ⅱ级阶地。登登山断裂断错除I级阶地以外的其他地貌面,陡坎高度普遍在1.5m左右,最大高度2.6m。探槽揭露登登山断裂晚更新世以来有3次古地震事件,3次事件的总断距约2.7m,一次事件的垂直断距为0.5~1.2m,事件Ⅰ大约发生于距今5ka;事件Ⅱ大致发生于距今2×10~4a,事件Ⅲ大致发生于距今3.5×10~4a,重复间隔约1.5×10~4a,晚更新世以来的垂直滑动速率约为0.04mm/a。池家刺窝断裂断错了所有3级地貌面,陡坎最大高度为4m,一般在2m左右。探槽揭露池家刺窝断裂晚更新世以来也有3次古地震事件,3次事件的总断距约3.25m,1次事件的垂直位错为0.75~1.5m,晚更新世以来断裂垂直滑动速率为0.06mm/a。池家刺窝断裂古地震事件年代限定较差,但最新1次事件晚于登登山断裂,根据登登山断裂古地震事件的研究结果,推测池家刺窝断裂古地震重复间隔接近于登登山断裂的1.5×10~4a左右。池家刺窝断裂的最新活动时代晚于登登山断裂,1次事件的垂直位错及晚更新世以来的垂直滑动速率都比登登山断裂略大,2条断裂之间还有长约5km的不连续段,被第四纪冲洪积砂砾石层覆盖,地形平坦,断裂地貌特征不发育,这些都表明登登山断裂和池家刺窝断裂具有明显的分段活动特征。阿尔金断裂以北的登登山和池家刺窝断裂规模都不大,垂直滑动速率仅为0.04~0.06mm/a,远小于祁连山断裂及酒西盆地内NW向断裂的垂直滑动速率,反映出构造变形主要限制在高原内部及河西走廊地区,登登山和池家刺窝断裂以低滑动速率、古地震复发间隔很长(10~4a)的缓慢构造变形为特征。     

镇江地区主要NW向断裂的第四纪活动性

五峰山-西来桥断裂和丹徒-建山断裂是镇江地区2条主要的NW向断裂,可能与镇江多次破坏性地震相关。文中通过浅层地震勘探和钻孔联合剖面探测方法,对五峰山-西来桥断裂和丹徒-建山断裂的展布特征及第四纪活动性进行了系统研究。五峰山-西来桥断裂在浅层地震剖面上倾向NE,倾角约为60°,断距约为5~9m,以正断活动为主;大路镇场地上,该断裂断错的最新地层为中更新统底部,位错量为2m,判断五峰山-西来桥断裂的最新活动时代为中更新世早期。丹徒-建山断裂在浅层地震剖面上倾向SW,倾角约为50°~55°,断距约为2~7m,以正断活动为主;访仙镇场地上,中更新统之上的地层没有被断错的迹象,中更新统底部可能被断层影响,判断丹徒-建山断裂的最新活动时代为早更新世—中更新世早期。     

临潼-长安断裂带晚更新世时期的活动特征

对野外大量断层露头及探槽剖面分析所作表明,临潼—长安断裂带错断晚更新世第一古土壤层0.2~6.0m,平均1.1m,最大活动速率为0.047mm/a。在晚更新世晚期断裂表现为裂缝形式,地层没有明显的错动,断裂活动较弱。晚更新世白鹿塬段断裂活动相对较强。     

礼县—罗家堡断裂晚第四纪活动特征:兼论1654年礼县8级地震孕震机制

1654年7月21日甘肃省礼县8级地震发生在南北地震带的中北段,该地区的构造变形和构造活动与青藏高原向北东方向的扩展密切相关,复杂的构造几何特征主要受控于东昆仑断裂、西秦岭北缘断裂和一系列北东向断裂.礼县—罗家堡断裂为一条北东东向的左旋走滑活动断裂,错断了含有仰韶文化红色陶瓷片的一级阶地堆积物,阶地面上断层陡坎高约1.5m.沿断裂带发现冲沟的左旋位错量为3~10m,晚更新世黄土中残留的断层陡坎高4.5~8m.其中两条冲沟中发现裂点,高3.5~3.9m,距断层陡坎的距离为16m.礼县—盐关—罗家堡—天水镇一带发育大量的滑坡,长轴走向与礼县—罗家堡断裂一致,滑坡体后缘、侧壁陡峭,出露晚第四纪黄土,鲜有植被覆盖.礼县—罗家堡断裂为1654年8级地震的发震断裂.综合分析认为,受青藏高原向北东方向的扩展,被西秦岭北缘断裂、礼县—罗家堡断裂和岷县—宕昌断裂围限的礼县次级地块向南东滑动可能导致了1654年礼县8级地震的发生.断裂北、南两侧地壳电性结构的差异为强震的孕育提供了深部构造条件.     

青藏高原东缘岷江断裂北段全新世活动特征

有史料记载以来,沿岷山断块边界断裂曾发生多次6.0~7.2级强震,是中国南北地震带的重要组成部分。文中针对岷江断裂北段,采用高分辨率遥感影像解译、地质地貌调查、微地貌测量及探槽开挖相结合的方法,准确厘定了该断裂段的空间几何展布形态,揭示了断裂的逆冲兼左旋走滑性质,获取了断裂的全新世最新活动参数。川盘村附近的Ⅱ级阶地断错地貌线性较好,实测断层陡坎垂直高度3.1m,冲沟累积走滑量约3.1m,由断层作用造成的水平累积缩短量约3.0m;这与探槽揭示的结果相吻合。按照位移相依的特征地震计算,同震垂直位移量和水平走滑量均约为1.0m,同震水平缩短量为1.0m。结合地层年代测试结果,计算获得该断裂段的垂直位移速率和水平走滑速率为0.7~0.9mm/a,水平缩短速率为1.0~1.1mm/a。垂直断裂布设的探槽不仅揭示了断裂为低角度逆冲性质,产状为倾向260°、倾角29°;同时,根据断层、崩积楔与地层的切盖关系,探槽还揭示了3次古地震事件,最新1次事件发生在距今0~295a,第2次事件发生在距今1 405~1 565a,第1次事件发生在距今2 750~2 875a,复发周期约1 110~1 565a,离逝时间约0~295a。根据相关关系式计算结果,认为该断裂段具备发生7.0级以上地震的潜在能力,目前处于应力积累阶段,具有一定的地震危险性。     

2014年新疆于田Ms7.3地震地表破裂带精细填图及其破裂特征

大比例尺地震地表破裂带精细填图是研究强震破裂特征及机理的关键数据,为理解破裂动态过程提供重要的观测约束.青藏高原中西部的强震地表破裂研究因发震地点偏远不易到达而成为薄弱环节.文章利用无人机航拍新技术,详细解译获得了2014年于田Ms7.3地震地表破裂展布图.此次地震在阿尔金断裂西段南硝尔库勒断裂(南段S1)、硝尔库勒断裂(中段S2)以及阿什库勒断裂(北段S3)上分别产生了16、6.9和14.2km的地表破裂.南段平均左旋位错为(52±25)cm,最大为~90cm;北段平均左旋位错为(36±21)cm,最大为~84cm.共统计了5308处裂缝宽度,南段平均宽度为(85±71)cm,最宽可达~700cm;中段平均宽度为(39±21)cm,最宽可达243cm;北段平均宽度为(61±44)cm,最宽可达~340cm.另外,南段平均拉张量为(3.4±2.9)m,最大可达~17m;中段平均拉张量为(4.3±3.6)m,最大为~13m;北段平均拉张量为(1.7±1.6)m,最大为~6m.平均裂缝宽度和拉张量在弯曲和阶区部位均显示衰减的趋势.于田地震和其他全球走滑型地震的地表破裂在弯曲、阶区、断裂分叉等断裂几何复杂部位的宽度大于平直段,表明断裂几何结构对破裂宽度具有明显的控制作用.硝尔库勒与南硝尔库勒断裂锐角相交区域发育的大量裂缝可能指示构造拉张部位对近断裂分布式变形的控制,为地震动态破裂的数值模拟提供了观测约束.于田地震还造成罕见的大量伴生地震震动地表破坏,在地震震动的影响下含水盐层可能触发了缓坡度洪积扇的失稳,形成了密集的滑坡和地堑系.这些分布式变形以及浅表伴生变形是地震破裂扩展过程与断裂几何结构耦合关系的直接响应,并暗示破裂在穿过阶区后可能在阿什库勒断裂上双向扩展.     

库车坳陷东秋里塔格断裂晚第四纪活动和滑动速率

东秋里塔格断裂是库车坳陷内活动最为强烈的断裂之一,断错了波斯坦托克拉克河两岸的各级阶地。利用全站仪对河西岸的阶地变形进行了精确测量,得到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地形成以来东秋里塔格断裂的垂直断错量分别为12.5 m、20 m和24.5 m,并根据前人资料和区域类比的方法对各级阶地年龄进行了估计,计算得到晚第四纪以来该断裂的平均垂直滑动速率为1 mm/a左右,所引起的地壳缩短速率为(1.97~2.13)mm/a。     

浅层人工地震和地质雷达在城市活动断层探测中的联合应用?以鹤壁市汤东断裂为例

浅层人工地震勘探是探查城市隐伏活动断层最有效的手段之一,然而受近地表探测盲区和探测分辨率的限制,该方法难以获取活动断层超浅层上断点的准确埋深位置。地质雷达探测方法在一定程度上可弥补浅层人工地震勘探的不足。为探索浅层人工地震勘探和地质雷达探测的联合应用效果,分析其在城市隐伏活动断层探测中的应用潜力,选取河南省鹤壁市汤东断裂西支为研究对象,并在冯屯村和前交卸村分别开展联合探测,获取高信噪比的浅层人工地震反射剖面和地质雷达剖面。浅层人工地震勘探揭示的冯屯村处汤东断裂西支上断点埋深为60～70 m,地质雷达探测揭示的上断点埋深约为2.5 m,结合平均沉积速率推测汤东断裂西支在冯屯村的最新活动时代约为25 ka。浅层人工地震勘探揭示的前交卸村处汤东断裂西支上断点埋深为50～60 m,地质雷达探测揭示出汤东断裂西支在前交卸村处未造成近地表约10 m以内的地层断错。研究结果表明,在城市隐伏活动断层探测中,采用浅层人工地震勘探和地质雷达探测相结合的方法,不但可有效确定活动断层的位置,且可进一步约束活动断层上断点的准确埋深,有利于指导后期地震地质勘探中的探槽和钻孔布设。     

浅层地震勘探资料揭示汤东断裂特征

汤东断裂是汤阴地堑的东界断裂,也是太行山山前一条重要的隐伏活动断裂。为了查明汤东断裂的产状、性质及其浅部构造特征,跨断裂开展了高分辨率浅层地震剖面探测,获得了高信噪比的浅层地震反射波叠加剖面。本文根据浅层地震剖面结果并结合研究区地质资料和已有深地震探测成果,对汤东断裂的浅部构造特征进行了分析和讨论。结果表明:汤东断裂为1条走向NNE、倾向NWW的铲型正断层,其浅部表现为由2—3条断层组成的Y字形构造,并错断了埋深约30—50m第四纪地层,断裂向下延伸至上地壳底部,属晚第四纪以来的隐伏活动断裂。汤东断裂两侧新生代沉积差异明显,断裂上升盘内黄隆起一侧,新生代沉积层较薄,其底界埋深约480m,下降盘汤阴地堑一侧,沉积了巨厚的新生代地层。研究结果为确定汤东断裂位置、评价断裂的活动性提供了基础资料。     

商丹断裂南阳盆地第四纪活动研究

为了研究商丹断裂的空间展布及断裂活动性特征,跨断裂布设了4条浅层地震勘探测线和1条钻孔联合地质剖面.综合分析表明,商丹断裂为一条走向NWW的正断层,钻孔联合地质剖面揭示断裂上断点埋深为13—19 m,最新活动时代为中更新世晚期.     

宁夏卫宁北山南缘断层探测与活动性初步鉴定

宁夏卫宁北山位于青藏高原、阿拉善和鄂尔多斯3大活动地块的交汇地带,查清该地区的活断层对厘清活动地块边界和规划中卫工业园区布局均具有重要意义。采用浅层地震勘探、钻孔联合剖面探测及槽探等手段,针对卫宁北山南缘推测断层开展综合探测,以便查清该断层展布情况和地层断错特征,并结合区域地层时代对比,初步鉴定已探明断层的活动性。结果表明：前人推测的地貌陡坎之下的卫宁北山南缘正断层并不存在,而在卫宁北山南缘地貌陡坎偏北基岩内发育一条逆冲断层,浅层地震勘探剖面揭示该断层上断点埋深35～40 m,钻孔联合剖面探测和槽探发现断层错断了石炭系和新近系,但未错断上覆的上更新统,表明该断层不是活动断层;另外,浅层地震剖面揭示在中卫盆地内部还发育一条北西西向的隐伏正断层,上断点埋深约60 m,但也未错动晚更新世以来地层,因而推测该断层不存在晚第四纪活动性。     

商丹断裂南阳盆地第四纪活动研究

为了研究商丹断裂的空间展布及断裂活动性特征,跨断裂布设了4条浅层地震勘探测线和1条钻孔联合地质剖面。综合分析表明,商丹断裂为一条走向NWW的正断层,钻孔联合地质剖面揭示断裂上断点埋深为13—19 m,最新活动时代为中更新世晚期。     

Comprehensive Multi-Level Exploration of Buried Active Faults： an Example of the Yinchuan Buried Active Fault

The paper introduces the steps and methods of multi-approach,multi-level exploration of buried faults in thick Quaternary sediment regions by taking the test exploration of the Yinchuan active fault as example.Based on the comprehensive analyses of previous data,we choose the Xinqushao Village of Xingqing District of Yinchuan City as the test site for the comprehensive exploration.Firstly,we adopted shallow seismic investigation with group intervals of 10m,5m and 1m to gradually trace layer by layer the master fault of the Yinchuan buried fault from a deep depth to a shallow depth where drilling could be used.Then,with composite geological profile drilling,we determined the precise location and dip angle of the fault.The drilling show the buried depth of the upper offset point is 8.3m.Finally,large-scale trenching revealed that the actual buried depth of the upper offset point of the fault is 1.5m from the ground surface and there are paleoearthquake events of 5 stages.Combined with the preliminary result of corresponding sample age,we conclude the Yinchuan buried fault is a mid to late Holocene active fault.     

临漳-大名断裂活动特征

临漳-大名断裂位于覆盖层较厚的平原地区,处于隐伏状态,为获得断裂的浅部构造特征以及活动特征,在断裂上采用高分辨浅层地震探测方法,获得了两条高质量叠加时间剖面图以及深度剖面图,这些图像清晰地显示了断裂的浅部构造以及活动特征。探测结果表明,临漳-大名断裂活动时代具有分段性,临漳段断裂上断点埋深120m,最新活动时代为中更新世早期;大名段断裂上断点埋深105m,最新活动时代为晚更新世中期。     

浅层地震资料揭示的驻马店地区上蔡岗断裂浅部构造特征

已有资料显示上蔡岗断裂为隐伏逆断层,为研究上蔡岗断裂浅部构造特征,笔者跨断裂开展高分辨率浅层地震探测,获得4条高分辨率浅层地震剖面。本文根据高分辨率浅层地震剖面,并结合已有地质资料,对上蔡岗断裂浅部特征进行分析和讨论。研究结果表明:上蔡岗断裂为1条走向北北西、倾向北东东的逆断层,在岗地中部存在1条次级断层,与主断层呈反y形构造,与岗地地表形态基本一致。研究结果可为驻马店市地震危险性评价及城市规划提供地质和地球物理学依据。     

综合地球物理方法在山前隐伏断裂探测中的应用——以巍山—长山南坡断裂为例

针对探测山前隐伏断裂复杂困难的特点,以巍山—长山南坡断裂为例,采用浅层地震勘探和高密度电法勘探等地球物理方法并结合钻孔联合地质剖面资料,对巍山—长山南坡断裂的隐伏段的准确位置和活动性进行研究,确定断层的准确位置和产状等。研究结果表明,巍山—长山南坡断裂在唐山市区的隐伏段为S倾的正断层,倾角约78°,断距约3 m,上断点埋深约19 m;该断裂在市区的隐伏段为中更新世断裂,晚更新世以来不活动。     

聊城-兰考隐伏断裂的第四纪活动性——中国东部平原区一条重要的隐伏活动断裂

在化探定位的基础上,通过浅层地震勘探、钻探地质剖面和新地层年代学等多手段探测研究,首次查明了聊考隐伏断裂晚第四纪以来的位错量和最新一期活动时代,厘定了断裂位错上断点达地表20m以下,最新一期活动在全新世早期,属浅埋的隐伏活动断裂。断裂第四纪以来的平均位错速率为0．12mm／a,在中国东部属中等倔强的一类隐伏活动断裂。