龙日坝断裂带晚第四纪滑动速率和古地震复发行为

<正>为了研究龙日坝断裂带在青藏高原东缘应变分配中的作用和分析平行走滑断裂带是否会像2008年汶川8.0级地震造成两条平行断裂的共同破裂,开展了龙日坝断裂晚第四纪滑动速率和古地震序列的详细定量研究。野外调查表明,龙日坝断裂带位于龙门山以西约200 km,与龙门山断裂带大致平行,它由两条近平行的断裂(毛尔盖断裂和龙日曲断裂)组成。其中毛尔盖断裂主要沿着毛尔盖河和羊拱沟的北侧基岩山坡展布,发育断错山脊和断错水系,其晚第四纪活动表现为右旋走滑;龙日曲断裂主要沿龙日曲河和雀儿     

巴颜喀拉地块东部龙日坝断裂带的发现及其大地构造意义

在青藏高原东缘NE向龙门山断裂带西北侧约200km的巴颜喀拉地块东部,由GPS复测发现存在一条宽阔的NE向右旋剪变带,变形速率达4-6mm／a．卫星影像解译和野外考察表明：这一右旋剪切带对应了以往被忽略的、新生的NE向龙日坝断裂带．龙日坝断裂带北东段由走向N54°±5°E、相距约30km的两条平行分支断层组成．这两条分支断层沿线晚第四纪断错地貌发育,北支龙日曲断层具有较大的逆冲分量,南支毛尔盖断层为纯右旋走滑断层．依据矢量合成原理可知,龙日坝断裂带北东段晚更新世以来平均右旋滑动速率为（5．4±2．0）mm／a,垂直滑动速率约0．7mm／a,地壳缩短率约0．55mm／a．龙日坝断裂带的存在和发现可以很好地解释青藏高原东缘的大地构造与动力学特征：以龙日坝断裂带为界,巴颜喀拉地块分为西部阿坝和东部龙门山两个次级块体;龙门山次级块体的整体缩短和隆升反映出从龙门山断裂带到龙日坝断裂带是巴颜喀拉地块南东向运移过程中由于受到华南地块的强烈阻挡而形成的后展式推覆构造系统,并成为青藏高原东缘承载新生代晚期至今地壳变形的一种活动地块边界构造类型．龙日坝断裂带正是这一系统中晚第四纪新生的活动断裂带．     

青藏高原东缘龙日坝断裂带南段晚第四纪活动及其构造意义

因缺少详细的地质调查,关于龙日坝断裂带南段是否具有强烈的晚第四纪活动及其在青藏高原东缘应变分配中承担的作用目前尚不清楚。卫星影像解译和野外调查结果表明龙日坝断裂带南段仅东南支存在晚第四纪活动,全长约50km,总体以右旋走滑为主,兼有逆断分量,全新世以来右旋平均走滑速率约为0.6mm/a,平均垂直滑动速率约为0.4mm/a。龙日坝断裂带南段活动强度较中段明显偏弱,但具备发生M_W7级左右地震的能力,在距今约800年以来曾发生过地表破裂型事件。结合重定位地震结果来看,龙日坝断裂带西侧和龙门山断裂带地震活跃,之间的丹巴地区可能主要表现为褶皱变形而地震活动微弱。青藏高原东缘之下的滑脱面自川西高原到四川盆地从约15km逐渐变深至20km左右,而又变浅,约为10km,这种滑脱面的深度变化可能是龙门山隆升和孕震的驱动机制。这项研究有助于川西地区的地震危险性评价和深入理解青藏高原东缘的应变分配和隆升机制。     

青藏高原东北缘三关口-牛首山断裂的右旋走滑与弧形构造带扩展

三关口-牛首山断裂的运动学特征对认识青藏高原东北缘弧形构造带的扩展具有重要意义.在野外调查的基础上,通过大比例地质填图、典型地貌测量和沉积地层年代测定等方法,确定该断裂是一条具有明显右旋走滑特征的断裂,而非前人认为的左旋走滑断裂.研究发现,形成于古生代、中生代、新生代的地质界线均被断层右旋错动,断错位移相近,消除地形效应后确定的断裂最大走滑位移为(961±6)m.断裂北段的三关口断裂具有明显的新活动特征,一系列小冲沟跨断裂发生了同步右旋扭动,获得的断裂晚第四纪以来平均水平滑动速率约0.35mm/a.而形成于上新世末的先存褶皱构造被断裂错断异位,表明断裂的右旋走滑不早于上新世末.利用最大位移和平均滑动速率估算的断裂起始右旋走滑时间在2.7Ma之后.结合前人对高原东北缘扩展的认识,根据褶皱变形和断裂活动的先后关系分析,在上新世末(~2.7Ma),青藏高原的北东扩展到达三关口-牛首山一带,导致该区域地层发生广泛的褶曲变形和区域性抬升;到第四纪初,受青藏高原东北向推挤和鄂尔多斯地块逆时针旋转的联合作用,三关口-牛首山断裂开始右旋走滑活动,形成了青藏高原东北缘弧形构造带扩展的最前缘边界.     

GPS观测及断裂晚第四纪滑动速率所反映的青藏高原北部变形

断裂晚第四纪滑动速率及现今GPS观测揭示了青藏高原向北扩展与高原边缘隆升的运动特征.主要断裂晚第四纪滑动速率及跨断裂GPS应变速率的结果表明,青藏高原北部边缘的断裂以低滑动速率（＜10 mm/a）为主,特别是两条边界断裂：阿尔金断裂和海原—祁连山断裂.两条主要边界断裂上的滑动速率分布显示了断裂间滑动速率转换及调整特征.阿尔金断裂自95°E以西的8～12 mm/a稳定滑动速率,向东逐渐降低到最东端的约1～2 mm/a,而海原断裂自哈拉湖一带开始发育后滑动速率为1～2 mm/a,到祁连一带（101°E以东）增大到相对稳定的4～5 mm/a,直到过海原后转向六盘山一带,滑动速率降低到1～3 mm/a,甚至更低.滑动速率的变化及分布特征显示,阿尔金断裂滑动主要是通过祁连山内部隆起及两侧新生代盆地变形引起的缩短来吸收的,海原—祁连山断裂的低滑动速率及沿断裂运动学特征表明断裂尾端的陇西盆地变形及六盘山的隆起是断裂左旋走滑速率的主要吸收方式.这一变形特征表明,青藏高原北部边缘的变形模式是一种分布式的连续变形,变形发生自高原内部,边界断裂的走滑被高原内部变形所吸收.     

念青唐古拉山南东麓断层的初步研究

念青唐古拉山南东麓断层位于尼木、当雄、谷露一带,长240km,总体走向NE,倾向SE,由力学性质、运动方式不同的三大段构成。晚第四纪以来,该断层强烈活动,目前能比较确定的活动次数至少有6—7次;断层切断一系列地质、地貌体,留下了丰富的位移现象;晚第四纪以来,平均水平滑动速率4.2mm/a、垂直滑动速率3.5mm/a。沿断层观察到多次古地震和历史地震的地表破裂;现今地震震中主要位于该断层附近,等震线的长轴方向也与该断层的走向一致。表明该断层是青藏高原内部一条强烈活动的发震断层。     

嘉峪关断层中段的新活动特征

嘉峪关断层是河西走廊盆地内部的一条重要断层,断层走向NNW向,晚第四纪以来新活动特征以挤压逆冲为主兼具有右旋走滑特征。通过野外地质调查,在嘉峪关城楼北关园子山嘉峪关断层大陡坎西侧0.5km处的Ⅲ级阶地面上,新发现一段长约1.6km保存完好的小断层陡坎,坎高0.5～2m,且有冲沟发生右旋位错现象。经探槽开挖和热释光测年确认,嘉峪关断层全新世有古地震活动。据断错地貌的差分GPS测量和测年结果,得到断裂晚第四纪晚期以来的平均滑动速率为0.52～0.56mm/a。     

滇西南地区汉母坝-澜沧断裂晚第四纪构造活动的地质地貌证据

通过对汗母坝-澜沧断裂晚第四纪地质、地貌实地调查与测量,并结合前人研究成果,讨论了该断裂晚第四纪最新构造活动特征。综合分析认为,汗母坝-澜沧断裂为一条以右旋走滑为主的全新世活动断裂,长约120 km,整体走向NNW。该断裂活动习性具有明显的分段特征,北段称为汗母坝断裂,是1988年耿马7.2级地震的发震断裂;南段称为澜沧断裂,是1988年澜沧7.6级地震的发震断裂之一。晚第四纪以来其新活动形成了丰富的断错地貌现象,如冲沟和山脊右旋位错、断层沟槽、断层垭口、断层陡坎、断陷凹坑等。根据断裂断错地貌特征的相应资料估计,该断裂晚第四纪右旋走滑速率约为(4.7±0.5) mm/a。     

西藏格林错断层带的基本特征

格林错断层带是一条晚白垩纪以前形成,第四纪以来具明显活动性质的右旋走滑断层。断层带由4条次级走滑断层呈右行右阶羽列排列而成,在两条次级走滑断层的连接部位分别形成孜桂错、格林错、瓦昂错拉分区。格林错断层带是西藏中部地区的主要发震断层之一,全新世以来,至少有4期地震地表破裂沿该断层带发生。第四纪晚期,断层具明显的分段活动性质,并且断层活动有从北西向南东、向南迁移的迹象     

青藏高原及其邻区的地震活动性和震源机制以及高原物质东流的讨论

由于喜马拉雅的大陆碰撞,青藏高原的地震活动性相当高.正如地震学在全球板块学说中所起的重要作用,它对研究大陆构造的演化亦有重要影响.本文对青藏高原的地震活动性和震源机制以及高原的活动断层进行了详细的研究和总结.对高原的地震带进行重新划分.亚东——安多是一条活动地震带.高原中,震源深度 h>70km 的地震多数分布在这个带上.此带以西的活动构造以及应力状态与在它以东的有很大差异.与阿拉干不同,这里 h>70km 地震的震级较小.其震源机制为正断层.亚东——安多活动带是高原西部地壳张裂区的东缘.h>70km 地震的出现,表明该带地幔顶部为脆性而且积累应变能.文中特别提到近于北西-南东走向的雁石坪——丁青——昌都这一断层带,它的地震活动性大,其震源机制为左旋走滑断层.它属于青藏高原东部的一组左旋走滑断层,是最南边的一条,可能也是最新的一条左旋走滑断层.在班公——怒江以南的崩错——嘉黎断层是一条不连续的右旋走滑断层,这条断层的地震活动性也很大.它与雁石坪——丁青——昌都左旋走滑断层带相距仅百余 km.它们的成对出现,极可能表明现今青藏高原的物质从此两条断层带之间的羌塘地体向东流动.阿尔金、昆仑、鲜水河可能是较早时期高原物质东流的北缘边界.由于物质的冷却自北方开始,物质东流的路径随地质年代      

则木河断裂晚第四纪位移及滑动速率

则木河断裂晚第四纪位移及滑动速率任金卫（国家地震局地质研究所，北京１０００２９）则木河断裂是青藏高原东边缘鲜水河～小江断裂带中段的一条走向北北西的活动断裂。第四纪以来具有左旋走滑为主的运动特征。通过野外调查，则木河断裂北段发现了５１个左旋水平位移点     

孟连断裂晚第四纪活动特征

孟连断裂是滇西南地区的1条区域性活动断裂。本文通过地形地貌、断裂剖面及地震活动等对断裂的空间展布及晚第四纪活动性进行分析和研究,获得了断裂活动时代和活动速率等参数。研究表明:孟连断裂晚第四纪期间仍在活动,最新活动时代为全新世,运动性质以左旋走滑为主,晚第四纪以来的平均水平滑动速率为3.8—5.1mm/a;该断裂控制着孟连、勐阿等第四纪盆地的发展及演化,沿断层发生了1995年7月12日中缅边境7.3级地震。     

昆仑断裂带东段滑动速率梯度

欧亚大陆走滑断裂带是否实现对青藏地壳及岩石层的向东挤出,很大程度上取决于断层尾端变形的动力学机制。本文我们利用青藏高原北部昆仑断裂最东段千年尺度的地貌标志物提供一组最新的滑动速率测定结果。该断裂带是印度?亚欧碰撞带产生的最主要走滑断裂带之一,在西藏岩石层向东挤出的模型中扮演着主要的作用。曾有人争论在相当长的长度内该断裂显示出相同的滑动速率。黄河支流上的河流阶地位移以及阶地上物质的14C测年可以控制晚更新世至全新世断层以来的滑动速率。结果显示沿断裂东部约150km滑动速率从>10mm/a～<2mm/a自西向东系统地递减。这些数据向那些认为整条断裂滑动速率保持一致的观点提出质疑,相反揭示出位错的梯度性,这与那些在断层尾端预期的情形是类似的。另外,沿断层的滑动看起来在增厚的高原地壳内部终结,因此沿昆仑断裂的滑动导致的西藏岩石层的挤出都会被断裂尾端周围高原的内部变形所吸收。     

晚第四纪以来巴塘断裂的活动特征及滑动速率

青藏高原东南缘是现今陆内地壳形变最为强烈的地区之一,一系列长度和力学性质不同的活动断裂将岩石圈分割为多个活动块体。川滇块体是其中构造活动最为显著的区域之一,其西边界由多条互相平行的断裂组成,巴塘断裂是其中的一条主干断裂。了解该断裂晚第四纪以来的变形特征和速率对于认识川滇块体强震的空间分布及变形模式具有重要意义。巴塘断裂整体走向NNE,全长115km,是一条全新世右旋走滑活动断裂。该断裂基本控制了基岩山体边界,其中坡中槽、三角面、断层陡崖等地貌沿断裂呈线性分布,并在黄草坪及巴塘县城2处区域保存了丰富的晚第四纪活动证据。文中利用无人机摄影测量手段建立了黄草坪及巴塘县城分辨率达亚米级的数字地形数据,并对被断错的洪积扇、冲沟等地貌标志物进行了精确测量。在黄草坪地区,巴塘断裂活动造成的山前冲沟水平偏转量为(46±9) m,同时在巴塘县城断裂活动使莫曲河洪积扇边缘被右旋断错(40±5) m。文中利用单个砾石宇宙成因核素法及深度剖面法分别确定了黄草坪最老一级地貌面和莫曲河洪积扇的年龄,分别为(12.5±0.5) ka和(16.4+3.9/-5.6) ka,据此可以得到巴塘断裂晚第四纪以来的右旋走滑速...     

曲江断裂晚第四纪活动特征及滑动速率分析

曲江断裂位于川滇菱形块体的东南端,沿该断裂地震活动强烈,是1970年MS7.7通海地震的发震断裂。基于遥感影像解译、野外地质和构造地貌观测结果、断裂几何学及运动学解析,总结认为曲江断裂第四纪以来以右旋走滑为主且具有倾滑运动分量,沿断裂走向运动学存在差异。NW段以右旋走滑为主,局部有明显正断分量;SE段为右旋走滑兼NE盘向SW盘逆冲。曲江断裂在全新世活动强烈,沿走向错断地貌广泛发育,累积水平位错量3.7~830m。通过对错断地质体、地貌单元的断距进行测量,并对其进行14C或光释光定年,得到断裂晚第四纪平均滑动速率为2.3~4.0mm/a。断裂活动速率的变化与运动学分段有很好的响应:NW段断裂以右旋走滑为主,滑动速率3.0mm/a,存在0.6~0.8mm/a的构造抬升;由于受到小江断裂的影响,断裂SE段逆冲分量增加,滑动速率相应降低(3.0mm/a),存在1.1mm/a的构造抬升,表明断裂NW段和SE段存在差异抬升。     

新疆北天山乌苏南断层晚第四纪活动特征及其构造意义

乌苏南断裂组发育于北天山山前的独山子逆断裂—背斜带(第3排)和西湖隆起(第4排)之间,在卫星影像显示为4～5排近平行断层陡坎组成,断层晚第四纪以来断层活动明显,沿断层断错山前冲洪积扇、冲沟和水系,形成断续分布的线性陡坎地貌,开挖地质探槽显示乌苏南断层组为高倾角逆走滑型断裂。依据断层断错地貌面年代,估算断层晚更新世以来的垂直活动速率约0.125 mm/a,右旋走滑活动速率为1.25±0.02 mm/a。根据乌苏南断层带所处的位置及构造特性,推断该断裂很可能是天山山前第3排背斜带与第4排背斜带之间的过度转换断层。     

2013年云南奔子栏M5.9地震发生的地震地质背景

2013年8月31日5.9级地震的震中地区位于川滇菱形块体西北边界附近,地质构造复杂,近SN向的金沙江断裂带与NW向的德钦-中甸-大具断裂在此交会。野外地质、地貌调查结果表明,金沙江断裂带的曾大同断裂、里甫-日雨断裂带、郎中断裂、古学断裂等晚更新世—全新世表现出明显的活动迹象,运动性质以右旋走滑为主,兼有逆冲滑动分量,其全新世右旋水平滑动速率为3.5~4.3mm/a,垂直滑动速率为0.9~1.1mm/a。德钦-中甸-大具断裂具明显的右旋走滑兼正断性质,最新活动时代为晚更新世—全新世,水平滑动速率为1.7~2.0mm/a,垂直滑动速率为0.6~0.7mm/a。该断裂与金沙江断裂带一起,共同构成了川滇菱形块体的西北边界。它是青藏高原EW向伸展作用下的一条重要的右旋走滑断裂,起着调节高原物质向SE运动的作用。据地震烈度等震线长轴方向、震源机制解资料和滑坡崩塌体展布位置分析认为,2013年奔子栏M5.9地震的发生与德钦-中甸-大具断裂的活动密切相关。     

郯庐断裂带白山-卅铺段第四纪以来的活动习性

根据构造地貌遥感解析,发现郯庐断裂带沿庐江白山到桐城卅铺一线显示1组平行断层,现场地震地质调查验证其为1组活动断层。通过断层剖面观测、样品采集及样品测试分析和宏微观构造分析,结果表明,郯庐断裂带在白山—卅铺一带第四纪以来仍具有黏滑、蠕滑交替的变形活动。其中,在柯坦—卅铺一带,最年轻的水系被NE向断层组右旋扭折,其断层物质的微观观测和测龄结果表明该断裂段第四纪时的活动具有脆、塑性过渡变形特征,强烈活动时间处于早、中更新世;而白山剖面断层泥年龄测试结果则反映相应断层段在中、晚更新世曾有过较强烈的活动。断层泥超微(SEM)和显微观测结果亦表明该断裂段曾发生黏滑、蠕滑交替的构造变形事件,且表现为先黏滑后蠕滑;结合水系呈现缓慢扭折表征,近年来沿断裂有不少微震发生,表明郯庐断裂带在白山—卅铺段的最新滑移方式主要表现为蠕滑,也就是说,该段积累的应力以蠕滑或微震等方式缓慢释放,据此推测未来一定时期内不易孕育强烈地震     

南迦巴瓦构造结西侧里龙断裂晚第四纪活动特征

本文通过卫星影像解译、地质地貌调查、地质探槽开挖、断错地貌测量和样品年代学测试,对南迦巴瓦构造结西侧的里龙断裂晚第四纪活动特征进行了分析和研究,结果表明:里龙断裂是一条以右旋走滑活动为主、兼有挤压逆冲的北北西向断裂,其最新活动时代为全新世;该断裂晚第四纪以来的平均水平滑动速率为3-4mm/a,平均垂直滑动速率为0.10-0.15mm/a。研究还表明,南迦巴瓦构造结晚第四纪以来的向北俯冲运动已经停止,喜马拉雅东构造结地区的构造变形主要受阿萨姆构造结的俯冲影响。     

临潼-长安断裂带晚第四纪以来的活动性

对临潼-长安断裂带进行了详细的野外调查,以期掌握其最新活动年代和第四纪以来的活动特征。该断裂总体走向NE,以张性垂直运动为主,断面明显错断了黄土中的第1层古土壤S1,说明其晚更新世以来仍在活动,并且北段和中段的活动性比南段强,但是错距大多<2m,滑动速率较小,考虑到临潼-长安断裂带由多条次级断层组成,其整体活动性应该比我们计算得到的局部断层滑动速率大得多。断层错距自上而下成递增趋势,并且根据不同地层年代计算出的滑动速率基本一致,因此该断裂带自中更新世晚期以来极可能以垂向蠕滑活动为主