活动断裂的变形特征及其大地震复发周期的估算

活动断裂是晚更新世10～12万年以来一直在活动.现在正在活动,未来一定时期内仍会发生活动的各类断裂.活动断裂控制着大地震的发生,是不同类型地震的发震构造.从活动断裂的变形特征来看,不同性质的活动断裂具有不同的发震构造模型,研究这些问题对认识强震的发震条件,划分潜在的震源区或地震危险区,评估发震构造和发震地点具有重要的意义.基于国内外对不同类型活动断裂的认识,结合近10年来在青藏高原地区对活动断裂的研究,总结了活动断裂的基本变形特征和对大地震复发周期估算的认识.研究表明.东昆仑断裂库塞湖段类似2001年Ms 8.1级大地震的强震复发周期为250～350年,阿尔金断裂康西瓦段类似Ms 7.4级大地震的强震复发周期为370～500年.而在青藏高原东缘的龙门山地区,类似2008年5月12日Ms 8.0级汶川大地震的强震复发周期为3000～6000年.这些结果可能暗示着走滑断裂大地震的复发周期远短于逆冲断裂大地震的长复发周期,这是值得高度重视和深入研究的新课题.     

活动断裂的变形特征及其大地震复发周期的估算

活动断裂是晚更新世10~12万年以来一直在活动, 现在正在活动, 未来一定时期内仍会发生活动的各类断裂。活动断裂控制着大地震的发生,是不同类型地震的发震构造。从活动断裂的变形特征来看,不同性质的活动断裂具有不同的发震构造模型,研究这些问题对认识强震的发震条件,划分潜在的震源区或地震危险区,评估发震构造和发震地点具有重要的意义。基于国内外对不同类型活动断裂的认识,结合近10年来在青藏高原地区对活动断裂的研究,总结了活动断裂的基本变形特征和对大地震复发周期估算的认识。研究表明,东昆仑断裂库塞湖段类似2001年Ms 8.1级大地震的强震复发周期为250～350年,阿尔金断裂康西瓦段类似Ms 7.4大地震的强震复发周期为370～500年,而在青藏高原东缘的龙门山地区,类似2008年5月12日Ms 8.0汶川大地震的强震复发周期为3000～6000年。这些结果可能暗示着走滑断裂大地震的复发周期远短于逆冲断裂大地震的长复发周期,这是值得高度重视和深入研究的新课题。     

四川汶川Ms 8.0地震地表破裂构造初步调查与发震背景分析

5月16-24日对川西汶川大地震震中区的发震断裂地带进行的实地考察和初步测量,获得了宝贵的地表变形和同震位移最数据资料,证实汶川地震属于逆冲断裂型地震,主破裂沿映秀-北川断裂带发育,前山地区滑灌县-安县断裂也有地表破裂,同震位移量在3～5m.汶川地震产牛的地表破裂构造和运动性质显示明显分段特性,映秀-北川段以挤压逆冲为主,而北川以北段则伴有显著的右旋走滑分量.     

1976年天津宁河MS6.9地震发震构造的研究及其意义

1976年宁河M_S6.9地震,是天津地区有历史记载以来的最大地震,也是唐山地震的第二大余震,对当地造成了较大的人员伤亡和经济损失。虽已过去40多年,但是宁河地震发震构造的研究基础还比较薄弱,尚未形成清晰统一的认识。华北地区人口稠密,经济发达,对宁河地震的发震构造展开研究,对该地区的中长期地震预测、重要工程的抗震设防及唐山地震的破裂机理研究等具有重要的实用价值和科学意义。通过地质地貌调查、小地震精定位及钻孔联合探测等并结合前人的烈度调查结果,获得以下主要认识：1)1976年宁河6.9级地震的发震构造不大可能是NW向的蓟运河断裂,而更可能是NE向的构造,即付庄-高庄断裂。宁河地震NE向的发震构造与华北的区域地震构造环境相统一,即绝大多数强震发生在NE-NNE向断裂上;2)付庄-高庄断裂与唐山断裂组成了一个右旋左阶式的“挤压型阶区”,可以很好地解释唐山主震时断裂西南部逆冲子事件的出现;3)付庄-高庄断裂是天津地区已知的唯一出露于地表的全新世活动断裂,其作为一个潜在的、具有7级左右发震能力的危险源,对滨海新区的经济建设具有十分重要的意义,建议对该断裂开展进一步的研究。     

公元600年秦陇地震发震构造分析及考证研究

据史料记载,公元600年秦陇地区发生了一次大地震。关于此次地震的震中位置、震级、震中烈度和发震构造长期存在争议。根据在陇县固关一带发现的地震崩塌体,同时结合史料考证、卫星影像判读、野外调查、探槽开挖、年龄测试等手段,研究认为:公元600年秦陇地震的发震构造为六盘山东麓断裂南段固关段;秦陇地震震中在陇县固关镇一带,震级为6$ {}^{3}\!\!\diagup\!\!{}_{4}\; $级,震中烈度为Ⅸ度。该地震的研究对于六盘山地区地震危险性评估和青藏块体北东向扩展的动力学过程理解有重要意义。      

汶川大地震山地灾害发育的控制因素分析

汶川大地震震后地质灾害调查结果表明,龙门山山地灾害无论是空间分布还是在剖面分布上均具有明显的不均一性:平面上集中在发震断裂及非发震断裂及其附近,剖面上集中在坡顶、坡折及孤立的突出地形上;运动形式具有加速起飞-滑翔-俯冲着陆三阶段。主要受控因素有发震断裂、高烈度、地震持续时间、斜坡地形效应、岩性及结构等。     

鄂中胡集-沙洋断裂活动性及钟祥地震发震构造

为了调查该研究区的断裂活动性和发震构造, 采用现场地质、地貌调查、断层物质及阶地年龄测试等方法进行研究.调查结果显示: 胡集-沙洋断裂以正断层活动为主, 最新活动时期在第四纪早更新世晚期, 约1 136 ka.在此基础上, 进一步分析了区域构造应力场和微小地震活动与断层的关系.同时勾绘出了钟祥4次地震的有感范围, 其规模、形态与胡集-沙洋断裂的走向和活动性质基本吻合.在钟祥一带的第四纪中更新世网纹红土中, 发现疑似地震形成的破裂及喷砂喷砾现象, 表明钟祥地区在第四纪中更新世发生过M≥6.0的中强地震.基于此认识, 讨论了钟祥1407年、1469年、1603年M5.0~5.5地震的发震构造.研究表明: 该发震构造为控制汉水地堑的胡集-沙洋断裂, 也证实了在中国东部非活动断裂具有发生中强地震的构造潜力.      

渭河盆地东南缘主要断裂晚更新世以来的活动性及灾害效应

渭河盆地是中国中部地区一个重要的新生代断陷盆地, 也是一条重要的地震活动带, 属于汾渭地震带的一部分。中国西部政治、经济、文化中心西安就位于其上。渭河盆地东南缘活动断裂非常发育、地震活动频繁, 而且有1556年华县8级特大地震发生的背景。华县大地震是发生在高角度正断层上为数不多的强震之一, 并且其发震构造目前还存在争议。华山山前断裂为正断型活动断裂, 是研究正断型活动断裂与其灾害效应的典型实例。本论文通过对正断型断层活动与大地震及其灾害关系的研究, 为评价西安等重要城市群的稳定性提供科学依据。     

2015年尼泊尔8.1级大地震前后喜马拉雅带地震活动图像演变

针对2015年4月25日尼泊尔M8.1地震后喜马拉雅造山带的未来地震危险性问题,通过对喜马拉雅带历史大地震应变能释放和在尼泊尔地震发震前后的区域地震活动图像进行了分析研究。结果发现喜马拉雅带很可能已进入新-轮的地震活跃期。此次尼泊尔大地震不足以将喜马拉雅带中段的地壳应变能全部释放,喜马拉雅带中段的地震活动和藏南裂谷带地震活动具有密切的关联,在喜马拉雅带中段和藏南裂谷带还将有大地震活动。同时研究结果还显示现今在喜马拉雅带的东段存在阿萨姆围空区和不丹围空区,在喜马拉雅的西段出现噶尔围空区,喜马拉雅西段新德里和西藏接壤地区以及喀喇昆仑断裂上噶尔县地区地震危险性很高,喜马拉雅东段林芝山南地区以南的阿萨姆和不丹地区危险性很高,应引起重视。     

四川汶川Ms 8 级地震触发的典型滑坡的风险指标反演

2008年汶川大地震触发了数以万计的崩塌和滑坡,特别是沿发震断裂分布一系列大型的高速远程滑坡。为了探索地震诱发大型高速远程滑坡运动速度的反演方法,以汶川大地震典型高速远程滑坡为例,在野外调查和室内分析的基础上,结合前人的研究成果,对沿映秀－北川断裂展布的5个典型滑坡的速度进行了反演和计算。结果表明,5个滑坡的最大速度均大于50m/s,其中大光包滑坡速度最大,其下部滑体的最大速度约为300m/s,上部滑体凌空飞行的初速度高达165.6 m/s。同时,对上述滑坡的视摩擦系数进行了计算,4个滑坡的视摩擦系数介于0.16~0.4之间。这一研究的目的在于为类似地区地震滑坡的速度、最大位移量的预测和风险评估提供基础数据,对于类似地区的防灾减灾具有一定的参考价值。     

Seismotectonics of the 2008 and 2009 Qaidam Earthquakes and its Implication for Regional Tectonics

Three magnitude >6 earthquakes struck Qaidam, Qinghai province, China, in November 10th 2008, August 28th and 31st 2009 respectively. The Zongwulongshan fault has often been designated as the active seismogenic structure, although it is at odd with the data. Our continuous GPS station (CGPS), the Xiao Qaidam station, located in the north of the Qaidam basin, is less than 30 km to the southwest of the 2008 earthquake. This CGPS station recorded the near field co-seismic deformation. Here we analyzed the co-seismic dislocation based on the GPS time series and the rupture processes from focal mechanism for the three earthquakes. The aftershocks were relocated to constrain the spatial characteristics of the 2008 and 2009 Qaidam earthquakes. Field geological and geomorphological investigation and interpretation of satellite images show that the Xitieshan fault and Zongwulongshan fault were activated as left lateral thrust during the late Quaternary. Evidence of folding can also be identified. Integrated analyses based on our data and the regional tectonic environment show that the Xitieshan fault is the fault responsible for the 2008 Qaidam earthquake, which is a low dip angle thrust with left lateral strike slip. The Zongwulongshan fault is the seismogenic fault of the 2009 earthquakes, which is a south dipping back thrust of the northern marginal thrust system of the Qaidam basin. Folding takes a significant part of the deformation in the northern marginal thrust system of the Qaidam basin, dominating the contemporary structure style of the northern margin of the Qaidam basin and Qilianshan tectonic system. In this region, this fault and fold system dominates the earthquake activities with frequent small magnitude earthquakes.     

青海狮子沟油田天然微地震活动及其地质意义

通过对柴达木盆地西部狮子沟地区一年多的微地震监测数据的分析处理, 发现该区微地震活动比较频繁, 总体走向北西, 且多集中在该区盆山过渡带北西走向的花土沟断裂北东侧2km深度附近。通过对地震与钻孔分布之间的关系和地震发生频次对数与震级线性关系的斜率b值的分析, 本文认为, 虽然油井注水等因素对研究区内微地震事件具有一定的诱发作用, 但大部分地震事件仍主要与断裂及其次级构造有关。      

藏南安岗地堑的史前大地震遗迹、年龄及其地质意义

地表调查发现, 沿近南北向亚东-谷露裂谷中段的安岗地堑存在地震大滑坡、多世代断层崖和断层崩积楔等多种类型的史前大地震遗迹.进一步的观测和年代分析表明: 该区的古地震滑坡体至少存在新、老两期, 其中规模最大的"尼续大滑坡体"应该是最新一次大地震所形成.该区T₁到T₆各阶地的形成时代从新到老分别为7.7~2.1 ka、11.0~10.5 ka、17.6~12.1 ka、25.7~22.9 ka、58.4~70.6 ka和130~150 ka, 它们沿主边界正断层的平均垂直断距依次为2.8 m、6.1~7.9 m、10.3~12.5 m、16.6~19.0 m、28.0 m和76.0 m.其中T₁和T₂阶地上的断崖剖面揭示, 最近两次大地震发生在距今约5.8±1.0 ka和2.4±0.2 ka.综合分析认为: 安岗地堑的大地震活动具有较明显的丛集性特征, 并且在距今约23~26 ka以来一直处于大地震活跃期, 期间的断层垂直活动速率为0.8~1.3 mm/a, 大地震的原地复发间隔大致为3.3~3.6 ka, 特征地震的矩震级为7.0~7.2, 推算整个尼木地堑群的大震复发间隔最短可能只有约1.0~1.2 ka.研究结果指示, 藏南裂谷的大地震活动性明显比藏北的近南北向正断层更显著.      

阿尔金断裂带新生代活动在柴达木盆地中的响应

阿尔金断裂新生代以来发生多期次的走滑运动,并伴随强烈的隆升作用,进而影响柴达木盆地新生代的构造演化。本文通过遥感卫星影像解译、地震反射剖面解释、区域地层分析,结合野外考察资料对阿尔金断裂新生代活动在柴达木盆地中的响应进行了研究。对柴达木盆地卫星影像的解译发现盆地中褶皱形态指示了近东西走向的褶皱构造带与近南北走向的褶皱构造带的叠加干涉效应,其中近东西向褶皱构造带是在印度/欧亚板块碰撞作用下青藏高原隆升并向北东扩展过程的响应,近南北向褶皱构造带是阿尔金断裂新生代活动的响应。对NW-SE向穿过阿尔金山-柴达木盆地的盆山结合带地震反射剖面的再解释,发现新生代地层中发育的多层生长地层,记录了阿尔金断裂新生代活动的信息。对盆地中新生代地层分布等厚图褶皱干涉样式的分析表明,上油砂山组沉积时期(14.9Ma)阿尔金断裂活动已经明显影响到柴达木盆地,而狮子沟组沉积时期(8.2~2.6Ma)断裂活动对柴达木盆地改造最强。通过对研究区已有的低温热年代学数据和沉积、构造、磁性地层年代学等方面研究成果的总结和分析,认为阿尔金断裂在新生代至少存在三期(~30Ma,~8Ma、~2.6Ma)强烈的构造活动和隆升作用,在柴达木盆地内表现为相应地质时代沉积速率的加快、沉积物岩性的变化、构造地貌的变形和同构造生长地层的出现。其中后两期(~8Ma、~2.6Ma)构造活动在整个青藏高原及周边地区广泛存在,为准同期构造事件,而月牙山地区地震地表破裂带的发现则表明阿尔金断裂带现在仍在强烈活动,并且直接影响到了柴达木盆地。阿尔金断裂带新生代以来的构造活动具有多期性,并影响和改造了柴达木盆地,可能对油气成藏有重要影响。     

云南川西地区地震地质基本特征的探讨

云南川西地区是多震的地方(图1),从公元前116年到1974年6月,据记载共发生M≥4.75级的地震481次,其中6≤M<7的99次,7≤M<8的14次,M≥8的3次。震源深度一般小于30公里,均为浅源地震。本区强震多发生在深大断裂带上,而且都有一定的地质标志可循,与近代地壳运动、板块构造在成因上有着密切关系。     

长江中游湖南、湖北地区主要活动断裂及地震地质特征

通过收集整理前人成果资料,结合湖南、湖北地区地震地质特征、历史近代地震数据等,全面梳理分析该区主要活动断裂及历史地震,总结该区主要活动断裂系（带）及控震特征、地震活动性及时空分布特征。研究结果表明,该区主要活动断裂以北东、北北东、北西向为主,主要活动断裂系有6个,自北向南分别为秦昆北西向断裂系、鄂东北东向断裂系、江汉-洞庭盆地断裂系、鄂西-湘西北东向断裂系、湘中南北东向断裂系、湘东北东向断裂系,其中第四纪活动较为显著且影响程度大的是江汉-洞庭盆地断裂系及秦昆北西向断裂系西段。“两湖”地区地震活动水平相对较低,正处于第三活动期的相对平静期。结合近代中强震资料及中国地震烈度区划特征分析认为,江汉-洞庭盆地南部的东、西边界、鄂州-黄冈-武汉一带以及鄂西北断块隆起区地壳较不稳定,具有发震潜力,应在城市群规划建设、护江大堤设防和重大工程建设中予以特别关注。      

滇西南2014年景谷中-强震群的地质构造成因——茶房-普文断裂带贯通过程的构造响应

2014年10—12月期间,云南景谷接连发生了Ms6.6、Ms5.8、Ms5.9三次中-强地震。为确定地震的地质构造成因,在地表调查的基础上,综合该区的地质构造情况、烈度与余震分布、震源机制解等资料,确定此次震群活动的宏观震中位于永平盆地东南侧山地,发震断层为地质与地貌表现不显著的NW向右旋走滑断层。此次震群活动及余震迁移过程指示,由于断层斜接部位岩桥的临时阻碍,Ms6.6地震破裂在向南东扩展过程中发生短暂停滞,突破障碍后进一步引发了Ms5.8和Ms5.9地震,这符合震源破裂沿NW向发震断裂分段破裂的行为。区域活动断裂的遥感解译结果发现,发震断层位置恰好处于NW向右旋走滑的茶房断裂与普文断裂之间,区域上属于该断裂带的不连贯部位,指示此次中-强震群活动应该是茶房-普文断裂带贯通过程的构造活动表现。结合思茅地块的历史地震资料发现,思茅地块地震活动多以小于等于6.8级为主,发震构造多为NW向断裂。指示在现今构造应力场作用下,该区NW向断裂的活动性相对NE向断裂更加显著,属于该区主要控震构造,应在今后的地震地质工作中给予更多关注。     

汶川8级地震地质灾害的类型及实例

龙门山地区活动断裂右旋斜冲运动与汶川8级强烈地震存在成因联系。汶川8级地震造成了惨重的人员伤亡和巨大的财产损失,地震地质灾害主要类型有地震灾害、地震触发地质灾害和地震引发地质灾害隐患。严重地震灾害包括房屋倒塌与部分坍塌、房屋平移、房屋倾斜变形、墙体破裂与结构破坏、桥梁垮塌等。地震触发严重地质灾害包括山体滑坡、山体滑塌、岩块崩塌,局部产生泥石流与沙土液化。地震引发地质灾害隐患包括潜在滑坡、不稳定边坡与滑塌隐患、危岩体与崩塌隐患及泥石流灾害隐患。地震地质灾害分布与活动断层存在密切关系,沿北川映秀断裂地震地质灾害最为严重,沿汉旺漩口断裂、茂县汶川断裂、青川断裂地震地质灾害也比较严重。在活动断裂之间相对稳定地块远离活动断裂超过3~5 km,地震灾害和地震触发地质灾害显著减轻。     

地震剖面记录的柴达木盆地西部地区新生代构造变形特征

柴达木盆地被昆仑山、阿尔金山和祁连山围限,新生代盆地发育受周边山体隆升的控制。柴西地区是整个盆地内构造最复杂的地区,形成了NWW 和NEE 走向的两套断裂体系,地震剖面上明显发育生长地层。为研究柴西地区构造运动模式及期次与周边山体及断裂活动之间的关系,基于该区主干地震剖面的最新解译成果,对剖面中的断裂及生长层序进行分析。确定柴西地区新生代活动断裂集中在3 个时期,分别控制不同生长层序的发育: 早期活动的断层控制生长层序1 的发育( TR ～ T3 , 53. 5 ～ 31. 5 Ma) ,晚期活动断层控制生长层序2 的发育( T'2 ～ 现今,14. 9 ～ 0 Ma) ,新生代以来一直活动的断层也控制着一套生长层序。区内构造演化主体方向由昆仑山和阿尔金山前不断向盆内扩展并共同调节构造展布方向。     

从昭通地震破坏实例看山区地震地面破坏特点

1974年5月11日3时25分,东经104度,北纬28.2度我国云南省昭通境内发生M=7.1地震。宏观震中为大关县以北,木杆公社钟(杜)家坪附近。震中烈度为IX度。震区为拔海2000米的滇东北高原地区,地面经受强烈切刻,山高坡陡,尤其震区西部,地形尤显陡峻。地形的坡度一般均在30°以上,主要河流的坡降平均为2.53%。该区地质情况比较复杂。地层分布主要为二迭纪阳新统灰岩,峨眉山玄武岩,三迭纪飞仙关砂页岩等等。