湖泊沉积古地震研究概述

湖泊沉积古地震研究主要基于古地震活动引发地震动导致的湖泊沉积扰动来识别古地震活动的时代、期次及复发特征等信息。湖泊沉积具有沉积过程连续、沉积环境相对稳定、地层横向展布范围大、有机质易于富集等特征,因此湖泊沉积古地震研究可以有效地避免古地震信息的缺失,且现代化的测试手段为地震事件沉积的识别提供了定量化的证据支持,同时有机质的富集为精确的~(14)C测年提供了充足的样本。湖泊沉积古地震研究是对传统探槽古地震研究的重要补充,是未来古地震学研究的重要方向。本文主要概述了湖泊沉积古地震研究的内容、方法、实验手段及存在的问题等,为湖泊沉积古地震研究的开展提供了较为全面的基础性认识。     

地衣测年及其在第四纪年代学上的应用

地衣测年是20世纪50年代提出并逐渐发展起来的一种测年方法,已被应用于冰川地貌、古滑坡、古地震等地质事件的测年中,尤其在侵蚀速率较大、沉积物难以保存的地区具有独特的优势。虽然地衣测年仍不完善、在具体应用中存在一些问题、国内外学者对该方法也有争议,但随着研究的深入以及相关问题的解决,其对于全新世以来地质事件的测年具有广泛的应用前景。本文整理了地衣测年的发展历史和存在问题,并展望了地衣测年的未来发展方向。     

西南天山柯坪推覆系西段全新世构造活动特征和古地震

柯坪推覆系是南天山重要的多排逆断裂推覆系,研究其活动性对讨论天山新生代构造具有重要意义。讨论柯坪推覆系全新世以来的活动特征和古地震情况可以对其最新活动性特点做出评价。通过对柯坪推覆系西段三排褶皱冲断带山前地貌面上断层陡坎的精确测量和典型地点的古地震探槽研究,并通过~(10)Be宇宙成因核素方法确定地貌面时代和古地震发生时间。获得的结果表明全新世以来柯坪推覆系西段的西柯坪塔格断裂、奥兹塔格断裂和托克塔格断裂的活动速率分别为1.45(+1.68/-0.44)mm/a,0.81(+0.35/-0.19)mm/a和(0.3±0.05)mm/a。表现出天山多排逆断层前展模式中活动强度由后排构造向前排构造转移的特点;古地震的位移量和复发周期特点与活动速率相似,前排古地震活动性强于后排,产生较大地表破裂的强震多出现在第一排的柯坪塔格断裂上。其中第一排西柯坪塔格断裂2次地震复发间隔约4 ka,单次地震位移量约3 m;第二排奥兹塔格断裂4次地震复发间隔约2 ka,单次地震位移量约1 m;第三排托克塔格断裂7 ka来仅发生过1次地震。皮羌捩断层是柯坪推覆系东西段前展推覆速率差异的构造结果。推覆系西段的变形速率明显强于东段,造成推覆系统整体沿皮羌捩断层撕裂。同时由于前展模式的构造特点,目前皮羌断裂两侧的后排断层已经存在近20 km的巨大错距,而随着活动速率向前排的转移,前排两侧4km左右的错距正在增大。     

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...     

广西灵山断裂北段古地震事件初步研究

目前国内古地震研究主要集中于中国西部、华北等强震构造区,华南大陆因地处中强地震构造区,很少发生7.0级以上地震,古地震遗迹少。同时华南大陆气候湿润,雨水较多,人类改造活动频繁,古地震遗迹难以保存,鲜有与古地震研究相关的报道,广西灵山震区的古地震研究弥补了华南大陆古地震研究少的缺陷。本文采用槽探、地表破裂带分析及测年等方法,揭露了在广西灵山断裂北段曾发生至少4次地震事件,其中3次古地震事件,1次历史地震事件,时间分别为距今约>36 300、25 000、13 090、80 a(最后者即1936年6级地震),4次地震事件强度有逐渐减弱的趋势。该4次地震事件的平均重复间隔约12 073 a,比中国西部、华北等地的一些古地震复发间隔长,主要原因在于灵山震区构造活动强度相对较弱。     

中国活动构造研究

本文综述了最近五年来中国活动构造的进展,经过1:50000活动构造地质填图和综合研究,获得了各构造区活动构造的基本特征,其中包括几何学、滑动速率、古地震和大震重复间隔、同震位移等各项定量参数。根据这些定量参数,评价活动构造地震的危险性,同时,还简要地讨论了大陆内部现代构造活动的动力学问题。     

龙门山中央断裂北川－邓家一带古地震初步研究

龙门山断裂带是否存在类似汶川5.12大地震的地质记录,是地震科学工作者所关注的科学问题之一。处于中央断裂带中段和北段分界地区的北川－邓家一带,古地震研究对认识整个龙门山断裂带的大地震复发特征有重要意义。沿北川－邓家地震地表破裂带,可能有过早期活动,并兼顾是否有较多细粒第四纪沉积物,以便能较清晰地分析、判断古地震事件以及采集测年样品,所以我们在沙坝1组、和尚坪和邓家海光6组等3个地点开挖了4个探槽,并进行了断错地貌的实测,发现了该地区明显的古地震遗迹,以及该地区特殊的正断层地表破裂样式。通过探槽和实测地貌情况与前人在龙门山中央和前山断裂带的古地震研究结果的对比分析,结果显示该地区至少发生过两次地震事件(包括5.12地震事件在内),与龙门山中央和前山断裂大部分地点已揭露的古地震事件相吻合。而通过对该地区地貌侵蚀特征与地震陡坎的高度变化分析,可以得出该地区之前的地震事件与5.12地震的大小相近。     

活动断层的常用研究方法

活动断层是目前工程地震和构造地质学研究的热点,对于地震的预防和预报具有重要的意义。本文介绍了活动断层的几何学、运动学、古地震及分段性等基本研究内容；结合研究实例简单介绍了研究活动断层的测年、遥感地质学、地貌学、探槽技术、考古学等几种常用的方法。     

蒙特卡洛方法与逆冲构造变形速率的限定

变形速率是衡量构造活动强弱的重要参数,对其准确限定一直是构造地貌、活动构造研究的重点。以河流地貌作为参考面限定构造变形速率是目前研究中最常用的手段。基于近年来的研究体会和具体的研究案例分析认为,虽然目前已能获得可靠的变形量和地貌年龄数据,但若想获得合理、可靠的变形速率,需要关注这两类数据之间的匹配关系与由其构建的断裂滑动历史的合理性。相较于通过位错量与构造变形时间的比值,或利用两者进行线性回归的方法来限定变形速率,从模拟合理的断裂滑动历史的角度出发,蒙特卡洛方法可有效减小变形速率估计的不确定性,使变形速率估计更加合理,从而为地震风险评价等提供可靠的基础资料。     

北京宣武门古地震遗迹的发现及其意义

随着地震地质工作的深入发展,考古地震地质已引起了国内外地震工作者的重视,因为它对研究全新世以来的新构造运动具有独特的意义。在考古地震地质工作中,对古地震遗迹,如地震断层、喷水冒砂、地震缝等的研究尤其重要。因为它真实地记录了古地震的踪迹,补充了历史文献记载的不足,对研究该地区强震活动规律具有重要意义。近年来,我们在研究北京平原全新世以来新构造运动工作中,重点对平原内全新统的岩相变化、古地貌特征等进行了野外调查,同时也注意了地层中古地震遗迹的探索。通过对十几处开挖土坑的详细观察,     

山西大同与晋中盆地全新世活动断裂定量研究中热释光与14C测年方法应用

文章通过对山西断陷系内4条边界活动断裂带开展全新世活动定量研究中实测的67个热释光测年样品及20个14C测年样品的实例分析,讨论了在断错地貌研究和探槽全新世古地震研究中,地层测年样品帮助确定断层活动事件年代、判断探槽内古地震事件的时间跨度、古地震事件的完整性及垂直断距的不确定性等方面发挥的作用;并讨论了少量热释光样品出现年代倒置现象的原因。     

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.      

青海玉树活动断裂带的多期古地震滑坡及其年龄

2010年青海玉树Ms 7.1级地震发生后,笔者在开展玉树灾区地震地质灾害调查中发现13处古地震滑坡遗迹。调查结果表明,玉树古地震滑坡主要集中分布在玉树活动断层两侧5km范围内,规模普遍较大,多具有多期活动特征,且与周围古地震相伴生,空间上体现出发震断层对其发育的控制作用。同时,古地震滑坡地形地貌、沉积特征、年代学特征等方面的证据表明,其常具有原地复发的特征。据古地震滑坡堆积体的AMS14C测年结果,认为目前发现的典型古地震滑坡主要发生在全新世中晚期,并集中分布在5个时期,与古地震探槽揭示的古地震事件期次及发生年代具有较好的对应关系。进一步对比古滑坡规模和分布范围,发现玉树断裂带在全新世中晚期发生2次规模较大的古地震滑坡事件,与地震探槽揭示的古地震特点相符。研究结果表明,群发性古地震滑坡是识别古地震事件的重要地貌标志,可从年代学上揭示古地震事件发生的具体时间,对于补充古地震事件资料和恢复古地震在时间与强度上的分布都具有重要意义。     

阿尔金断裂索尔库里段铜矿探槽长序列古地震记录

长序列古地震记录是理解断裂地震复发行为的关键,亦是区域地震危险性评价的重要基础。阿尔金断裂作为世界上最长的走滑断裂之一,其大地震复发行为一直是地震地质学家关注的重点。在该断裂中段索尔库里段开挖的探槽记录了8～9次古地震事件,发生时间分别为AD1598(1491～1740)、AD796(676～926)、668(732～590) BC、956(1206～716) BC、1301(1369～1235) BC、2105(2232～1987) BC、2664(2731～2601) BC、2818(2878～2742) BC和3411(3521～3205) BC。平均复发周期为620±410 a,变异系数为0.67,显示了弱准周期性。通过与其他研究点位的古地震数据对比,发现只有部分强震扩展至阿克塞弯曲内部。根据古地震复发周期和最新一次古地震的离逝时间,计算结果表明索尔库里段已经累积了3.3～4.6m的位移量,相当于Mw7.4～7.7地震,且未来30年发生强震的概率为0.07。     

金沙江上游特米古滑坡堰塞湖形成与溃决时间讨论

开展古滑坡堰塞湖形成演化过程研究,可以揭示古灾害地质环境效应,重建区域构造历史活动序列和古气候演变特征。特米古滑坡发育于金沙江上游巴塘段,滑坡堆积地貌和堰塞湖相沉积物保存较好,是研究区内古地质环境的良好载体。在遥感解译、无人机测绘、现场调查和地质测年的基础上,结合前人研究成果,分析探讨了特米古滑坡发育特征、堰塞湖形成时间与溃决演化过程。结果表明,特米古滑坡是特大型岩质历史堵江滑坡,滑坡堰塞湖实际形成时间应该远早于2.15 ka BP,历史上曾发生过多次溃决,完全溃决时间大约为1.08 ka BP,堰塞湖稳定保存时间大于1.07 ka。金沙江巴塘段大型堵江滑坡群并非由单次地质事件形成,而是由金沙江断裂带多次强烈地震诱发。     

贝加尔裂谷系及邻区断裂现今活动变化及成因(英文)

已有的地质和地球物理方法无法对年、月、旬等现今时间尺度上的断层活动变化进行有效预测。运用基于地震活动定量指数运算程序的地理信息技术可以解决这个问题。这种方法被应用于贝加尔裂谷系(BRS)及邻区的研究当中。研究发现,断层活动变化发生在以几年为周期的时间尺度上,这无法用区域应力场的变化进行合理解释。沿着穿越贝加尔裂谷系的剖面编制了活动断层图以及地震活动定量指数曲线。提出的这种方法可以根据地震活动定量指数对活动断层进行仔细的分类,从而为解决地震中期预报相关问题开辟了重要途径。这种方法还被用来研究断层现今活动的时空变化和形成机制。研究发现,在实时尺度上断层活动具有高频发生的特征,这种现象可能是由于脆性岩石圈板内和块体内部运动产生的慢变形波的干扰导致的。利用变形波的通过速度可以对活动断层进行分组,各组具有不同的地质和地球物理特征参数,同时还可以对变形波波前的方向以及某一区域内主要断层在实时间隔内(地质上的瞬间)的活动情况进行预测。     

新疆博格达山北缘阜康南断裂带古牧地段晚第四纪活动特征

新疆博格达山北缘阜康南断裂带古牧地断裂段是发育在古牧地背斜北翼的逆冲断裂,由南倾的主干断裂和南侧的反冲断裂组成,晚第四纪以来断裂新活动性明显,地表形成一系列的地质地貌现象.文章在大红沟附近通过变形阶地测量、探槽开挖和热释光(TL)年代测定,获得古牧地断裂晚更新世末期以来的平均垂直滑动速率为0.27mm/a左右,全新世以来的平均垂直滑动速率为0.13～0.18mm/a,速率明显变小.古地震研究表明,古牧地断裂晚第四纪以来有过多次活动,最新一次古地震事件的垂直错距在1.4m左右,离逝时间已达8ka以上.古牧地断裂全新世以来的运动速率偏低,很可能意味着该断裂需要一次强震来释放存储的弹性应变,表明古牧地断裂具有很大的地震危险性.     

金沙江上游特米古滑坡堰塞湖形成与溃决时间讨论

开展古滑坡堰塞湖形成演化过程研究,可以揭示古灾害地质环境效应,重建区域构造历史活动序列和古气候演变特征.特米古滑坡发育于金沙江上游巴塘段,滑坡堆积地貌和堰塞湖相沉积物保存较好,是研究区内古地质环境的良好载体.在遥感解译、无人机测绘、现场调查和地质测年的基础上,结合前人研究成果,分析探讨了特米古滑坡发育特征、堰塞湖形成时...     

反射地震成像技术在新疆喀拉通克铜镍矿区的应用

新疆喀拉通克铜镍矿自1989年建成投产,已生产27年,属中度危机矿山。为探测该矿山深部资源,需要提供地质构造和隐伏含矿岩体的信息,为此开展了地震数值模拟和高精度反射地震研究。地震正演模拟结果为该区金属矿地震数据采集观测系统设计和实际地震资料的解释提供了依据,地震勘探获得的反射地震剖面分辨率高,成像清晰,能够对测区深部地质结构和构造及隐伏岩体进行可靠解释。地震剖面的地质解释得到了钻探验证,证实了深部含矿岩体的存在。该地震探测结果为在矿山寻找深部隐伏矿指提供了线索。     

动态古地貌再造: Badlands软件在盆地分析中的应用*

近几年来的研究发现,当存在较强的构造活动时,古地理特征变化将会加快,而常规方法很难对这一构造活动过程中的古地理和古地貌进行有效的恢复和研究。Basin and Landscape Dynamics(Badlands)软件正是基于前人的研究工作而开发的一款数值模拟软件,用于模拟各种空间和时间尺度的地貌演化。它可用于研究地表演化过程、预测侵蚀和沉积速率并评估沉积物通量,从而实现对古地理和古地貌进行更为精细化的研究。笔者介绍了Badlands软件的基本原理和方法,并将此方法应用于东海陆架盆地南部中生代地貌及地质演化过程的研究: 首先利用研究区域内现有的地震剖面、测井、平衡剖面等资料获得中生代早期的古地形;再通过恢复的古地形构建数值模型,并加载降雨量、岩石侵蚀性、海平面变化、动力地形调整和地壳弹性层厚度等相关参数进行模拟研究,以分析强烈的构造运动对盆地地貌演化的影响;最后对比模拟结果与已知的中生代的地貌特征和沉积分布,并据此进一步分析中生代盆地演化过程中的沉积物分布规律以及三维古地理和古地貌演化特征。该方法可以为沉积盆地充填过程分析和能源矿产勘探提供有益的思路。