海原断裂高湾子地点三维探槽的开挖与古地震研究

对海原断裂高湾子地点进行大比例尺地质地貌填图和三维探槽开挖，揭示出７次古地震事件，除１９２０年地震外，它们的年龄分别为距今（１０００４±３１９６），（６６８９±１６９），（６１２０±５０５），（４２０８±５７７），（２７６３±３７２）和（１００５±４６５）ａ；重复间隔分别为（３３１５±３２００），（５６１±５３２），（１９２０±７６６），（１４２５±６８６），（１５７８±５９５）和（９８０±４６５）ａ。事件Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ的水平位移量分别为（５．６±２．３），（１．５±１．１），（１．５±１．１），（２±１）和（７±０．５）ｍ。显示出重复间隔时间的分段性和特征行为的分级性。两次类似１９２０年强度的地震间隔期间，有３次位移量为１～２ｍ的地震发生     

中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(3)——正断层破裂特征、环境影响与古地震识别

正断层在中国大陆地区广泛存在。由于地表破裂个性的存在和堆积环境的不同,要揭露真实、完整的古地震活动历史,一些问题需要认真关注和讨论。从正断层大地震地表破裂特征、一般识别标志,结合中国正断层古地震研究的案例和地质地貌、气候环境可能造成的影响,提出在中国开展正断层古地震研究,需注意的技术要点：1）因地制宜地选择探槽开挖位置。宜选择断层错动面简单、单次位移量不太大、外力的侵蚀与堆积作用相对平衡、堆积物粒度中细、能取到测年样品的地段开挖探槽;应尽量避免在断错地层以黄土、次生黄土或块状亚砂土等为主的地区,若避不开这类地点,可考虑小冲沟附近,有少量上游不同成分堆积物的地点开挖探槽。2）精细的探槽记录与分析。对于黄土等块状堆积,要特别注意颜色、粒度、排列方向的细微变化可能暗示着接触界线;识别崩积楔等的要素是崩塌相中杂乱结构和团块状物质,冲刷相上部发育的土壤层;对于坎前堆积物主要为黄土或次生黄土等不易分辨的物质时,细致辨别堆积单元的颜色、粒度、非黄土类物质和钙富集程度等。3）综合的识别技术与检验方法。“逐次限定”方法、“位移量限定法”和 “多探槽校验法”,断错事件的重建等,有助于判断所确定的古地震是否真实和完整。     

利用滑动速率、古地震资料估算走滑断裂的粘滑及蠕滑量的方法

断层走滑包括粘滑和蠕滑,前者是伴有强震发生的快速运动,后者则是一种缓慢的无震稳滑运动。这２ 种运动常随时间交替出现,共同构成了断层的基本运动方式。在利用断层滑动速率讨论大震重复率的问题中,人们最关心的问题则是如何从总滑动量中分辨和划分出其中所包含的粘滑和蠕滑量,特别是对蠕滑量的划分,因为它直接影响着大震重复率的正确性。笔者在野外考察的基础上,对昌马活动断裂的位移量进行了分级,确定出昌马断裂带全新世以来的水平滑动量大致可划分为５个级别：３１～４１ ｍ ;２５～３１ ｍ ; １５～２２ ｍ ; ８～１３ ｍ ;１～５．５ ｍ ,同时依据古地震学方法并结合１４Ｃ断代法及断层崖形成年代的数学模拟计算,求得全新世以来在昌马断裂带上共发生５ 次古地震事件。在上述２ 项资料确定的基础上,进一步对昌马断裂带的粘滑及蠕滑量进行了划分,并给出了它们随时间的变化情况     

北京平原南口-孙河断裂带昌平旧县探槽古地震事件研究

报道了南口－孙河断裂昌平旧县探槽揭露的丰富的构造变形现象和古地震事件的分期、间隔及同震垂直位移．研究结果表明，全新世时期该断裂曾发生３次古地震事件，它们分别发生在距今（１０６４３± ２５０）ａ—（９７０±１２３５）ａ，（７８９４±１５０）ａ—（７６４±６５０）ａ及（３９８７±１００）ａ－（３６７±３１０）８，同震垂直位移分别为１ｍ，２ ｍ，２ ｍ．依据华北地区历史地震震级与地震地表位错的统计公式，推测相应震级为７．７及７．９级．该探槽研究结果表明，依据微地貌线索，在平原区仍可通过探槽了解断裂全新世活动，并有可能在探槽中见到丰富的细微构造现象．该项研究得到的南口－孙河断裂在全新世存在古地震的认识将对北京地区未来的地震危险性评估有重要意义．     

中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(4)——古地震定年技术的样品采集和事件年代分析

古地震资料要在地震中长期预报和地震危险性评估中发挥更重要的作用,关键在于减小古地震研究中的不确定性,古地震发生年代的确定是最大限度减小不确定性的关键因素之一。要得到尽可能接近真实的古地震事件年代,除正确地选择测年方法外,正确的采样方法和事件年代确定技术尤为关键。在几种主要测年技术中,优先采集碳十四(14C)测年样品、释光样品采集搬运过程有充分"退火"条件的物质、铍十(10Be)样品应采集各种干扰因素较少的样品、依据构造运动属性选择适宜的采样位置、用序列样品限制事件年代等,是正确采集测定事件年代样品的技术要点;用地层年代限制的事件发生年代宜用区间值、有多个可信样品年龄值时应用年轻样品的年代数据,是确定单一地点事件发生年代的基本原则;而包括逐次限定法、Z统计法、年龄分布曲线重叠法、事件窗法、年龄分布曲线权重重叠法在内的时间对比法,以及空间对比法是断层或断层段多个测年地点事件年代估计的主要分析方法。     

中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(2)——汶川地震地表变形特征与褶皱逆断层古地震识别

汶川MS8.0地震是近代少有的大陆褶皱逆断层型巨大地震,其地表破裂带是研究和解剖褶皱逆断层地表同震变形样式,并以此探讨古地震遗迹的不可多得的现实案例。在整理和分析汶川地震地表破裂带地质地貌调查资料的基础上,选择可能仅记录1次事件的平通、邓家(北川-映秀断裂)和九龙(江油-灌县断裂)等地为例,分析同震变形的特点和类型,并结合映秀、桂溪等地的古地震研究成果,讨论褶皱逆断层型古地震识别的技术要点。结果显示:地表变形主要包括逆断层直接位错、折曲位错变形和弯曲褶皱变形等类型;崩积楔、断层与地层切盖关系是分析断错地表型古地震事件的可行依据,而折曲位错变形型和弯曲褶皱变形型古地震识别则强调在上盘是否存在侵蚀不整合面,下盘是否存在生长地层,以及标志地层在断层两盘位差的突然增减;断层陡坎高度的倍数关系在一定程度上与古地震次数相关,但不能简单地用同震位移量除以陡坎高度的方法确定古地震期次;对于低角度逆断层的古地震识别,薄长状崩积楔、断层与堆积地层的切错关系和不同标志地层在断层两侧的累积位差的突变是重要的标志。识别古地震应因地制宜、思考多种因素的影响、用多种证据相互印证。     

大青山山前断裂土右旗西段莲花山探槽揭露的古地震事件及年龄

大青山山前断裂位于河套盆地北缘,晚第四纪以来活动强烈,前人对该段古地震特征做过较多研究,但是因测年技术手段限制,以及在同一断层剖面拥有较多能有效约束古地震事件的测年数据较少、且能揭露出较多古地震事件的剖面偏少。本文通过对大青山山前断裂土右旗西段莲花山东侧古地震探槽的开挖,利用光释光年代学数据对古地震事件进行有效约束,并结合前人在该段探槽的年代数据,运用断层逐次限定法综合分析,得出土右旗西段断裂距今约11 500年发生了5次古地震事件,平均复发间隔2 260年。该段断裂5次古地震事件由新到老分别为：1.28～1.42 ka、3.41～3.60 ka、4.08～5.01 ka、8.26～9.32 ka和10.70～11.30 ka。最新一次活动事件应该为公元849年地震。同时,探槽揭露该段断层呈正断层性质,倾角在∠58°～∠77°之间。根据经验公式,包头段、土右旗西段和土左旗西段的潜在发震能力分别在M_W6.8～7.1、M_W6.8～7.1和M_W7.1～7.2左右。本文经验公式得出的震级偏小,可能存在级联破裂,后期需进一步结合其...     

走滑活动断裂的障碍体与地震破裂的关系

系统收集了中国大陆走滑活动断裂带上障碍体（阶区）与地震破裂的资料,探讨了障碍体止裂尺度与地震破裂的关系及其分段意义。统计分析表明,走滑活动断裂带上地震的震级与障碍体的阶距、阶距与次级段长度具有较好的线性关系。障碍体的阶距可以作为判定地震破裂止裂尺度的极重要标志,是进行破裂分段的前提和基础。     

中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(5)——断层隐形、尖灭与年轻事件识别

断层隐形或尖灭现象在年轻事件影响的地层中较为突出,可能造成年轻事件识别的误判,增大地震危险性评价的不确定性。文中在前人相关研究成果的基础上,结合中国的研究实例,讨论断层隐形与年轻事件识别的问题。断裂在砂层、土壤、粉砂层、黄土、黏土质砂中的隐形比较普遍。在走滑、逆断层和正断层3种构造类型中走滑断层出现隐形的比例最高。汶川地震破裂带及其他一些探槽研究的案例显示,易"隐形"地层中年轻事件的识别需要从探槽开挖地点选择、探槽开挖方式、探槽信息的综合分析等相关技术入手。选择多韵律地层开挖探槽是避免断层隐形影响事件识别的关键;组合或3维探槽有利于减小断层局部隐形的影响;上下层位推延、粒度、色度以及土壤发育程度等综合分析是识别隐形断层的基本手段;显微构造、粒度和磁化率分析等是隐形断层识别的重要发展方向之一。     

中国西部走滑型活动断裂的地震破裂参数与震级的经验关系

为建立中国西部走滑型活动断裂的滑动速率、破裂参数与震级之间的经验关系,系统搜集和整理了中国西部地区30个大地震的震级以及发震断裂(段)的活动参数和破裂参数资料,包括断裂(段)长度、滑动速率、最大位错等及其不确定性.为考虑各种参数的不确定性,采用蒙特卡罗( MonteCarlo)方法,对各种参数进行最小二乘法回归分析,给...