云南1588年通海- 曲江7. 0级地震的发震断层厘定及小江断裂带南端的未来强震危险性问题

云南地处青藏高原东南缘,发育众多活动断裂,是典型的历史强震多发区。1588年通海- 曲江7. 0级地震发生在近南北向小江断裂带与北西向曲江断裂的交汇部位。前人基于该处曲江断裂行迹较明显,活动性较强,并且具有发生7级以上大震的潜能,多认为其为该地震的发震断层。但本文在重新梳理地震史料基础上,通过遥感解译和地表调查,发现小江断裂带南段西支并未被曲江断裂截断,而是错断并穿过曲江断裂继续南延。结合对曲江断裂7级以上地震复发能力的计算,笔者认为1588年通海- 曲江7. 0地震的发震构造并非曲江断裂,而是小江断裂带西支的南延段落。同时,根据烈度- 震级关系式和地表破裂长度- 震级的关系式计算得到1588年通海- 曲江地震的震级只有6. 5级左右,其强度可能被高估。基于新的调查研究结果,进一步对小江断裂带南端的活动构造格局及未来地震危险性进行重新分析后认为,小江断裂带南段与北西向的曲江断裂和石屏断裂之间存在相互切割限制的关系。两组断裂交汇部位常常是拉分盆地的发育部位,形成有高大谷地,曲江盆地和建水盆地等。重新梳理该区震中烈度≥Ⅸ度的历史地震发现,小江断裂带南段东支建水以北是该区显著的历史地震空区,在未来的防震减灾工作中需给与更多关注。     

2019年四川长宁MS6.0地震的地质构造成因——区域性构造节理贯通、破裂结果

根据野外地质调查结果并结合区域地质资料,对2019年长宁MS6.0地震震区的地质背景和新构造运动特征进行分析后,讨论了此次地震的发震构造并给出该地区孕震模型.基于区域地质与地震资料,结合地表调查结果发现,该区的新构造运动具有间歇性整体弱隆升、断裂晚第四纪活动不明显以及地震活动相对微弱等特征.此次强震的仪器震中位于长宁双河大背斜的西段,该背斜经历了古老的NE向挤压应力场和顺时针旋转应力场的双重叠加构造作用.在大背斜的核部和翼部普遍发育了两组NW向节理和一组NE向节理,并显示出区域性分布特征,构成了具一定规模的构造破碎带(软弱带).地震记录显示,此次强震的地震序列呈现出明显的NW向线性条带,震源机制解主要指示了NEE—NE向水平挤压应力作用的结果.结合地表构造特征可进一步推断,长宁地震的震源破裂型式是以沿NW向破裂面发生以逆冲为主兼具左旋走滑分量的破裂过程为特征.综合分析认为,2019年长宁MS6.0地震可能是双河背斜中的赋存超压环境叠加NE向古构造应力场和旋转应力场作用,导致区域性NW向纵向节理发生构造强化、贯通,并进一步破裂的结果.     

郯庐断裂带中-南段中生代岩浆活动的构造背景与深部过程

郯庐断裂带内岩浆岩及糜棱岩的年龄及野外研究表明以中-酸性为主的岩浆活动主要发生在早白垩世走滑运动的晚期,岩石化学以富钾、富碱为特征;稀土元素以轻稀土富集、重稀土亏损为特征;微量元素表现出富集大离子亲石元素,尤其是强不相容元素;同位素组成显示岩浆来源于壳幔过渡带.带内岩浆活动明显受断裂带控制,走滑晚期的岩浆活动起源于地幔底侵、壳幔相互作用下的壳幔过渡带,在伊泽奈崎板块斜向俯冲、中国东部遭受区域性剪切-挤压的背景下出现.在此背景下中国东部发生了岩石圈减薄,同时出现了一系列北东-北北东向已深切至壳幔边界的左行平移断裂系,从而诱发了大规模的岩浆活动.     

滇东北彝良-两河地区控煤构造研究中遥感技术的应用

以卫星遥感图像为数据源,采用遥感图像解译和野外调查验证、以及常规地质资料分析相结合的综合调查方法,对自然地理条件差、交通不便的彝良-两河地区的控煤构造特征进行了研究。结果表明:该区以褶皱断裂组合为主,煤系在向斜核部和较缓的一翼由于受构造破坏较小,保存完整。运用构造控煤理论,圈定了含煤远景区,为区内煤炭资源调查评价起到了较好的指导作用。     

2013年四川芦山7.0级地震发震构造机理及青衣江上游流域地貌的响应

2013年4月20日发生在四川芦山的7.0级地震位于龙门山断裂带南段,文中通过分析震区青衣江上游流域地貌的构造响应与典型的震灾特征,研究此次地震的发震构造机理。对穿越龙门山断裂带南段的青衣江上游水系地貌特征及流域盆地面积高程积分的分析结果表明：该地区流域地貌发育对龙门山断裂带的新活动具有明显的反馈作用。在芦山地震中,遭受严重破坏的建筑物呈条带状分布,并产生大量次生地表张性地裂缝、串珠状砂土液化等地表破坏现象,其展布方向均与震区中的主断裂和背斜隆起相平行。余震分布表明,芦山地震与本区的双石-大川断裂、新开店断裂和大邑断裂的新活动有关。龙门山断裂带为典型的逆冲推覆构造,具有前展式发育特征,芦山地震的发震构造就具有该特征。综合龙门山南段的地貌响应过程、芦山地震的地表破坏及余震分布特征,认为芦山7.0级地震应为龙门山断裂带持续向SE逆冲扩展、地壳挤压缩短的产物。     

2008年10月6日西藏当雄Ms6.6级强震的地震烈度、控震构造和发震机理

实地调查发现,2008年10月6日的西藏当雄Ms6.6级地震的宏观震中位于近南北向的亚东-谷露裂谷中羊易盆地的北部。调查结果显示,此次地震的震中烈度可达Ⅸ度,极震区烈度为Ⅷ度,其宏观震中位置、极震区范围、主要余震分布等都明显受到羊易地堑西侧主边界断裂的控制。地表观察和震源机制解结果一致表明,该强震活动的直接原因是藏南近东西向伸展变形作用诱发羊易地堑主边界断裂发生正断层活动的结果,而近期青藏高原及其周边强震活动相对频繁的特点很可能与四川汶川Ms8.0级大地震所引发的区域应力场调整过程密切相关。     

2008年10月6日西藏当雄Ms6.6级强震的地震烈度、控震构造和发震机理

实地调查发现,2008年10月6日的西藏当雄Ms6.6级地震的宏观震中位于近南北向的亚东-谷露裂谷中羊易盆地的北部。调查结果显示,此次地震的震中烈度可达Ⅸ度,极震区烈度为Ⅷ度,其宏观震中位置、极震区范围、主要余震分布等都明显受到羊易地堑西侧主边界断裂的控制。地表观察和震源机制解结果一致表明,该强震活动的直接原因是藏南近东西向伸展变形作用诱发羊易地堑主边界断裂发生正断层活动的结果,而近期青藏高原及其周边强震活动相对频繁的特点很可能与四川汶川Ms8.0级大地震所引发的区域应力场调整过程密切相关。     

2008年汶川8.0级地震的发震构造:沿龙门山断裂带新生的地壳深部断裂

在区域地质构造研究中,龙门山断裂带也称为龙门山褶皱-冲断带或推覆构造带。许多研究者认为,2008年汶川8级地震的发震构造是这条断裂带或其中央映秀—北川断裂。笔者在深入分析龙门山断裂带的构造演化和岩石圈结构构造特征的基础上,着重探讨8级地震的发震构造,提出不同的认识。龙门山断裂带经历了松潘—甘孜造山带的前陆褶皱-冲断带(T3-J)、造山带(K-E)和青藏高原边缘隆起带(N-Q)3个动力学条件不同的演化阶段,在前两个阶段断裂带递进发展,第三阶段断裂带则被改造。从三维空间看,龙门山断裂带位于松潘—甘孜地块东南缘的上地壳内,并被推覆到扬子陆块上;而松潘—甘孜地块的中—下地壳和岩石圈地幔发生韧性增厚,而且向扬子陆块壳下俯冲,从而使浅、深部构造在垂向上形成"吞噬"扬子地块的"鳄鱼嘴"式结构。虽然在平面上汶川8级地震的主余震分布与映秀—北川断裂一致,但从剖面上看其震源所构成的震源破裂体位于龙门山断裂带之下的扬子陆块内。这种不一致性表明,8级地震的发震构造不是龙门山断裂带,而是扬子陆块内新生的高角度断裂,其走向基本与龙门山断裂带一致。推测这一震源断裂的形成过程是:当松潘—甘孜地块向东南推挤时,其前缘"鳄鱼嘴"构造咬合并错断被吞噬的扬子陆块部分,形成具有右旋逆平移性质的新断裂,导致汶川8级地震的发生。     

合肥盆地东部中-新生代的演化及其对郯庐断裂带活动的响应

合肥盆地的沉积作用与其东缘的郯庐断裂带演化有着良好的耦合关系。侏罗纪盆地发育主要受大别造山带演化控制,东部可见对同造山期郯庐断裂带左旋转换走滑的沉积响应。盆地内朱巷组的沉积是对早白垩世早期郯庐断裂再次发生陆内左行平移的响应,该时期成盆模式为一走滑—挠曲盆地。盆地内上白垩统—古近系的形成是对这期间郯庐断裂带伸展活动的响应,盆地具区域性伸展(双向伸展)的特征。盆地东部自新近纪以来的抬升、消亡与东缘反转构造的存在,指示了郯庐断裂带的逆冲活动。盆地东部的沉积记录结合近年来郯庐断裂带内部构造与同位素年代学的最新研究成果,指示该断裂带中-新生代经历了4个演化阶段:同造山期的左旋转换走滑、早白垩世早期的陆内左行平移、晚白垩世—古近纪的伸展运动和新近纪以来的逆冲活动。     

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。     

汶川地震断裂带多次地震活动新证据

虹口乡八角庙出露完整的映秀—北川断裂带剖面断层岩,高分辨率磁化率测试揭示出多个具有高磁化率特征的断层岩带。系统的岩石磁学分析证明一层褐色断层岩相对围岩具有最大的磁化率值,存在新生成的磁铁矿和拥有相似的天然剩磁(NRM)和非磁滞剩磁(ARM)强度衰减过程。高磁化率特征是含铁顺磁性矿物受到断层滑移过程产生摩擦生热作用生成磁铁矿所致。同时断层岩还获得了热剩磁,记录了地震活动磁学信息。结合汶川地震科学钻探项目1号孔(WFSD-1)磁化率和岩石磁学研究结果,说明映秀—北川断裂带包含多层具有高磁化率特征的断层岩,暗示了多次强震的发生。具有高磁化率特征的断层岩可以作为判定地震活动的标志之一。     

滇西南阿墨江断裂带与2018年墨江M5.9地震

野外调查表明,阿墨江断裂Ⅲ级夷平面和T4阶地上发育断层垭口,其下地貌面则无断层地貌显示;断层构造岩胶结紧密或呈半固结状,少有断层泥发育;SEM测年显示早更新世活动,断层泥ESR年龄为549±54ka,断层上覆中—上更新统残坡积土未被切穿或发生构造变形;说明该断裂带最新活动时代为早—中更新世。2018年墨江M5.9地震等震线长轴呈与断裂带走向一致的NW方向,指示此次地震的发震构造为阿墨江断裂带西支。受青藏高原物质向东南挤出的影响,震中所在的思茅块体作S向运动。虽然阿墨江断裂带晚第四纪无明显的地表活动迹象,但因该断裂带本身构成了宽阔的构造软弱带,在近SN向挤压应力场作用下,局部地区的应力集中仍可能导致新的破裂并触发类似墨江M5.9地震的中-强地震活动。从区域上看,云南还存在构造条件与之相似的断裂带,如滇东地区的弥勒-师宗断裂带,历史上沿该断裂带曾发生11次5级以上中-强地震。因此,在区域地震危险性评价中,还应该关注第四纪活动迹象不明显,但仍有潜在发震危险性的区域性大断裂。     

长诏断裂带垂直运动与地震关系初探

利用跨断层短水准资料分析了长诏断裂带断层活动特征,结果表明:长诏断裂带总体活动性质基本相同,分时段活动性质有所不同。断层各段多数以压性逆断为主,不同于历史地质考察结果。此外,长诏断裂带各断裂都具有分段活动特点。     

汶川地震断裂带结构特征与龙门山隆升的关系

2008年汶川地震(MW7.9)发生在青藏高原东缘龙门山断裂带上,并沿映秀-北川断裂和灌县-安县断裂分别产生约270km和80km的不同性质的地表破裂带。断裂岩是断裂活动的产物,是断裂带的物质组成,其结构特征记录了断裂活动演化的历史。本文以汶川地震发震断裂映秀-北川断裂带中虹口八角庙地区地表露头和汶川地震科学钻探一号孔(WFSD-1)岩心为主要研究对象,通过详细的野外调研、显微结构及XRD分析等,识别出映秀-北川断裂带由五个次级单元组成,分别为:碎裂岩带、黑色断层泥和角砾岩带、灰色断层角砾岩带、深灰色断层角砾岩带以及断层泥和角砾岩带。断裂岩组合显示映秀-北川断裂带具有多核断裂结构特征。映秀-北川断裂带在地表出露的宽度约为240m,岩心中厚度约为105m,碎裂岩、断层角砾岩、断层泥在地表及岩心中均发育,而假玄武玻璃仅在地表碎裂岩部分出现。汶川地震主滑移带斜切了映秀-北川断裂带,不完全沿袭古地震滑移带,暗示汶川地震断裂带与映秀-北川断裂带可能不是同一个断裂体系。通过断裂岩的研究确定了映秀-北川断裂带存在着摩擦熔融、热增压、动态润滑和机械润滑等多种断裂滑移机制。低温热年代学的研究推断映秀-北川断裂带的形成时代为15～10Ma,自形成以来,映秀-北川断裂带的长期活动控制着龙门山的快速隆升。断裂带五个不同断裂岩组合的内部结构带,可能与龙门山不同的隆升速率期有着一定的联系。     

汶川地震后龙门山断裂带活动特征

利用地震后2009~2011年GPS监测数据,获得了龙门山断裂带所在地区2009~2010年、2010~2011年以及2009~2011年GPS测站运动速度场,分析了区域地壳运动总体趋势及形变特征;通过分析龙门山断裂带北段、中段、南段横切剖面的测站运动速度变化,探讨了汶川地震后龙门山断裂带运动特征。分析表明:汶川地震前后,地壳运动总体趋势未变,作顺时旋转;断裂带西侧GPS测站运动速度变大,东侧运动速度变小;龙门山断裂带的断裂性质地震前后都为右旋走滑挤压,断裂带运动速率受汶川地震影响较大,震后运动速率较震前有显著的增加。龙门山断裂带震后各段次级断裂活动不同,中南段以前山断裂运动为主,其它各段以后山断裂运动为主。地震后龙门山断裂带表现出的运动特征主要与地震活动有关。受汶川地震的影响,区域动力学、运动学平衡被打破,龙门山断裂带东侧震后初期弹性回返,表现为低速反向运动。龙门山断裂带西侧震后松弛为拉张区,运动速度加大。地震对断裂带的影响不同,导致断裂带各段及次级断裂表现出不同的运动特征。     

龙门山汶川-茂县断裂带的岩石磁学特征及其地震作用的指示意义

汶川-茂县断裂带是龙门山后山断裂,是松潘-甘孜褶皱带与龙门山断裂带之间的边界断层,然而,在2008年M_W 7.9级汶川大地震中并没有发生破裂。同时,汶川-茂县断裂带在汶川地震之前是否发生过历史大地震仍缺少确切的证据。这不仅制约着汶川地震发生机制的认识,而且还影响对龙门山形成演化过程的理解。因此,确定汶川-茂县断裂带的断裂作用环境对于认识龙门山断裂带的地震发生机制至关重要。断裂岩的岩石磁学可以有效地揭示断裂带的物理和化学环境。本文以汶川-茂县断裂带北部地表露头的断裂岩为研究对象,通过岩石磁学研究,并结合显微结构观察和地球化学分析,探讨汶川-茂县断裂带的断裂作用环境。断层泥和断层角砾岩最大磁化率值分别约为围岩的30倍和15倍,具有高磁化率值特征。断层泥的主要载磁矿物为磁铁矿、磁黄铁矿、针铁矿;断层角砾岩的主要载磁矿物为磁黄铁矿、针铁矿。断层泥的高磁化率值异常的主要原因是围岩中的含铁矿物在地震摩擦热和流体作用下新生成磁铁矿和磁黄铁矿。断层角砾岩的高磁化率值异常是围岩在含有大量硫元素的低温热液流体作用下生成了磁黄铁矿。大量针铁矿指示了震后期还原性的低温热液流体作用。断裂岩的高磁化率值异常和新生磁铁矿指示了汶川-茂县断裂带曾经发生了摩擦热温度>500℃的大地震活动,发震和震后期均为还原性的硫元素含量较高的低温热液流体环境。

     

2022年泸定Ms6.8级地震发震构造与鲜水河断裂带强震迁移规律

2022年9月5日12时52分在四川甘孜州泸定县发生Ms6.8级地震,震源深度16 km。这是继2014年康定地震后,发生在鲜水河断裂带上的又一次强震。笔者等通过已有文献资料,结合鲜水河断裂带南段野外地质调查,统计了滑动速率及历史地震资料,并总结了近代鲜水河断裂带强震迁移规律,对认识鲜水河断裂带活动特征及未来地震危险性具有重要意义。主要得出以下几点认识：①鲜水河断裂带各段滑动速率差异较大,以乾宁为界,从NW至SE段整体上呈现出“先减速后加速”的滑动特点;②泸定地震发震构造磨西断裂,为一次左旋走滑事件;③川滇地区近代历史强震活跃期具有“跳跃性”迁移的特点。自1981年道孚地震后,鲜水河断裂带断进入相对平静期,持续了33 a。自2014年康定地震发生,鲜水河断裂带再次进入地震活跃期;④鲜水河断裂带的强震破裂并非单次地震的“贯通型”模式,而是多次地震的渐进式。断层间相互作用尤其是大地震的发生对断裂带强震复发间隔具有重大影响,相同断裂带的强震也会对后续地震的发生概率产生变化。     

龙泉山断裂带隐伏断层氡气特征及其活动性分析

龙泉山断裂构造带作为龙门山推覆带的前陆隆起,严格控制了成都平原东边界,其活动性历来受到人们的关注。通过对龙泉山断裂带的氡气进行测量,可以有效地判断隐伏断层的位置及其活动性。测量结果显示,龙泉山断裂带北段东坡活动性强于西坡,主断层的活动性明显强于边缘隐伏断层,4条断层的活动性由强到弱依次为合兴场断层 > 红花塘断层 > 龙泉驿断层 > 松林场断层。龙泉山断裂带同一条断层在地表由多个破碎带组成,其氡气异常特征与断层活动性和破碎带特征呈正相关性,即断层活动性越强,氡气异常特征越显著。龙泉山断裂带氡气平均异常浓度是背景值的9.6倍,将各异常带峰值浓度与背景值进行对比分析,大致归纳出了龙泉山地区隐伏断层活动性的相对判别标准。