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。     

鲜水河断裂带色拉哈—康定段新发现的活动断层：木格措南断裂

鲜水河断裂带位于青藏高原东缘,是中国大陆内部地震活动性最强的大型活动断裂带之一。大量研究证据表明,鲜水河断裂带色拉哈—康定段未来几十年内发生破坏性强震的风险较高。目前正在规划建设的国家重大交通基础建设工程——川藏铁路,将在康定折多山地区直接穿越鲜水河活动断裂带。本研究通过高分辨率卫星影像的地质地貌解译和详细的野外构造地质填图,新发现一条发育于色拉哈断裂和折多塘断裂之间折多山花岗岩体内的长约24km的全新世活动断层,该断裂空间上可分成北、中、南三段,呈(正滑)左旋右阶雁行状排列,并将其命名为“木格措南断裂”。该活动断裂的发现对完善鲜水河断裂带色拉哈—康定段的精细几何图像和构造组合特征,准确评价鲜水河断裂带的地震危险性具有重要意义,并为川藏铁路施工建设和安全运营提供了重要科学数据支撑。     

川西鲜水河断裂带地质灾害发育特征与典型滑坡形成机理

在对川滇地块鲜水河断裂活动习性、地质灾害发育特征、典型地质灾害实例和稳定性等分析的基础上,探讨了鲜水河断裂带地质灾害的发育特征与大型滑坡形成机理。认为鲜水河断裂对该区内地质灾害有明显的控制作用:1断裂带内岩体结构破碎程度高,导致滑坡沿断裂带呈带状分布,约32.5%的地质灾害发育于距断裂带0.5km范围内,19.77%的地质灾害发育于距断裂带0.5~1.0km内,15.22%的地质灾害发育于距断裂带1.0~1.5km内,滑坡的滑动方向多垂直于断裂走向;2八美"土石林"是在断裂活动作用下形成的碎裂岩体,该类岩体力学强度低,稳定性差,滑坡灾害发育密度大;3断裂带内地震滑坡发育,在强震作用下形成的部分滑坡滑动彻底,现今稳定性较好;在地震作用下部分滑坡处于裂而未滑状态,在适当的外力作用下可发生失稳滑动;4断裂带穿越的斜坡或古地震滑坡,在断裂持续活动作用下,稳定性差并多次发生活动;5强降雨在一定程度上加速了断裂带坡体变形和地质灾害的发生频率。     

基于SBAS InSAR的鲜水河断裂带蠕滑型滑坡特征研究

鲜水河断裂带是青藏高原东部川滇地块的一条重要边界断裂,全新世以来活动强烈,断裂带沿线岩土体结构破碎强烈,在断裂活动诱发地震、断裂蠕滑和强降雨等因素作用下,断裂带沿线滑坡、泥石流等地质灾害发育密度大,危害严重。在前人研究的基础上,采用短基线集(SBAS InSAR)的方法,基于日本对地观测卫星(ALOS 1)所获得的2007—2011年期间15景PALSAR数据,对鲜水河断裂带道孚至炉霍段的活动速率进行分析计算,获取了该段断裂带内蠕滑型滑坡5年间的时间序列形变特征。研究结果表明：鲜水河断裂带道孚至炉霍段近年来以蠕滑滑动为主,蠕滑速率为(94±078) mm/a,断裂的蠕滑作用对区域构造应力场和断裂带内滑坡具有重要的控制作用,表现为距离鲜水河断裂带越近,影像间相干性越强,稳定的相干点越多,干涉效果越好,滑坡滑动累计位移越大。沿鲜水河断裂道孚至炉霍段,共识别出98个蠕滑型滑坡,沿鲜水河断裂带两侧呈线性展布,并分析了典型蠕滑型滑坡的地表形变特征。基于SBAS InSAR的雷达数据处理方法,可以有效地分析地表的缓慢变形以及区域性蠕滑型滑坡的发育发展变化规律,研究结果对于鲜水河断裂带沿线防灾减灾及类似构造活动地区的地质灾害研究具有一定的指导作用。     

鲜水河断裂带全新世活动性研究进展综述

鲜水河断裂带是中国西南山区一条现今活动强烈的大型地震断裂。本文在系统总结前人研究成果的基础上, 结合野外地质调查, 综述了鲜水河断裂带空间展布特征、活动性质及强度、历史地震地表破裂特征、地震危险性等方面的研究进展。前人研究结果表明, 鲜水河断裂带以惠远寺为界可分为两段, 进一步可细分为八段;断裂带全新世以来以左旋走滑为主, 兼具逆冲性质;整条断裂现今走滑活动速率约为10mm/a左右, 垂向变形在2mm/a以内;其中断裂带北西段活动速率为10~20mm/a, 南东段则小于10mm/a, 一般为5mm/a左右;断裂带地震活动频繁, 地震活动性北西段明显高于南东段, 强震迁移呈明显的跳跃式特征并具有原地复发性质;断裂带历史地震地表破裂特征与玉树地震所报道的地表破裂特征一致;断裂带地震危险性评价具很多不确定因素, 研究程度相对较低。      

基于证据权模型的川西鲜水河断裂带滑坡易发性评价

鲜水河断裂带是发育于青藏高原东缘的一条大型左旋走滑断裂带,该区新构造活动强烈且历史强震频发,一系列大型-巨型滑坡沿断裂带密集分布。在资料收集的基础上,对鲜水河断裂带两侧10 km区域内进行遥感解译和野外地质调查,建立数据库并对滑坡主要影响因素进行分析。在滑坡区域发育分布规律分析的基础上,选取地形坡度、地形坡向、地面高程、平面曲率、地形湿度指数、活动断裂、工程地质岩组、年降雨量、河流、道路、植被覆盖指数等11个因素作为滑坡易发性评价因子,在ArcGIS软件平台上,采用证据权模型开展了滑坡易发性评价。根据成功率曲线对评价结果的检验,滑坡易发性评价结果具有较好的精度,并将研究区的滑坡易发程度划分为极高易发、高易发、中等易发、低易发和不易发5个级别。滑坡的易发性受鲜水河断裂带影响显著,极高易发区和高易发区主要分布在东谷到道孚县沿鲜水河断裂带两侧,以及康定县城和磨西镇附近;中等易发区主要分布在鲜水河支流两岸及省道沿线;滑坡低易发区和不易发区主要分布在人类工程活动少的高山地带以及地形相对平缓的区域。滑坡易发性评价结果很好地反映了鲜水河断裂带区域内滑坡发育分布现状,为该区重大工程规划建设和防灾减灾提供参考依据。     

鲜水河断裂带八美段新构造活动及减震防灾建议

四川甘孜州八美镇大地构造区属松潘—甘孜造山带中段,鲜水河断裂带穿切其中,新构造活动持续。通过野外地质调查并结合前人工作基础,从左行走滑断层、构造地貌、地震、温泉活动等多个方面对鲜水河断裂带八美段新构造活动表现形式进行了研究,分析了所产生的影响,提出减震防灾的建议。     

青藏高原东南缘晚新生代幕式抬升作用的Ar-Ar热年代学证据

位于青藏高原东南缘的鲜水河断裂带是一条大型的活动左旋走滑断裂带,对该断裂带进行同位素年代学研究,可以为青藏高原东南部物质迁移和构造隆升历史研究提供时代依据.Ar-Ar热年代学研究表明,鲜水河断裂带在晚新生代持续的左行走滑活动过程中,沿断裂带不同区段发生了显著的差异隆升.以黑云母的Ar同位素体系封闭温度作参照点,鲜水河断裂带北西段、中段、南东段抬升冷却穿过350℃温度点的时间分别为10.39～10.13Ma、5.70～4.42Ma和3.60～3.46Ma.这一研究结果证明青藏高原东南缘在晚新生代以来发生了幕式抬升作用,幕式抬升作用发生的时代分别为～10.1 Ma、5.7～4.4Ma和～3.6Ma.     

鲜水河断裂带乾宁段蠕滑变形及局部粘滑变形的岩石学记录

鲜水河断裂带作为控制青藏高原物质大规模向东侧向挤出的北部边界，是中国乃至世界上大陆内部强震活动最频繁的断裂带之一，但大地测量学研究表明它具有广泛的浅部蠕滑变形行为。认识断裂带蠕滑与粘滑兼具的变形行为及其控制因素是评估鲜水河断裂带地震活动性的关键。本文以鲜水河断裂带乾宁段在四川甘孜州龙灯乡出露的宽约800m的岩石-构造剖面为研究对象，通过野外地质调查、室内光学显微镜及扫描电镜观察、粉末X射线衍射分析和微区X射线荧光光谱分析等方法，对断层岩的结构构造、矿物组成和地球化学性质开展详细研究。研究剖面由约100m宽的砂岩破碎带和约700m宽断层岩组成，广泛发育断层角砾岩和薄层且呈弥散式分布的断层泥，断层岩内普遍具有压溶构造，但局部断层岩具有快速滑动结构特征，表明断裂带在蠕滑变形过程中存在局部地震粘滑变形行为。断裂带内流体作用使断层岩中长石和白云母蚀变成以伊利石为主的粘土矿物(含量5%～11%),新生的粘土矿物在密集的面理中定向排列，促进了断层的弱化和在浅部(4km以上深度)的蠕滑变形。而在断裂带局部裂隙较为发育的位置，流体的注入导致了大量碳酸盐矿物(方解石和白云石，含量12%～33%)的沉淀和C...     

青藏高原鲜水河活动断裂带蠕变斜坡地质灾害InSAR识别研究

断裂带附近往往是蠕变斜坡地质灾害的多发区,微小变形是指示蠕变斜坡地质灾害的一项重要标志。本文以青藏高原鲜水河活动断裂带为研究区,选用多期ALOS/PALSAR合成孔径雷达数据进行时序干涉(InSAR)观测,获得了毫米级的地表变形量,结合现场调查、遥感解译和地质条件综合分析,揭示了该区域蠕变斜坡地质灾害的类别、变形特征和空间发育规律:(1)断裂沿线主要发育了蠕变滑坡、蠕变泥石流物源和冰碛物流动3种类型蠕变斜坡地质灾害;(2)蠕滑滑坡具有"错乱的等高线状台阶",凸凹不平的主滑方向地形剖面,舌状地貌,无基岩裸露滑床等特征;(3)鲜水河断裂北段古滑坡、历史地震滑坡和震裂斜坡发育,与断裂带直接相交的,大部分存在蠕滑变形,未相交的往往无蠕滑变形,体现了活动断裂对地质灾害发育的控制作用;(4)发育"土石林型"和"坡面松散堆积物型"两种泥石流,识别特征是物源区有分散的缓慢变形体,流域范围内变形体的数量和速率是重要标志;(5)鲜水河断裂带附近4200m高程以上区域广泛存在现代冰碛物沿冰川槽谷滑动变形,其分布范围广、单体规模大、运动速率高,是现今研究区最主要的地表剥蚀形式之一。研究结果也表明,InSAR技术结合地质条件能有效地识别蠕变斜坡地质灾害,适于山区地质灾害众多、调查不便的工作环境,是地质灾害调查技术未来重要发展方向。     

中国西南部强震带古构造残余应力场对大震的控制

一、前言我国西南部的北西向红河断裂带和鲜水河断裂带、南北向安宁河断裂带、北东向龙门山断裂带地震活动频繁。两条互相平行的北西向红河断裂带和鲜水河断裂带,大震时一个右旋而另一个却左旋水平错动,则又不失其特殊性。这四条断裂带皆处于我国大震多发区,对大震活动研究有较好的验证作用。古构造残余应力场,是古构造应力场残留至今的残余应力;其性质为岩体中微观残留自平衡应力;形成机制是由岩体强塑性变形固结所造成,只要岩石结构不变便在岩体中长期保存。在岩石新裂面表层中,平行新裂面的残余应力保留,垂直新裂面的在一定深度内     

汶川5．12地震引起的库仑应力变化及其对周边地震活动的影响

汶川"5.12"8.0级特大地震,造成重大人员伤亡和财产损失。地震对周围地区断层活动性的影响和余震发展方向是人们关心的一个问题。根据汶川地震同震静态位移我们计算了周围地区一些断层的库仑应力变化,并据此评价了震后周围地区断层和地震的活动性。计算结果表明,龙门山断裂带东北段,包括北川、青川、宁强等地,为库仑应力增强区,有利于地震的发生。较大的余震分布与库仑应力增强区有较好的对应关系。鲜水河断裂带主要为库仑应力下降区,只有一小段为增高区,鲜水河断裂带总体上不利于地震活动。成都地区的西北部库仑应力增强,东南部应力下降。库仑应力变化的研究对大震后地震趋势的分析有重要意义。     

松潘—甘孜地区百年地震构造和现今动力学

研究区位于青藏高原的东北隅(96°～107°E,30°～35°N)。基于该地区长度大于2km的4 781条1∶20万数字化实测断裂、1900年以来的5 220条数字地震记录,以及野外地质观测数据,识别出993条不同属性的地震断层,构建了该地区百年地震构造格局。1970年以来十年期地震断层跃迁图像表明,自20世纪80年代中期白马—虎牙强烈震群爆发之后,地震活动在沿各主要走滑断层带自西(北西)向东(南东)迁移的同时,逐渐向中部贡玛—达曲断裂带和南部鲜水河断裂带的东南段集中。地震活动的断裂构造联系主要表现为挤压剪切转换机制和典型的楔顶效应。研究区165个GPS速度矢量展现了与3个地块和以鲜水河断裂带为主的速度域、速度梯度带和速度扰动区。跨研究区南缘鲜水河断裂带的位移速率因贡玛—达曲断裂带汇聚而达到了6.5～8.6mm/a,而跨北缘东昆仑断裂带的位移速度只有1.8～2.2mm/a。因鲜水河断裂走向在其中南段发生向南的急剧偏转,垂直断层面的位移矢量分量不断增强,形成了汶川8.0级地震成核及NE向单边破裂的动力学条件。     

区域性活动断裂带对高速公路路线方案的影响与控制——以康定新都桥至炉霍高速公路为例

康定至炉霍公路走廊沿鲜水河活动断裂带展布,断层活动造成区域地形地质条件非常复杂:地震频发、山地灾害多发,路线方案的合理布设事关项目成败。本文通过系统地搜集、整理和分析前人成果,研究论述了区域宏观构造格架、鲜水河断裂带及活动性、山地灾害等内外动力地质作用特征及相关的重大工程地质问题,在此基础上分析了断裂活动对路线方案的影响与控制作用,提出了路线方案的宏观思路见解和地震、地质灾害的专题研究建议。为路线方案设计及行业工程技术人员提供参考。     

汶川地震的发生对周围断层稳定性影响的数值模拟

大地震发生后, 研究地震的发生对周围断层的影响尤为重要.利用川西-藏东地区三维粘弹性有限元模型,考虑地表高程和粘弹性松弛等因素的影响,研究主要断裂带库仑应力累积速率和汶川地震的发生对周围断层的影响.结果表明:(1)龙门山断裂带年累积速率为0.28×10-3~0.35×10-3 MPa/a,这种较小的累积速率与龙门山断裂带强震较长复发间隔一致;(2)汶川地震的发生除造成震源区应力减小外, 还造成断裂带北东段不同程度的应力增加, 这与震后余震的分布基本吻合;(3)鲜水河断裂北西段、东昆仑、龙日坝、岷江以及虎牙断裂库仑应力水平增加显著,且汶川地震对于玉树地震的发生有微弱的加载效应;(4)汶川地震的发生造成鲜水河断裂带强震复发间隔缩短约52~104 a,是值得关注的强震危险区.      

鲜水河断裂带中南段同位素年代学及其地质意义

鲜水河断裂带是青藏高原东部一条现今仍在活动的大型平移型剪切带,其形成可追溯至印支期扬子西缘在拉伸环境下形成的一系列陆缘裂谷。渐新世以来,伴随鲜水河断裂带大型左行平移剪切活动,导致地壳局部熔融和同构造花岗岩侵位。笔者对鲜水河断裂带中南段塔公-康定一线的折多山同构造花岗岩及其内部的韧性剪切带进行同位素年代学研究,分析认为鲜水河断裂带中南段在渐新世以来至少经历了三期构造-热事件,记录了三次强烈剪切作用,依次为32～27Ma、18～15Ma和5.5～3Ma。     

炉霍地震遗迹特征、空间分布规律及科学价值

炉霍位于四川西北部的鲜水河断裂带,历史上曾发生多次大地震,最近一次为1973年2月6日发生的7.9级大地震。本文在文献查阅基础上,对炉霍县历次地震遗迹下的断陷盆地、地裂缝、地鼓包等地震遗迹进行了系列调查,总结研究了地震遗迹的类型、规模、特征、空间分布等规律,浅析了炉霍地震遗迹的科学价值与研究意义。     

鲜水河断裂带中南段同位素年代学及其地质意义

鲜水河断裂带是青藏高原东部一条现今仍在活动的大型平移型剪切带,其形成可追溯至印支期扬子西缘在拉伸环境下形成的一系列陆缘裂谷。渐新世以来,伴随鲜水河断裂带大型左行平移剪切活动,导致地壳局部熔融和同构造花岗岩侵位。笔者对鲜水河断裂带中南段塔公-康定一线的折多山同构造花岗岩及其内部的韧性剪切带进行同位素年代学研究,分析认为鲜水河断裂带中南段在渐新世以来至少经历了三期构造-热事件,记录了三次强烈剪切作用,依次为32～27Ma、18～15Ma和5.5～3Ma。     

鲜水河断裂带中南段同位素年代学及其地质意义

鲜水河断裂带是青藏高原东部一条现今仍在活动的大型平移型剪切带,其形成可追溯至印支期扬子西缘在拉伸环境下形成的一系列陆缘裂谷。渐新世以来,伴随鲜水河断裂带大型左行平移剪切活动,导致地壳局部熔融和同构造花岗岩侵位。笔者对鲜水河断裂带中南段塔公-康定一线的折多山同构造花岗岩及其内部的韧性剪切带进行同位素年代学研究,分析认为鲜水河断裂带中南段在渐新世以来至少经历了三期构造-热事件,记录了三次强烈剪切作用,依次为32～27Ma、18～15Ma和5.5～3Ma。     

青藏高原东缘鲜水河断裂带磁组构特征及构造意义

为了探究鲜水河断裂带的几何学、运动学特征,在野外构造、显微构造分析基础上,研究了鲜水河断裂带296块构造岩定向样品的磁组构特征和热磁特征,结果显示样品的平均磁化率km值总体较小,属微弱磁性到弱磁性;热磁实验及其显微构造表明顺磁性的页硅酸盐(如黑云母)等矿物对糜棱岩类样品磁化率贡献较大;磁化率各向异性度PJ总体较大,表明鲜水河断裂带构造变形强烈;磁化率椭球体形状参数T总体大于0,扁率E总体在1附近分布,说明鲜水河断裂带磁化率椭球体以扁圆形为主,整体上磁面理较磁线理发育,进一步显示出鲜水河断裂带构造变形样式以剪切、压扁为主,伴有拉伸的构造变形,同时也反映出鲜水河断裂带多次变形的综合特征;最小磁化率主轴Kmin方位表明鲜水河断裂带北段和南段分别受近EW向和NE-SW向主压应力控制;同时Kmin方位及其倾伏角特征显示鲜水河断裂带总体以左行走滑剪切为主,北段两侧块体在鲜水河断裂带两次不同的构造活动时期,各自有一定的相对抬升,但抬升幅度均不大;南段则是SW块体相对NE块体抬升,抬升幅度较大;整个断裂带特征显示出鲜水河断裂带在向南发展逐渐转化为挤压构造,这可能与青藏高原物质的向东逃逸受阻以及鲜水河断裂带与龙门山断裂带在此交接的地质背景不无关系.