塔尔湾断裂活动时代厘定及地貌陡坎成因分析

阿尔金断裂东段北侧发育了多条NW向断裂,塔尔湾断裂是其中规模最大的塔尔湾-登登山-池家刺窝断裂的西段。该断裂总体走向NW,长约10km,在卫星影像上为一笔直的线性陡坎,地貌上为高几十cm至5m的地形陡坎。陡坎倾向NE,组成陡坎的地层主要有早更新世砾岩和全新世风积砂土等。通过地形剖面测量得到,由全新世风积砂组成的地貌陡坎高5m左右,由早更新世砾岩组成的地貌陡坎高1m左右。垂直地貌陡坎开挖的探槽揭示出,塔尔湾断裂为SW倾的逆断层,表现为新近纪泥岩逆冲于早更新世砾岩之上,断距为0.5m左右。全新世风积砂及晚更新世戈壁砾石层覆盖于断层之上,没有被错断。断裂上盘为新近纪泥岩,富含地下水,因此植被较发育;由于植被的保护及固砂作用,风积砂不断堆积并保存下来,风积沙层逐渐增高。下盘除地表有几十cm厚的戈壁砾石层外,下部均为胶结坚硬的早更新世砾岩,不含地下水,植被不发育。全新世风积砂土只发育在塔尔湾断裂上盘,下盘没有全新世地层发育;早更新世砾岩上的地貌陡坎高度远远小于全新世风积砂土上地貌陡坎的高度。这些都表明由全新世风积砂组成的地貌陡坎不是断裂活动形成的,而是外动力作用造成的。因此,塔尔湾断裂是一条早中更新世逆断裂。     

滑脱褶皱陡坎的变形特征和运动学模型:以帕米尔-南天山前陆地区明尧勒背斜为例

褶皱陡坎是褶皱变形过程中形成的地貌陡坎,是近期发现的一种不同于断层陡坎的构造作用形成的陡坎状地貌。在缺少地震反射剖面等深部资料时,利用褶皱陡坎可对活动褶皱的变形特征和生长演化历史进行限定,但迄今为止有关研究较少。位于帕米尔-南天山前陆地区的明尧勒背斜为第四纪活动的滑脱褶皱。在背斜南翼的河流阶地上发育了一系列褶皱陡坎:在T2和T3b阶地上,褶皱陡坎的高度/宽度/坡度分别为16m/40m/25°和20m/50m/26°,陡坎位置与下伏基岩中向斜枢纽位置对应。通过对这些褶皱陡坎的分析,得出:1)这些褶皱陡坎是滑脱褶皱通过膝折带迁移机制形成的。2)褶皱陡坎形成初期,陡坎高度、宽度和坡度逐渐增大;当陡坎宽度达到枢纽带宽度2倍时,陡坎坡度将达到最大值;之后尽管陡坎高度和宽度逐渐增大,其坡度将保持恒定。3)褶皱陡坎吸收的缩短增量与陡坎高度和下伏地层倾角间存在定量几何关系。根据T2阶地上褶皱陡坎的高度约16m和暴露年龄约8ka,估算T2阶地面暴露以来明尧勒背斜南翼的缩短速率为~1.3mm/a。在上述分析基础上,还对比总结了滑脱褶皱陡坎和断弯褶皱陡坎的异同点。     

天山内部博罗可努断裂精河—阿拉山口段晚更新世以来的活动特征

通过对博罗可努断裂精河—阿拉山口段微地貌的实地调查 ,发现该断裂错断精河东南到阿拉山口之间的晚更新世冲洪积扇 ,地表留下了冲沟和山脊同步右旋位错、断层陡坎、断层鼓包、拉分盆地等与断层活动有关的微地貌。精河东南冲洪积扇上大冲沟的最大右旋位移为 50 0m ,平均4 0 0m。断层陡坎上的纹沟右旋位移为 2 6～ 4 0m ,较大级别的纹沟位移可分为 5 7m ,8 3m和 15 3m3组。它们大致为 3的整数倍。实测断层陡坎的高度分别为 1 2m ,2 51m和 3 6 3m ,大致是 1 2的整数倍 ,阿拉山口西南断层的水平位移为 1～ 1 7m ;垂直位移可分为两组 ,一组为 0 55m ,另一组为 1 2～ 1 5m。这些数据可能揭示了该断裂段的特征地震水平位移为 3m ,垂直位移为 1 2m。区域地貌对比和年代学分析得出 ,精河东南冲洪积扇的最后形成时代为距今 7万a左右 ,右旋滑动速率为4 7mm/a。     

阳关断裂带变形样式及其对阿尔金断裂扩展的指示意义

阳关断裂位于青藏高原北部阿尔金断裂系向北扩展的前缘位置,对其几何学和运动学的深入研究,有助于理解青藏高原向大陆内部扩展的机制。文章通过卫星影像解译、探槽开挖、差分GPS及无人机测量等对阳关断裂开展了详细研究。结果显示：阳关断裂东段发育多条正反向断层陡坎,断层陡坎高度在0.4～8 m之间,平均约2.2 m,探槽揭示断裂倾角约60°,形成高角度逆断层,局部发育正断层;西段断裂向北西前缘扩展,形成一组弧形分布的断层陡坎,陡坎高度多在0.9～2.4 m,平均约1.9 m。同时自南向北,逆冲断层陡坎形态由多级陡坎转为单一陡坎。对探槽剖面分析,显示断裂断错晚更新世冲洪积砾石层,发育的断层倾角较缓,以低角度逆冲为主要特征,约26°,有的甚至沿地层向前推覆。结合前人的研究成果,阳关断裂可能为本区阿尔金向北扩展的北边界,与三危山断裂共同协调吸收了阿尔金断裂东段的部分应变量。     

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。     

天山内部博罗可努断裂精河--阿拉山口段晚更新世以来的活动特征

通过对博罗可努断裂河－阿拉山口段微地貌的实地调查,发现该断裂错情河东南到阿拉山口之间的晚更新世冲洪积扇,地表留下了冲沟和山脊同步右旋位错、断层陡坎、断层鼓包、拉分盆地等与断层活动有关的微地貌。精河东南冲洪积扇上大冲沟的最大右旋位移为５００ｍ,平均４００ｍ,断层陡坎上的纹沟右旋位移为２．６～４．０ｍ,较大级别的纺沟位移可分为５．７ｍ,８．３ｍ和１５．３ｍ３组,它们大致为３的整数倍。实测断层陡坎的高度     

乌鲁木齐九家湾断层组末端变形特征分析

九家湾断层组发育于九家湾中更新世砾石台地上,影像迹象清晰。断层向东西两侧年轻地貌面延伸,地表形迹不显著。根据九家湾断层组第二条(F_2)延伸方向,在该断层西南延伸方向布设探槽,开挖并揭示出断层活动迹象,分析了九家湾断层组西末端的变形特征。探槽显示,断层末端仅有北倾正断层活动,断层带缩小成一条裂缝,垂直错距3～25 cm。断层上断点埋深1 m左右。表明九家湾断层西末端断层宽度、活动程度及变形程度均大幅度降低。本研究为断层末端相应地段地震危险性评价提供了有力的资料支撑。     

金州断裂盖州北—鞍山段古地震破裂的新证据

1975年海城M_S7.3地震是中国第1次成功预报的7级以上破坏型地震,避免了大量人员和财产损失。但在地震后的调查中并没有发现较为连续的地表破裂带,只在零星地点发现了一些地表裂缝和喷砂冒水现象。该地震的等震线表现出较为明显的共轭特征,因此研究者对于海城地震的发震断层一直存在一定争议。文中对与海城河断裂共轭相交的金州断裂盖州北—鞍山段进行了遥感影像解译、微地貌测量和古地震探槽开挖等工作,发现金州断裂自大石桥市沿NE向至鞍山市南,在盆山过渡带的晚更新世和全新世地貌面上存在较为明显的沿NE向展布的断层陡坎。由于人类活动,断层陡坎展布不连续。断层陡坎的高度多为1～2m,最大可达3m;在海城市南葫芦峪村开挖的古地震探槽揭露出盖州北—鞍山段具有宽约20m的基岩破碎带,晚更新世晚期—全新世以来(距今(37.6±2.2) ka)至少发生过2次古地震事件。较新的一次地震发生于全新世(距今(11.7±0.8) ka以后,很可能为距今400～500a)。由于全新世地层太薄所限,无法识别出更多全新世古地震,但可以判断金州断裂盖州北—鞍山段为晚更新世晚期—全新世活动断裂。     

新疆阜康—吉木萨尔断层晚第四纪活动与变形特征的新认识

阜康—吉木萨尔断层是博格达山体与山前冲洪积平原的分界断层，全新世以来仍在活动，山前的冲洪积平原和河流低级阶地均发生了不同程度的拱曲变形，断层剖面揭示了该断层晚更新世末期有3次古地震事件。断层近地表后倾角变缓，地表的陡坎地形主要是由地层的拱曲变形形成的，反映了断层近地表位错的消减和分配规律。     

登登山-池家刺窝断裂晚第四纪活动性定量研究

登登山-池家刺窝断裂位于阿尔金断裂东端宽滩山隆起的NE侧,总体走向NW,地貌上表现为醒目的断层陡坎;登登山段长约19km,池家刺窝段长约6.5km。通过卫星影像解译、探槽开挖、断错地貌测量及年龄样品测试等工作,研究了2条断裂的新活动特征。宽滩山NE麓普遍发育3级地貌面,即山前基岩侵蚀台面和冲沟I、Ⅱ级阶地。登登山断裂断错除I级阶地以外的其他地貌面,陡坎高度普遍在1.5m左右,最大高度2.6m。探槽揭露登登山断裂晚更新世以来有3次古地震事件,3次事件的总断距约2.7m,一次事件的垂直断距为0.5~1.2m,事件Ⅰ大约发生于距今5ka;事件Ⅱ大致发生于距今2×10~4a,事件Ⅲ大致发生于距今3.5×10~4a,重复间隔约1.5×10~4a,晚更新世以来的垂直滑动速率约为0.04mm/a。池家刺窝断裂断错了所有3级地貌面,陡坎最大高度为4m,一般在2m左右。探槽揭露池家刺窝断裂晚更新世以来也有3次古地震事件,3次事件的总断距约3.25m,1次事件的垂直位错为0.75~1.5m,晚更新世以来断裂垂直滑动速率为0.06mm/a。池家刺窝断裂古地震事件年代限定较差,但最新1次事件晚于登登山断裂,根据登登山断裂古地震事件的研究结果,推测池家刺窝断裂古地震重复间隔接近于登登山断裂的1.5×10~4a左右。池家刺窝断裂的最新活动时代晚于登登山断裂,1次事件的垂直位错及晚更新世以来的垂直滑动速率都比登登山断裂略大,2条断裂之间还有长约5km的不连续段,被第四纪冲洪积砂砾石层覆盖,地形平坦,断裂地貌特征不发育,这些都表明登登山断裂和池家刺窝断裂具有明显的分段活动特征。阿尔金断裂以北的登登山和池家刺窝断裂规模都不大,垂直滑动速率仅为0.04~0.06mm/a,远小于祁连山断裂及酒西盆地内NW向断裂的垂直滑动速率,反映出构造变形主要限制在高原内部及河西走廊地区,登登山和池家刺窝断裂以低滑动速率、古地震复发间隔很长(10~4a)的缓慢构造变形为特征。     

乌鲁木齐地区N倾断层系的构造特征

乌鲁木齐地区发育有5条N倾的断层,这些断层晚更新世以来均有较为明显的活动迹象,并在地表形成了较为显著的构造标志。通过沿断层大比例尺地质地貌填图、探槽开挖和年代测定,较为准确地获得了断层的最新活动时代、运动性质和特征等问题,并确定出这些断层都是在距今20万年~30万年以来快速翘升形成的。结合深地震反射资料,对乌鲁木齐地区的深部结构进行了分析讨论,从而对N倾断层系的深部构造特征也有了更加清晰的认识,为准确评价这些断层的孕震模式和发震能力提供了可靠的依据。     

乌鲁木齐城市活断层探测与地震危险性评价主要成果简介

以乌鲁木齐市建成区和规划区作为探测目标区,对区内的活动断层及其深部发震构造进行了系统的探测,对活动断层的危险性和危害性进行了初步评价。根据断层活动性鉴定,确定目标区内存在2组全新世活动断层,即王家沟断层组和九家湾断层组。前者为近EW向的北倾逆断层,后者为NE走向的北倾正断层。晚更新世活动断层为八钢-石化隐伏断层、西山断层、碗窑沟断层和白杨南沟断层。深部发震构造探测揭示出目标区所处的北天山山前薄皮推覆构造及其前缘逆断层-褶皱的清楚结构,结合流动地震观测和小震精确定位等,建立了目标区活动断层的发震构造模型。通过古地震探槽和地震活动性研究对目标区全新世活动断层和晚更新世活动断层的地震危险性进行了评价;并在此基础上对可能发生的直下型大地震所引起的强地震动进行了预测,对全新世活动断层可能产生的地表错动带和晚更新世活动断层可能引起的地表变形带进行了预测     

王家沟断层组与九家湾断层组转换区的地球物理研究

针对王家沟断层组与九家湾断层组转换区基岩走势及目标地层的变化情况,确定适合转换区物探方法探测的观测系统参数,并辅以现场踏勘,确定合理的探测测线,利用wseis15和RES2DINV软件对在探测测线上采集到的原始数据进行处理,得到时间剖面和地层视电阻率剖面,比对两条断层组已有物探资料中土层变化的特征,总结归纳出在转换区内土层变化情况。     

近场精确定位在卢龙MemLsub6.2地震发震构造研究中的应用

从1982年10月19日卢龙6.2级地震余震近场数字地震资料的391条记录中， 挑选出可用于精确定位的171条地震事件记录，采用Hypoinverse定位方法对45个事件进行了重定位. 精确定位的震中分布显示出一卧倒的反ldquo;Frdquo;形活动地震构造的形态， 两条NNE向断裂被一条WNW向断裂所截断，两组断裂呈脆性断裂常见的共轭状态产出， NNE向的断层正在相互贯通，卢龙附近的滦河河谷发育成了四面断裂包围的断陷盆地雏形. 卢龙地震的发震构造是一个走滑兼张性的断裂组合， 这样的构造与张家口——渤海地震带的整体活动习性相符， 也反映了张渤带作为一个二级地块的分界截断NNE向的一系列断层所起的作用.      

震源区的断层构造与震源应力积累过程关系的实验研究

本实验研究了地壳内对压组合构造和对张组合构造中垂断层蠕滑,破裂错动时对主震断层(底断层)应力积累过程的影响,并结合实际地震活动中的一些现象进行了讨论。所得结论如下: 1.当垂断层蠕滑时,对压组合构造中垂直于底断层的压应力增大,它可以延迟主震发生但增大发震的能量;对张组合构造中垂直于底断层的压应力减小,剪应力略有增大,因而可以促使主震发生。2.如果垂断层某一部分为原来锁住的愈合断层或为完整介质,当其突然破裂错动时,可以使对张组合构造中的底断层的剪应力突然增大,同时压应力减小,因此前震序列中这类垂断层上的较大前震可看作底断层上主震即将来临的信号。3.由垂断层破裂前后单轴压力不变和位移不变的实验结果说明了地壳中主震断层应力集中的过程。4.底断层的主震破裂可以使处于引张状态的垂断层上余震发育甚至发生强余震。本文还应用实验结果对前震活动的条带现象进行了解释,这将有助于判定对压组合构造中主震的断层面。     

折射波法探测断层的模拟试验——记录图的特征

用折射波法对断层进行勘探的实际工作中,不仅观察到上、下盘的正常折射波及棱上的绕射波,而且还可以看到因绕射、透过所产生的一些次生异常波.这些波郁同时在记录上出现,并构成一幅复杂的波形图.如果不能一一地识别它们,并掌握它们的运动学及动力学特征,就无法正确地识别及解释断层.以往一些文章多半讨论板状介质边缘上的绕射现象,而未涉及上、下盘同时存在时,折射法记录上可能出现的次生绕射、折射波. 本文为了解决这一问题,利用了超声波脉冲地震模拟仪进行了实验,对不同大小断距情况下的折射异常波及次生波进行了研究,回答了有关断层勘探中必须阐明的一些问题.     

小江断裂带中段的北东向断裂与断块结构

小江断裂带中段东西支断裂间存在的ＮＥ向断裂是在第三纪ＮＥ向断裂的基础上，于第四纪中晚期开始新的活动，并具有左旋走滑运动的特征，有些在全新世仍有活动。它们的活动从属于小江断裂带的整体左旋走滑运动，其运动幅度和速率比近ＳＮ向小江东西支断裂小得多，但是由于它们的运动，使主断裂产生弯曲或阶区，形成有利于应力和应变集中的障碍。夹于东西支断裂之间的断块被ＮＥ向断裂切割为多个次级菱形和梭形断块，这些断块之间的相对运动对断裂分段和地震孕育过程具有不可忽视的影响     

渤海东南部NE向黄河口-庙西北新生断裂带的存在

根据中国海洋石油研究中心勘探研究院新取得的渤海明化镇组(N21—N2)和第四系底部构造的资料,在从黄河口到长兴岛的NE向地带发育近600条断裂,其中NE—NEE走向的有近500条,占断裂总数的83%,一般长5～20km,最长40～50km。这组断裂有少数为NE—NEE向古近纪断裂新活动的产物,其余是新形成的,它们总体组成宽约60km的NE向断裂带,具右旋走滑性质。该断裂带不受古近纪断裂构造控制,属新近纪以来发育的新生断裂带。这一现象证实了以前推断的黄河口-庙西北新生断裂带的存在     

轮台迪那尔河"五一"水库附近活动断裂

对水库近场区内的多条活动断裂研究认为：区域性北轮台断裂具分段性，水库所在的西部断裂全新世以来未活动；全新世活动的东却勒塔格断裂向东延伸至二八台河以西；库区土尸洛克背斜核部有全新世断裂，但对水库影响不大；牙哈背斜北翼发现10km左右的断裂陡坎，隐伏断裂局部出露地表。     

海原活动断裂中断层泥的特征、成因及其对断层滑动性能的影响

本文对海原断裂的断层泥的各类特征进行了系统的研究,分析了断层泥带内部的小型断裂类型,探讨了断层泥组分的有机地球化学意义。通过对比,确立了石英碎屑表面机械作用成因的电子显微构造特征组合为活断层的判别标志。本文将石英碎屑表面电子显微溶蚀构造分为五类,据此分析了断层活动时期和状态。研究中还发现了断层泥带内部电子显微结构类型,进而分析了断层活动与微结构、粒度分布间的关系。最后还讨论了断层泥形成演化过程以及断层泥对全新世以来断层滑动性能影响及其与地震活动的关系