从鲜水河断裂带演化史谈鲜水河雁行式断裂带与地震活动的关系

鲜水河断裂带,有一线贯穿与雁行式排列两种划法,亦有广义与狭义两种概念之分。广义的鲜水河断裂带北西起于甘孜东谷,向南东延经朱倭、炉霍、道孚、乾宁、康定、磨西,达于石棉以远;而狭义的鲜水河断裂带限于东谷至道孚间一段,它的南东     

鲜水河断裂带折多塘断裂西北段全新世活动的地质地貌依据

NW向的鲜水河断裂带乾宁—康定段由3条分支断裂组成,自东向西分别为雅拉河断裂、色拉哈断裂和折多塘断裂,这3条断裂自全新世以来均有明显的活动。雅拉河断裂、色拉哈断裂和折多塘断裂南段分别发生过1700年7级、1725年7级和1955年7.5级地震。1︰50 000的鲜水河活动断裂带地质图(1995)及现有相关研究结果表明,折多塘断裂全新世活动段南起折多塘村附近,向N至康定机场附近,全长约30km,该段也是1955年7.5级地震地表破裂带展布的位置,而康定机场以北的西北段没有全新世活动的报道。文中通过影像解译,结合野外地质调查,发现折多塘断裂西北段全新世活动的新证据。经实地调查与探槽开挖等工作核实,该活动段自SE起于康定机场北侧,向NW延伸到多日阿嘎莫村,呈NW向展布,NW端邻近色拉哈断裂北段。文中结果表明折多塘断裂在全新世的活动范围较前人的研究成果向NW延伸了15km。该发现为完善鲜水河断裂带乾宁—康定段的折多塘断裂、色拉哈断裂以及雅拉河断裂这3支活动断裂的平面几何图像提供了一些依据,对深入认识鲜水河断裂带康定段在各分支断裂上的应变分配、强震破裂模式等方面具有重要意义。     

鲜水河断裂带乾宁-康定段的滑动速率与强震复发间隔

鲜水河断裂带乾宁——康定段的几何结构比较复杂，由雅拉河、色拉哈——康定、折多塘和磨西4条次级断裂组成，历史上曾发生过1725，1786和1955年3次7级以上强震．本文在断错地貌和年代学（14C 和TL）研究结果的基础上，确定的鲜水河断裂带乾宁——康定段各分支断裂晚第四纪以来的平均水平滑动速率分别为:雅拉河断裂:（2.00.2）mm/a；色拉哈——康定断裂:（5.50.6）mm/a；折多塘断裂:（3.60.3）mm/a；磨西断裂:（9.90.6）mm/a． 历史地震地表破裂、同震位错和古地震资料研究结果表明，雅拉河断裂具有上千年的强震复发间隔，色拉哈——康定和折多塘断裂强震复发的平均间隔在230～350ａ，未来百年均不存在强震复发的可能性；磨西断裂强震复发间隔在300ａ左右，上一次的1786年7级地震距今已达213ａ，未来百年正处于新一轮的强震复发背景之中．      

鲜水河断裂带南东段的深部孕震环境与2014年康定M_S6.3地震

2014年11月22日16时55分在四川省甘孜藏族自治州康定县发生的6.3级地震,结束了鲜水河断裂带近30多年以来没有较大地震发生的历史,其潜在的地震危险性再次引起国内外地学工作者的关注.为了研究鲜水河断裂带南东段深部孕震环境和探求康定MS6.3地震的成因,本文先利用四川区域数字地震台网和康定地区及周边所布设的流动地震台阵在2009年1月1日至2014年12月5日期间所记录到7397次区域地震事件的99287条P波到时资料,反演得到了鲜水河断裂带南东段上地壳范围内不同深度的三维P波速度结构特征;再对康定震区及周边的重力、航磁数据进行视密度、视磁化强度反演,得到了壳内不同深度密度的横向变化信息和视磁化强度的分布特征;在此基础上综合研究鲜水河断裂带南东段的深部孕震环境.研究结果表明,雅江—九龙一带的低速区与泸定—宝兴高速区的速度结构特征表明了鲜水河断裂带南东段两侧壳内物质存在显著的横向介质差异,康定MS6.3地震发生在该高低速异常区的分界线上;结合康定MS6.3地震的1028个余震序列的精确定位结果可以看出,重新定位后的余震沿着鲜水河断裂带南东段呈条带状分布,且震源深度优势分布层位深度为8~15km,该余震序列的空间分布特征与鲜水河断裂南东段的深部介质条件密切相关.鲜水河断裂带南东段特有的视密度和视磁化强度异常分布特征反映了康定地区东西两侧块体的基底性质存在明显差异,康定—石棉及其以东地区所表现出的磁异常高和重力高的位场特征,反映该区域由强磁性、高密度物质组成,而康定MS6.3地震就发生在康定—石棉重力梯度变化带上、雅安—泸定磁性穹窿区的西边界线上.随着川青块体向南东方向滑移,受到四川盆地西缘边界刚性基底对川青块体的强烈阻挡,加剧了康定—石棉及其以东地区基底岩层的褶皱变形并产生了强烈的应力积累,所积累的应力突然释放导致了康定MS6.3地震的发生,这正是此次鲜水河断裂带南东段康定地区强震孕育和发生的深部构造环境和介质特征.根据本文对鲜水河断裂带南东段深部孕震环境的综合研究成果可知,石棉段处于重磁异常梯级带上且其北东侧表现出的高密度、强磁性和高波速等物性特征有利于区域应力的相对集中,因此,鲜水河断裂带南东段石棉地区的地震活动趋势和地震危险性背景值得进一步关注和研究.     

基岩区断层活动特征和时间的研究——以康定-磨西断裂段为例

为了探讨基岩裸露区断层的活动特征、期次和时间,在鲜水河断裂带东南段的康定-磨西断裂段采集了一系列断层岩和断层泥样品,运用TL、ESR、K-Ar、石英形貌分析和变形显微构造分析法进行了综合测试。结果表明,断裂段经历了多种机制(韧性剪切和脆性断裂)、多期次、多种运动方式(左旋和右旋)的活动,最新一次较强烈活动的下限时间是晚更新世末或全新世初     

鲜水河断裂带东南段一次强烈古地震的发现

笔者在野外考察鲜水河断裂带东南段（康定－磨西断裂）的过程中，在石棉县新民乡发现一条第四纪断层，它切断了大渡河Ⅱ级阶地；在新民乡出露沟发现发育在花岗岩体中的地震楔；在先锋乡上、下垭垮，沿断裂带发育有规模宏伟的构造石林、滑坡体和滑坡体群。据此推断在这一地区沿康定－磨西断裂曾发生一次较强的古地震。用热释光法测定了该断裂湾东剖面上的断层泥，年龄为１．６万年左右；用＾１４Ｃ法测定的Ⅱ级阶地的年龄为１．７万年     

鲜水河断裂带地震活动特征的统计分析

鲜水河断裂带,北起炉霍侏倭以北,南端延伸过康定后折向石棉与安宁河断裂带相接,全长300余公里,总体呈北55°西方向展布。根据《四川地震资料汇编》(以下简称《汇编》)第二卷中的四川强震简目统计,自公元前26年至1979年5月,四川全省共发生M≥4.7级地震274次,其中M≥7级强震16次。而鲜水河断裂M≥4.7级地震约70次,占全省地震的     

鲜水河断裂带的断错地貌特征与断层沟通

摘要鲜水河断裂带是中国大陆内部少有的一条地震活动带,地震活动具有频度高、强度大的特点.沿鲜水河断裂带发育的一系列第四纪断层和一连串的大震所形成的断错水系及地震断层表明,鲜水河断裂是在统一的近东西向水平应力作用下作左旋错动的最新活动断裂,具有世界典型走滑断裂的线状特征.鲜水河断裂的地震断层以1725年康定木格错7.2级地震开始到1981年道孚6.9级地震近250年间,除道孚至乾宁间和乾宁海南至康定一段尚未勾通外,其余地段的地震断层均已连续布满全断裂带.以断裂破裂机制观点推测,这种地震断层只有连续布满全带,才能达到新的平衡,才能完成沿断裂带的地震活动周期,从这种意义上理解,破裂还将继续向断裂中段道孚至乾宁间以及断裂东南段乾宁至康定一段扩展.     

鲜水河—安宁河断裂带磨西—冕宁段的滑动速率与强震位错

航片解译及野外地震地质考察结果表明，鲜水河－安宁河断裂带磨西－冕宁段存在明显的晚第四纪活动性，其以左旋走滑运动为主，并伴有显著的垂直滑动分量。晚第四纪以来的平均水平滑动速率在鲜水河断裂磨西以南段为6．0－9．9mm/a，安宁河断裂冕宁以北段为4．7－5．3mm/a。同震位错及地震地表破裂研究表明，A．D．1786年康定－泸定磨西73／4级地震的地表破裂可能南延至田湾以南；安宁河断裂冕宁以北段则具有蕴育71／2级左右地震的构造背景，最晚一次强震的地质记录极有可能是史料记载不全的A．D．1327年一次6级或6级以上地震的证据。     

由现今地震活动分析鲜水河断裂带中-南段活动习性与强震危险地段

利用最近25年的区域台网地震资料, 基于沿鲜水河断裂带中-南段的b值分布以及多个地震活动参数值的不同组合, 结合震源深度分布、 历史强震背景等, 分析了不同断裂段落的现今活动习性, 进而初步判别该断裂带潜在的强震危险地段。 结果表明, 鲜水河断裂带中-南段目前存在6个不同活动习性的段落。 其中, 道孚段自1981年强震后已再次趋于闭锁, 原因可能与断层面存在“凹凸体”有关, 但应变可能还会进一步积累; 八美段目前处于中偏高应力下的相对静止状态, 推测其断面正处于新的应力积累阶段; 塔公段已有255~300年的无强震期, 目前正处于高应力下的相对闭锁状态, 震源深度剖面上的小震空白区显示出闭锁断层面的轮廓, 应属于未来最可能发生强震的危险地段; 康定、 磨西二个段落表现出中偏低应力下的稀疏小震滑动及较频繁小震滑动的状态, 意味着最晚的一次大地震破裂后断层面尚未重新耦合; 石棉段表现出偏高应力下的频繁中-小地震活动与该段的多条断裂交汇有关。     

川滇块体东边界活动断裂的大地震活动特征分析

活动断裂的活动习性是认识活动断裂应变加载及释放随时间、空间变化的关键所在，也是研究区域运动学、动力学和科学评价地震危险性的重要基础。安宁河断裂、大凉山断裂与鲜水河断裂呈倒“Y”字形交于石棉一带，共同协调了鲜水河断裂向SE的应变传递，2022年鲜水河断裂磨西段发生了泸定M_S6.8地震后，安宁河断裂和大凉山断裂的地震危险性再次引起了人们的关注。本文通过梳理分析这3条断裂相关的古地震和历史大地震资料，得出以下认识：(1)安宁河断裂和鲜水河断裂磨西段近4 000 a来的大地震平均复发间隔约为700 a，大凉山断裂则为524 a；(2)鲜水河断裂磨西段和安宁河断裂的古地震活动表现为丛集特征，大凉山断裂的古地震活动则表现为准周期特征；(3)近4 000 a来三条断裂在200 a时间窗内的大地震活动表现出准同步性，在时空上有相互影响的特征。     

全新世以来鲜水河断裂的活动特征

鲜水河断裂带是中国西部重要的走滑强震带。活断层形迹受鲜水河基岩断裂的控制并表现明显的羽列特征。断错水系,断错阶地,断层陡崖,边坡脊及断塞塘等断错地貌现象给人以全新世以来断层强烈位错和强烈地震活动的深刻印象。若干资料表明,鲜水河断裂带南北两段长期滑动速率有着明显的差异。乾宁以北,滑动速率为 15±5毫米/年;乾宁以南,康定断裂为 5.5毫米/年。这种南北两段的速率差异是决定地震活动性差异的根本原因。最后,在滑动速率与同震位错的基础上,讨论了鲜水河断裂带上未来的大震趋势,认为乾宁—道孚间长达40公里的地段是可能发生7级地震的危险区。     

芦山7.0级、康定6.3级地震垂直形变研究

芦山7.0级地震和康定6.3级地震是近两年来在龙门山断裂带和鲜水河断裂带上发生的最为显著的两次地震事件,都发生在巴颜喀拉地块与四川盆地的挤压构造带边缘。利用芦山科学考察项目和中国地球物理场观测——青藏高原东缘地区项目中获得的水准资料,研究芦山地震震前、震中和震后垂直形变演化和康定地震震前垂直形变特征。结果表明:芦山地震前龙门山断裂带南段的小金相对于芦山地区上升速率约为1.7 mm/a,同震垂直变形可以达到197.7 mm,变形最大区域分布在芦山灌县—安县断裂附近;芦山地震后鲜水河断裂带色拉哈段两侧垂直形变迅速增加至13 mm/a,之后发生康定地震。1982年以来,鲜水河断裂带和龙门山断裂带Y字型交汇区域保持着4.5 mm/a的快速隆升,同时在都江堰和大邑一带存在一条垂直形变高梯度带。     

1970年以来鲜水河断裂带地震活动特征与2014年康定M_S6.3地震

本文基于1970年以来的地震目录及四川地区4.0级以上地震的震源机制解资料,分析鲜水河断裂带分段(炉霍段、道符段、康定段、石棉段)的地震活动特征及研究区现代构造应力场,结合深部速度结构,探讨鲜水河断裂带上地震活动频度与龙门山断裂带地震活动的关系及康定地段6.3级地震的孕震环境。结果发现:(1)鲜水河断裂带北段和南段地震活动性存在差异,炉霍段和道孚段的地震活动频度1981年前要高于2000年后,康定段和石棉段的地震活动频度2000年以后高于1981年前;(2)分析地壳P波速度结构发现康定震区西侧川滇块体表现出低速异常,东侧表现出高速异常;(3)对构造应力场的分析结果表明龙门山断裂带主要以NW-SE向挤压为主,鲜水河断裂带构造应力场以NWW-SEE向为主。综合鲜水河断裂带应力场特征、深部速度结构、断层间的相互作用等信息推断,康定M6.3地震的发生与该地区应力积累及深部孕震环境相关,同时由于龙门山断裂带地震活动性影响,导致鲜水河断裂带康定段的能量释放。     

鲜水河断裂带南北构造差异性的地球物理分析

对鲜水河断裂带重磁异常进行向上延拓,通过计算观测面高度异常与延拓后异常之间的相关系数得出最佳向上延拓高度,该延拓高度所对应的延拓结果即为研究区构造背景产生的异常值。向上延拓结果显示布格重力异常值沿鲜水河断裂带自北西向南东逐渐增大,反映出下地壳底边界沿该方向呈升高趋势,可能由青藏高原地壳软弱物质 “东向逃逸” 所致。化极后ΔT磁异常延拓结果表明鲜水河断裂带南东段的康定—石棉以东为强磁性刚性基底。以鲜水河断裂带为分界的不同地块之间基底岩石及地层物性的不同是断裂带南北磁性差异的主导原因。对鲜水河断裂带两侧各约50 km范围内地震的震源深度进行统计,经投影至剖面及线性拟合求出鲜水河断裂带的三维几何形状。结果表明鲜水河断裂带总体倾向南西,倾角近乎直立,范围约为57°—88°。      

大凉山断裂带北段石棉断裂的古地震

大凉山断裂带是大型走滑断裂鲜水河-小江断裂系的重要组成部分,其活动性是认识和探讨青藏高原东南缘现今地震活动和构造变形机制的重要基础资料.相较于中段和南段,关于大凉山断裂带北段活动性的相关研究成果,尤其是古地震资料非常缺乏.文中基于野外地质地貌调查,在石棉断裂联合村处开挖了一组(2个)探槽,揭露出断裂全新世活动的直接证据...     

青藏高原东南缘及邻区地壳介质非均匀性谱结构

用S波包络展宽法对青藏高原东南缘及邻区地壳介质非均匀性谱结构进行了研究,并以8~16Hz非均匀性谱结构为例分析了地壳介质非均匀性空间特征及其与强震孕育之间的关系。结果表明,研究区内地壳介质呈现强烈的、复杂的横向非均匀性。上地壳上部区域,沿龙门山断裂带、安宁河断裂带北段介质非均匀性程度相对较强,非均匀体尺度相对较小;鲜水河断裂带炉霍—道孚段、安宁河断裂带南段介质非均匀性程度相对较弱,非均匀体尺度相对较大。上地壳下部区域,沿龙门山断裂带、安宁河断裂带北段、鲜水河断裂带炉霍—道孚段、莲峰断裂沿线地壳介质非均匀性程度相对较强,沿鲜水河断裂带道孚—康定地区介质非均匀性相对较弱。中地壳,汶川—都江堰段、宝兴—康定段以及康定—石棉段介质非均匀性程度相对较强,而炉霍—康定西北地区,莲峰断裂沿线介质非均匀性程度相对较弱。对比发现中强震孕育、发生与介质非均匀性具有较强的相关性,中强震震中分布在介质非均匀性强弱过渡带上。强烈的、复杂的介质非均匀性可能与区内复杂的地质构造运动、频繁的地震活动所引起深部物质破碎、熔融及其沿断裂带的上涌、运移有关。     

四川省地震重点监视防御区未来地震潜势的研究

本文通过历史地震及现今地震活动性的分析、活断层分段理论及地震空区理论的应用、地震平均复发间隔及复发条件概率的估算以及多学科专家综合评估方法的引入，对川西鲜水河－安宁河－则木河断裂和滇东小江断裂带（中－北段）上15个不同段落的地震潜势进行了深入的研究。进一步修正并重新圈绘出位于鲜水河－安宁河－则木河断裂带上的四川省地震重点监视防御区，其范围：北起道孚县的葛卡或者松林口一带，南至西昌市，沿鲜水河－安宁河－则木河主干断裂带展布，全长约350千米。按对未来地震震级估计的不同，该区可分成3段。第1段位于葛卡或松林口至康定之间，震级估计为7±1／4级；第2段位于康定与石棉之间，估计的震级是61／2±1／4；第3段位于石棉至西昌之间，震级估计为7－71／2。此外，研究结果还显示了小江断裂带上的新塘湾和寻甸一嵩明两个段落未来15年内强震发生的概率相对较高。     

2014年康定M_S6.3、M_S5.8震群型地震发震机理讨论

2014年11月22日康定M_S6.3、M_S5.8地震发生在鲜水河断裂带南段的色拉哈段和折多塘段上。主、余震的时空分布,地震蠕变释放曲线以及震后30天地震日频度均显示,2014年康定地震的地震破裂传播和地震能量释放存在鲜明的时空分段性。对比鲜水河断裂带上1960年以来中强地震的构造位置、地震蠕变曲线、围岩特征等可知,鲜水河断裂带上大部分中强地震序列类型均为主余型或是孤立型,只有发生在鲜水河断裂带南端贡嘎山岩体(折多山花岗岩)周边的1972年康定地震(塔公地震)和2014年康定地震为震群型地震。鲜水河断裂带上震群型地震很可能与强硬的新生代贡嘎山岩体有关。由于岩体的阻挡,震级较小的地震能量较小,不足以使地震破裂在岩体内部传播,导致地震能量转而在岩体周围的相对较软弱的岩层内储存、爆发,从而产生震群型地震序列特征。     

从地震地裂缝及地貌特征分析鲜水河断裂带的现今应力状态

根据笔者近年来在鲜水河断裂带考察所取得到的一些实际资料,从该区几次强震所造成的地震地裂缝特征,并以道孚松林口为界,鲜水河断裂带北西、南东两段的地貌特征,初步分析了该断裂带所处的构造应力状态。一、鲜水河断裂带及其地貌表现 (1)鲜水河断裂带的展布鲜水河断裂带北西起自甘孜东谷附近,向南东经炉霍、道孚、乾宁至康定以南,呈北西向直线状断续延伸,长达300余公里(图1)由