东昆仑断裂带东段强震形势分析

围绕东昆仑断裂带强震构造背景及巴颜喀拉断块动力学环境,分析了1900年以来断块边界强震活动及强震周期性特征,探讨了东昆仑断裂带东段的强震危险性。     

东昆仑断裂带东段分支断裂——阿万仓断裂晚第四纪构造活动特征

文中从几何结构特征、断裂长期滑动速率和古地震复发特征3个方面对阿万仓断裂进行了研究。详细的遥感解译和野外调查结果表明:1)阿万仓断裂作为东昆仑断裂带东段(玛沁—玛曲段)的分支断裂,和东昆仑断裂一样也是1条全新世活动断裂,性质为左旋走滑兼逆断,总长约200km。西北段由2条总体走向310°,相距约16km近平行的次级断层组成,向SE方向合为1条断裂。2)在阿万仓断裂上发现大约15km长的古地震地表破裂带,表现为断层陡坎、断塞塘、地裂缝、断层沟槽等典型断错微地貌现象。3)经航、卫片解译,野外现场调查,断错地貌测量和样品测试,得到该断裂晚第四纪以来的平均左旋水平滑动速率为3mm/a,垂直滑动速率约0.07mm/a。4)通过对断错最新地貌面的测年和探槽剖面分析,认为阿万仓断裂带存在4次古地震事件,属原地复发型,最新1次事件是在(850±30)a BP以后发生的。5)阿万仓断裂左旋滑动速率与东昆仑断裂带玛沁—玛曲段递减的滑动速率量值相当,它的存在和发现可以很好地解释东昆仑断裂带东段(玛沁—玛曲段)滑动速率递减的特征。东昆仑活动断裂带中东段滑动速率逐渐递减,与东昆仑活动断裂带中东段帚状散开的几何结构有关,其中的阿万仓断裂是东昆仑断裂带东延过程中的重要分支断裂,吸收了东昆仑断裂带东延的应变分配。     

东昆仑断裂东段下热尔断裂活动特征初步研究

下热尔断裂位于巴颜喀拉块体东北边界变形带即东昆仑断裂带东段与迭部-白龙江断裂2条剪切断裂之间挤压变形带内,在空间上属于“玛曲空段”范围.经野外考察及遥感资料验证,确定下热尔断裂走向为310°,长度约为20km,运动学特征表现为左旋走滑为主兼少量倾滑分量,沿断裂发育大量断错地貌,水平位移主要分布在3.5～5m,而未发现垂向断错地貌;垂直断裂走向开挖2处探槽,揭示断层切穿晚第四纪地层,被地表沼泽相泥炭层覆盖,结合相关地层年龄资料,初步得出平均水平滑动速率约为6.3mm/a.该断裂在几何学与运动学方面与东昆仑断裂带具有较好的一致性,推测两者之间存在一定相关性,属于东昆仑断裂带走滑断裂体系内的一条次级断裂或过渡性断裂.     

东昆仑断裂东段玛沁-玛曲段几何结构特征

文中主要通过ETM,Quickbird,Worldview卫星影像解译,利用断裂带的几何、构造不连续点,对东昆仑断裂带玛沁—玛曲段进行几何分段。自西向东可分为东倾沟段、大武滩段、肯定那段、西科河段、唐地段、玛曲段、墨溪段和罗叉段,前7条断裂羽列排列,唐地段和玛曲段为右阶排列,其余为左阶排列,各阶区之间范围较小,联系紧密。最大的阶区长10km,宽1.3km。除了阶区,断裂的分段标志还有走向的弯曲与断裂的交会。东倾沟段和罗叉段的分段标志主要为断裂走向的弯曲,最大的走向弯曲为东倾沟段,为34°的右阶挤压弯曲。在莫哈汤南侧东昆仑断裂与阿万仓断裂交会,为西科河段的1个分段标志。该段广泛分布的构造地貌和古地震造成的破裂标志表明该段曾经历过多次活动。断裂带从NW向SE呈帚状散开,结合不同段上的滑动速率,发现东昆仑断裂东段滑动速率呈梯度下降与东昆仑断裂带东段帚状散开的几何特征一一对应     

东昆仑断裂带东段玛曲断裂古地震初步研究

东昆仑活动断裂是青藏高原东北部一条重要的NWW向边界断裂。玛曲断裂位于东昆仑断裂带的最东段。本文通过3个古地震剖面揭示出东昆仑断裂东段玛曲断裂全新世共有4次古地震事件。最新一次古地震事件为距今(1730±50)～(1802±52)a,第二次古地震的时间为距今(3736±57)～(4641±60)a;第三次为距今(8590±70)a;第四次为距今(12200±1700)a。其中第一次和第二次古地震事件的时间较为可靠,两次古地震事件之间的复发间隔为2400a左右,由此认为东昆仑断裂带东段的古震事件之间的复发间隔为2400a左右,古地震的离逝时间为距今(1730±50)～(1802±52)a。     

运用古地震数据评价东昆仑断裂带东段未来百年的强震危险性

通过收集、整理和分析青藏高原东北部22条断裂带上古地震定量数据,拟定了该区的地震复发概率密度函数.根据此函数对区内东昆仑断裂带东段不同段落上未来100年内强震原地复发的条件概率进行了初步研究.结果表明,该断裂带上自西向东的3个破裂段中,玛沁段和塔藏段未来20、50、100年的复发概率值介于0.76%~7.36%之间,玛曲段未来20、50年的复发概率值介于2.0%~5.26%,属于低概率事件;玛曲段未来100年的复发概率值为10.82%,属于中概率事件;整个段未来100年内至少发生一次7级以上强震的联合概率可达21.87%,属于中概率事件.考虑到概率模型的不确定性,进一步对各段进行了危险性的定性分类,综合评价认为玛沁段在未来百年内发生大震的危险性较低,玛曲段和塔藏段未来百年发生大震的危险性较高.最后将本文拟合的概率密度函数与传统通用函数计算的条件概率值进行比较,发现通用的复发概率函数随着自变量t/R的增大,因变量P的反映不如本文拟合函数的敏感.     

运用古地震数据评价东昆仑断裂带东段未来百年的强震危险性

通过收集、整理和分析青藏高原东北部22条断裂带上古地震定量数据,拟定了该区的地震复发概率密度函数.根据此函数对区内东昆仑断裂带东段不同段落上未来100年内强震原地复发的条件概率进行了初步研究.结果表明,该断裂带上自西向东的3个破裂段中,玛沁段和塔藏段未来20、50、100年的复发概率值介于0.76%~7.36%之间,玛曲段未来20、50年的复发概率值介于2.0%~5.26%,属于低概率事件;玛曲段未来100年的复发概率值为10.82%,属于中概率事件;整个段未来100年内至少发生一次7级以上强震的联合概率可达21.87%,属于中概率事件.考虑到概率模型的不确定性,进一步对各段进行了危险性的定性分类,综合评价认为玛沁段在未来百年内发生大震的危险性较低,玛曲段和塔藏段未来百年发生大震的危险性较高.最后将本文拟合的概率密度函数与传统通用函数计算的条件概率值进行比较,发现通用的复发概率函数随着自变量t/R的增大,因变量P的反映不如本文拟合函数的敏感.     

东昆仑断裂带东段塔藏断裂几何结构及滑动递减模型讨论

塔藏断裂位于东昆仑断裂带东段,长约170km,与岷山断裂带共同构成巴颜喀拉块体的东北构造边界,中部与岷江断裂、荷叶断裂、虎牙断裂的北延段交会,构成岷山隆起的地貌边界。通过卫星影像解译结合构造地貌调查,确定了断层属于全新世活动断层,并利用断层走向弯曲和活动性、阶区等标志将塔藏断裂分为三段。西段为罗叉段,总体走向NWW,西侧与玛曲断裂形成左行左阶拉分区,东侧在下黄寨村走向顺时针偏转至东北村段。中段为东北村段,总体走向NW,东侧在九寨沟口附近走向逆时针偏转至马家磨段。东段为马家磨段,总体走向NWW,西侧隔荷叶断裂、虎牙断裂的北延段与中段相接。东北村段以岷江断裂斜交点为界可分为南北两个次级段,马家磨段以阶区为界划分为扎如次段、唐寨次段、勿角次段。罗叉段和马家磨段的地震离逝时间较近,东北村段相对较远。断裂带整体呈反"S"形,自西向东滑动速率总体呈减小趋势,大部分水平变形转化为垂向的岷山隆升。结合不同段上的滑动速率,发现东昆仑断裂东段滑动速率呈梯度下降特征与东昆仑断裂带东段断层弯曲的几何特征相对应。     

论广州地区的地震构造及其发震危险性

广州的主要断裂构造是北北东向的广州—从化断裂带与近东西向的瘦狗岭断裂带与广州—三水断裂带。在北西西—南东东向区域构造应力场作用下,上述两条近东西向的断裂带组成右行左阶排列,导致岩桥区出现近东西向的附加挤压应力场,酿成广州—从化断裂带广州段内发生右行剪切运动,它是广州地区历史上数十次地震的发生带,是广州地区的主要发震构造;而右行左阶排列的近东西向断裂带的活动则是蕴育广州地震的原因。由于广州地区之主要发震构造规模不大,地震最大强度将以中强震为主,其极震区之地震烈度一般为六度,少数情况下可能接近七度。     

昆仑构造带强震活动的特点

分析了昆仑构造带的强震活动后认为，昆仑地震带强震活动在时空分布上具有轮回性、等间距性及由西向东的迁移特点；昆仑地震带强震震级西弱东强，而强震发震频次西高东低；西昆仑构造带帕米尔结点的强震活动对大陆地震活跃幕有前兆意义。     

Paleo-earthquake studies on the eastern section of the Kunlun fault

Introduction East Kunlun active fault is one of the largest sinistral slip fault zones in northern Tibetan Pla-teau. The fault tails primarily after the ancient eastern Kunlun suture zone, which was reactivatedby the northward subduction of the Indian plate beneath the Eurasian plate. The western end of thefault starts near the western flank of the Buxedaban peak in Qinghai Province. The fault then ex-tends eastwards through the Kusai Lake, Xidatan, Dongdatan, Alag Lake, Tuosuo Lak…     

The Late Pleistocene activity of the eastern part of east Kunlun fault zone and its tectonic significance

The nearly EW-trending East Kunlun fault zone is the north boundary of the Bayan Har block.The activity characteristics and the position of the eastern end of its eastward extension are of great significance to probing into the dynamic mechanism of formation of the east edge of the Tibetan Plateau,and also lay the foundation for seismic risk assessment of the fault zone.The following results are obtained by analysis based on satellite image interpretation of landforms,surface rupture survey,terrace scarp deformation survey,and terrace dating data on the eastern part of the East Kunlun fault zone:(1)the Luocha segment is a Holocene active fault,where a reverse L-shape paleoearthquake surface rupture zone of about 50 km long is located;(2)the Luocha segment is characterized by left-lateral slip movement under the compression-shear condition since the later period of the Late Pleistocene,with a rate of 7.68–9.37 mm/a and a vertical slip rate of 0.7–0.9 mm/a,which are basically in accord with the activity rate of segments on its west side.The results indicate that it is a part of eastward extension of the East Kunlun fault zone;(3)the high-speed linear horizontal slip of the nearly EW-trending East Kunlun fault zone is blocked by the South China block at east,and transforms into the vertical movement of the nearly SN-NNE trending Minjiang fault zone and the Longmenshan fault zone,and the uplift of Longmenshan and Minjiang.The area where transform of the two tectonic systems occurred confines the position of the east end;(4)Luocha segment and Maqu segment constitute the"Maqu seismic gap",so,seismic risk at Maqu segment is higher than that at Luocha segment,which should attract more attention.     

东昆仑断裂带古地震综合研究

整合多年来前人对东昆仑活动断裂带各段落古地震零散的现场考证结果,经过分析将其归并成68条独立的古地震事件及4条历史地震.根据功能原理,从理论上推导出断层段各震级档地震的约束关系.利用现代地震统计得到的区域地震活动性参数b、现场考证得到的各区段平均走滑速率、各震级档一次地震事件的平均位错量和破裂带长度,计算各段和全带不同震级档地震的平均复发周期,在此基础上讨论其地震活动规律.     

A study on characteristics of tectonic block motion and tectonic setting of strong earthquakes in northern part of the Shanxi fault depression zone

Introduction Shanxi fault depression zone (SFDZ) is one of important Cenozoic fault basin zones and strong earthquake belts in Chinese mainland. Its northern part has aroused wide research interests due to the complicated tectonics and high activity of strong earthquakes there. Early researches on this depression zone were carried out since 60s of last century (DENG, et al, 1973; DENG, YOU, 1985; LU, DING, 1985; XU, 1990; XU, et al, 1996, 2002). In 90s of last century, the geologica…     

昆仑断裂带东段滑动速率梯度

欧亚大陆走滑断裂带是否实现对青藏地壳及岩石层的向东挤出,很大程度上取决于断层尾端变形的动力学机制。本文我们利用青藏高原北部昆仑断裂最东段千年尺度的地貌标志物提供一组最新的滑动速率测定结果。该断裂带是印度?亚欧碰撞带产生的最主要走滑断裂带之一,在西藏岩石层向东挤出的模型中扮演着主要的作用。曾有人争论在相当长的长度内该断裂显示出相同的滑动速率。黄河支流上的河流阶地位移以及阶地上物质的14C测年可以控制晚更新世至全新世断层以来的滑动速率。结果显示沿断裂东部约150km滑动速率从>10mm/a～<2mm/a自西向东系统地递减。这些数据向那些认为整条断裂滑动速率保持一致的观点提出质疑,相反揭示出位错的梯度性,这与那些在断层尾端预期的情形是类似的。另外,沿断层的滑动看起来在增厚的高原地壳内部终结,因此沿昆仑断裂的滑动导致的西藏岩石层的挤出都会被断裂尾端周围高原的内部变形所吸收。     

龙门山断裂带深部构造变形的黏弹性模拟及其与强震活动的关联性探讨

根据龙门山断裂带地区的主要构造特征,建立该地区的有限元模型,同时考虑地下深处的黏弹性蠕动和不同部位间的接触关系,模拟计算了研究区在强震轮回活动中的时间演化历程.模拟结果表明:龙门山断裂带深处的滑动速率比浅表的滑动速率大,龙门山断裂带周围是相对容易发生应变积累的地区,其5~19 km深度也是高应力聚集成核区,随时间推移的应力集中程度加剧而引发强震.本模拟分析证实了重复地震观测所揭示的龙门山断裂带存在深浅活动速率差异的现象,这在一定程度上可以解释出乎预料的汶川MW7.9地震的孕育机理.综合分析研究提出:应充分利用重复地震这一天然的"地下蠕变计(subsurface creepmeter)"来探测深部构造变形的活动,为强震危险性分析提供必要的"原位(in situ)观测"约束信息.     

断裂滑动速度对强震发生周期的影响——以东昆仑活动断裂带库赛湖断裂分段和西大滩断裂分段为例

2001年11月14日东昆仑断裂带库赛湖段发生8.1级大地震.事实上,库赛湖断裂分段大震的复发周期会受到其他分段运动行为的影响,尤其是临近的西大滩断裂分段.本文采用速度和状态依赖摩擦本构控制的一维弹簧滑块模型(BK模型)研究断裂分段滑动速度对强震复发周期的影响.以东昆仑活动断裂带库赛湖断裂分段和西大滩断裂分段作为实例进行研究,研究中将两断裂分段视为通过弹簧相连的滑块系统,其中模型参数的选择是以现有东昆仑活动断裂带库赛湖和西大滩分段的地质研究成果、历史地震和古地震资料直接给出,部分参数也采用了数值计算的方法.研究预测了两分段不同滑动速度对强震复发周期、断裂滑动速度及错动位移在未来0.5～0.6万年中随时间变化的影响.研究发现:在断裂分段之间的相互影响下,各断裂分段滑动速度与各段的强震发生周期没有规律性的关系;两断裂分段组成的系统中,某断裂分段滑动速度放慢(加快)会使该断裂分段未来强震发生的震级增大(减小),而对另外断裂分段的强震发生震级没有规律性影响;两断裂分段组成的系统中,某断裂分段滑动速度加快(放慢)会使另外的断裂分段在强震发生时错动的速度加快(放慢);同时,两断裂分段组成的系统中,某一断裂分段滑动速度上的变化对另一断裂分段强震复发周期的影响只有在较长时间跨度上才能体现.     

Active tectonic blocks and strong earthquakes in the continent of China

The primary pattern of the late Cenozoic to the present tectonic deformation of China is characterized by relative movements and interactions of tectonic blocks. Active tectonic blocks are geological units that have been separated from each other by active tectonic zones. Boundaries between blocks are the highest gradient of differential movement. Most of tectonic activity occurs on boundaries of the blocks. Earthquakes are results of abrupt releases of accumulated strain energy that reaches the threshold of strength of the earth’s crust. Boundaries of tectonic blocks are the locations of most discontinuous deformation and highest gradient of stress accumulation, thus are the most likely places for strain energy accumulation and releases, and in turn, devastating earthquakes. Almost all earthquakes of magnitude greater than 8 and 80%–90% of earthquakes of magnitude over 7 occur along boundaries of active tectonic blocks. This fact indicates that differential movements and interactions of active tectonic blocks are the primary mechanism for the occurrences of devastating earthquakes.