郑州老鸦陈断裂的探测与活动性调查研究

通过浅层地震勘探、钻孔联合剖面分析、野外地貌调查以及新地质年代测定等技术方法,对原先认定的郑州老鸦陈断裂的活动性开展调查. 其中,浅层地震勘探结果表明,该断裂仅存在于新近纪以前的地层,而在新近纪地层内均未发现该断层错断和活动迹象. 同时,地表的地质地貌调查亦发现ldquo;地貌陡坎rdquo;与老鸦陈断裂的位置不一致. 另外钻探和钻孔联合剖面的分析也表明,地表的陡坎仅发育在马兰黄土中, 其下地层平缓,没有错断现象,认为该陡坎的形成与老鸦陈断层没有关系,但可能与黄河改道变迁的侵蚀作用有关. 因此,老鸦陈断裂不属于活动断裂.      

榆木山北缘断裂的构造地貌特征与断层活动性

构造地貌能反映断裂的结构变形特征和断层的活动强度。便如断层陡坎的高度、长度和坡度以及断层陡坎的连续程度。在这篇文章中，讨论了断层段内每个段落断层陡坎的F（C），F（D），F（LR），F（SR）值的特征。在这篇文章结尾，还讨论了冲洪积扇特征对以活动强度的反映。从地貌统计结果来看，发现在榆木山断裂的中间部位冲洪积扇体坡度最大，从中间向两侧中洪积扇扇体坡度呈减弱趋势。文中还给出了断层陡无坎变形的测量结果，冲洪积扇扇顶热释光年龄和断层滑动速度。从分析结果来看，榆木山北缘断裂可以细分为三段，东段（梨园小口子－排路口）、中段（排路口－芦泉河）和西段（芦泉河－李家山子）。     

基于高分辨率地形数据的断层陡坎形态演化与强震活动关系研究

断层陡坎的形态可以保存有关断层带上地震活动等重要信息,陡坎上的坡折就是多次地震发生后陡坎演化留下的微地貌信息。以往研究选取的断层陡坎多为位于标准阶地面上的断层陡坎,而断层沿线地貌现象复杂,因此需要探索一种具有普适性的断层陡坎形态研究方法。本研究将常见的断层陡坎剖面按照形态划分为三种类型,以LiDAR技术获取的0.2m分辨率DEM数据为基础,选择了8个属于不同断层陡坎剖面类型的实验区,每个实验区采集不少于20条剖面,通过窗口检验确定研究区最佳数据获取移动窗口为7个像元并计算每条剖面的坡度值,通过坡度约束限定陡坎范围,进而识别坡折并获取坡折信息。对坡折信息进行概率密度统计,根据概率密度统计图中的峰值个数确定强震事件的次数。结果显示,陡坎形态研究结果与古地震探槽结果表现出较好的一致性,表明本文提出的陡坎形态研究方法可以适用于不同类型断层陡坎来确定强震事件次数。     

嘉峪关断层中段的新活动特征

嘉峪关断层是河西走廊盆地内部的一条重要断层,断层走向NNW向,晚第四纪以来新活动特征以挤压逆冲为主兼具有右旋走滑特征。通过野外地质调查,在嘉峪关城楼北关园子山嘉峪关断层大陡坎西侧0.5km处的Ⅲ级阶地面上,新发现一段长约1.6km保存完好的小断层陡坎,坎高0.5～2m,且有冲沟发生右旋位错现象。经探槽开挖和热释光测年确认,嘉峪关断层全新世有古地震活动。据断错地貌的差分GPS测量和测年结果,得到断裂晚第四纪晚期以来的平均滑动速率为0.52～0.56mm/a。     

基于扩散方程的陡坎形貌测年方法进展

陡坎是一种自然界常见的台阶状地貌,但其形成年龄通常很难直接测定。发育在松散堆积物中的陡坎经过初期短暂的重力垮塌之后,将经历漫长的低能退化过程。如果陡坎剖面形态的演化可基于扩散方程来模拟,且扩散系数可独立标定,即可利用陡坎地形剖面估算其年龄,这种方法被称为形貌测年。文中简要回顾了陡坎形貌测年的研究历史,介绍并讨论了陡坎退化的概念模型与扩散模型,特别是非线性扩散模型的建立及求解、参数在扩散模型中所起的作用、最佳陡坎形貌年龄的确定流程等,分析了陡坎上、下地貌面坡度对陡坎退化的影响,编制了非线性扩散模型的年龄图版,给出了图版的应用实例,验证了形貌测年方法的有效性。线性扩散模型和非线性扩散模型均可用于单次事件陡坎的退化分析,但对于年轻的单次事件陡坎推荐使用非线性扩散模型。断层重复活动形成的陡坎的退化分析则需要谨慎对待,恒定滑动速率陡坎的非线性扩散模型适用于模拟年龄<10ka、活动速率高的断层陡坎的演化;多次事件陡坎模型(包括线性扩散和非线性扩散)需要仔细评估每次事件在陡坎剖面上的断错位置及其位移量。尽管陡坎形貌测年方法存在很多假设条件,但目前快速获取一定范围内的高分辨率地形数据已成为现实,...     

初论贺兰山前洪积扇断层陡坎

银川盆地是个四周被断裂围限的新生代地堑,活动断层屡见不鲜。地堑西侧的洪积扇上,多处见有陡坎,著名的红果子沟长城错动正位于两条洪积扇陡坎上。但是,盆地中最长、最壮观的还是贺兰山中段苏峪口外的洪积扇陡坎(图1)。此陡坎曾被一些研究者推测为断层。但另一些地质学家由于没有直接见到断层面和其     

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。     

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。     

秦岭北麓晚第四纪断层陡坎的初步研究

根据航片解译和野外调查,发现在秦岭北麓第四纪松散沉积物中发育有断层陡坎,本文依据对这些陡坎的地质地貌分析、地形剖面测制、探槽揭露及测年数据,讨论了断层陡坎的空间分布和形态学特征、生成时代和断距,评估了秦岭北麓断裂在晚第四纪的活动强度。由断层陡坎高度经过校核获得断距变化范围在1.1至7.9米之间,由此求得秦岭北麓断裂中段全新世中晚期以来平均滑动速率接近1mm/a,西段在眉县一带为0.5mm/a左右。晚更新世以来,发生过3—4次古地震事件     

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。     

依兰-伊通断裂全新世活动的新发现及其意义

郯庐断裂带东北段依兰-伊通断裂历史上没有发生过6级以上地震,一般认为是第四纪早期活动断裂,为中强地震发震构造.通过高分辨率卫星影像解译和野外调查,在该断裂多个段落发现断错河流Ⅰ级阶地等全新世地貌面、高1～2m的地表陡坎.其中,在通河县附近的最新地表陡坎长约70km,舒兰附近的最新地表陡坎长约10km.分别对黑龙江通河县...     

COSMOGENIC NUCLIDES EXPOSURE DATING FOR BEDROCK FAULT SCARP: RECONSTRUCTING THE PALEOEARTHQUAKE SEQUENCE

The bedrock scarps are believed to have recorded the continuous information on displacement accumulation and sequence of large earthquakes. The occurrence timing of large earthquakes is believed to be correlated positively with the exposure duration of bedrock fault surfaces. Accordingly, cosmogenic nuclides concentration determined for the bedrock footwall can offer their times, ages, and slip over long time. In general, multiple sites of fault scarps along one or even more faults are selected to carry out cosmogenic nuclide dating in an attempt to derive the temporal and spatial pattern of fault activity. This may contribute to explore whether earthquake occurrence exhibits any regularity and predict the timing and magnitude of strong earthquakes in the near future. Cosmogenic nuclide ³⁶ Cl dating is widely applied to fault scarp of limestone, and the height of fault scarp can reach as high as 15~20m. It is strongly suggested to make sure the bedrock scarp is exhumed by large earthquake events instead of geomorphic processes, based on field observation, and data acquired by terrestrial LiDAR and ground penetration radar (GPR). In addition, it is better for the fault surface to be straight and fresh with striations indicating recent fault movement. A series of bedrock samples are collected from the footwall in parallel to the direction of fault movement both above and below the colluvium, and each of them is~15cm long,~10cm wide, and~3cm thick. The concentrations of both cosmogenic nuclide ³⁶ Cl and REE-Y determined from these samples vary with the heights in parallel to fault scarps. Accordingly, we identify the times of past large earthquakes, model the profile of ³⁶ Cl concentration to seek the most realistic one, and determine the ages and slip of each earthquake event with the errors. In general, the errors for the numbers, ages, and slips of past earthquake events are ±1-2, no more than ±0.5-1.0ka, and ±0.25m, respectively.     

临潼-长安断裂小鲍陂一带晚第四纪剖面研究

通过临潼-长安断裂带少陵塬段小鲍陂一带断层陡坎和断层剖面的地质调查, 并结合黄土地层光释光(OSL)年龄测试和钻孔探测, 研究了该段落晚第四纪以来的地貌标志、 活动方式和幅度以及平均滑移速率。 该断裂断面明显错断了古土壤(S₁)底界, 并且断层上断面以裂缝形式延伸至弱古土壤(L_1s)地层中, 根据光释光(OSL)测年结果该断裂至少在晚更新世中晚期以来仍有活动, 以断层两侧晚更新世底界S₁地层稳定的趋势面为标志, 错距达5 m多。     

基于微型无人机摄影技术的微构造信息提取研究——以博-阿断裂乌苏通沟东岸为例

利用微型无人机摄影测量技术,获取了博-阿断裂在乌苏通沟东岸的高精度地形、地貌数据,解译DEM数据,并结合野外调查工作,明确了断裂在乌苏通沟东岸冲洪积扇上19.3～31.1m的水平位错。分析获取的陡坎剖面,且对比陡坎两侧地貌的剥蚀程度,认为陡坎形成后受到后期水流的侵蚀,部分陡坎的高度在一定程度上被放大,断裂的实际垂直位错在0.7m左右。通过实例展示了无人机摄影技术在活动构造研究中的巨大潜力以及在微构造信息提取中的独特优势。     

老鸦陈断层和地震勘探

本文扼要介绍了围绕老鸦陈断层开展的几次地震勘探工作，认为由此得出“老鸦陈断层是第四纪活动断层”的结论值得商榷。     

Exploration of Laoyachen fault in Zhengzhou and its activity investigation

In the paper, an exploration is made by the techniques of shallow seismic prospecting, borehole composite profile analysis, field morphological investigation, and new geological dating for the Laoyachen fault in Zhengzhou that was originally recognized as an active one. The result from shallow seismic prospecting indicates this fault only existed in the stratum prior to the Neogene, dislocations and activity traces of this fault could not be found in the Neogene stratum. At the same time, the surface morphological investigation reveals that the location of the so-called "fault scarp" is not consistent with that of Laoyachen fault. Moreover, seismic drilling and borehole composite profile analysis also indicate that the scarp only developed in Malan Loess. The stratum beneath it is gentle and no dislocation traces can be seen. Therefore, we propose that this scarp is not relevant to the Laoyachen fault, which might be resulted from the diverted course of Yellow River. Laoyachen fault is not an active one.     

河西走廊黑河口断层上的古地震及年代研究

本文从活断层地貌,断层作用的相关沉积特征,断层面物质受地震作用以后的物理变化等方面讨论了黑河口断层晚第四纪以来发生的古地震期次。并用钙土壤、地貌陡坎演化等相对年代方法,结合一些实验室样品年代,确定古地震发生的年代。结果表明:黑河口断层晚第四纪以来发生过四次古地震事件,一次发生在距今约25000年,另三次发生在距今13000、10500和8500年左右,为不均等间隔。本文还为干旱、半干旱区相对年代方法提供了区域“经验”关系     

HOLOCENE ACTIVE CHARACTERISTICS OF THE NORTHERN SEGMENT OF THE MINJIANG FAULT IN THE EASTERN MARGIN OF THE TIBETAN PLATEAU

As a part of the north-south seismic zone in China, a lot of M6.0-7.2 earthquakes have occurred in the margin faults of the Minshan block in history. This work attempted to characterize the geometry and activity of the north section of the Minjiang fault in this region based on high-resolution satellite images, geologic and geomorphic investigations, micro-geomorphic surveys, and trench excavation. The results show left-lateral-slip and Holocene activity of this structure. Along it, the offset landform has a continuous linearity on Ⅱ terraces near the Chuanpan village. The vertical height of the fault scarp measures 3.1 meters, which is almost the same as the accumulative horizontal displacement of the gully. The accumulative horizontal shortening due to faulting is 3.0 meters. Calculation using the model of displacement-dependent characteristic earthquakes shows both the vertical and horizontal co-seismic displacements and the horizontal shortening amount are about 1.0 meter. While strata dating suggests that the vertical and horizontal slip rates are all about 0.7-0.9mm/a, and the horizontal shortening rate is approximately 1.0-1.1mm/a. The excavated trench, perpendicular to the fault trace, reveals low-angle thrust dipping in 260åt 29°. From the relationship of the fault, colluvial wedge and stratigraphy ages, three palaeoseismic events are identified from youngest to oldest at 0-295a BP, 1 405-1 565a BP, and 2 750-2 875a BP, respectively, with recurrence intervals 1 110-1 565 years and elapsed time about 0-295 years。According to the relationship between magnitude and active parameters, it is considered that the northern segment of the Minjiang fault is capable of generating M7 or greater earthquakes. Now it is in the process of stress accumulation, having a certain seismic risk.     

祁连山北缘玉门-北大河断裂晚第四纪活动特征

通过卫星影像解译、野外实地调查并结合前人研究成果,对位于祁连山北缘的玉门—北大河断裂晚第四纪构造活动特征进行研究。结果表明,玉门—北大河断裂为一条全新世活动的逆冲断裂,该断裂西起玉门青草湾,向东经老玉门市、大红泉止于骨头泉,全长约80km,整体走向NWW。根据断裂的几何结构及活动习性可将其分为三段:东段构造形态简单连续,为逆冲断层陡坎为主的古地震地表破裂带;中段结构复杂,由多条次级断层组成,以逆冲扩展为主;西段未出露地表而成为盲断裂-褶皱带。通过对断层陡坎差分GPS测量及相应地貌面年代测试,得到断裂晚更新世以来逆冲速率约为(0.73±0.09)mm/a。