川滇块体东边界大凉山断裂带中段断层氡气特征及活动性探讨

通过对大凉山断裂带中段普雄河断裂、甘洛-汉源断裂、洪溪-美姑断裂进行野外的氡气测量,分析讨论各断裂带的氡气特征、相对活动性强弱以及与现代地震的发震关系。研究结果表明:(1)3条断裂均表现出氡气多峰异常的特征,指示其为多条断层或隐伏断层组成的构造带。其中,普雄河断裂带由6条断层组成、甘洛-汉源断裂带由3条主要断层组成、洪溪-美姑断裂由3条断层组成;与野外及地形地貌有着较好的对应性;(2)3条断裂带内各断层氡气最大峰背比介于3.89～16.30;异常平均峰背比介于3.11～7.09;异常平均值/异常下限值介于1.82～4.15,相对活动性判别表明,虽然普雄河断裂带最宽,次级断层最为发育,但甘洛-汉源断裂的活动性却更强,表明中生代以来的控盆作用更明显;(3)与区内已有发震断层资料对比总结出,当断层氡气异常平均峰背比介于4.67～5.12、异常平均值与异常下限值比介于2.73～3.00时,断层具有发生5.0级中强震的能力。而甘洛-汉源断裂带中侯波日哈断层、瓦依拉达断层氡气异常平均峰背比介于5.52～7.09、异常平均值与异常下限值比介于3.23～4.15,因此具有发生大于5.0级中强震的可能,也为监测区内活动断层的地震活动性提供了新的资料。     

兰州地区活动构造格架与变形特征

兰州地区发育了北西西向和北北西向两组主导性活动构造带。大致以河口为界 ,东部地区主要为北西西向的马衔山—兴隆山左旋逆走滑活动断裂系 ,其新活动明显 ,是区内的主要控震断裂 ,112 5年兰州 7级地震就发生在其中的马衔山北缘断裂带的西端。河口以西为拉脊山北缘断裂和庄浪河断裂等一组北北西向的弧形逆冲断褶带 ,变形方式以逆断裂和断裂扩展褶皱为主 ,其新活动可能导致了 138年金城—陇西 6 34级地震、14 4 0年永登 6 14 级地震、苦水 5 12 级地震和 1995年永登 5 .8级地震的发生。兰州市区所在的兰州盆地则位于上述两组活动构造的交汇部位 ,其内同样发育了北西西向和北北西向两组具有成生联系的次级断裂 ,如刘家堡断裂、金城关断裂、雷坛河断裂及深沟桥断裂等 ,这些断裂具有孕育和发生中强震的构造条件。     

涡阳-凤台地区地震活动和地震构造

本文运用深浅部构造对比研究，结合历史地震资料、中强震观测资料分析和地震活动性分析结果，探讨中强震过渡区地震构造环境和地震韵律的研究途径，以涡阳～凤台地区为例，对其进行综合剖析，推演未来中强震发生的空间部位，并预测该地区未来可能发生地震的震源深度、震级、地震长轴衰减方向、发生时间等参数。     

Sr、He同位素指示河西走廊中西部地震活动性

河西走廊地处青藏活动地块东北部边缘,为祁连山地震构造带和南北地震构造带的交汇部位,历史上曾发生过多次中强以上的破坏性地震。2008年5月12日汶川80级特大地震发生后,河西地震带是否会发生中强震是一个较受关注的问题。文中分析了河西走廊张掖、武威、酒泉盆地地下水中的Sr、He同位素特征。结果显示,这3个地区的地下水经历了3种不同的循环路径,不是源自黑河、石羊河、疏勒河的地表径流,而是祁连山降水在出山前下渗深大断裂后的补给。这表明河西走廊盆地内的断裂带现今活动性仍然很强,玉门、高台、民乐、永昌等位于断裂带交汇处或附近的区域未来发生中、强震的可能性较大,应加强对这些地区地下水的实时监测。     

深圳北西向断裂分布特征及其活动性研究

深圳地区断裂以北东向五华-深圳断裂带和北西向珠江口断裂带多条次级断裂相互切错的断裂空间分布特征为主,同时多组东西向断裂穿插其间组成复杂的"棋盘格子状"断裂系统。北东向和北西向断裂是现今活动的发震构造,自有地震记录以来在深圳市及其周边发生的多起微震事件表明北西向和北东向断裂活动仍在持续,尤其是近百年来珠江口断裂带发生的多起中强震更是佐证了这一观点。针对深圳南山区及周边北西向断裂的第四纪活动性研究,从露头区实地断层追索、断层特征的考察以及已有钻孔和地球物理资料收集等方法入手分析总结了深圳地区北西向主要断裂的分布特征和活动性:深圳地区北西向断裂在空间上控制了珠江口断陷,区域上切割北东向断裂,空间分布连续性较差;北西向断裂最新活动于晚、中更新世,部分断裂表现为老断裂新活动,最新活动时间存在明显分段特征。全新世以来活动性明显减弱,部分次级断裂属于弱活动或不活动断裂。      

云南1588年通海- 曲江7. 0级地震的发震断层厘定及小江断裂带南端的未来强震危险性问题

云南地处青藏高原东南缘,发育众多活动断裂,是典型的历史强震多发区。1588年通海- 曲江7. 0级地震发生在近南北向小江断裂带与北西向曲江断裂的交汇部位。前人基于该处曲江断裂行迹较明显,活动性较强,并且具有发生7级以上大震的潜能,多认为其为该地震的发震断层。但本文在重新梳理地震史料基础上,通过遥感解译和地表调查,发现小江断裂带南段西支并未被曲江断裂截断,而是错断并穿过曲江断裂继续南延。结合对曲江断裂7级以上地震复发能力的计算,笔者认为1588年通海- 曲江7. 0地震的发震构造并非曲江断裂,而是小江断裂带西支的南延段落。同时,根据烈度- 震级关系式和地表破裂长度- 震级的关系式计算得到1588年通海- 曲江地震的震级只有6. 5级左右,其强度可能被高估。基于新的调查研究结果,进一步对小江断裂带南端的活动构造格局及未来地震危险性进行重新分析后认为,小江断裂带南段与北西向的曲江断裂和石屏断裂之间存在相互切割限制的关系。两组断裂交汇部位常常是拉分盆地的发育部位,形成有高大谷地,曲江盆地和建水盆地等。重新梳理该区震中烈度≥Ⅸ度的历史地震发现,小江断裂带南段东支建水以北是该区显著的历史地震空区,在未来的防震减灾工作中需给与更多关注。     

濑劳-龙庄断裂特征研究

右江断裂带是一条活动性断裂带,处于桂西断块区内.该区对地震事件有记载以来,沿断裂带曾发生了多次.4.0～5.0级的地震,属于中强地震带.濑劳-龙庄断裂是右江断裂带思林-坛洛段的重要组成部分.文章在濑劳-龙庄断裂进行野外调查的基础上,采用构造解析的方法,对该断裂的构造样式、构造变形作用、内部分带特征等进行分析研究,探讨了断裂的活动期次以及构造运动方式,认为该断裂在中更新世经历了多期活动,并且其活动规模在减小,强度也在逐渐减弱.     

额尔齐斯活动断裂带

额尔齐斯活动断裂带由５条活动断裂构成，自东向西撒开，延伸约６５０ｋｍ，具右旋走滑逆冲性质。该断裂带自更新世晚期以来均有活动，现今垂直错动速率为６．２５ｍｍ／ａ，右族走滑速率为５ｍｍ／ａ，总滑动速率为８ｍｍ／ａ；自更新世晚期以来右施及垂直错动量均达２０～６０ｍ。１９９０年斋桑７．３级地震、１９３１年富蕴８级地震及更新世晚期的古地震使斋桑—乌伦古断裂、玛因鄂博断裂和额尔齐斯河断裂发生破裂。其中玛因鄂博断裂从全新世中期以来就发生过３次古地震，平均复现期为２８４３±９２ａ。通过玛因鄂博断裂和额尔齐斯断裂的详细研究后认为，断裂带未破裂地段是未来发生大地震的可能地段。     

汶川地震断裂带结构、岩性特征及其与地震活动的关系

文章以龙门山中央断裂带映秀-北川断裂带为研究对象,重点对汶川地震破裂带南段虹口乡八角庙地区地表断裂带进行了详细研究,并结合汶川地震科学钻探1号孔(WFSD-1)岩芯部分研究成果,探讨龙门山中央断裂带的物质组成及其结构特征.研究表明,映秀-北川断裂带由很多次级小规模断裂(破碎带)以及夹持其中的块体所构成,其中断层泥的厚度由几毫米到25cm不等,与WFSD-1岩芯记录的地震断裂现象基本一致.从虹口乡八角庙露头来看,映秀-北川断裂带整体宽约120m,分布有近80条含有断层泥的次级断裂带.以台湾车笼埔断裂钻探项目(TCDP)和汶川地震科学钻探(WFSD)研究来看,一次大地震只能形成几毫米至约2cm厚的断层泥,推断映秀-北川断裂带中每层断层泥至少发生过1次到13次地震,该区总厚度约150cm的断层泥中发生地震次数至少为183次,说明沿着映秀-北川断裂带重复发生过多次强地震活动.每次地震活动并不完全沿袭老的地震断裂主滑移带滑动,而是沿着断层泥边部区域滑动.从整个断裂带中断层泥分布特征来看,地震断裂活动具有向断裂下盘迁移的趋势,并且断层泥的厚度与断裂活动性成正比关系,表明断裂带宽度与地震活动次数及其演化历史有着成因上的直接联系,多次地震活动叠加可能是龙门山形成的主要成因.     

地表探槽断裂岩岩石磁学揭示汶川地震断裂带不同滑移机制

岩石磁学能揭示岩石的磁性矿物组合,通过断裂岩不同的磁性矿物组合可揭示地震过程中磁性矿物变化、地震摩擦温度及地震滑移机制等基础地震地质问题。2008年Mw 7.9级汶川地震使两条断裂带同时发生地表破裂,包括映秀-北川和灌县-安县断裂地表破裂带,破裂带上地震断裂岩为岩石磁学提供了大量的研究对象。本研究主要以汶川地震地表破裂带上两个探槽内断裂岩为对象,包括映秀-北川地表破裂带上的八角庙探槽和灌县-安县地表破裂带上的九龙探槽,结合目前已发表的地表及WFSD-1孔的研究成果,从岩石磁学角度探讨汶川地震断裂带经历的地震滑移机制:1综合映秀-北川地震断裂带上八角庙探槽和其它位置的断裂岩岩石磁学研究,结果显示该地震断裂带附近断层泥的高磁化率源于新生的亚铁磁性矿物,如磁铁矿和磁赤铁矿等,故映秀-北川地震断裂曾经历高温快速热增压地震滑移机制;2灌县-安县地震断裂带上九龙探槽内断层泥略低的平均磁化率源于其铁的硫化物含量比断层角砾及侏罗纪砂岩多,铁的硫化物可能源于地震过程或断裂岩抬升到地表后的地表作用,如果断层泥中铁的硫化物多含量源于地震过程,则灌县-安县地震断裂带曾经历低温慢速机械润滑地震滑移机制;3两条断裂经历的不同地震滑移机制可能受控于断裂深部结构,如断层产状,映秀-北川地震断裂带的陡倾角易产生高温快速地震滑移,而灌县-安县地震断裂带的缓倾角更易产生低温慢速地震滑移。     

渤中拗陷南支断裂分段研究及地震预测

渤中拗陷是渤海—京津唐地区的近代强烈沉降中心之一，拗陷南支断裂带上更是强震频发。根据特征地震和区域构造应力场模拟计算结果对渤中拗陷南支断裂进行分段研究，并对各段的最大潜在地震进行讨论。提出渤海湾1段为最危险段，可能在21世纪中期发生7.5级左右的强震。     

小江-则木河断裂带大地震序列的静应力触发作用

通过计算和研究1733-1850年期间发生在小江-则木河断裂带上的、由4次M≥7地震组成的大地震序列引起的库仑应力变化图像, 分析先发大地震破裂对后发大地震破裂的静态应力触发作用.结果表明, 在该序列中, 后发大地震破裂均发生在先发大地震破裂引起的库仑应力显著增加区内.其中, 1733年小江断裂带北段的73/₄级大地震破裂和1833年中段的8级大地震破裂均引起则木河断裂带较显著的库仑应力正值变化, 亦即1850年则木河断裂带发生的71/₂级大地震与前2次大地震破裂引起的应力触发作用有关; 1733年小江断裂带北段和中-南段的73/₄级和1789年2次7级大地震均对该断裂带中段产生了十分显著的库仑应力触发作用, 与此相关的是1833年8级大地震的发生.因此, 认为小江断裂带各段之间以及该断裂带与则木河断裂带之间存在显著的力学上的相互作用.      

芦山7.0级地震与巴颜喀拉块体中东段的活动性

巴颜喀拉块体及周缘是近年来中国大陆大震主要发震区域之一,2013年4月20日四川省芦山7.0级强烈地震就发生在巴颜喀拉块体东缘的龙门山断裂带的西南段上。以巴颜喀拉块体中东段为研究区,通过对该区域地震前后的多期区域水准观测数据和GNSS连续站观测数据进行计算处理,得出研究区垂直形变速率图像和水平形变速率图像;结合区域地质构造,建立地震诱发模型,解释芦山地震主震发震和余震活动源于龙门山断裂带中大型块体的突然断裂和小型块体集合的流动机制;通过对垂直形变速率图像和水平形变速率图像的分析,认为芦山地震是龙门山断裂带逆冲活动的结果,东昆仑断裂带中东段未来大震发生的可能性增大;提出未来5年基于区域水准测量和GNSS测量为技术手段的监测建议。     

香山天景山断裂带断层泥的微观研究及工程地震评价中的意义

断层运动是复杂多变的, 其运动在一条巨大的断裂带上经常以区段为活动单位, 为服务于工程建设和强震的预测, 划分出活断层运动区段的必要性越来越迫切。本文通过对香山天景山断裂带断层泥的微观特征研究, 结合断裂的几何特征综合分析, 认为该断裂的中段以粘滑活动为主, 东西两段主要是蠕滑。     

青海门源M6.9级地震地表破裂特征及区域地震活动趋势分析

据中国地震台网正式测定,2022年1月8日1时45分青海海北州门源县发生6.9级地震,震源深度10 km。此次地震是2016年门源M6.4级地震之后冷龙岭地区再次发生强震活动。此次地震的宏观震中位于距门源县城浩门镇西北50 km的冷龙岭硫磺沟地区,并在硫磺沟—大西沟一带形成规模大且连续性较好的地表破裂。地表调查显示,同震地表破裂的总长度约为23 km,整体走向N40°~85°W,地表破裂主要由雁列的地震鼓包、张裂缝、剪切裂缝等形式组合而成,而且地表伴生了较多规模不等的滑坡、崩塌等次生地质灾害。根据地表破裂的规模、走向及破裂特点等,可将其分为3段：东段（硫磺沟段）,长约10 km,走向N40°~60°W,破裂规模较小,以伴有重力作用的拉张裂缝为主;中段（道沟段）,长约9 km,走向N70°W,破裂规模较大,以发育规模较大的地震鼓包和剪切裂缝为主,而且左旋位移较大;西段（大西沟段）,长约4 km,走向N85°W,此段规模最小,以雁列的拉张裂缝为主。其中—东段一起组成了该破裂带的东支,而西段构成了西支,两者都具有明显的左旋走滑特征,并自东向西破裂整体呈左阶展布,在G227国道以东形成了具有拉张特征的左阶阶区。综合分析表明,此次,地震发生在祁连山块体的祁连−海原活动构造带,发震断裂应为海原左旋走滑断裂带的冷龙岭−托莱山断裂段。结合对祁连−海原构造带1900年以来强地震序列及托莱山断裂的初步研究认为,该构造带的历史地震活动整体具有不断向西发展的趋势,但在哈拉湖和托莱山之间存在较明显的地震空区,因而推断托莱山断裂未来的强震危险性有增强的可能。     

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。     

青海玉树地区活动断裂与地震

青海玉树是巴颜喀拉地块西南边界上的典型历史强震区。最新的活动断裂遥感解译与地表调查结果表明,该区新构造期间主要发育清水河断裂带、玉树断裂带、阿布多断裂带和杂多断裂带4条NW向左旋走滑活动断裂带。其中,构成玉树—鲜水河—小江断裂系尾端构造的玉树活动断裂带是该区活动性最显著的岩石圈断裂。该断裂是由当江断裂、结古—结隆断裂和巴塘断裂3条斜接的主干断层和夹杂其间的多条次级断裂所共同构成的Z型左旋剪切张扭性变形带。它在上新世以来和晚第四纪期间的左旋走滑速率为4.0~5.4mm/a,调节了该区大部分的块体挤出与旋转变形,并构成该区大震活动的主要控震构造。历史强震梳理和古地震研究揭示,玉树主干走滑断裂带自约14530a BP以来至少发生了包括2010年地震在内的共11次大地震,原地重复间隔平均在千年以上,最长达近3000a。1738年玉树西北地震之后,玉树—甘孜断裂带的主干断层表现为平均间隔为50~100a的低频、串联式分段破裂过程,并且大震活动存在从东南向西北迁移的趋势。通过对玉树断裂未来大地震危险性进行综合地质判定认为,该区至少仍存在6段未来百年内大地震危险程度不同的地震空区,潜在的大地震震级为Mw6.6~7.3,其中危险性相对较高的段落主要是当江断裂带的当江—拉则段和结古—结隆断裂带上的结隆—叶卡诺段与桑卡—相古段。     

可可西里——东昆仑活动构造带强震活动研究

青海昆仑山口西 8.1级地震发生在具有新生性特征的可可西里—东昆仑活动断裂带上。该断裂带在 190 0年以来的 10 0多年中经历了一个强震活动过程。在该强震活动过程中 ,地震沿整个可可西里—东昆仑活动构造带分段破裂 ,强震的破裂长度和震级之间大致满足对数线性的统计关系 ,强震活动呈现指数型时间分布的加速特征。这种强震加速活动特征可以用含多个震源体的孕震系统的强震成组活动模型给予解释。     

2022年1月8日青海门源MS 6.9地震地表破裂考察的初步结果及对冷龙岭断裂活动行为和区域强震危险性的启示

2022年1月8日青海门源M_S 6.9地震发生在青藏高原东北缘的祁连山断块内部,仪器震中位于海原活动断裂系西段的冷龙岭断裂带上,是该断裂系自1920年海原8.5级大地震后再次发生M>6.5的强震。考察结果的初步总结表明,此次门源地震产生了呈左阶斜列分布、总长度近23 km的南北两条破裂,在两者之间存在长约3.2 km、宽近2 km的地表破裂空区。南支破裂(F₁)出现在托来山断裂的东段,走向91°,长约2.4 km,以兼具向南逆冲的左旋走滑变形为主,最大走滑位移近0.4 m。北支主破裂(F₂)出现在冷龙岭断裂的西段,总长度近20 km,以左旋走滑变形为主,呈整体微凸向北东的弧形展布,包含了走向分别为102°、109°和118°的西、中、东三段,最大走滑位移出现在中段,为3.0±0.2 m。此外,在北支主破裂中—东段的北侧新发现一条累计长度约7.6 km、以右旋正断为主的北支次级破裂(F₃),累计最大走滑量约0.8 m,最大正断位移约1.5 m。综合分析认为,整个同震破裂以左旋走滑变形为主,具有双侧破裂特点,宏观震中位于北支主破裂的中段,其地表走滑位移很大可能与震源破裂深度浅有关,其中的右旋正断次级破裂可能是南侧主动盘向东运移过程中拖曳北侧块体发生差异运动所引起的特殊变形现象。印度与欧亚板块近南北向强烈碰撞挤压导致南祁连断块沿海原左旋走滑断裂系向东挤出,从而引发该断裂系中的托来山断裂与冷龙岭断裂同时发生破裂,成为导致此次强震的主要动力机制。在此大陆动力学背景下,以海原左旋走滑断裂系为主边界的祁连山断块及其周边的未来强震危险性需得到进一步重视。      

基于实验结果讨论断层破裂与强震物理过程的若干问题

基于断层摩擦滑动实验、含凹凸体断层的变形破坏实验、断层撕裂扩展的实验、交叉断层的变形实验等多种实验结果并结合前人的工作 ,讨论了与断层破裂与强震物理过程相关的若干问题。研究表明 ,断层的整体滑动引起其两侧块体弹性应变的释放 ,是强震发生的原因 ,因此构造活动区具有较大尺度、结构连续且简单、介质均匀的断层 (或断层段 )是产生强震必备的构造条件 ,深部新生断层(盲断层 )向上撕裂扩展产生强震 ,尚需“弱层”提供“解耦”条件以便断层发生整体滑动。强震孕育过程中包含着凹凸体的破裂 ,断层面上凹凸体的尺度、强度及数量决定着前震活动的特征、强震动态破裂过程以及前兆现象。由断层分割的块体通过边界断层的交替滑动、以“框动”的方式运动 ,因此块体周边的断层上强震活动具有交替性。