1718年通渭M7.5地震滑坡特征分析——黄土高原历史强震触发滑坡数据库的应用

利用新技术、新方法,研究历史强震的发震构造及震害,是修订历史强震震源参数的重要内容.本文以1718年通渭M 7.5地震滑坡为研究对象,采用地质学“将今论古”原理,基于历史文献分析、遥感解译、野外验证等方法获得通渭地震滑坡数据库.研究发现,(1)总解译滑坡数量5019处,总面积635 km^2,滑坡密集沿通渭断裂分布,与X度等震线吻合,但范围均向西、向北各扩展约20 km;(2)与2008年汶川M8地震滑坡相比,面积<10^3 m^2的滑坡大量缺失,面积10^3~10^4 m^2的滑坡部分缺失,面积>10^4 m^2的滑坡数量相当;(3)尽管通渭地震滑坡数据库并不完整,但是能够反映极震区中大型滑坡的总体特征,可据此确定极震区范围;(4)通渭地震极震区至少有27处以“泄山”等记录地震滑坡的地名,这些受滑坡影响的居民点集中在通渭断裂两侧,占比超过50%,是致7万人死亡的重要致灾因素.研究认为,在黄土高原地区,确认密集的中大型滑坡体可能由单次历史强震触发,且排除其他远场强震影响之后,可以利用现今多时相的高分辨率卫星影像解译获得“相对完整”的历史地震滑坡数据库,为历史强震震源参数的修订提供基础资料.     

2021年5月22日青海玛多MS7.4地震的发震构造和地表破裂初步调查

北京时间2021年5月22日02时04分,青海省果洛藏族自治州玛多县发生了MS7.4地震,震中位于巴颜喀拉地块内部,距地块北边界东昆仑断裂带约70km.在综合分析震源参数、余震分布和InSAR反演结果的基础上,我们第一时间对发震断层和同震地表破裂进行了野外考察.初步研究表明,玛多地震的发震断层为NW走向、左旋走滑的昆仑...     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震强地面运动模拟及烈度分布估计

2022年1月8日青海省海北藏族自治州门源回族自治县发生M_S6.9地震。门源地震序列的重定位结果认为门源地区还存在一定的应力积累,未来该地区具有发生强震的可能。本文结合震源区地形数据、三维速度结构,根据门源地震震源破裂过程的初步结果,采用曲线网格有限差分方法模拟了门源地震的波场传播过程,得到烈度分布。结果表明:沿平行断层走向方向的地震动衰减明显小于垂直断层走向方向;门源地震的最大烈度为Ⅷ度,位于震源破裂起始点附近区域,理论烈度与野外调查的地震烈度分布基本一致;受强地面运动方向性效应和起伏地表的影响,地震灾害主要沿发震断层的WNW方向和ESE方向集中分布。      

六盘山东西两侧第四纪以来构造差异隆升速率递变性

河流阶地作为第四纪以来较新的沉积地貌单元,在研究区域构造隆升和区域断裂活动性方面扮演重要角色.本文利用前人对六盘山东西两侧黄河、渭河及泾河地区阶地研究成果,借用古地磁及14C等方法测定阶地形成年龄和实测阶地拔河高度已有数据,引进构造差异隆升速率(△UT)参数来反映区域构造隆升强弱.通过对兰州黄河阶地、陇西渭河阶地与泾河阶地的构造差异隆升速率对比研究表明,第四纪以来,兰州黄河阶地与泾河阶地4个期次平均构造差异隆升速率(△UT)分别为76.87mm/ka、42.88mm/ka、421.06mm/ka和1050mm/ka;平均值为397.70mm/ka;陇西渭河阶地与泾河阶地3个期次内(△UT)分别为177.37 mm/ka、171.83 mm/ka和168.27mm/ka;平均值为172.49mm/ka.说明六盘山西侧总体活动性要强于六盘山东侧,同时六盘山构造带北段较南段活动性强,并有逐渐增强趋势.其主要原因可能是六盘山西侧区域系列NWW、NNW活动构造发育对应力的转换和吸收占据重要位置,而六盘山东侧依附于较稳定的鄂尔多斯地块,对区域应力的转换和吸收不明显.     

巴颜喀拉块体东部活动块体的划分、形变特征及构造意义

基于活动块体的基本概念,综合对研究区内活动断裂带空间展布、地震活动性等资料的分析将巴颜喀拉块体东部及邻区划分为巴颜喀拉块体（I）、华南块体（Ⅱ）、川滇块体（Ⅲ）和西秦岭块体（IV）等4个一级块体.利用GPS形变场、地球物理场等资料结合F检验法,将巴颜喀拉块体划分为阿坝（I₁）、马尔康（I₂）和龙门山（I₃）3个次级块体,将西秦岭块体划分为岷县（IV₁）和礼县（IV₂） 2个次级块体.利用分布在各个块体内部的GPS测站,计算各活动块体及块体边界断裂带的运动变形特征.结果表明：各活动块体的整体运动包括平移和旋转运动;东昆仑断裂带、甘孜—玉树断裂带和鲜水河断裂带的滑动速率明显高于龙门山断裂带的滑动速率;巴颜喀拉块体东部走向北西或北西西的边界断裂表现出左旋拉张的特性;走向北东的边界断裂带,除成县—太白断裂带外,均表现出右旋走滑兼挤压的活动特征.巴颜喀拉块体的东向运动存在自西向东的速度衰减,衰减主要被龙日坝断裂带和岷江断裂带分解吸收,其中龙日坝断裂带的水平右旋分解非常明显,约为~4.8±1.6 mm/a,岷江断裂带的水平分解较弱.龙门山断裂带被马尔康、龙门山和岷县等次级块体分成南、中、北三段,龙门山断裂带中段上的主压应变率要明显小于龙门山断裂带南段上的应变率,其北西侧变形幅度从远离断裂带较大到靠近断裂带逐渐减小,表明其在震前已经积累了较高的应变能,有利于发生破裂滑动.汶川地震后,地表破裂带和余震分布揭示的断裂带运动性质自南西向北东由以逆冲运动为主,逐渐转为逆冲兼走滑的特征可能与龙门山断裂带中段所受主压应力方向自南西向北东的变化有关.马尔康、龙门山和岷县3个次级块体与华南块体之间较低的相对运动速度以及龙门山断裂带低应变率、强闭锁的特征都决定了汶川地震前龙门山断裂带低滑动速率的运动特征.     

东昆仑断裂带东部塔藏断裂地震地表破裂特征及其构造意义

东昆仑断裂带作为青藏高原中东部的巴颜喀拉地块北缘边界断裂带, 研究其强震破裂行为对于认识断裂带活动性及分析川西北地区未来地震危险性具有重要意义。 通过沿断裂发育的大量断错地貌勘查、 典型微地貌DGPS测量及样品年代测定, 认为东昆仑断裂带向东的强震活动性延伸至若尔盖盆地北侧, 即东昆仑断裂带东部塔藏断裂的罗叉段。 此段在卫星影像上呈清晰的灰黑色、 灰黄色线性条带, 地震形变带主要表现为断层陡坎、 坡中谷、 冲沟和阶地位错、 植物异常呈线性分布、 跌水、 断层泉、 断塞塘以及伴随地表错动而出现的滑坡、 垮塌和倒石堆。 这些破裂现象沿先存断层断续分布, 组成长约50 km的“L”形地震形变带。 断裂活动造成冲沟和阶地左行运动, 位错量主要集中在5.5～6.0 m、 18～23 m、 68～75 m和200～220 m范围。 最近地震发生在(340±30)～(500±30)BP间, 宏观震中位于本多村西北5～7 km, 震级为M_W7.3左右, 同震位移最大值为6 m, 水平位错量为5.5～6.0 m, 垂直位错量一般为0.2～0.5 m, 其比例为51～101。 对地震形变带中的各种变形遗迹和地震地表破裂特征的研究表明, 塔藏断裂是这次地震的发震构造。 确定了塔藏断裂为全新世活动断层, 近期断层在压剪切作用控制下以左行运动为主, 兼有少量逆冲分量, 同东昆仑断裂带其他段的活动性质相似, 认为东昆仑断裂带延伸至若尔盖盆地北侧, 研究结果支持“大陆逃逸”模型。     

玛多—甘德断裂甘德段晚第四纪活动特征

玛多—甘德断裂是巴颜喀拉块体内部的一条活动断裂。 通过野外调查发现, 在玛多-甘德断裂的甘德段保留有一条较好的地震地表破裂带。 破裂带整体走向NW向, 长约为50 km。 野外获得的最大左旋水平位移7.6 m, 最大垂直位移4 m。 沿破裂带有大量地震活动的遗迹, 地表破裂类型十分丰富。 通过对各种地质地貌现象的调查与分析, 认为该破裂带形成时代较新。 断裂带在地貌上发育有线性排列的垭口、 断层三角面、 断层陡坎、 断层泉、 断错水系、 山脊扭错、 断塞塘、 鼓包等现象。 根据野外考察并结合现有资料分析, 该破裂带可能是该区域内历史上一次较为强烈地震的产物。 据此推断, 巴颜喀拉块体内部的玛多—甘德断裂晚第四纪以来可能有过强烈的活动并至今活跃。     

东昆仑断裂东端塔藏断裂压剪活动与高原隆升作用讨论

塔藏断裂位于东昆仑断裂带东端,横贯青藏高原东缘的高原内部和边缘,因属于巴颜喀拉块体向东南运移的东北侧边界带,其晚第四纪活动性质和滑动速率对认识青藏高原的构造变形模式极端重要。本文综合SPOT、中巴资源卫星等高分辨率遥感影像解译,利用冲沟、山脊、断错河流阶地、断层槽谷、反向坎等地震地貌的识别,开展详细的断错地层、地貌研究和系列年代学样品采集测试,对塔藏断裂的精细几何展布、晚第四纪活动性质、滑动速率进行详细分析。塔藏断裂自西向东可分为青藏高原内部的罗叉段、青藏高原边缘的东北村段和马家磨段,各段走向依次为113°、142°、130°,逐渐向南偏转,晚第四纪的活动表现为分段性和多期性。罗叉段全新世以左旋剪切走滑为主兼挤压活动,左旋走滑速率为2.43~2.89mm/a左右,最新地表断错事件发生在0.66±0.04ka BP以来,断层面表现出走滑断层的近垂直和张裂并发育充填楔的典型特征,塔藏断裂为东昆仑断裂系东延的主要断裂之一;马家磨段也为全新世活动断层,距今9.0±0.8ka的地层被断错,而且断层面北倾达58°。因此,对比分析塔藏断裂各段活动特征可见,西部以水平剪切运动为主,而东部走滑运动分量逐渐变弱,断面北倾、北盘上升导致的垂向分量逐渐变大。东昆仑断裂带及塔藏断裂晚第四纪走滑速率向东规则减小,并转化为横向逆冲作用和高原隆升,符合"叠瓦状逆冲转换—有限挤出模型"的特征。