隐伏活断层的综合地球物理勘探方法——以青川县城区活断层为例

汶川8.0级特大地震,使青川县城区遭受了严重的破坏,并且出现了条带状破坏增高异常现象,灾后的恢复重建工作受到隐伏断裂、山体变形、强烈的余震活动等因素的制约,尤其是通过城区的隐伏活断层,开展地球物理定位工作,查明其展布的位置势在必行.在此次青川县城区活断层定位过程中采用了综合地球物理勘探方法,查明了北东向的平武-青川断裂隐伏段城区内的展布情况,并根据其解泽成果进行了探槽的开挖验证,确定了主干断裂及其分支断裂的具体通过位置,为灾后的恢复重建工作提供了科学依据.     

福州市活断层探测与地震危险性评价

大量震例研究表明，活动断层产生的直下型地震对城市的破坏非常严重，应用先进有效的地质与地球物理探测技术，准确地探明城市之下及附近活动断层分布，确定直下型地震的震源和危害性是我国城市减灾工作面临的一个非常急迫的实际问题。《福州市活断层探测与地震危险性评价》项目作为中国地震局全国城市活动断层探测的试点与示范项目于2001年初开始实施，2004年8月通过中国地震局的验收。项目围绕解决城市范围内的断裂定位、定年、定性、深部背景、地震危险性和危害性及防震减灾对策等一系列科学问题，通过“初查与目标区主要活断层鉴定”、“深部地震构造环境探测”、“地震活断层鉴定与危险性评价”、“地震活断层的详细探测”、“地震活断层危害性评价”和“活断层地理信息系统建设”等阶段的探测和评价工作，同时在福州市城、郊区全面开展壤中气汞、土壤汞、气氡、地质雷达、多道直流电法、瞬变电磁法、浅层地震折射法、浅层地震反射法、勘探震源效果对比、用于建立福州盆地埋藏第四系(标准)剖面的钻探等多种手段的试验探测，总结各种试验探测的技术指标和实践经验，在活断层的综合试验探测、定位定年、地震危险性和危害性评价等方面取得了下列成果与结论：(1)福州市活断层综合试验探测成果表明，在充分收集、整理与分析相关地质、地球物理、钻孔等资料的基础上，以地球化学探测为先导“侦察机”，确定了活断层的可能位置；以浅层地震勘探为主要探测方法，辅以电磁勘探作为补充，并利用钻探建立的第四系(标准)剖面或地层层序及测井获得的各种地球物理参数进行必要的校正和验证，结合裸露地表断层或埋深较浅断层的槽探及古地震调查或隐伏断层两侧钻孔岩芯岩性、层序、绝对年龄或孢粉等相对年龄的测定与对比等，是进行城市活断层探测(定位)与地震危险性、危害性评价(定年、定性)的最佳组合方法。(2)福州盆地位于具有发生中等强度地震的区域地震构造环境中，“台湾动力触角”对其影响相对较弱。(3)福州盆地主要断裂的活动性较弱，经鉴定的6条目标断裂都不是全新世断裂。其中，八一水库-尚干断裂和闽侯-南屿断裂至少为晚更新世中期以来的不活动断裂，其它为晚更新世以来不活动断裂。(4)福州盆地深部不存在发生直下型强烈破坏性地震的构造环境，其邻近的长乐-诏安断裂带是未来可能会发生对福州市有影响的地震震源区。(5)福州盆地主要断裂存在发生中等-中强地震的危险性，但发震概率较小。(6)福州盆地地震危害性较弱，地面发生地震地表破裂带的可能性不大。(7)开发建立了全国第一个活断层地理信息系统，具备信息查询显示、数据管理、数据的分析处理和咨询服务等功能。     

河源断裂与新丰江大桥桥址的选择

按粤赣公路设计方案，拟建的新丰江大桥将从河源断裂附近通过，桥址是选在断层上盘抑或是下盘，关系到大桥的稳定性。经考证，桥址应选在下盘硅化岩上，其理由为：(1)按规范要求，桥址在断裂附近通过时，应在同一侧，最好是下盘；(2)河源断裂虽然是一条活动断裂，但断裂面已经东移至红层与硅化岩交界处，硅化岩是中生代断裂活动标志，到新生代与砂岩花岗岩都已成为断裂下盘，已不是断裂活动标志；(3)硅化岩是坚硬而强度大的岩石。     

综合石油地质、历史地震等资料评估吉林孤店隐伏断裂的地震危险性

在对松原地区开展的活断裂探测工作中发现了一条晚更新世活动断裂,称之为孤店断裂。本文通过三维地震资料获得了孤店隐伏活动断裂的地下细部结构,在对其地质构造、第四纪活动性、历史地震记录及地震活动性等进行综合研究的基础上,采用石油物探三维地震资料获得的基岩破裂长度进行经验关系拟合,对其潜在地震最大震级进行了评估,评估结果认为其约为M_W7。此外,采用地震矩方法获得复发周期、年发生率等定量参数,利用中国大陆古地震复发概率模型估算出孤店断裂未来50~200a的大地震发生概率。     

乌鲁木齐市2条隐伏活动断裂分布与活动性及其对建(构)筑物的影响

在乌鲁木齐市地震安全性评价工作中对分布的八钢—石化及乌鲁木齐河2条活动断裂进行了浅层地震勘探、断层气体地球化学探测与甚低频电磁勘测,并对隐伏活动断裂的分布、产状、活动性、活动时代及其对横跨其上的建(构)筑物的影响进行了分析和评价。结果表明八钢—石化隐伏活动断裂主断面南倾,倾角为75°～85°,切错了下更新统—中更新统,为中更新世晚期活动断裂;乌鲁木齐河隐伏活动断裂主断面西倾,倾角为70°,具正断层性质,切错了晚更新世与TL地质年龄为11 150±880 a的卵砾石层,垂直活动速率为0.13 mm/a,为全新世早期活动断裂。这2条活动断裂对横垮其上方的建(构)筑物及工程的安全与稳定均有影响。     

临潼-长安断裂活动性研究

临潼—长安断裂是渭河盆地内部骊山凸起和西安凹陷之间一条重要的分界性断裂,前人研究表明该断裂在全新世有强烈活动。通过对该地区钻孔资料的收集整理、跨断裂阶地测量分析以及晚更新世古土壤标志层错距的量测,分析了早更新世后期以来断裂的活动性特征,认为临潼-长安断裂在中更新统以前有过强烈活动,中更新世以来断裂活动性明显减弱,活动形式表现为张裂或小的位错。     

断裂活动的平行消减作用

依据断裂活动时代，滑动速率，破裂位移，强震复发期和地震释放能量等要素，通过一些典型实例证明，断裂活动的平行消减作用具有普遍意义，讨论了与断裂活动平行消减作用有关几个问题，本的研究成果对确定断裂活动力源，认识断裂和地质活动规律以及地震预报和地震危险性分析重要意义。     

龙门山大川-双石断裂在都江堰隐伏段的综合探测研究

大川-双石断裂位于龙门山前山断裂南段，因其在都江堰地区隐伏于岷江河流阶地之下，在一定程度上影响了对龙门山断裂带南段的地震危险性评价和发震能力评估。因此，掌握大川-双石断裂的地下分布特征和活动性，对都江堰城区的避灾规划和重大工程选址意义重大。本项研究在野外地质调查基础上，垂直断裂走向布设浅层地震反射剖面、高密度电阻率剖面和钻孔联合剖面。通过多种方法共同揭示了大川-双石断裂在都江堰地区的精确空间展布位置、近地表构造形态、上断点埋深及断裂活动性。大川-双石断裂在都江堰地区的岷江西岸阶地处隐伏通过，为逆断层，倾向NW，倾角在地表浅层为60°~70°，近地面为20°~30°；且破碎带向地面逐渐变浅变薄，上断点向上延伸至第四系灰褐色黏土层和棕黄色粗砂夹砾石层，埋深约3.5 m。上述研究表明大川-双石断裂在都江堰市区附近具有全新世活动特征。     

青海大通断裂带初步研究

青海大通断裂带是青藏高原北部压性盆地带内的一条NE向断裂,构成西宁盆地与大通城关盆地的边界。该断裂带主要由麻子营-庙沟断裂(F1)和老爷山-南门峡断裂(F2)2条次级断裂段构成,沿该断裂带有明显垂直断错的地貌现象。野外调查表明,断裂具有长期活动特征,基岩中发育10余米宽的断层破碎带,且沿断裂带一些地段有岩脉侵入。断裂最新活动表现为寒武纪地层逆冲到早第四纪砖红色砾石层之上,沿断层面发育数厘米厚的断层泥。但断层带上覆坡积黄土未被断错。断层泥测年(ESR)结果为(610±61)kaBP;上覆黄土测年(OSL)结果为(14.6±1.5)kaBP。根据测年结果和地质地貌现象判定该断裂带在中更新世有过明显活动。大通盆地内部地层以长轴NW向的褶皱变形为主,根据断层与褶皱变形的关系认为,在NEE向区域挤压应力作用下NE向的大通断裂是断层两侧褶皱带之间不同段落压缩不均匀而形成的横向撕裂。这一特征可能代表了青藏高原东北部一系列NE向断裂的共同特征。这些NE向断裂规模不大,被围限在活动块体内部,与褶皱和压性盆地轴向近垂直     

安丘-莒县断裂北段几何结构与最新活动特征

安丘-莒县断裂是沂沭断裂带的主要分支之一,也是最主要的一条活动断裂。通过断裂活动性调查和地质填图,查明了安丘-莒县断裂北段的空间展布、几何结构以及最新活动特征。在莒县至昌邑一带,安丘-莒县断裂自北向南大致可划分为昌邑—南流段、安丘—孟疃段、青峰岭段和孟堰段等4个段落。它们以左阶斜列形式展布,而每个断层段又由更次一级的段落以右阶斜列的形式组成。昌邑—南流断层段的最新活动时代为全新世中晚期,除右旋走滑断层活动外,还观察到逆冲和正断运动分量,其中正断运动分量的发生时代较新。安丘—孟疃和青峰岭2个断层段以右旋走滑运动为主,兼有逆冲运动分量,最新活动时代分别为晚更新世和全新世早期。孟堰断层段也以右旋为主兼具逆冲分量,最新活动时代为全新世早期。安丘—孟疃断层段公元前70年曾发生过安丘7级地震,结合断层活动性质和最新活动时代综合判断,山东莒县以北的安丘-莒县断裂的未来地震危险性较大,在今后的地震灾害防御和地震预测工作中应予以重视。     

Study on Buried Faults in the Weifang Urban Area

Buried faults in Weifang city and surrounding areas are studied with geophysical surveys such as shallow seismic survey and electrical exploration, and verified with engineering drilling. Six main faults are detected including the Yishul-Tangtou fault, Tangwu-Gegou fault, Hanting fault and Weixian fault, etc. The latest active age is determined by OSL, TL and ESR dating techniques. No active fault has been found so far in the Weifang urban area. Our results provide a scientific basis for land use and urban planning.     

高密度电阻率二维层析成像在郯庐断裂带山东潍坊段试验结果的初步分析

在城市活断层调查中,利用电阻率二维层析成像测量方法,对郯庐断裂带山东潍坊段的地震活断层进行了探测试验,取得了较理想的勘探效果。沂水-汤头断裂、刘家庄断裂的二维电阻率反演结果表明,断裂带两侧的电性结构呈现出整体性的差异,正断层的上盘为低阻区和局部高、低阻扰动区;而断层下盘多为均匀的高阻区;断层为高角度断层。试验探测表明:在城市活断层调查中,选用合适的电极装置类型,电阻率层析成像是一种有效的勘探方法     

郯庐断裂带莒县胡家孟晏地震破裂带的发现

郯庐断裂带是中国东部最主要的一条活动断裂带。在该断裂带中部,沂沭断裂东地堑的潍坊—嘉山段中发育了1条长360km的全新世活动断裂带(F5),在该全新世断裂带的北段和中段分别发生了公元70年的安丘地震和公元1668年的郯城地震。2003年底我们考察沭河断裂带时,在莒县境内发现了1条长约7km的地震破裂带,作为活动断层应该归属于F5断裂带,但其是一条独立的地震破裂段还是归属于1668年郯城8.5级地震破裂带有待于进一步的研究。尽管如此,探槽揭示出的上覆未经破坏的地层的14C年代表明,该破裂带在(2140±190)aBP以来没有过活动,因此我们认为其作为1条独立破裂段的可能性较大     

遥感技术在乌鲁木齐市活断层探测中的应用

应用卫星遥感技术可以在城市活断层探测的初勘阶段发挥重要作用。应用多时相、多波段、多种空间分辨率的遥感影像,对乌鲁木齐市及其临近地区进行活动断层的解译分析。结果表明,乌鲁木齐市近城区内主要发育有NE向、EW向和NW向等几组断裂构造,其中以NE向的断层分布最广,受城市改造最为强烈,也最具有活断层危险性评价的现实意义。     

徐州活动断层探测项目主要断层活动性研究

对徐州市主要可能的发震断层开展了活动性探测及地震危险性评价工作,这对徐州市开展防震减灾工作具有重大意义.根据前人资料,分析了威胁徐州市区安全的主要5条隐伏断层,它们分别为幕集-刘集断裂、不老河断裂、废黄河断裂、班井断裂和邵楼断裂.同时根据徐州市活动断层探测项目的要求,针对这5条主要断层开展了浅层地震勘探、钻孔联合剖面探测、野外地震地质调查等相关工作,评价了这5条断层的活动历史、活动性质、规模、展布和地貌特征,及其最新活动时代.结果表明,废黄河断裂最新活动时代为中更新世中期,邵楼断裂最新活动时代为早更新世,这2条断层是目标区具备一定程度发震能力和地震危险性最大的断层.     

沈阳长白乡-观音阁断裂、抚顺浑河断裂的定位和活动性研究

本文基于对沈阳长白乡-观音阁断裂,以及抚顺浑河断裂开展的1:10000地质地貌填图工作,获得了这两条断裂在最老第四纪地层热释光的测年结果,它们分别为(112±6.7)ka和(150±9.0)ka。长白乡-观音阁断裂为一沿丘陵山地前缘分布的断裂,由2—3条分支断裂组成,最新的断面活动显示为压扭性正断层性质。断裂在晚更新世坡洪积扇堆积形成以来没有活动显示。3条浅层人工地震测线探测结果表明,其上断点均未错断第四系上更新统底界。断裂为中更新世活动断裂,晚更新世以来没有活动。浑河断裂为一沿丘陵山地前缘分布的断裂,由3—4条分支断裂组成,最新的断面活动显示为压扭性正断层性质。断裂在晚更新世坡洪积扇堆积形成以来没有活动显示。5条浅层人工地震测线探测结果表明,其上断点均在第四系上更新统底界以下。断裂为中更新世活动断裂,晚更新世以来没有活动。     

银川市活断层探测进展概述

本文介绍了对银川市城区两条隐伏断层所做的多层次、多手段综合探测,包括在同一个试验场点进行的三个层次的浅层人工地震勘探、钻孔联合剖面探测和槽探,从深到浅,逐层捕获隐伏目标,直到明确锁定目标断层在试验场点的准确位置、产状和上断点埋深等情况。通过对银川市活断层探测中目标断层的追踪探测,查明了市区银川隐伏断层和芦花台隐伏断层的平面展布,特别是在市区的延伸位置。通过岩芯样品的绝对年龄测定,得到了银川隐伏断层北段晚全新世活动,南段晚更新世活动,芦花台断层晚更新世以来不活动的结论。     

NEW EVIDENCES OF THE HOLOCENE FAULT IN SUQIAN SEGMENT OF THE TANLU FAULT ZONE DISCOVERED BY SHALLOW SEISMIC EXPLORATION METHOD

The fault F₅ is considered as the most active fault in the Tanlu fault zone(Yi-Shu fault zone), which is located from Weifang of Shandong Province to Jiashan of Anhui Province, with a length of 360km. It has always been a focus of concern to many geoscientists because of its complexity and importance. But, for a long period of time, there exists biggish indetermination in the accurate position and active ages of the fault F₅ in Suqian section of Tanlu fault zone. Seismic reflection exploration is the main technique in present urban active faults detecting. In order to investigate the spatial distribution, characteristics and activities of the fault F₅ in covered terrains, we carried out a systematic survey to the fault with shallow seismic prospecting method and obtained the accurate position and development characteristics of the fault. The results show that the fault F₅ continues to develop toward south rather than ending at the Huancheng South Road of Suqian City. F₅ is mainly composed of two main faults, which dip in opposite directions and almost vertically. Near the Sankeshu town, F₅ is composed of three faults with right-stepping, forming a small pull-apart basin with length of 6km, width of 2.5km, controlling the deposition of Neogene and Quaternary strata. By combining the results of composite drilling section and trenching, we make a conclusion that the western branch of fault F₅ is a Holocene active fault, and the eastern branch is a Pleistocene active fault. Our general view is that fault F₅ is a Holocene active fault.     

沈阳市活断层探测的设计思路

以《中国地震活动断层探测技术系统技术规程》为依据,结合沈阳、抚顺的实际情况,设计了沈阳市活断层探测的思路。沈阳市活断层探测划分为沈阳、抚顺两个目标区,确定沈阳目标区6条、抚顺目标区2条共8条断裂为目标断层。活断层探测实际上包括初查与目标断层地震危险性评价、详查与主要目标断层地震危害性评价两大阶段的工作内容,具体按照初查阶段目标断层的综合探测、深部地震构造环境探测、目标断层地震危险性综合评价、主要目标断层详细探测、地震危害性评价及活断层信息管理系统建设等几个步骤实施。目标断层的探测手段选取地球化学、地球物理(浅层地震、多道直流电法和探地雷达等)、钻孔探测等,同时结合高分辩率遥感、地震地质调查等方法,各种探测方法和手段根据其探测精度和适宜性分别应用于初查、详查等不同的探测阶段中,探测技术参数的选取在不同阶段也具有差异性,目的是为了实现各个阶段的探测目标。     

安丘—莒县断裂小店—大店段断层活动证据及断层泥分布特征初步研究

郯庐断裂带最新活动的断层分布于潍坊至嘉山一带, 而安丘—莒县断裂是郯庐断裂带的重要活动断裂之一。 基于地质考察、 高密度电法探测和钻孔联合剖面, 对安丘—莒县断裂小店—大店段断层活动证据及断层泥分布特征进行研究。 地质考察发现紫红色砂砾岩逆冲到全新世耕植土上方, 两者之间发育断层泥带, 断层泥内含少量角砾岩, 为全新世活动逆断层。 高密度电法探测结果表明断层通过位置电阻率差异明显。 钻孔联合剖面揭露的地层: 全新世耕植土、 全风化砂质泥岩、 强风化砂质泥岩、 碎裂岩、 断层泥带及中风化砂质泥岩。 钻孔K1和K2揭露深灰色断层泥带, 倾向西, 倾角约为74°, 厚度约为13.9 m, 与南侧出露的断层泥带产状相协调。 工作区范围内, 发育多处褶皱、 破碎带和断层泥带, 断层表现为全新世逆断层性质。