川西理塘断裂带奔戈- 村戈段古地震事件及其非均匀性活动特征

在对青藏高原东南缘地区的理塘左旋走滑活动断裂带野外调查研究中,在其奔戈- 村戈段开挖了两个探槽LT1301和SLT1204。在对两个探槽上所揭示出的古地震事件进行详细划分的基础上,结合所获得的10个OSL年代样品和13个14C年代样品的测试年龄,对理塘断裂带北段的古地震事件发生时代进行了厘定。结果表明2个探槽共揭示出至少4次古地震事件,其中小规模的探槽LT1301仅揭示出1次古地震,可能为发生于公元1729年的历史地震,或是可能发生于距现在950a~1. 0ka之间的一次大地震,由于关键部位年代数据不足,上述两种可能性尚无法明确。较大的探槽SLT1204揭示出包含有探槽LT1301中古地震事件在内的古地震4次,最早的古地震事件I发生于9. 9ka之前,而事件II、III和IV则发生在公元1729年~4. 8kaBP之间,复发间隔为约1. 6ka。川西理塘断裂带北段的古地震研究结果表明,该断裂的大地震复发具有非线性特征,不符合特征地震模式,其中全新世晚期的大地震活动频率明显增大,表明它正处于丛集活动阶段。     

青海玉树活动断裂带的多期古地震滑坡及其年龄

2010年青海玉树Ms 7.1级地震发生后,笔者在开展玉树灾区地震地质灾害调查中发现13处古地震滑坡遗迹。调查结果表明,玉树古地震滑坡主要集中分布在玉树活动断层两侧5km范围内,规模普遍较大,多具有多期活动特征,且与周围古地震相伴生,空间上体现出发震断层对其发育的控制作用。同时,古地震滑坡地形地貌、沉积特征、年代学特征等方面的证据表明,其常具有原地复发的特征。据古地震滑坡堆积体的AMS14C测年结果,认为目前发现的典型古地震滑坡主要发生在全新世中晚期,并集中分布在5个时期,与古地震探槽揭示的古地震事件期次及发生年代具有较好的对应关系。进一步对比古滑坡规模和分布范围,发现玉树断裂带在全新世中晚期发生2次规模较大的古地震滑坡事件,与地震探槽揭示的古地震特点相符。研究结果表明,群发性古地震滑坡是识别古地震事件的重要地貌标志,可从年代学上揭示古地震事件发生的具体时间,对于补充古地震事件资料和恢复古地震在时间与强度上的分布都具有重要意义。     

RESEARCH ON LATE QUATERNARY PALEOEARTHQUAKE ON TAZANG FAULT ON THE EASTERN SECTION OF THE KUNLUN ACTIVE FAULT

塔藏断裂位于东昆仑断裂带东段,属于“玛曲空区”范围,汶川Ms8.0级地震对该区域造成了应力的加载,但是本区尚未开展古地震方面研究,地震危险性认识不足.通过断错地貌实测、古地震探槽、14C定年等方法,在坡中谷、断塞塘附近位置开挖两处探槽,获得了一些古地震方面的认识.探槽附近微地貌测量结果表明,断错量主要分布在两个范围区间72m和71m,以及27m,25和22m,两区间之间近倍数关系,推测由多次地震事件造成.两处探槽采集14C样品共计19个,探槽剖面分别记录了2次古地震事件,事件发生的层位与年龄具有一定的可比性,经逐次限定后得到2次古地震事件,时间分别为320±30～500±30aB.P.和2730±30 ～ 2840±30aB.P.;最近一次古地震离逝时间为320±30 ～ 500±30aB.P.;实际重复间隔约为2300a,与东昆仑断裂玛曲段的重复间隔较为接近.     

热释光测年法在确定断层最新活动时代中的若干应用问题研究

一、引言热释光测年法具有测时范围大(10~2—n×10~6a),可供测年的物质广泛、样品需求量少等优点,近年来已广泛应用于考古、第四纪地质、活动构造等研究。在从事地震地质、工程地震等学科研究时,常常会面临一个十分重要的问题,即如何确定活动断层的最新活动时代。热释光测年理论和应用技术的逐步完善和发展,为解决这一问题提供了一条新的途径。本文将根据笔者近年从事热释光测定所取得的一些实际资料,来讨论热释光测年在确定断层最新活动时代中的应用以及存在的一些问题。     

汶川8.0级地质发震断层逆冲活动的地震地貌与古地震初步研究

与河流阶地相关的地震地貌包括地震阶地和阶地断错两方面。地震阶地是古地震事件的直接反映; 阶地断错则是多次古地震事件的累积效应。文章在汶川8.0级地震破裂带调查的基础上,讨论了平行断裂的河流和横穿断裂的河流两种情况下的阶地发育特征。在此基础上,应用差分GPS测量技术,分别对虹口附近的地震阶地和映秀附近阶地断错现象进行了测量。研究结果表明,虹口附近地震阶地反映了自白沙河Ⅱ级阶地形成以来发生了5次规模基本相当的断错事件; 映秀附近的阶地累积位错量反映了不同级阶地经历了不同数量的地震事件,其中,Ⅱ级阶地形成以来大致经历了5次与汶川8.0级地震位错相当的地震事件。两个地点的地震阶地和阶地位错研究得到了一致的古地震次数。本文进一步讨论了前人对该区阶地的测年数据,从而推测得到汶川8.0级地震发震断层的古地震复发间隔约为4ka。     

古地震学:活动断裂强震复发规律的研究

古地震学是活动构造学、地震地质学和构造地貌学相结合的一个分支学科,它以野外工作为基础,以史前地震的发生位置、时间及震级为研究目标,其核心是古地震事件变形的地层和地貌证据。古地震学通过运用沉积地层学、地貌学和构造地质学等研究中常用的方法和手段来识别第四纪沉积中保存的史前强震的证据并对其进行准确年代测定,弥补了历史地震和仪器记录短而大地震原地复发间隔长的局限,获得活动断裂上多次强震的时空重复特征,为评估未来地震发生概率提供基础数据。本文对古地震学的历史、研究前沿和发展趋势进行综述。首先介绍了古地震学的定义、世界和中国古地震研究的发展历史和古地震研究中的基本研究方法,重点对古地震研究的最新进展和前沿领域,如古地震探槽方法的更新、古地震事件识别证据的分级和不确定性量化评估、古地震数据对地震复发间隔和同震位移的重复规律等理论认识的贡献以及基于震害效应的古地震研究等方面的重要研究成果进行了回顾,最后对古地震研究的未来发展趋势进行了展望,认为未来古地震研究中应加强地震事件识别证据的不确定性量化方法应用,在新的测年方法上开展探索,尝试和完善虚拟现实场景下的古地震研究。在中国,尤其像华北这样历史地震文献资料较为丰富的地区,历史地震震害记录与古地震探槽开挖的结合可以拓展震例研究的丰富程度,拓宽研究思路和方法,促进对难点地区活动断裂的古地震和区域地震危险性评价工作。     

广西灵山断裂北段古地震事件初步研究

目前国内古地震研究主要集中于中国西部、华北等强震构造区,华南大陆因地处中强地震构造区,很少发生7.0级以上地震,古地震遗迹少。同时华南大陆气候湿润,雨水较多,人类改造活动频繁,古地震遗迹难以保存,鲜有与古地震研究相关的报道,广西灵山震区的古地震研究弥补了华南大陆古地震研究少的缺陷。本文采用槽探、地表破裂带分析及测年等方法,揭露了在广西灵山断裂北段曾发生至少4次地震事件,其中3次古地震事件,1次历史地震事件,时间分别为距今约>36 300、25 000、13 090、80 a(最后者即1936年6级地震),4次地震事件强度有逐渐减弱的趋势。该4次地震事件的平均重复间隔约12 073 a,比中国西部、华北等地的一些古地震复发间隔长,主要原因在于灵山震区构造活动强度相对较弱。     

民和盆地马厂塬遗址古地震与暴雨山洪泥流事件光释光测年研究

通过对青海民和盆地详细的野外调查,在民和马厂塬遗址周围首次发现多处黄土地裂缝(呈现N30°~40°W和N40°~50°E走向)分布区。详细观察可见有一层红色黏土覆盖文化层或者人类活动扰动层,并且填充了这些裂隙,判定这是古地震与暴雨山洪泥流事件的沉积记录。对马厂塬遗址边墙村南剖面两个地点相同地层单元平行采样,应用单片再生剂量法(SAR)技术对红色泥流及其上下黄土夹层进行释光(OSL)测年研究,并对这些样品等效剂量(De)值进行统计分析,获得了较为可靠的OSL年代。综合OSL年代结果、全新世黄土地层关系、考古记录及研究区马家窑文化类型的放射性14 C测年数据,确定这次古地震及暴雨山洪泥流事件发生在4.9ka BP左右,对应于马家窑文化类型(5.3~4.8ka BP)晚期。本文研究揭示了史前古地震事件与暴雨山洪泥流沉积物的OSL特征,对于马厂塬遗址环境考古和深刻认识民和盆地自然灾害的发生规律具有重要的科学意义。     

走滑断裂古地震探槽选址范例

探槽选址直接决定了古地震研究的质量,且理想探槽位置具有稀缺性。在收集82篇国内外走滑断裂古地震研究论文的基础上,分析了长序列古地震探槽选址和同震位移探槽选址的构造地貌共性特征。长序列古地震探槽一般布设在断塞塘、拉分盆地、小型湖盆、闸门脊汇水一侧及比较平缓的冲洪积扇或大型冲洪积扇末端等地貌位置。这些地貌位置的共同特征是位于连续的、较高沉积速率的沉积环境,且通常富集14C测年物质。在探槽选址的过程中,不仅要对现今沉积环境,也要对其古地理环境进行评价。然而以发掘古地震同震位移为目的的探槽选址则不同,成功的研究点往往较频繁发生侵蚀和下切事件,其中冲沟是最常见的地貌标志。探槽布设以垂直和平行探槽为主,采取逐次掘进或相间平行排列的方式开挖。由于理想探槽位置的稀缺性,所以在这些优质的探槽点一定要开展长期详细地深入研究,最大限度获得古地震事件的长序列,同时也要注意新技术和新方法的应用。     

龙门山中央断裂北川－邓家一带古地震初步研究

龙门山断裂带是否存在类似汶川5.12大地震的地质记录,是地震科学工作者所关注的科学问题之一。处于中央断裂带中段和北段分界地区的北川－邓家一带,古地震研究对认识整个龙门山断裂带的大地震复发特征有重要意义。沿北川－邓家地震地表破裂带,可能有过早期活动,并兼顾是否有较多细粒第四纪沉积物,以便能较清晰地分析、判断古地震事件以及采集测年样品,所以我们在沙坝1组、和尚坪和邓家海光6组等3个地点开挖了4个探槽,并进行了断错地貌的实测,发现了该地区明显的古地震遗迹,以及该地区特殊的正断层地表破裂样式。通过探槽和实测地貌情况与前人在龙门山中央和前山断裂带的古地震研究结果的对比分析,结果显示该地区至少发生过两次地震事件(包括5.12地震事件在内),与龙门山中央和前山断裂大部分地点已揭露的古地震事件相吻合。而通过对该地区地貌侵蚀特征与地震陡坎的高度变化分析,可以得出该地区之前的地震事件与5.12地震的大小相近。     

山西太谷断裂南段晚更新世以来的活动特征

太谷断裂为太原盆地的边界断裂,是晋中盆地研究程度较低的一条断裂。根据野外地质调查,断裂展布在黄土台地前缘,断错了盆地的洪积扇及河流阶地,是一条全新世活动的正断层。在上曹麻和北甲开挖了3个探槽,根据地层基本单元和年代学测试结果,探槽揭示了3次古地震事件,分别为8ka之后、11ka之后和17ka年之后。全新世垂直滑动速率为0.09mm/a;晚更新世以来的平均滑动速率为0.16~0.19mm/a。完善了太谷断裂的研究,为晋中盆地防震减灾提供可靠的科学依据。     

青藏铁路风火山段晚第四纪断裂活动分析

地表地质调查发现,第四纪期间在风火山逆冲-褶皱构造带以发生近东西向的伸展变形为特征。在该构造带中形成切割早期近东西向挤压变形构造带、指示近东西向伸展变形、整体沿北60°东向展布的二道沟断陷盆地。断裂活动的地质、地貌证据表明,控制该盆地晚第四纪断陷的主边界断裂位于其北缘,是一条断续延伸达24 km左右、可能兼具左旋走滑性质的正断层。根据该区晚第四纪沉积物的分布和时代,并对断裂所错动的晚第四纪地质-地貌体进行初步的年代学分析,可以初步断定该断裂的晚第四纪垂直活动速率应该介于0.2~0.4 mm/a之间。     

Faulting and folding in quaternary deposits of Tehran’s piedmont (Iran)

Tehran lies on the southern flank of the Central Alborz, an active mountain belt characterized by many historical earthquakes, some of which have affected Tehran itself. The border between the Alborz Mountain and the Tehran’s piedmont (northern part of Tehran City) is marked by the North Tehran Fault (NTF), dividing the Eocene rock formation from the alluvial units of different ages (Early Pleistocene to the recent alluvium). A detail mapping of the piedmont, combined with structural study reveal that two active thrust faults (situated south of the NTF) are of importance for hazard assessment of the City. The geomorphological evidences along the NTF are not in agreement with an active fault, indicating that the fault activity may have been shifted southward. Furthermore differentiation of newly recognized alluvial units and their inferred ages, together with the mapped fault pattern permit us to characterize the Quaternary deformation. The Late Pleistocene alluvial deposits consist of three alluvial fans among them the youngest one together with the modern alluvial fan defines the Holocene deposit. The present deformation in the piedmont is accommodated along vertically left-lateral strike-slip faults and low-angle thrust faults trending in range from N070 to N110E.     

IRS-P5影像提取DEM技术在大青山山前断裂古地震研究的应用

以内蒙古大青山山前断裂中间三段的IRS-P5全色立体像对为例生成DEM,利用检查点法对DEM进行精度评定,DEM的高程精度能达到1:10 000地形图山地和高山地测图中误差要求。在DEM数据中提取了横穿断裂的25条冲沟,并在冲沟纵剖面中提取了该断裂在全新世活动形成的裂点。在从左到右三段断裂上升盘的冲沟中分别识别出6、5和3级裂点序列。通过土右西段和土左西段最新一级裂点后退距离和公元849年地震距今时间,分别计算了这两段上各条冲沟最新一级裂点的后退速率,并以此速率作为各条冲沟裂点的后退速率。利用土右西和土左西两条冲沟最新一级裂点的后退速率平均值作为毕克齐段冲沟裂点后退速率。结合三段上各条冲沟裂点后退距离,分别得到断裂上升盘冲沟各级裂点形成时间,从而得到三段断裂全新世古地震事件序列。本研究得到的大青山山前断裂中间三段全新世古地震序列与前人通过探槽开挖和利用断层下降盘全新世古土壤揭露的古地震序列能够很好地对比。     

Late Quaternary Activity of the Huashan Piedmont Fault and Associated Hazards in the Southeastern Weihe Graben, Central China

The Weihe Graben is not only an important Cenozoic fault basin in China but also a significant active seismic zone. The Huashan piedmont fault is an important active fault on the southeast side of the Weihe Graben and has been highly active since the Cenozoic. The well–known Great Huaxian County Earthquake of 1556 occurred on the Huashan piedmont fault. This earthquake, which claimed the lives of approximately 830000 people, is one of the few large earthquakes known to have occurred on a high–angle normal fault. The Huashan piedmont fault is a typical active normal fault that can be used to study tectonic activity and the associated hazards. In this study, the types and characteristics of late Quaternary deformation along this fault are discussed from geological investigations, historical research and comprehensive analysis. On the basis of its characteristics and activity, the fault can be divided into three sections, namely eastern, central and western. The eastern and western sections display normal slip. Intense deformation has occurred along the two sections during the Quaternary; however, no deformation has occurred during the Holocene. The central section has experienced significant high–angle normal fault activity during the Quaternary, including the Holocene. Holocene alluvial fans and loess cut by the fault have been identified at the mouths of many stream valleys of the Huashan Mountains along the central section of the Huashan piedmont fault zone. Of the three sections of the Huashan piedmont fault, the central section is the most active and was very active during the late Quaternary. The rate of normal dip–slip was 1.67–2.71±0.11 mm/a in the Holocene and 0.61±0.15 mm/a during the Mid–Late Pleistocene. As is typical of normal faults, the late Quaternary activity of the Huashan piedmont fault has produced a set of disasters, which include frequent earthquakes, collapses, landslides, mudslides and ground fissures. Ground fissures mainly occur on the hanging–wall of the Huashan piedmont fault, with landslides, collapses and mudslides occurring on the footwall.     

内蒙古大青山山前断裂带构造变形特征

大青山山前断裂带沿大青山山前呈近东西方向展布,是河套新生代断陷盆地形成的主要控制断裂,由一系向南倾斜的阶梯状高角度断层组成。断裂带活动以北升南降的垂直差异运动为主,具有长期活动发展演化历史。该断裂带在白垩纪时期开始形成,其活动可划分为5 个演化阶段: 早白垩世初始形成阶段、古近纪-新近纪、早中更新世、晚更新世和全新世构造变形阶段。该断裂带的形成受区域构造应力场控制,是区域上南北向伸展而形成的近东西方向张性正断层。     

西藏安多-错那湖地堑的第四纪地质、断裂活动及其运动学特征分析

地表调查和初步的沉积物年代测试结果表明,晚第四纪期间,在安多-错那地堑中主要发育了分别形成于44.2kaB.P.和9～7kaB.P.左右的两套湖泊沉积物和约42kaB.P.以来的5套冲、洪积物。在安多-错那地堑的边界主要发育了包括安多南缘断裂、北缘断裂、错那湖东缘断裂和西缘断裂共4条第四纪正断层。其中活动强度最大的为安多北缘断裂,其第四纪最小垂直活动速率为0.24±0.02mm/a;其次为安多南缘断裂和错那湖东、西两侧边界断裂,它们的最小垂直速率分别为0.19mm/a,0.12～0.16mm/a和0.10～0.12mm/a。晚第四纪以来的断裂活动主要集中在平均垂直活动速率为0.41±0.22mm/a的安多北缘断裂带的西段。安多及邻区现今的地表构造格局及断裂带的几何学和运动学特征符合近南北向地壳缩短背景下由于近东西向伸展变形而引发的菱形断块发育模式。根据断层的活动速率估算结果,晚第四纪期间安多-错那地堑的平均伸展速率为0.25±0.15mm/a,而整个羌塘块体总的东西向伸展变形速率可能达到11±8mm/a。     

西藏当雄-羊八井盆地的第四纪地质与断裂活动研究

在当雄-羊八井盆地进行的详细地质填图工作表明,该盆地中堆积了上新世或早更新世以来多套不同成因的沉积物。其中最显著的是形成于约700~500kaB.P.、250~125kaB.P.和75~12kaB.P.等三个阶段的冰川和冰水沉积物,它们指示念青唐古拉山地区在中更新世以来曾有过三次冰期。对念青唐古拉山东南麓断裂带的研究表明,该断裂带包含了三条次级断层带,它们具有不断向盆地内部迁移和多期活动的特点,其中中更新世以来的几次重要活动分别发生在700~500kaB.P.、350~220 kaB.P.、140kaB.P.和70~50kaB.P.。断裂带错动中更新世以来地层所形成的断层崖高度随着地层时代的变新发生系统地减小,指示该断裂的垂直活动速率介于0.4mm/a~2mm/a之间,其中第四纪期间的长期的平均垂直活动速率为1.1±0.3mm/a,而全新世期间的垂直活动速率为1.4±0.6mm/a.      

Neotectonics of Boconó fault, Western Venezuela

Neotectonic morphologic evidence along the Boconó fault (with a mapped length of 500 km) consists of the typical features found along strike-slip faults; offset alluvium and drainage, shutterridges, closed depressions, sag ponds and marshes, fault scarps and trenches, triangular facets, and zones of mylonite and fault gouge. Evidence on fault planes, such as slickensides, suggests a predominant strike-slip displacement, and morphologic evidence suggests that this offset is right-lateral, with a magnitude of 60–100 m during the Holocene, and of several kilometers during the Quaternary. Calculations based on different empirical relationships suggest maximum expected Richter magnitudes of 7.2–7.9 for earthquakes along the fault (using rupture length estimates) and probable intervals of less than 200 years for events of magnitude 8 (using observed total displacement during the Holocene).