柴达木盆地北缘断裂锡铁山-阿木尼克山段第四纪晚期古地震活动性

柴达木盆地北缘断裂带是青藏高原北部的一条区域性活动断裂带,构成了柴达木盆地北部和祁连山的边界断裂,研究其第四纪晚期古地震活动对于理解柴达木盆地北缘断裂带地震复发周期、地震危险性等具有重要意义。通过地质考察、遥感解译、探槽开挖及OSL地质测年、古地震期次分析等,对柴达木盆地北缘断裂(锡铁山-阿木尼克山段)古地震事件进行了研究。研究表明:探槽剖面共揭露了5次比较可靠的古地震事件,发震时间分别为:事件E1距今约60 a;事件E23.1±0.3~3.4±0.3 ka;事件E37.5±0.3~8.1±0.3 ka;事件E410.1±0.4~11.4±0.4 ka;事件E512.1±0.4~12.8±0.4 ka。利用古地震逐次限定法认为柴达木盆地北缘断裂(锡铁山-阿木尼克山段)地震复发周期为2.6~3.4 ka。阿木尼克山段最新离逝时间为60年前,锡铁山段最新离逝时间为3.1±0.3 ka,分析认为柴达木盆地北缘断裂锡铁山段未来遭遇破坏性地震的可能性大于阿木尼克山段。该结果可以更好地了解柴达木盆地北缘断裂的古地震期次、复发间隔等,对地震预报预测及评价该断裂未来地震危险性具有一定的指导意义。

基于GNSS的西秦岭北缘断裂带现今活动特征研究

基于1999~2007年、2009~2013年、2013~2017年和2017~2021年共4期GNSS地壳运动速度场构建GNSS速度剖面,分析西秦岭北缘断裂带各次级断裂现今地壳差异运动特征,并进一步建立负位错模型反演获取各次级断裂现今闭锁程度与滑动亏损速率。结果表明:1)西秦岭北缘断裂带现今整体呈现出以左旋走滑为主、兼逆冲挤压的活动特征。2)1999~2007年,锅麻滩段和天水-宝鸡段整体处于强闭锁状态,漳县段和鸳凤段仅部分区段闭锁且闭锁程度较低,闭锁深度也较浅;2009~2013年,西秦岭北缘断裂带中段闭锁程度有所减弱,鸳凤段东部与天水-宝鸡段东部由较强闭锁转变为蠕滑状态,锅麻滩段和天水-宝鸡段中西部依然呈强闭锁状态;2013~2017年,西秦岭北缘断裂带整体处于较强闭锁状态,仅天水-宝鸡段东部呈蠕滑状态;2017~2021年,锅麻滩段中西部、漳县段、鸳凤段东部和天水-宝鸡段中部处于较强闭锁状态,鸳凤段中西部与天水-宝鸡段西部则呈蠕滑状态。3)各次级断裂滑动亏损速率整体分布特征与断裂闭锁程度基本一致。西秦岭北缘断裂带锅麻滩段和天水-宝鸡段中部现今处于较强闭锁状态,具有较强的应变能累积背景。

利用GPS数据反演柴北缘断裂带现今闭锁程度与滑动亏损

柴北缘断裂带是青藏高原东北缘的重要地质边界,几何形态复杂。目前少有针对区域整体断层现今闭锁程度与滑动亏损的研究。本文收集并融合得到了较为密集的区域GPS数据,建立了包括赛什腾-绿梁山断裂段、锡铁山-阿木尼克山-牦牛山断裂段、北鄂拉山断裂段、南鄂拉山断裂段及阿克塞-德令哈块体、柴达木块体、鄂拉山块体的几何模型,采用负位错模型反演研究了柴北缘断裂带的现今闭锁程度与滑动亏损。结果表明:赛什腾-绿梁山断裂段闭锁程度和滑动亏损从中部(15 km深度内平均闭锁系数约0.7)向两端逐渐减小;锡铁山-阿木尼克山-牦牛山断裂段闭锁程度和滑动亏损从西北向东南均逐渐增大,中部和东南端15 km深度内平均闭锁系数约0.99,平均滑动亏损约3.34 mm/a和3.80 mm/a;北鄂拉山断裂段最北端闭锁深度较浅,中部和南端闭锁深度较深(约19 km),中部滑动亏损较大;南鄂拉山断裂段两端闭锁深度达20 km(15 km深度内平均闭锁系数约0.9和0.99),中部闭锁深度较浅,北端滑动亏损较大。综合反演结果与历史地震分布分析,锡铁山-阿木尼克山-牦牛山断裂段中部和东南端、北鄂拉山断裂段中部、南鄂拉山断裂段北端地震危险性可能较高,须加以关注。

西秦岭北缘断裂带土壤气定点观测台站建设分析

介绍西秦岭北缘断裂带土壤气观测台站的设计思路、建设内容以及运行情况,并通过一年来观测数据的分析认为,各观测台站断层土壤气体背景值稳定,观测数据合理可靠,且3个观测站同一测项的变化形态具有相似性、同步性,并在榆中M_(S)3.6、玛多M_(S)7.4和门源M_(S)6.9地震前出现同步异常响应,表明西秦岭北缘断裂带土壤气具有反映区域构造应力变化的潜力。同时断层土壤气定点观测台站的建设方案与技术指标为后期组建断层土壤气观测台网提供借鉴和参考,为进一步推广应用奠定良好基础。

怀涿盆地北缘断裂带土壤气体地球化学特征

在河北怀涿盆地的郝家坡和小水峪布设两条测线开展了四期土壤气Rn,CO_(2)和Hg的浓度测量,并基于此研究该盆地北缘断裂带南西段和北东段土壤气地球化学特征的空间分布差异及其与断裂活动的关系。结果显示:郝家坡剖面土壤气Rn, CO_(2)和Hg的浓度平均值分别为8 371.16 Bq/m^(3),0.85%和14.82 ng/m^(3);小水峪剖面土壤气Rn,CO_(2)和Hg的浓度平均值分别为2 813.18 Bq/m^(3),0.42%和13.08 ng/m^(3),可见郝家坡地区土壤气Rn,CO_(2)和Hg的浓度平均值均高于小水峪地区,这种浓度空间分布的差异性可能是断裂活动性和断裂破碎程度不同所致。对区域土壤Hg浓度(total mercury,简称为THg)与土壤气测量浓度的对比分析可知,深层THg浓度与土壤气Rn,CO_(2)和Hg浓度在空间分布上具有一定的一致性,且高值异常点分布于断裂带附近。结合区域定点前兆观测数据及地震活动性分析认为,该断裂目前活动水平相对较弱。结果表明,利用土壤气浓度的分布情况探测该区域隐伏断裂的浅层位置具有一定可行性,同时土壤气浓度连续观测对判定该区域断裂的活动性具有一定指示意义。

阳原盆地北缘断裂带中段土壤气体地球化学特征与断裂活动性

有研究认为1989年和1991年阳原盆地西侧冀晋交界附近发生的2次中强地震震群导致盆地东侧应力随之调整,意味着阳原盆地开启了新的地震活跃周期。盆地东侧地震活动主要集中在盆地北缘断裂附近,其中段大蟒沟至台家庄为该北缘断裂最活动段,该断裂带的最新活动情况对于震情形势分析具有重要意义。本研究在河北阳原盆地北缘断裂带中段的大蟒沟、姚家庄、南口村、台家庄布设了4条测线开展2期Rn、CO 2及Hg浓度测量,在南口村、台家庄剖面开展一期土壤化学成分分析,以研究该盆地北缘断裂带中段土壤气体地球化学特征空间差异及其与断裂活动的关系。结果表明:气体浓度高值点分布在断层陡坎、破碎带上,利用断层气在该区域探测隐伏断裂的浅层位置具有可行性;南口村剖面土壤气体释放强度相对高于其他剖面,这种浓度空间分布差异性可能是由于地质构造结构与断裂活动性引起的断裂破碎程度不同所致;土壤中总汞(THg)含量与气体浓度空间分布上具有一定吻合性,基于土壤中总有机碳(TOC)能够吸附Hg元素的特征,THg浓度分布特征能反映一段时间内断层活动状态;结合断裂带周边定点前兆连续观测数据及地震活动性分析认为,该断裂目前活动水平相对较弱。

西秦岭北缘断裂带断层土壤气观测分析

对西秦岭北缘断裂带定点台站(马窑、毛集、原家庄)断层土壤气氡、二氧化碳、痕量氢、甲烷观测资料使用正常动态分析方法,从潮汐、气温、气压、降雨方面进行对比分析。分析结果表明:断层土壤气体背景值稳定,与气温呈正相关,与气压呈负相关;断层土壤气能够反应固体潮潮汐变化;气氡、痕量氢和甲烷在地震前表现出明显的临震特点。

西秦岭北缘断裂破裂分段与地震危险性评估

根据最新地质考察和历史地震考证结果,西秦岭北缘断裂带从东到西可划分为宝鸡、天水、武山、漳县、黄香沟和锅麻滩共6个次级断裂段。上述断裂既具有单段破裂,又具有多段组合破裂的特征。利用时间相依的地震潜势概率评估方法,对这6个单段分别进行地震危险性概率评估,其中黄香沟段和漳县段发生单段破裂的可能性最大,天水段发生单段破裂的概率次之。若发生组合破裂,黄香沟段和漳县段组合破裂可能性大。同时,根据沿断裂带的b值扫描图像分析结果显示,黄香沟段和天水附近应力积累较高,这两个地区应是未来发生强震的主要段落,值得关注。

关于河西走廊盆地榆木山北缘断裂晚第四纪活动特征的新认识

榆木山北缘活动断裂属于河西走廊中段盆地内的次级隆起——榆木山隆起北侧断裂系的组成部分,它位于榆木山北缘断裂北侧山前,是与榆木山隆起有成生联系、活动时间很新的现代活动断裂。榆木山北缘活动断裂呈向北北东略微凸出的弧形,走向总体为北西向,倾向南西,自南东向北西走向由北西向渐变为北西西向,甚至近东西向,倾角自中等—低角度,东段较陡。榆木山北缘断裂的活动性质在剖面上表现为以南西盘向上逆冲为主,水平位移不明显,特别是中段的石炭口—窑儿沟口一带,在向南缓倾的主逆冲上盘往往发育反向逆冲断层,并导致上更新统砂砾层发生牵引褶皱。该断裂在距今13.1～13.3ka之间和距今3～5ka期间发生过2次明显的新构造活动。

甘肃马衔山北缘断裂西北段几何结构及其新活动

甘肃马衔山北缘断裂在大地构造上属昆仑—祁连—秦岭加里东-华力西造山系,其西北段位于兰州中生代盆地内部。通过对该段的1∶10000条带状地质填图,弄清了其几何结构,获取了新活动时代、活动性质的若干地质地貌证据和年龄证据。结果表明,该段断裂由咸水沟—马泉沟、新城沟和青石咀3小段构成,其中咸水沟—马泉沟小段晚更新世—全新世活动,活动性质以左旋走滑为主,新城沟和青石咀两小段晚更新世以来未见活动。全新世晚期以来,咸水沟—马泉沟小段的左旋位移量5～8m,位移速率0.5～1.72mm/a。

酒泉盆地北侧金塔南山北缘断裂西段全新世活动特征

金塔南山北缘断裂是酒泉盆地北侧的一条重要的活动断裂,断裂西起梧桐墩西北,向东经长山、瓜勾山、鸳鸯池水库、大口子山到红墩以西,长约60km,走向近东西,倾向北或南,倾角60°～80°。断裂活动方式以挤压逆冲为主,兼有左旋走滑特征。通过对现场断错地貌的调查和探槽开挖,发现金塔南山北缘断裂西段晚第四纪活动强烈,并有古地震发生。

西秦岭北缘断裂带黄香沟段晚第四纪活动表现与滑动速率

文章对西秦岭北缘断裂带黄香沟段的沉积建造、构造地貌等开展了野外调查与研究。冲沟位错、断裂剖面、山脊位错、线性槽地、洪积扇变形与断塞塘等详细的构造地貌分析,显示断裂带在黄香沟段晚第四纪具有较强的活动性,以左旋走滑兼有倾滑分量为特征。根据其中两条晚更新世末期以来的冲沟左旋水平位错平均值30.5±3.0m,及其14C限定的冲沟发生位错的年龄为13480±240aB.P.,获得断裂晚第四纪的水平滑动速率为2.3±0.2mm/a。同时,由断裂位错洪积扇形成的1.05±0.30m垂直位移量,与该期洪积扇形成的14C年龄3690±100aB.P.,估算了断裂晚第四纪的垂直滑动速率为0.28±0.08mm/a。

西秦岭北缘断裂带黄香沟段晚第四纪水平位移特征及其微地貌响应

西秦岭北缘断裂带是青藏高原东北部一条左旋走滑为主的活动断裂带，其在黄香沟一段活动性较强，活动现象典型。对沿断裂带分布的地貌、地质体等晚第四纪位移量的研究表明，在黄香沟一带，断裂晚更新世晚期以来的水平位移量最大为40～60m；最小为6～8m，可能是一次滑动事件的特征位错量。断裂带上的位移具有分组特征，各组位移值之间具有6～8m的稳定增量。位移值的分组性和增量特征反映了该段断裂具有特征地震的活动特征，而7组位错值则反映了断裂7次特征活动事件。关于黄香沟一带与断裂相关的微地貌分析，也获得了大致相对应的事件次数。并由此初步推测，晚更新世晚期以来，该断裂带有过多次强烈活动，活动期次明显。

西秦岭北缘断裂带特征地震平均复发间隔的确定和地震危险性评价

时间相依的地震危险性概率评估方法是最近 10a来逐渐发展起来的 ,是一种将已获得的定量地质资料运用于活动断裂中—长期地震潜势概率评估的方法 ,从而使得在缺乏历史记载或仪器记录资料 ,但已获得断层平均滑动速率、同震位错、古地震年代序列等资料的活动断裂段上评估未来的发震概率成为可能。在定量计算活动断裂未来地震危险性的过程中 ,作为输入参数之一的特征地震平均复发间隔是一个至关重要的参数 ,它的确定将直接影响到概率计算的结果。对研究断裂上已获得的历史地震资料 (H)、地质资料 (G)和古地震资料 (P) ,笔者采用了时间可预报 (T)和准周期 (Q)两种模式分别计算其平均复发间隔 ,比单一的只假定一种复发模式计算更具有完善性和可靠性。在叙述该方法的同时 ,以西秦岭北缘断裂为例 ,详细阐述了该断裂上特征地震平均复发间隔的确定 ,并在此基础上对西秦岭北缘断裂未来地震潜势作了定量评估。

西秦岭北缘断裂带漳县—车厂断层的结构及构造演化

西秦岭北缘断裂带是青藏高原东北缘主要构造边界断裂带之一,其构造变形历史和运动学特征研究可以为西秦岭中新生代构造过程和印度—亚洲板块碰撞动力学的远程构造响应提供约束。漳县—车厂断层是西秦岭北缘断裂带的重要组成部分,通过对工程开挖所揭露的断层带内丰富构造现象的观测与分析,至少可以辨别出3期性质、规模、运动学特征各异的构造变形事件。第一期为向北北东陡倾的伸展正断层作用;第二期为向南南西倾的由南向北的逆冲断层作用;第三期为沿近直立断面左旋走滑作用。尽管每期变形的时代尚缺乏构造物质测年的约束,但根据其与白垩系、新近系的空间关系以及已有第四纪以来沿断层地貌位错和相关沉积物测年以及地震活动历史研究对断层左旋走滑作用的时代约束,认为第一期伸展正断层作用起始于早白垩纪,可能持续到渐新世;第二期向北逆冲断层作用起始于渐新世初,可能持续到早第四纪;第三期左旋走滑断层作用起始于晚第四纪,持续至今。漳县—车厂断层是一条典型的多期变形的脆性断层,其变形特征与历史,如果代表了西秦岭北缘断裂带特征与构造变形过程,那么现今西秦岭北缘断裂带仅是起始于早白垩纪、新生的脆性断裂带,并非是印支主造山期大规模韧性逆冲推覆作用的边界断层。

柴达木盆地北缘断裂(锡铁山段)的构造地貌特征与晚第四纪活动速率

柴达木盆地北缘断裂是控制柴达木盆地东北部的边界活动断裂,对其晚第四纪的活动性进行研究对于理解南祁连山地区的应变分配模式以及该地区断裂向柴达木盆地内部的挤压扩展过程具有重要意义。文中通过遥感解译、地质考察、开挖探槽、GPS地形剖面测量及OSL测年等开展了相关研究,结果表明:柴达木盆地北缘断裂锡铁山段的遥感影像线性特征明显,存在一系列断层陡坎、断层三角面、水系扭错等地貌现象,是一条以走滑为主、逆冲为辅的全新世活动断裂。综合分析锡铁山镇西和全集河东2处不同期次洪积扇的垂直位错以及相应地貌面的年龄,并通过实测该区地貌面的水平、垂直位错数据,得到该断裂全新世晚期(3.2ka BP)以来的水平滑动速率为1.81~2.1mm/a,平均逆冲速率为0.33~0.38mm/a。

伊通盆地西北缘断裂带的性质

以往对伊通盆地西北缘的断裂性质问题认识不清,严重制约了该地区的油气勘探工作。综合利用钻井、露头岩心及地球物理资料,确立了伊通盆地西北缘断裂带在古近纪右行走滑伸展之后、新近纪以来为挤压性质,并发育一系列逆断层及相关褶皱等构造。存在挤压作用的主要依据有以下4点:(1)在靠近西北缘边界的探井岩心中,地层大幅度倾斜或近于直立;(2)盆地西北缘露头出现大量挤压形成的褶皱构造;(3)盆地西北缘地震剖面上普遍存在逆冲构造和花状构造特征;(4)重、磁、电资料也表明盆地西北缘存在挤压现象。勘探证实,伊通盆地西北缘断裂带的挤压性质及伴生构造特征有利于油气的运聚和成藏。该认识有力地指导了伊通盆地的油气勘探,同时也对整个郯庐断裂带东北段的油气勘探战略具指导意义。

西秦岭北缘断裂带的位移累积滑动亏损特征及其破裂分段性研究

根据西秦岭北缘断裂带的水平位移分组特征， 定量计算了断裂端部和不连续部位的位移累积滑动亏损率， 同时结合断裂带上的障碍体规模， 滑动速率的差异， 历史地震及古地震特征等， 对断裂带进行了破裂分段性研究。结果表明， 西秦岭北缘断裂带可以划分为鸳凤断裂、漳县断裂、锅麻滩断裂３ 条一级破裂段， ６ 条二级破裂段。

榆木山北缘断裂古地震特征研究

榆木山北缘断裂位于祁连山主体山系以北的榆木山北部边缘。断裂活动形成一系列沿山前发育的断层陡坎。通过探槽剖面对发生在该断裂带上的古地震事件进行了分析,大致可以确定全新世以来的2次古地震事件。事件Ⅰ的年代为距今(4.066±0.086)ka;事件Ⅱ为距今(6.852±0.102)ka至(6.107±0.082)ka之间。该断裂的最后一次古地震事件发生在距今(4.066±0.086)ka,并非公元180年表氏71/2级地震的发震断裂。

西秦岭北缘断裂带断层气浓度空间分布特征与强震危险性分析

以西秦岭北缘断裂带不同段断层气Hg、Rn浓度空间分布特征分析为基础、通过对历史大震背景、现今地震活动影像以及b值空间分布特征的对比分析,从地球化学的角度,对西秦岭北缘断裂带不同段落的活动习性进行深入探讨,并识别出该断裂带潜在大震危险区段。可为未来地震趋势判定及震情跟踪提供重要的基础资料。