山西忻定盆地断层崩积楔OSL年龄及其对古地震事件的指示意义

断层陡坎崩积楔是断层活动的直接产物,是古地震事件的重要证据。对于崩积楔的准确定年是解决古地震事件的关键。近几年得益于释光技术与方法的发展,简单多片再生法(SMAR)已成功应用于130 ka以来黄土类型沉积物的定年。以山西忻定盆地五台山北麓南峪口探槽为例,对该探槽中的两期崩积楔(D1、D2)各个部位不同类型沉积物进行系统采样,对样品采用细颗粒石英(4~11μm)简单多片再生法(SMAR)进行光释光(OSL)测年,根据光释光年龄,得出如下认识:(1)D1、D2崩积楔演化过程与常规的正断层崩积楔演化模式有些差别;(2)D1崩积楔古地形面由断层处向外延伸堆积而成,D2崩积楔古地形面由水平堆积形成,且较D1厚;(3)D1崩塌结束后经历较强的水流作用;(4)两次古地震事件分别发生于(42.77±2.46)^(61.72±2.82)ka、(32.80±2.87)^(47.92±0.94)ka,时间间隔为10~15 ka。

断层崩积楔单片再生法光释光测年:以山西忻定盆地西田探槽为例

为了研究断层崩积楔各部位沉积物光释光信号晒退情况及崩积楔形成年龄,利用中颗粒石英（63~90μm）单片再生法（SAR）对山西忻定盆地西田探槽断层崩积楔3个部位的4个样品进行光释光（OSL）定年。选择一代表性样品（08-OSL-22）进行等效剂量（DE）、LN/TN、循环比率、回授率与预热温度的关系分析,结果表明预热温度260℃、预热时间10 s为样品最佳预热条件。4个样品的测片循环比率基本在0.9~1.1之间,回授率均小于5%,表明所采用的中颗粒SAR法流程可以很好地校正测量过程中产生的释光感量变化,其等效剂量可信。利用等效剂量分布直方图和累积频率图,发现古地形面和坡积物的样品晒退均匀,崩积层样品则较差。对于晒退较差的样品利用累积频率法得到其等效剂量,从而得到崩积楔的近似年龄。最后获得该期崩积楔的形成年龄为（27.09±0.71）ka。

正断层崩积楔粒度特征及沉积环境

通过对崩积楔沉积物进行粒度特征分析,研究崩积楔形成时的沉积条件和环境特征。沿系舟山北麓断裂,具体分析了水峪剖面、湖村剖面上各期崩积楔共21个样品的粒度及粒度参数。在崩积楔体中,砾、砂、黏土等各个粒级均有较大范围的分布,其中砾级总体概率含量达50%～70%。粒度分布为多峰态,分选差,偏度为极正偏,尖峰度>1,说明崩积楔是以砾级为主体的非均一性混杂堆积。崩积楔样品与作为物源的断层下盘样品的粒度分析对比表明,作为一种近源堆积,崩积楔的粒度特征与其下盘沉积物在粒度分布上有一定的继承性。

临潼-长安断裂上断层崩积楔光释光测年的探讨

选择西安临潼-长安断裂带上韩峪乡范家村剖面的一个典型崩积楔样品进行测试,用3种不同的释光测试方法测出了9个不同的年龄数据。根据地层信息和矿物的释光生长曲线确定只有采用混合矿物简单多片再生法、纯石英矿物简单多片再生法以及纯石英矿物单片再生法的光释光测年法所得结果更接近于崩积楔的真实年龄。这些断层崩积楔年龄接近于围岩的形成年龄,并不能代表真正意义上的断层活动时代。因此,断层崩积楔年龄光释光测年结果无法给出该断层最真实的活动时代。

史前古地震的逆断层崩积楔

断层崖崩积楔也可用于逆断层古地震研究，但逆断层崩积楔更复杂．逆断层崩积楔体亦成三角形，远离断层崩积楔逐渐尖灭；崩积楔楔体垂边有时完全与逆断层接触，有时下段为逆断层，上段为断层崖崩落后的剥离面；崩积楔近断层处及下部砾石、块石增多，砾径增大．从天山山前活动逆断裂－背斜带中的实例出发，研究了逆断层崩积楔的特征，并讨论了其形成过程及其与逆断层的关系．逆断层断层崖形成后很不稳定，首先垮落的崩积物堆积于断层崖下及崩积楔底部，断层崖上部剥离面和早期崩积物顶面共同形成断层崖崖坡，若后期崩积楔物质完全覆盖早期崩积物和剥离面，则会形成由上部剥离面和下部逆断层共同组成折线状的崩积楔垂边，若断层崖上段剥离而未被后期崩积物覆盖，一直处于继续剥蚀过程之中，则崩积楔的垂边只与逆断层相关．一个逆断层崩积楔代表了一次断层错动或一次古地震事件，但逆断层崩积楔的高度常不能真实反映断层垂直错动的幅度．

北京延庆断层崩积物记录的古地震事件释光测年研究

对北京延庆西羊房古地震探槽西壁采集的 10个崩积物和坡面沉积物样品进行了细颗粒 (4～ 11μm)多测片的红外释光 (IRSL)和绿光释光 (GLSL)测年。其中 4个样品既在中国地震局地质研究所用Daybreak仪器作了测量 ,也在澳大利亚Adelaide大学物理系用Ris 仪器作测量 ,其结果基本一致。该探槽剖面见 4个断层崩积楔 ,可视为 4次古地震事件的记录。释光测年表明 ,最新一个崩积楔有可能是公元 2 94年延庆东居庸村 6级地震的地质记录 ,大约在 1 7～2 0kaBP或 1 7～ 2 4kaBP期间至少有两次强烈地震事件。本文还对比了细颗粒GLSL与IRSL的测年结果。

楔状构造 一种重要的第四纪环境标志

楔状构造是第四纪地层中较常见的一种现象,其成因复杂,具有丰富的环境信息.本文根据笔者的研究和认识,对已认识的楔形构造进行了分类,并对其形成、特征和环境意义以及区别标志作了初步的归纳和分析.

夏垫断裂带古地震事件在断塞塘沉积物中的响应

文中通过断层坎前崩积楔、断塞塘这类古地震识别标志,分析了夏垫断裂的古地震事件,讨论了古地震形成的断塞塘沉积物的岩性组合与沉积演化规律。以三河-平谷MS8.0地震地表破裂带作为研究区,以倾滑为主的发震断层形成的断塞塘沉积作为主要研究对象,利用崩积楔、断塞塘沉积识别古地震事件,结合第四纪年代学数据在夏垫断裂潘各庄探槽中识别出自晚更新世25~12kaBP以来的4次古地震事件。通过地表高程测量和钻孔探测确定断塞塘的展布规模和充填序列,利用探槽揭露断塞塘充填的地层序列和岩性组合关系,并基于此分析了古地震事件发生后在发震断裂附近形成的断塞塘沉积垂向上的3个变化阶段。研究表明,断塞塘沉积充填序列自下而上由崩积楔及其形成的冲刷面或不整合面、细碎屑堆积物(含生物碎屑)以及古土壤组成。

夏垫断裂大胡庄探槽古地震事件分析

夏垫断裂是北京平原区内1条极为重要的隐伏活动断裂,同时也是1679年三河—平谷MS8.0地震的发震断层。为获取该断裂完整的古地震序列,主要开展了2方面工作:(1)以大胡庄探槽原始资料为基础,重新对探槽进行了解译,共识别出3个埋藏古土壤,6个崩积楔和1次砂土液化现象;(2)结合该断裂其它部位探槽揭示的古地震事件,通过对比各探槽标志性地层,建立不同探槽中古地震事件在同一时间轴上的联系,得到夏垫断裂完整的古地震序列。结果表明:距今31 ka以来,夏垫断裂共发生过11次古地震事件,古地震平均复发间隔约为2.8ka,但距今25~15 ka存在1个古地震丛集期,丛集期内共发生5次强震,平均复发间隔约为2.0 ka,反映出夏垫断裂活动性存在阶段性的差异。

郯庐断裂带泗县徐井段晚第四纪新活动的宏微观现象初步研究

探槽揭示,郯庐断裂带安徽泗县徐井一带第四纪以来的新活动表现为逆断型崩积楔、张裂楔、碎裂流和地震断层。根据现场分析初步认为,中更新统沉积后,探槽所在部位先遭受挤压,晚白垩世砖红色砂岩自西向东上冲垮塌到中更新世沉积之上,形成逆断型崩积楔-1;接着发生张性断裂活动,形成开口向上的张裂楔;随后,所在部位又遭受挤压,沿张裂楔的东边界断面挤压逆冲活动产生碎屑物质上抛流动,形成逆断型崩积楔-2;其上逐步形成更新沉积,当黑土层堆积以后,再次遭受挤压,使得断面上下黑土层堆积厚度显现差异。这表明中更新统沉积以后,断裂曾先后发生挤压-引张-挤压-挤压共4次活动,最新活动在全新世早期。根据逆断型崩积楔、张裂楔和地震断层等的成因,这几次活动应属高速粘滑活动,对应几次强烈的史前地震活动事件。上述认识部分得到原态微观观测分析结果的证实。

地震断错地貌

大地震产生的断错,能改变震前的地表形态,这种改造后新出现的地形景观称为地震断错地貌。地震断错地貌可分为地震断层崖、地震断错——挠曲崖、地震断错水系和地震断错台地四类。研究地震断错的相关堆积时,发现逆推断层崖也有崩积楔。提出的崩积楔发育模式与正断层崖的发育模式截然不同。

山西侯马—河津一带西汉初期的强烈地震

1989年至1987年间,在国家地震局招标合同项目《全新世古地震的研究方法和确定标志》工作中,笔者在山西省侯马至河津一带,发现了大规模地震断层和许多古地震遗迹。本文就是在此基础上,对黄土中的古地震遗迹进行了总结,分析研究了古地震的分布和特征,讨论了侯马至河津一带西汉初期强震的规模和震中。

新近发现公元512年大地震的遗迹

最近，在大同一阳高地震区工作时，发现了公元512年大地震的发震断层，这条断层东起阳高县三十里堡一带，经下深井、砂板梁、吉家庄、大头顶、于咀、北马庄、古城等地，直到恒山北麓。