德钦—中甸—大具断裂晚第四纪活动的地质与地貌表现

根据野外地质、地貌调查结果,重点论述了德钦-中旬-大具断裂的几何展布、运动性质和最新活动时代.该断裂多处断错了晚更新世及全新世地层,具明显的右旋走滑兼正断性质,最新活动时代为晚更新世至全新世,水平滑动速率为1.7 ～2.0 mm/a,垂直滑动速率为0.6～0.7 mm/a.该断裂是川滇菱形块体西北边缘的一条重要的NW向走滑断裂,它与金沙江断裂带一起,共同构成了川滇菱形块体西北边界.

德钦—中甸断裂北西段全新世地震活动证据

在高分辨率遥感解译基础上,沿德钦—中甸断裂开展野外地质地貌调查和断错地貌无人机测绘等工作,并在断裂北西段德钦县北的贡卡湖附近线性断层槽谷内开挖了一个大型探槽,探槽剖面揭露出多条断裂信息。结合多个14C样品年代学分析发现,断裂明确错断了全新世地层,且揭露出一次明确地震事件E1:(1140±30)—(1010±30)a BP,一次可能事件E2:(570±30)—(410±30)a BP。结果表明:德钦—中甸断裂北西段全新世以来有过活动,水平方向以右旋走滑为主,垂向上具有倾滑分量,总体表现为正走滑特征。

青藏高原东南缘德钦-中甸断裂中北段活动性及地震危险性评估

青藏高原的隆升和向东挤出使得青藏高原内部和周缘形成一系列强烈变形的次级块体,川滇地块是其中变形最为活跃的地块。德钦-中甸断裂是川滇地块的西边界断裂之一,晚第四纪以来断裂主要表现为右旋滑动,同时发育倾滑分量。在奔子栏镇-瓦卡镇以南至中甸一带,断层发育明显的正倾滑分量,在奔子栏镇-瓦卡镇以北则发育明显的逆倾滑分量。奔子栏镇一带是断层运动特征的改变部位,也是断层宏观走向改变的部位,这些特征表明奔子栏镇更是德钦-中甸走滑断裂的枢纽部位。研究表明德钦-中甸断裂在奔子栏镇附近的古地震平均复发周期为11.35±2.4ka,长期滑动速率1.3~1.7mm/a。按照构造类比原则,奔子栏镇是德钦-中甸断裂的地震成核部位,其潜在震级下限不会低于M7,潜在地震烈度下限不会低于Ⅹ度。

云南中甸—大具断裂上新发现的地震地表破裂带

中甸—大具断裂是川滇菱形块体的西南边界,总体走向310°—320°。近年来我们对该断裂进行了1:50000条带状地质填图,发现了断裂活动的地质地貌证据。其中,在丽江大具盆地内(金沙江右岸)沿断裂新发现一处典型地震地表破裂带,长约600m,宽120m左右,主要表现为地表挤压鼓包、挤压垄脊、张裂缝、挤压阶区等,呈NW走向,与中甸—大具断裂走向基本一致。野外工作中,我们详细记录和测量了地表破裂的破裂样式、破裂规模和相关定量数据,利用旋翼无人机测绘了地表破裂带的形态和展布,获得了高精度DEM,分析了地表破裂表现出的运动性质。在已有资料的基础上讨论了地表破裂的形成时代、归属、震级大小,简要分析了其发震断层。新地震地表破裂带的发现为进一步研究中甸—大具断裂活动特征、古地震及地震危险性提供了基础资料。

德钦-中甸断裂奔子栏段精定位及铁路构造工程效应

滇藏铁路中甸至德钦段与德钦-中甸活动断裂平行展布,在奔子栏镇附近,滇藏铁路以特大桥的形式跨越金沙江和德钦-中甸断裂,其选线受德钦-中甸活动断裂的控制。本文通过地质调查和钻孔钻探相结合的形式研究德钦-中甸断裂的平面位置和活动特征,分析德钦-中甸断裂的铁路构造工程效应。研究结果表明:(1)德钦-中甸断裂奔子栏段的平面精确展布状况并不对目前规划线路中的金沙江特大桥形成工程控制,不控制选线;(2)奔子栏镇一带是德钦-中甸断裂的孕震部位,其潜在震级上限可达7~7.5级左右,震中烈度值不会低于Ⅹ度,一旦发震对铁路工程破坏性极大;(3)滇藏在经过奔子栏镇时,选线需考虑德钦-中甸断层的平面精确展布特征。

德钦-中甸断裂几何特征和断错地貌特征分析

文章在高分辨率卫星遥感影像(Quick Bird-0.5m、World View-0.6m)和数字高程地形模型(DEM)数据分析的基础上,结合一些地貌点的大比例尺填图、实地测量及其年代学分析,确定了德钦-中甸断裂带由南往北可依次分为南段、中段、北段三段;德钦-中甸断裂为右旋走滑活动断裂。结合野外地质地貌调查,核实了断裂沿线的断错地貌特征。

中甸-大具断裂南东段晚第四纪活动的地质地貌证据

中甸-大具断裂南东段位于哈巴和玉龙雪山北麓,属于川西北次级块体西南边界,断裂总体走向310°~320°,是一条重要的边界断裂。了解该断裂的活动性质、活动时代和滑动速率等对分析川西北次级块体运动,研究该断裂与玉龙雪山东麓断裂的交切关系等问题具有重要意义。文中基于1︰5万活动断层地质填图,对断裂沿线地层地貌、陡坎地貌、地表破裂、典型断层剖面以及河流阶地等进行了详细的研究。研究表明:1)中甸-大具断裂南东段按几何结构、断错地貌表现、断裂活动性可分为马家村—大具次级段和大具—大东次级段。2)通过野外地质调查发现,马家村—大具次级段断错了全新世冲洪积扇,形成了地表破裂,为全新世活动段;而大具—大东次级段虽然也断错了晚更新—全新世地层,但其断错规模及滑动速率均较小,由此认为其全新世以来活动较弱。3)通过分析断裂沿线断层陡坎、水平位错及地表破裂等地质地貌问题,认为马家村—大具次级段的活动性质为右旋走滑兼正断,其晚更新世以来的垂直滑动速率为0.4~0.8mm/a,水平滑动速率为1.5~2.4mm/a;大具—大东次级段以右旋走滑为主、正断为辅,其晚更新世晚期以来的垂直滑动速率为0.1mm/a。4)在大具盆地内发现的NW向地表破裂带的形成时代很年轻,不排除是1966年中甸6.4级地震或1996年丽江7.0级地震造成的地表破裂。

云南中甸-大具断裂马家村-大具段古地震初步研究

中甸-大具断裂马家村-大具段位于哈巴雪山北麓及玉龙雪山以北的大具盆地内,总体走向310°~320°,根据卫星影像解译和详细的野外地质地貌调查,认为中甸-大具断裂马家村-大具段自第四纪以来长期活动,横跨断裂的水系右旋位错量可分为8.5~12m、22m左右、47m左右、200~280m、500~510m和1000m左右6个等级。在大具盆地内发现了长约600m的地震地表破裂带,这是该断层段在全新世活动的直接地质证据,在破裂带南东端附近开挖的探槽揭示出自晚更新世以来断裂存在三期活动,可能对应3次地震事件,结合前人在该断裂段获得的地质剖面和断错地貌面测年结果,分析认为马家村-大具段自晚更新世以来至少发生了3次古地震事件,发生时间分别为4910~45 a BP、7000 a BP左右和32.93~19.96ka BP,利用垂直同震位移值估算了水平同震位移量,最终得出每次地震事件的震级为7.5级左右。

基于SBAS-InSAR中甸-大具断裂带南东段形变研究

中甸-大具断裂带南东段为滇西北边界断裂德钦-中甸-大具断裂带的一支,其活动性较强。本文通过In SAR技术实现了大尺度、高空间分辨率对中甸-大具断裂带南东段的形变研究,获取了2018~2020年间中甸断裂带的时间序列形变速度场。研究结果表明:中甸盆地北缘至中甸县城南段为4.05±0.49mm/a的右旋走滑速率,中甸县城西侧至小中甸段为4.89±0.62mm/a的左旋走滑速率,与地质学研究结果基本一致。通过对剖面图及形变速率点的统计分析,发现断裂带位于香格里拉机场及小中甸附近的活动性较强,断裂两侧速率差异明显,地震危险性较高,需进一步加强关注。

云南香格里拉、德钦—四川得荣交界5.9级地震加速度记录的时频分析

2013年8月31日四川省甘孜藏族自治州得荣县、云南省迪庆藏族自治州德钦县、香格里拉县交界地区发生的Ms5.9级地震,发震构造为德钦—中甸—大具断裂。采用基于聚类经验模态分解(EEMD)的HHT计算方法,对通过对震区附近架设的2个流动强震观测台站获取了的地震加速度记录进行时频分析,得到了不同台站加速度记录分量的边际谱、傅里叶谱及瞬时能量谱,量化提取了平均周期、中心频率和最大振幅等时频特性。研究结果表明:经过EEMD分解及谱分析所得到的FFT谱与Hilbert边际谱相比,随着频率的增加会放大其幅值;并且随着震中距的增加,最大地震动峰值加速度迅速衰减,加速度记录主频成分则随之增加。最后从四川境内近年来不同断层的错动类型与强震加速度记录的时频特性及Hilbert瞬时能量谱所反映的信号能量释放特点方面存在的差异,进行了分析研究,结果表明断层的错动类型对边际谱与傅里叶谱之间的关系影响不大,无论是走滑断层还是倾滑断层错动,Hilbert边际谱在低频处的地震动幅值均大于傅里叶谱的幅值,但断层的错动类型对能量随时间的释放过程影响较大。

2013年香格里拉-得荣M_S5.9级地震震中区地质地貌调查

2013年8月28日和8月31日在云南迪庆藏族自治州德钦县、香格里拉县与四川甘孜藏族自治州得荣县交界地区发生M_S5.2、M_S5.9地震,两次地震相距约10 km,期间又发生多次强余震,该地震的发震构造为川滇菱形块体西北边界的德钦-中甸-大具断裂带。我们通过对震中区断裂的野外地质调查,结合前人对该断裂第四纪活动研究方面的成果,对德钦-中甸-大具断裂带震中区附近的活动性、运动特征等进行了揭示和探讨。野外调查揭示该断裂在瓦卡镇至推改村沿线断裂在近地表为高角度逆冲性质,这与前人对香格里拉-得荣地震群序列的震源机制解研究揭示的该地区拉张应力环境不太协调,也与断裂整体的右旋走滑运动性质不太一致,这可能是由于走滑断裂在走向转变处于近地表形成的局部效应,并不能代表断裂带总体的运动性质。德钦-中甸-大具断裂为全新世活动断裂,总体表现为以右旋走滑为主的运动性质。

2013年川滇交界香格里拉—得荣震群序列的重新定位、震源机制及发震构造

2013年8月28日和31日四川得荣县与云南德钦县、香格里拉县交界地区分别发生MS5.2和MS5.9地震.这两次主震连同截至2013年12月31日发生的589次M≥1.5余震,构成香格里拉—得荣震群序列.该序列的震区位于青藏高原东南隅横断山脉的三江构造带地区,地处川滇菱形块体西边界,当地有多组交错的活动断裂.为了了解这一震群序列的震源构造特征以及震区的构造动力环境,我们利用区域地震台网的数字波形资料以及中国地震台网中心的有关震相数据,建立了分区速度结构模型;使用Loc3D（川滇走时表定位软件）重新测定该震群序列中10次MS〉4.0地震的位置,利用双差法对该序列中的更小地震进行重新定位;同时,采用地震矩张量的时间域反演方法获得10次MS〉4.0地震震源机制的矩张量解.重新定位结果显示：香格里拉—得荣震群序列的绝大部分地震发生在NW向德钦—中甸—大具断裂中段7～15km深度的基底层,整个序列的震源分布长度约17km,横向宽度约7km;震源分布在横剖面表现为负花状构造的断裂带内,其中,NE倾向的主干活动断裂及其北东侧一条SW倾向的次级断裂分别控制该负花状构造的两个侧边.本研究反演得到的震源机制解显示：该序列所有MS〉4.0地震均是德钦—中甸—大具断裂中段在近S-N向—NNE-SSW向拉张作用下的正断层作用的结果,右旋走滑作用并不明显.这与该断裂晚第四纪活动的地质地貌特征—右旋走滑为主、正断倾滑为辅—并不吻合.这种不一致可能暗示震区的现今构造运动与以往有所不同,为进一步研究青藏亚板块东南隅与缅甸亚板块以及印度板块交界地区的现今构造动力学提出了问题与线索.

2013年云南奔子栏M5.9地震发生的地震地质背景

2013年8月31日5.9级地震的震中地区位于川滇菱形块体西北边界附近,地质构造复杂,近SN向的金沙江断裂带与NW向的德钦-中甸-大具断裂在此交会。野外地质、地貌调查结果表明,金沙江断裂带的曾大同断裂、里甫-日雨断裂带、郎中断裂、古学断裂等晚更新世—全新世表现出明显的活动迹象,运动性质以右旋走滑为主,兼有逆冲滑动分量,其全新世右旋水平滑动速率为3.5-4.3mm/a,垂直滑动速率为0.9-1.1mm/a。德钦-中甸-大具断裂具明显的右旋走滑兼正断性质,最新活动时代为晚更新世—全新世,水平滑动速率为1.7-2.0mm/a,垂直滑动速率为0.6-0.7mm/a。该断裂与金沙江断裂带一起,共同构成了川滇菱形块体的西北边界。它是青藏高原EW向伸展作用下的一条重要的右旋走滑断裂,起着调节高原物质向SE运动的作用。据地震烈度等震线长轴方向、震源机制解资料和滑坡崩塌体展布位置分析认为,2013年奔子栏M5.9地震的发生与德钦-中甸-大具断裂的活动密切相关。

2013年8月31日香格里拉M_S5.9地震震后趋势判定

根据2013年8月31日香格里拉M_S5.9地震活动特征,以及1987年以来M_S5以上地震分布活动特征,依据全国应力分布、川滇地区应力分布、云南地区地质构造、地震活动性等,结合震源机制解资料,对云南地区应力场进行定量和定性的分析,对川滇地区地震危险性进行评估。研究表明,云南最大主应力主要分布在断裂带沿线及其交汇处,最大差应力分布与其较为一致,滇南地区具有较大的差应力分布,且处于拉张状态,而其他地区大部分为压性状态,并且判定结果为香格里拉M_S5.9地震之后不会再发生较大级别的地震,但须加强地震监测跟踪力度。

2013年云南香格里拉、德钦-四川得荣交界5.9级地震灾害及发震构造

2013年8月28日、31日,云南迪庆藏族自治州香格里拉县、德钦县、四川省甘孜藏族自治州得荣县交界地区连续发生5.1级、5.9级地震.为了查明此次地震的影响破坏程度,进行了地震现场建筑物震害考察并对震中附近断裂进行了野外构造地质剖面调查.两次地震在短时间内并在相近位置连续发生,造成了此次云南香格里拉、德钦-四川得荣交界地震比以往同级地震的破坏程度要高,地震烈度最高为Ⅷ级,有感范围大,5.9级地震宏观震中大致处在整个灾区破坏最严重的奔子栏镇争古村一带(28.20°N,99.36°E),距离地震微观震中约5.1km.等震线沿德钦-中甸断裂呈北西向分布,近似为椭球状,结合此次地震震中附近区域现场断裂调查、震源机制解数据以及地震余震空间分布特征,初步推断此次地震的发震构造为德钦-中甸断层,其主要表现为一次以正断为主兼有左旋走滑错动的地震事件.

云南迪庆5.9级地震构造背景、深部流变结构与发震机制

2013年8月31日8时4分,云南省迪庆藏族自治州香格里拉县(28.12°N,99.4°E)发生5.9级地震,震源深度10km.区域范围内历史地震频繁,为滇西北地震多发区.据震源机制解结果,此次地震为正断兼左旋走滑型地震,NW向截面产状与德钦-香格里拉-中甸断裂基本吻合.利用EIGEN-6C2模型对震中附近进行布格重力异常探讨,震源位置位于莫霍面起伏部位,下部地壳厚度不稳定之处;而从P波速度与地壳结构剖面可知研究区上地壳底部存在低速层,认为韧性低速层与地震能量的积聚和存储关系密切.而韧性低速(高导)层与德钦-中甸断裂交接部位,是流变界面能量释放的位置,即本次地震的震源位置.这为板内地震3层次构造模式提供了一个新的案例.