中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(5)--断层隐形、尖灭与年轻事件识别

断层隐形或尖灭现象在年轻事件影响的地层中较为突出,可能造成年轻事件识别的误判,增大地震危险性评价的不确定性。文中在前人相关研究成果的基础上,结合中国的研究实例,讨论断层隐形与年轻事件识别的问题。断裂在砂层、土壤、粉砂层、黄土、黏土质砂中的隐形比较普遍。在走滑、逆断层和正断层3种构造类型中走滑断层出现隐形的比例最高。汶川地震破裂带及其他一些探槽研究的案例显示,易"隐形"地层中年轻事件的识别需要从探槽开挖地点选择、探槽开挖方式、探槽信息的综合分析等相关技术入手。选择多韵律地层开挖探槽是避免断层隐形影响事件识别的关键;组合或3维探槽有利于减小断层局部隐形的影响;上下层位推延、粒度、色度以及土壤发育程度等综合分析是识别隐形断层的基本手段;显微构造、粒度和磁化率分析等是隐形断层识别的重要发展方向之一。

基于历史航卫片的城市“隐形”活动断层精确定位——以大同盆地水峪断裂为例

活动断层是城市地震灾害的重要风险源,准确厘定活动断层的空间几何展布是有效降低城市地震灾害和开展活动断层避让的基础。而城市化建设对原始地貌的严重改造使得原先出露地表的活动断层成为“隐形”断层,难以准确确定断层的几何展布。大同盆地中部的水峪断裂北段位于马铺山东缘,断错地貌明显,但南段进入大同市御东新区被城市建筑物覆盖,成为“隐形”断层。研究基于大同地区1965年历史航片影像资料,结合1∶10000地形图,运用航片像对和航空立体摄影的方法重建了该地区的数字高程模型(DEM)和正射影像(DOM),重点对水峪断裂“隐形”段进行识别和定位,厘定了水峪断裂断层陡坎的几何展布特征。研究结果表明,水峪断裂北段山前陡坎线性特征明显,由影像可以准确解译出断层几何展布位置;水峪断裂南段可基于2000年之前的Keyhole历史遥感影像、DOM与DEM资料,根据断层两侧的颜色差异及陡坎高度差异,精确厘定该段的断层几何展布位置;DEM提取的地形剖面表明“隐形”段陡坎高度在19 m左右。同时,基于野外调查的断层剖面与浅层人工地震剖面证明该陡坎就是水峪断裂的位置,这也表明利用历史航卫片对城市“隐形”活动断层进行精确定位的方法是可行的。该研究不仅为大同地区的地震危险性评估提供了重要依据,而且为城市“隐形”活动断层探测提供了一个新的思路和途径。

第四纪松散沉积物中隐性活断层的显微构造特征

第四纪松散沉积物中普遍存在断层的隐性现象 ,包括断层的隐形和尖灭 ,给古地震研究带来了复杂性和多解性。选择了一些典型古地震剖面 ,对涉及到断层隐形或尖灭的部位 ,进行了定向原状样品采集 ,通过室内样品固结 ,显微薄片制作和显微构造现象观察 ,从显微域里找到了鉴定隐形断层的许多标志 ,并对断层尖灭机制进行了研究。认为通过显微构造分析 ,排除或肯定隐形断层的存在 ,或者追踪断层尖灭的层位 ,结合宏观剖面研究和年代测定 。