韩城断裂晚第四纪活动性研究

在1:5万活断层地质地貌填图的基础上,对韩城断裂的构造地貌特征及晚第四纪活动性进行了详细研究。依据断裂的构造地貌、活动性及几何展布特征等将断裂自北向南分为3段:西硙口至盘河段、盘河至行家堡段和行家堡至义井段。断裂的活动性自NE向SW是逐渐变弱的。西硙口至盘河段为典型的盆山地貌,全新世活动,全新世中期以来的垂直滑动速率估算>0.8mm/a;盘河至行家堡段,断裂沿黄土台地前缘展布,晚更新世晚期活动,晚更新世晚期以来的垂直滑动速率约为0.49mm/a;行家堡至义井段,断裂伸入渭河盆地北部黄土塬中,晚更新世早期黄土中发育裂隙及砂土液化现象。

韩城断裂带NE段构造应力特征

断裂带的区域构造应力特征是研究其活动性的重要依据。在应变指示计较少的弱应变地区,磁组构是有效可选的手段。在韩城断裂带1/5万活动断层填图工作的基础上,对断裂带NE段的上峪口、渚北庄与邵家岭剖面进行了系统的岩石磁组构研究。结果表明,该区域三叠纪岩石样品磁化率椭球体以"扁球型"为主,表现出弱变形组构的典型特征。磁化率椭球体最大轴Kmax沿NWSE向与最小轴Kmin沿NE-SW向的分布趋势,以及断层两盘明显的差异性垂直运动、断层划痕与河流扭曲等野外证据,反映出韩城断裂带NE段受控于NW-SE向的拉张应力,兼有相对较弱的NESW向的水平挤压应力作用。断裂带不同地方的应力状态也存在一定的差异,研究区的上峪口与渚北庄剖面受到的水平挤压应力相对较弱;邵家岭则表现出较强的挤压应力作用。但邵家岭剖面大多数样品仍然落于"扁球型"区域内,可能说明在拉张应力控制的构造单元,即使挤压应力较为明显,沉积岩中的"拉长型"磁组构仍难以形成。

黄河壶口逆源速率及其与韩城断裂的关系

在查阅黄河壶口位置的史料记载的基础上,对黄河壶口沿线进行了野外调查,最终确定了黄河壶口在不同时期的具体位置,据此计算黄河壶口在不同时期的逆源侵蚀速率：夏朝至唐朝为1.66m/a,唐朝至元朝为1.01m/a,元朝至明朝为0.97m/a,明朝至民国为1.28m/a,民国至现今为0.6m/a。考虑到黄河沿线地质条件的复杂性,综合给出史料记载以来（先秦到现今）黄河壶口的逆源侵蚀的平均速率为1.51m/a。根据对韩城断裂邵家岭探槽和禹门口黄河阶地的研究,韩城断裂在晚更新世早、中期发生过多次强烈活动,累计断距为20.1m,上述断裂活动在黄河禹门口附近形成高20余m的陡坎（裂点）,现今的黄河壶口可能是该裂点经过4～5万a的逆源侵蚀到达目前的位置。

韩城断裂北东段晚更新世以来最新活动研究

韩城断裂是汾渭断陷带临汾盆地WS边界的一条控制性断裂,据最新的野外调查研究结果将该断裂分为3段,其中NE段活动性最强,形成的构造地貌也最为显著。本文在野外地质地貌调查的基础上,在NE段选取4个地点进行了探槽开挖和年代样品测试,并对揭示的古地震事件进行了分析探讨,综合各个探槽及典型地质剖面古地震事件分析结果认为,韩城断裂NE段最新的活动时代为距今6~8ka。

韩城断裂西庄村-西南村一带断裂展布及晚第四纪剖面

为研究山西韩城断裂中段西庄村-西南村一带的晚第四纪活动性,采用遥感解译、地质地貌调查等手段,对该断裂在该地区的典型断层剖面进行了分析,给出了该段断裂的展布及晚第四纪以来的地层地貌标志、活动幅度及滑动速率。研究结果表明:韩城断裂在该段普遍错断马兰黄土下部古土壤S1,最新错断马兰黄土中上部古土壤L1s并直通地表,晚更新世晚期以来仍有活动。估算晚更新世早期以来滑动速率约为0.088mm/a,晚更新世晚期以来滑动速率大于0.035mm/a。

陕西韩城矿区燎原煤矿断裂特征露头分析

根据野外地质填图资料,对陕西韩城燎原煤矿地表出露的断层进行了重新划定,将先前作为逆断层的一部分白头山南坡一带判定为正断层,属于韩城断裂的同期次级断层。综合区域构造背景和野外实地观察资料,对燎原煤矿发育的各断层特征进行分析,结果表明韩城断裂形成于上新世;韩城断裂的次级断层形成于上新世及第四纪;禹门口-西垣沟逆断层形成于白垩纪。研究区构造演化总体可分为渭北隆起和汾谓地堑两个演化阶段。

关中盆地韩城大断裂东南地区浅部地温垂向分布特征浅析

为了进一步认识关中盆地韩城大断裂东南地区浅部地温场垂向分布特征,利用单线多点通讯式测温光缆对研究区50 m以浅的松散地层温度开展了为期1 a的监测。结果表明:该地区松散层温度在垂向上分带明显、规律性好,可分为变温带、恒温带及增温带。变温带底面埋深为15 m,其温度受气候影响明显,且变温带的温度变化相对于大气的变化存在着滞后现象。恒温带深度范围为15~35 m,平均温度15.3℃,比同地区年平均大气温度高1.8℃。埋深超过35 m为增温带,推算该地区35~100 m范围内地温梯度为3.25℃/hm,高于区域平均地温梯度,推测可能有以下原因:一是韩城大断裂作为导热通道将深部热量带到浅部地层;二是浅部地层地下水径流强度相对较弱,热量得以保存;三是第四系与新近系松散层黄土厚度较大,隔热保温性能较好。

陕西韩城台巨幅地倾斜异常的成因分析

巨幅地倾斜异常既可能是地震前兆异常信息,也有可能是仪器问题或环境干扰所致的异常信号.有效地厘清其性质,对地震前兆异常的及时识别与科学判定至关重要.陕西韩城台金属水平摆EW分量自2010年以来连续两次出现巨幅东倾和西倾异常,幅度分别约达140″和180″,该巨幅地倾斜异常产生的根源至今尚未被厘清.鉴于此,本研究依据韩城台所在区域的水文、构造和地震活动等特征,提出并分析了地下水动力变化、韩城断裂慢滑移和地壳应力场变动等3种可能的成因机制.结果表明,第一种成因机制难以有效地解释巨幅地倾斜异常,第二和第三种成因机制则具有一定的可能性,但证据还不够充分.因此,更可靠的物理解释尚需更多的观测和更深入的研究.尽管本文未能给出该巨幅异常的真正成因,但所采取的分析方法可为今后巨幅地倾斜异常性质的判定工作提供有益的参考.