香山-天景山断裂带西段的运动性质变化及其成因机制

香山-天景山断裂带作为青藏高原东北缘弧形构造带的重要组成部分,其东段整体表现为逆-左旋走滑运动性质。相反,其西段运动性质较为复杂,其上一系列的断错地貌特征以及在人工探槽和天然露头剖面上观察到的断裂运动性质,显示整个西段主要以正-左旋走滑运动为主,只在局部特定位置存在逆冲运动分量。为了确定香山-天景山断裂带西段运动性质变化的成因机制,从断裂的几何结构特征对其进行分析,得到影响与控制西段运动性质的3个主要因素:1)阶区构造,断层的左行左阶雁列式结构形成拉张型阶区,并控制着阶区附近及其内部断层的正-左旋走滑运动;2)尾端构造,在断裂端部存在阻止断层破裂传播的障碍体时,断裂一盘向前推挤的一端就会发生挤压构造变形,断层以逆-左旋走滑运动为主;3)双弯构造,次级段内部断层走向变化并呈右阶排列时,中间弯曲段在左旋走滑作用下形成局部挤压应力环境,表现为逆-左旋走滑运动。此外,天景山次级块体做SEE向运动,在其尾端形成走滑拉张构造环境,也是西段以正-左旋走滑运动为主的重要原因。香山-天景山断裂带西段的形成演化过程说明,在青藏高原东北缘弧形构造带向N扩展的过程中,整个香山-天景山断裂带可能并不是同时期形成的,而是分为运动性质显著不同的2个阶段,并表现为自东向西侧向扩展的形成演化模式。

香山-天景山断裂带西段晚第四纪的特征滑动行为

香山-天景山断裂带是青藏高原东北缘弧形构造带的重要组成部分,其东段曾发生1709年7级地震。虽然该断裂带西段缺乏历史地震记录,但在其各次级段上却保留了最新一次地震产生的较新鲜的地表破裂,以及沿其发生的大量冲沟同步左旋位错。为了确定西段晚第四纪以来的活动特征,通过野外实测与卫星解译获得了240个冲沟或山脊的左旋水平位移量,以及62个垂直位移量。将所测位移量值投影到断裂展布方向上,得到了水平和垂直位移量沿断裂的分布特征。对水平位移量做进一步的概率密度模拟和频率统计分析,结果显示水平位移量具有明显的分组性与倍数关系。6组水平位移量可能分别代表了6次古地震事件,而西段上开挖的探槽也揭露了相似的事件期次。其中,最新一次地震的同震水平位移量为3m,而其他几次较老地震产生的累积位移量分别为6m,9m,12m,16m和20m,每次地震的同震位移量近似。因此,推断香山-天景山断裂带西段晚第四纪以来的地震活动遵循特征滑动模型。