龙泉山断裂带隐伏断层氡气特征及其活动性分析

龙泉山断裂构造带作为龙门山推覆带的前陆隆起,严格控制了成都平原东边界,其活动性历来受到人们的关注。通过对龙泉山断裂带的氡气进行测量,可以有效地判断隐伏断层的位置及其活动性。测量结果显示,龙泉山断裂带北段东坡活动性强于西坡,主断层的活动性明显强于边缘隐伏断层,4条断层的活动性由强到弱依次为合兴场断层>红花塘断层>龙泉驿断层>松林场断层。龙泉山断裂带同一条断层在地表由多个破碎带组成,其氡气异常特征与断层活动性和破碎带特征呈正相关性,即断层活动性越强,氡气异常特征越显著。龙泉山断裂带氡气平均异常浓度是背景值的9.6倍,将各异常带峰值浓度与背景值进行对比分析,大致归纳出了龙泉山地区隐伏断层活动性的相对判别标准。

汶川地震对龙泉山断裂地震发生概率的影响研究

通过构建汶川M_s8.0级地震震源断层模型和龙泉山断裂模型,计算龙泉山断裂在汶川地震后的库仑应力变化,结果显示:汶川地震使龙泉山断裂北部(A区)库仑应力增大0.46～0.58 bars,中部(B区)库仑应力增加0.12～0.17 bars,南部(C区)基本上无库仑应力变化.汶川地震后至2010年1月龙泉山断裂沿线的M_s≥1.6级小震活动频度变化与库仑应力变化量分布特征相一致,汶川地震对龙泉山地区的地震活动具有明显的触发作用.应用速率/状态摩擦定律,计算了汶川地震后龙泉山断裂未来10年的预期地震发生概率.其中,A区5.0≤M_s<6.0级地震发生概率为63～77%,汶川地震前为18～32%;B区未来10年5.0≤Ms<6.0级地震发生概率为33～50%,汶川地震前为18～32%;C区在汶川地震前后5.0≤M_s<6.0级地震发生概率基本无变化,为18～28%.龙泉山断裂沿线的库仑应力变化量明显地改变了该地区不同区段未来地震的发生概率.通过预期地震活动率与背景地震活动率的比值图像分析,表明汶川地震后该区域94.2%的小震都发生在地震活动率增加区,这也部分地验证了未来10年地震发生概率预测结果的合理性.

龙泉山断裂带断层最新活动年代及方式

龙泉山断裂带属龙门山前陆隆起,与青藏高原龙门山的隆升演化密切相关。为探讨龙泉山断裂带断层活动方式、期次及年代特征,在该断裂带不同部位采集了断层泥样品,通过扫描电镜(SEM)对样品中的石英颗粒进行了痕迹微形貌和溶蚀微形貌观察,通过电子自旋共振(ESR)测试了样品断层的最新活动年龄,并结合区域地震资料,进一步研究了龙泉山断裂带断层的发震潜力。结果表明龙泉山断裂带断层运动方式以黏滑为主,兼蠕滑;具有多期次活动特征,强烈活动时间为早更新世—中更新世,晚更新世也有明显断层活动,全新世断层活动不明显;SEM、ESR、热释光(TL)测得的断层最新活动年龄为(1210±121)^(110±10.0)ka;最新活动年代和活动性具有分段性,中段断层活动性较弱,北段和南段断层活动性较强。总之,龙泉山断裂带为1条活动性断裂带,具有一定的发震潜力,地震沿断裂带呈带状分布,但相比其西侧的龙门山断裂带,其活动性已大大降低。

2020年龙泉山断裂带M_(S)5.1地震成因综合分析

2020年2月3日四川省成都市青白江区发生M_(S)5.1地震,震中烈度为Ⅵ度。该地震事件震中位于龙泉山断裂带上,距离成都市中心38 km,是龙泉山断裂带历史上非常罕见的5.0级以上地震事件。针对该事件成因进行了综合分析与研究,具体内容包括:(1)通过收集历史地震资料讨论龙泉山断裂带的地震活动性;(2)利用高质量的波形数据对主震位置进行重定位;(3)根据地震层析成像获得的三维vP、vS以及泊松比(σ)模型分析了孕震构造和流体影响,以及(4)利用固体潮理论模型分析了固体潮与地震触发的相关性。结果表明,本次M_(S)5.1地震发生在龙泉山断裂带北段,震中坐标为(30.732°N,104.529°E),震源深度为15.12 km;震源位于高-低泊松比过渡带附近,并伴随着大范围的低速异常,初步推断与深部流体有关;同时,固体潮在断层面上产生的剪切应力变化,也可能与本次地震的触发密切相关,暗示着在地震发生前龙泉山北段的地震危险性已经达到了较高水平。因此深部流体侵入作用、强震同震效应以及特定孕震构造环境的综合影响可能是导致本次地震触发的主要因素。

龙泉山西麓山前断裂浅部构造特征及活动性

为研究龙泉山断裂在西麓山前的空间展布及浅部构造特征,开展了详细的野外地质调查、浅层地震和高密度电法剖面探测等工作,并在钻孔分析和年代学测试数据的基础上,探讨龙泉山山前断裂的活动性。结果表明,龙泉山西麓山前存在隐伏逆冲断裂,倾向南东,为龙泉山西坡断裂的分支,上断点止于全新世粘土层中,属于全新世活动断裂;龙泉山西坡分支断裂的存在证明龙泉山在抬升过程中不断向成都盆地逆冲挤压、扩展,其在龙泉山中段的存在证明龙门山构造应力具有非均匀性,而这种持续的构造变形所引起的地震风险不容忽视。

基于多元约束方法的2020年四川青白江M_(S)5.1地震构造研究

2020年2月3日,四川省成都市青白江区发生M_(S)5.1地震,震中位于川西盆地的龙泉山断裂带北段。龙泉山断裂带北段存在东、西2支断层,2条断层与震中的距离相近。目前,此次地震的发震断层、地震成因与动力来源尚不清楚。文中尝试采用多元约束方法,将地球物理学、地震学、大地测量学理论和构造地质学与断层相关褶皱理论相结合,对青白江M_(S)5.1地震进行了综合研究。地震反射剖面揭示了龙泉山背斜北段的基本构造特征,为发育在4~6km深度的中下三叠统膏盐滑脱层之上的逆冲断层和反冲断层的组合,且具有突破式断层传播褶皱特征;研究中采用CAP波形反演法得到了此次地震的震源矩心深度和震源机制解,其中震源矩心深度为5km,表明地震与浅层断层活动有关;震源机制解的节面Ⅰ为18°/32°/100°,节面Ⅱ为186°/59°/84°;通过Hyposat定位法和双差定位法对青白江地震序列进行重定位,得到主震的震中位置为(30.73°N,104.48°E),定位的61次余震主要集中分布于龙泉山断裂带北段东支附近,且具有较好的关联性,东支断层的产状与震源机制解节面Ⅰ一致,为倾向NW的低角度逆断层。研究提取了震中附近的InSAR同震形变场,同震形变量最大可达4cm;地震造成的形变在震中西北部为隆起,东南部为凹陷,且最大凹陷部位位于震中与龙泉山东支断裂之间,符合东支断裂逆冲的活动特征。文中通过多学科交叉的多元约束,对2020年青白江M_(S)5.1地震的发震构造进行了详细分析,厘定了发震断层并探讨了可能的地震动力学背景,可为龙泉山地区的断层活动性分析和地震风险评估提供一定的科学依据。