1954年山丹7_(1/4)级地震的孕震构造和发震机制探讨

龙首山断裂带位于青藏高原向北东推挤的最前缘,是河西走廊与阿拉善地块之间的分界断裂之一.虽然观测精度有限,1954年发生在该断裂带上的71/4级地震是该断裂上少有的有现代地震观测和记录的大地震.本次地震仅在龙首山北缘断裂带两个次级断裂段之间的一条转换断层上形成了长7km左右的连续地震地表破裂带,以北西向右旋兼正断为主要特征,这与区域上近东西向左旋逆断构造运动特征差异较大.经过多次野外调查和地质填图,发现在主断层上没有形成地震地表破裂带,而地震震害的分布又完全受龙首山南北两条断裂所围限,说明地震的孕震可能与龙首山断裂带主断裂有关,转换断层上的地表破裂仅为局部的应力释放.利用震源机制解资料,通过静态库仑应力变化模拟可以看到,如果主震发生在南缘断裂上,对地表破裂有显著的触发作用.综合考虑北缘断层可能存在的动态触发作用,说明目前所见地表破裂是龙首山断裂带主断裂地震的同震响应.小震精定位也显示,龙首山南北两侧的断裂在约10km范围内形成一狭窄的倒三角形,并有向北扩展的趋势.

龙首山北缘断裂带古地震初步探讨

龙首山北缘断裂带是潮水盆地与龙首山地的地貌分界线，展布于龙首山隆起的北麓。前期曾在龙首山北缘断裂带东段的白家嘴、中段包代河、西段斜坡山开挖了三个探槽，均揭露出多期古地震。本文通过三个探槽古地震事件的对比分析认为，龙首山北缘断裂带第1次古地震（11ka）到最后1次古地震（1．6ka）间隔9．4ka，约1万年时间里有6次古地震发生。如果取算术平均（9．4ka／6—1．57ka），则每隔1500年左右，龙首山北缘断裂带就有一次强地震事件，即古地震平均重复间隔约1．57ka。这和其它各大断裂带得出的古地震优势重现周期（1～2ka）并不矛盾。①5ka年以前龙首山北缘断裂带仅有2次古地震事件，重复间隔5．3ka，明显偏长，可能有古地震的遗漏问题；②5ka年以后该断裂地震活动明显丛集，最短间隔0．7ka，最长间隔1．5ka，平均重复间隔约0．8ka。无论是最短、最长或平均重复间隔，均与山丹一张掖地区历史地震的最长重复间隔0．79ka接近。

龙首山南麓新发现的地震地表破裂带——兼论1954年山丹M_(S)71/4地震发震构造

基于详细的遥感解译和野外调查,发现龙首山南缘断裂发育有较新的地震地表破裂遗迹,包括断层坎、地震鼓包、河道的系统位错等断层地貌标志,破裂带总长度超过20 km,沿断裂走向其垂向位移介于0.35~4 m,水平位移介于0.3~1.9 m,龙首山南缘断裂主体表现为逆冲性质,仅在西端表现为局部左旋走滑的性质。通过剖面和探槽揭示,龙首山南麓地区全新世以来发生多次断层活动,最新的一次在约3.96 ka以来。经过与区域内的强震记录比对,认为此次新发现的地震地表破裂带可能是1954年山丹M_(S)71/4地震所致。1954年山丹M_(S)71/4地震在浅表沿两条断裂同时发生了地表破裂,表现为正花状构造的变形样式。这种同震位移分配现象以往多发现于走滑型地震中,此次在逆冲型地震中发现。龙首山南缘断裂地表破裂带的发现为揭示1954年山丹地震的震源过程和破裂样式提供了新的证据和思路。