西秦岭夏河断裂的西延活动特征——兼论2017年青海泽库M_S4.9地震成因

2017年青海泽库M_S4.9地震的震中位于走向南北的日月山断裂附近,而小震优势排列和震源机制解却和日月山断裂矛盾。本文通过活动断裂遥感解译和野外考察,在震中附近发现了EW走向和NW走向的断裂,它们属于夏河断裂西端构造,EW走向断裂倾向N,其运动性质兼具左旋走滑和逆冲。同时,我们使用双差定位方法对泽库M_S4.9地震开展重定位,发现小震排列也呈NW和EW两段,横跨EW走向段的小震指示倾向N的断层面。通过对比夏河断裂西端构造和地震排列特征,我们发现夏河断裂的三维几何和运动性质与小震排列和震源机制具有良好的对应关系。因此,我们推测夏河断裂是泽库M_S4.9地震的发震断裂。结合区域构造背景分析,我们认为夏河断裂可能是西秦岭北缘断裂西端帚状散开的分支之一,此次地震可能代表西秦岭北缘断裂西端的构造活动,同时也可能受到日月山断裂右旋剪切的影响。本文研究结果进一步凸显了鉴定构造活跃区次级先存断裂新活动特征、完善区域活动构造图像的意义。

青海热水-日月山断裂带的新活动特征

热水 -日月山断裂带是发育在青藏高原东北缘柴达木 -祁连活动地块内部的 1条重要的NNW向逆 -右旋走滑活动断裂带 ,长约 183km。断裂由 4条不连续的次级断裂段右阶羽列而成 ,阶距 2～ 3km左右 ,在不连续部位形成拉分区。主断裂两端则形成帚状分叉。断裂活动形成了一系列山脊、冲沟和阶地等右旋断错微地貌 ,其中Ⅰ级阶地右旋断错约 8～ 11m ,Ⅱ级阶地右旋断错约 35m。同时沿断裂带还形成了许多断层陡坎 ,Ⅰ级阶地或洪积台地上断层陡坎高约 0 .5～ 1m ,最高达 2 .8m ,Ⅱ级阶地或台地上的断层陡坎高约 2 .5～ 3m ,最高达 4～ 5m。根据相应的阶地年代 ,计算得到断裂带全新世以来的平均水平滑动速率为 3 16mm/a ,垂直滑动速率为 0 .83mm/a。

利用构造地貌分析日月山断裂晚更新世以来的演化

日月山断裂位于东昆仑断裂和祁连-海原断裂等主边界断裂控制的柴达木-祁连活动块体内部,属于二级构造。该断裂构造地貌发育,研究其活动特征可获得青藏高原东北缘向外扩展的信息。文中以晚更新世以来清晰的地貌变形为重点,通过RTK测量方法获得沿断层走向的垂直位移量,基于断层生长连接理论,分析了日月山断裂的演化,并讨论其反映的动力学背景,主要获得了以下3点认识:1)根据晚更新世以来洪积扇和阶地等地貌内长约200km的3期断层陡坎的发育特征,将日月山断裂分为5段,最重要的分段位于第三重叠区(CD-3)。2)日月山断层3期位移量分布形态反映了断层由多条次级破裂生长连接而成,处于断层生长连接的第二阶段。以CD-3为界,NW侧的断层持续生长连接;东南侧的断层活动时间相对较短,活动强度相对较弱。3)断层位移量分布曲线极值指示了应变集中和应力积累的位置。以CD-3重叠区为界,NW侧应力和应变主要集中在中部及断层重叠区,东南侧应力长期积累的范围则相对分散。应力状态可能与区域构造应力挤压作用下块体内部的顺时针旋转有关。

青海日月山断裂德州段断错地貌的高分辨率遥感影像解译

青海日月山断裂带是青藏高原东北缘柴达木—祁连活动地块内部的一条NNW走向的右旋走滑兼逆冲断裂。本文基于ENVI 5.1遥感图像处理平台对研究区高分一号多光谱（分辨率8m）和全色（分辨率2m）影像进行融合,获取了高保真、高分辨率的卫星遥感影像。通过多尺度、多角度、多层次的构造解译以及对比,将日月山西支断裂的海晏段划分为德州段（F_1-3）和海晏段（F_1-4）两个次级段,同时利用高分辨率Google Earth影像对德州段断错微地貌进行了解译、分析,结合对德州段野外地质考察,进一步验证了影像解译结果。研究表明：日月山断裂的德州段由5条次级段落组成（f_1,f_2,f_3,f_4,f_5）,并且该段断裂晚更新世以来活动性明显,以右旋走滑为主兼有逆倾滑分量;断裂在晚更新世以来发生过多期断层活动,其中全新世断层活动可划分为两期,最新一期水平位错量为6.5～8.7m,第二期水平位错量为12.3～14m;晚更新世也可划分出两期活动,第一期水平位错量为16～20m,第二期水平位错量为28.5～47m。

日月山断裂南段晚第四纪活动特征

青藏高原东北缘是青藏高原向NE扩展的最前缘,是理解高原扩张的最佳场所。日月山断裂是青藏高原东北缘一条NNW走向的右旋走滑断裂,对其开展活动性研究对于理解高原扩张有重要意义。目前对该断裂南段的晚第四纪活动性质研究较少,对其晚第四纪的活动特征认识尚且不足。文中基于日月山断裂南段的野外考察资料,通过高精度遥感影像解译并结合典型位错点无人机摄影测量等方法获得其精细的几何展布,根据断裂的展布特征自北向南将日月山断裂南段分为贵德和多禾茂2段。结合年代学研究,初步确定日月山断裂南段存在全新世活动,结合典型位错点多级地貌面定年与蒙特卡洛方法,厘定了贵德段和多禾茂段全新世以来的水平滑动速率分别为(3.37+0.55/-0.68)mm/a和(2.69+0.41/-0.38)mm/a。结合前人的研究资料分析认为,在NE向主应力下,鄂拉山和日月山等断裂发生右旋走滑和NE向压扁,共同吸收青藏高原东北缘块体NE向的地壳缩短。