忻定盆地金山凸起东缘断裂展布及晚第四纪最新活动特征

通过野外地质地貌调查结合无人机航拍测量、地质雷达勘探及浅层地震勘探综合分析认为,金山凸起东缘断裂整体呈NE向展布,走向40°,北起忻口村一带,向SW经金山铺村西、前淤泥村西延伸至部落村以北,进而向SWS转折进入盆地区。经探槽开挖和年龄测试,该断裂段最新断错晚更新世早期地层。

大兴凸起东缘断裂的三维建模及其最大潜在地震评估

通过最新的浅部地震反射剖面和钻孔资料发现了大兴凸起东缘断裂全新世活动的证据,这一发现改变了近几十年以来认为的其晚第四纪以来没有活动的结论,对北京市地震灾害风险普查工作具有重要的应用价值,同时也对大兴凸起东缘断裂最大潜在地震的震级上限评估提出了新的挑战。文中通过收集和整理多条地震浅层物探剖面和地震深反射剖面,利用SKUA-GOCAD三维建模软件构建了大兴凸起东缘断裂的三维模型,模拟了大兴凸起东缘断裂在三维空间中的展布情况,揭示了该断裂的几何学特征及深浅构造关系。通过将大兴凸起东缘断裂和与其呈右阶排列的夏垫断裂进行构造类比,对大兴凸起东缘断裂深、浅部的构造特征进行了讨论,认为大兴凸起东缘断裂是一条深浅共存的活动断裂,并利用震级-破裂尺度经验关系式综合估计该断裂上可能诱发的最大潜在地震为7.5级。这一结论对首都圈南部地区开展震灾防治工作具有重要的科学指导意义。

北京平原大兴凸起东缘断裂全新世活动的新认识

大兴凸起东缘断裂位于北京平原的东南部,是控制大兴凸起与廊固凹陷的边界断裂,向N与控制大厂凹陷的曾发生1679年8级地震的NNE向夏垫断裂斜接,总体走向NE,倾向SE。以往的研究认为该断裂断错的最新地层为第四系中更新统,其不属于晚第四纪以来的活动断裂。文中在高精度浅层地震勘探的基础上开展了高密度钻孔联合地质剖面探测,获得了该断裂晚第四纪以来具有明显活动的证据。该断裂在钻孔联合地质剖面中显示出正断活动特征,一套厚约7m的粉砂质黏土标志层在其断层下盘的顶界面埋深约为74m,而在其上盘的顶界面埋深约为102m,位错量约为28m,且可在其中的2个钻孔中分别深54.2m和39.4m的岩芯内发现断层滑动面。水平距离为2m的2个钻孔的标志层顶面埋深分别为8m和10m,位错量为2m,结合2个钻孔岩芯的变形特征分析认为断层的上断点埋深可能更浅。根据邻近已有钻孔的年代学资料推断,该断裂属于全新世活动断裂。文中研究改变了大兴凸起东缘断裂带并非为活动断裂的认识,此新发现不仅对大兴凸起东缘断裂带的强震危险性和北京市地震灾害风险的认识具有重要的应用价值,也对华北地区晚新生代以来断裂发展演化及其深浅耦合特征研究具有科学意义。