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历史地震活动构造研究及指示意义范文

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历史地震活动构造研究及指示意义

公元l879年7月1日(清光绪五年五月十二日)在甘肃武都南发生破坏性地震。由于地震离逝时间久远、地形地貌复杂、滑坡地质灾害发育、后期人为改造强烈、研究程度较低等方面的原因,前人的研究成果存在一些争议。冯希杰等认为武都历史地震发震断裂应为左旋走滑的临江范家坝断裂;侯康明等认为除临江范家坝断裂外,其北部还存在两条左旋的活动断裂构成了该地震的同震破裂带;袁道阳等认为临江范家坝断裂(F3)主要为晚更新世活动的挤压逆冲断裂,新活动性较弱,未发现1879年武都南地震形变现象。从大的区域构造背景上看,武都地震极震区位于青藏高原东北缘与四川盆地交界处的甘东南地区,是块体碰撞的最前缘,因此,新构造活动非常强烈,深入研究该区域活动构造最新特征,可以为青藏高原东北缘最新活动特征的研究提供相应的动力学背景。

对极震区的调查研究显示,武都到文县间存在一条地表活动证据可靠的活动断裂带,本文称之为哈南—青山湾—稻畦子断裂带。该断裂带整体走向60°—70°,由北支哈南—青山湾—磨坝里断裂(F1)和南支高楼山—月亮坝断裂(F2)共同组成,长度分别为60余公里和80余公里,其新活动性北强南弱,为一高角度的逆冲断裂,兼具一定的走滑分量,断层错断了全新世黄土,推断应是武都8级大震的主要发震断裂之一。在对该断裂的运动学特征的研究中,我们发现了多处沿断裂发育的右旋走滑特征地貌,且位于极震区的两条主要河流−羊汤河与龙坝河在断裂所经之处均表现为右旋走滑特征,从同步右旋错动特征粗略估算出来了哈南—青山湾—稻畦子断裂的右旋走滑速率为0.8—1.0mm/a。在近期对成县—太白断裂带的调查中发现,太白县及其以西的靖口、平木一带有断裂活动痕迹,同时新形成的许多小的冲沟显示出了一定的右旋走滑特征。

通过对该区域三维地壳运动场的分析结果来看,青藏高原东北缘在整体向北运动的同时,还沿渭河盆地和鄂尔多斯地块南部发生一定的横向逃逸运动,其横向逃逸的南边界包括龙门山断裂、文县—武都—成县—太白断裂和礼县—罗家堡断裂。对甘东南GPS水平速度场的定性分析结果显示,哈南—青山湾—稻畦子断裂带现今的运动学方式同样为右旋走滑。另外,GPS速度场所反映出来的差异性。从青藏高原东北缘整体的水平速度场可以看出,该地区出现的右旋剪切带由南向北水平速度差异逐渐减小,这种差异也造成了区域小震密集程度的不同,在甘东南两次疑难震区中武都极震区由于西北侧与东南侧水平速度差异较大,造成武都与文县区域小震活动情况十分频繁,尤其以其西北部地区最为密集,我们结合GPS观测结果与刘白云等做出的小震定位结果,认为该区域可能存在一条新生的隐伏断裂,也是未来强震孕育的主要地区。

从小震条带形成机制和地震危险性分析角度而言,武都南NE向小震条带可能的形成机制有3个:①武都南NE向小震条带是现今正处在微破裂发展阶段,尚未整体贯通的地壳变形带。若属该成因机制,则由于其整体联通性较差,尚不具备发生强震的断层发育条件,其强震发生危险性应较低;②武都南NE向小震条带是1789年武都8级地震同震破裂断层的余震序列。若属该成因机制,则由于武都8级地震的离逝时间仅有100多年,其短期内强震复发的危险性也应比较低;③武都南NE向小震条带是已经贯通的断裂带,并且处在地震孕育晚期过程的小震能量释放阶段。若属该成因机制,则该NE向小震条带的强震危险性将很高。

作者:王金烁1);蒋锋云1);王爱国2) 单位:1)中国地震局第二监测中心,2)中国地震局兰州地震研究所