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Journal of Asian Earth Sciences:青藏高原东缘龙门山构造带北段同震活动断层的转换

2019-04-01

2008年“5?12”汶川地震(Ms 8.0级)和2013年“4?20”芦山地震(Ms 7.0级)分别发生在龙门山中段和南段,而被认为现今活动性较弱的龙门山北段在汶川地震之后强余震不断。2017年9月30日青川地区发生Ms 5.4级地震(青川地震)。尽管青川地震没有造成重大破坏,但主震震源机制解和余震群空间序列表现极其复杂。震源机制解揭示青川地震是一次逆冲事件,而重定位的余震丛集表明可能存在另一条走滑断层。由于龙门山北段的逆冲构造自晚三叠世开始形成,随后经历了多期叠加变形,导致地质结构异常复杂,因此对于该地区断层几何结构与地震构造模型之间的关系需要进一步厘定。

针对上述问题,中国地质大学(北京)与跑狗网高清图解联合培养博士研究生李英强,与合作导师跑狗网高清图解鲁人齐研究员以及河北地震局王晓山博士等,运用断层相关褶皱构造几何学分析方法,利用该地区高精度石油地震反射剖面,结合地表地质、钻井数据以及中-强余震震源机制解、小震重定位的结果,开展了龙门山北段同震活动断层和地震构造模型研究工作,并取得了以下认识:

(1)龙门山北段基底早期发育上地壳尺度的冲断-构造楔形体,是龙门山北段抬升缩短的重要因素之一;它被现今的北川-映秀断裂(F2)所切割(图1)。

(2)地震解释、震源机制解和余震分布均表明,同震断层在龙门山冲断带北段发生了转换,据此将龙门山北段进一步划分为冲断为主和走滑为主的两个亚段(图2)。

(3)2017年青川Ms 5.4级地震的发震断层是位于基底构造楔前缘断坡的先存低角度(~34°)逆冲断层;而余震的活动则响应了在2008年汶川地震过程中龙门山北段的高角度同震走滑断层(图3)。

(4)本研究强调了先存断裂系统对新生代晚期龙门山北段的构造演化具有重要的影响;龙门山基底前缘隐伏断坡/断层的再活化指示了龙门山北段潜在的地震危险性。

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图1 龙门山北段青川震区地震反射剖面解释

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2 2008年汶川地震余震((Ms≥2.0)及活动断层分析

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3 龙门山北段地震构造模型

上述研究成果发表在国际地学期刊:Journal of Asian Earth Sciences (Yingqiang Li, Renqi Lu, Dengfa He, Xiaoshan Wang, Yiduo Liu, Xiwei Xu, Xibin Tan, Mingang Cai. (2019). Transformation of coseismic faults in the northern Longmenshan tectonic belt, eastern Tibetan Plateau: Implications for potential earthquakes and seismic risks. Journal of Asian Earth Sciences, 2019, 177, 66-75.)

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2019.03.013