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    2013年 第35卷 第3期    刊出日期:2013-09-30
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    地震地质2013年第35卷第3期目录
    2013, 35(3):  0-00. 
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    论文
    地震活动时空演化中看到的龙门山断裂带地震孕育的几个现象
    马瑾, 刘培洵, 刘远征
    2013, 35(3):  461-471.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.001
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    龙门山断裂带在先后5年中发生了2008年汶川MS 8强震和2013芦山MS 7强震。研究龙门山断裂的地震活动特点,分析地震发展形势成为人们关注的焦点。文中从龙门山断裂带40多年的地震时空演化出发探讨了汶川地震孕育过程中的几个现象: 1)孕震范围远小于发震范围,说明在有限断层段上孕育的地震在快速失稳过程中可以连接和扩展成规模很大的失稳断层; 2)汶川地震前孕震区小震密集,持续了8年以上,而无明显错动和变形,意味着汶川断层段可能经历了强烈的碎裂方式的挤压应变,在碎裂达到一定程度后失稳; 3)为进一步了解震前主震区附近的变化,研究了紫坪铺水库专用台网记录的2004年以来主震附近区域的小震活动的时空过程。结果显示,震前主震附近区域的地震活动曾在2005年10月和2006年10月发生过2次沿断层走向的扩展,扩展时间恰巧与紫坪铺水库2次高水位相呼应。其中,2006年10月地震活动的扩展范围大,震级高。这对说明汶川地震最后的失稳过程十分重要。此外,文中还讨论了汶川地震的发生过程与断层几何相关以及芦山地震没有直接发生在汶川地震后,而是发生在多年后的可能原因。研究结果有助于认识逆断层型强震孕育过程。

    晚第四纪以来香山-天景山断裂左旋走滑量研究
    尹功明, 江亚风, 俞岗, 韩非, 刘春茹
    2013, 35(3):  472-479.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.002
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    香山-天景山断裂是青藏高原东北缘弧形断裂带中一条重要的活动断裂,长期以来活动强烈,早期以挤压逆冲为主,可能在第四纪早期转变成以左旋走滑为主兼具逆冲性质的断裂。黄河在夜明山前缘穿过此断裂,在沙坡头大弯一带形成一个完美的 "几"形拐弯。文中对沙坡头大弯一带黄河地貌、阶地特征、样品年龄进行了探查和分析测试,结果表明,距今170ka以来,香山-天景山断裂左旋位移量最大不超过880m,滑移速率<5.18mm/a。

    地表弱活动断裂6~7级地震中长期预测技术要点与案例解析
    陈立春, 冉勇康, 王虎, 李彦宝, 马兴全
    2013, 35(3):  480-489.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.003
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    6~7级地震地表位错量往往很小甚至不断错地表,其发震断裂很容易被误判为非全新世活动断裂而导致其未来强震危险性被忽视。对此,文中特提出未来可能发生6~7级地震的地表弱活动断裂类型。甄别地表弱活动断裂是6~7级地震中长期预测技术的关键,技术要点是: 在目标断裂所属构造系统的发震能力判定基础上,构建起目标断裂与同一构造背景中具历史地震记载或古地震地质记录的活动断裂之间的某种联系。实际案例解析结果表明,同一级次相似构造、同一构造系统不同孕震构造单元,以及特定构造过程中不同阶段构造级次的类比,是地表弱活动断裂6~7级地震中长期预测较为有效的技术方法。昆明市普渡河-西山断裂、龙门山断裂带北段汉中盆地活动构造系和南段大川-双石断裂为地表弱活动断裂,潜在震级6.5~7.0,陇县-宝鸡断裂带的桃园-龟川寺、固关-虢镇以及陇县-岐山-马召断裂潜在震级依次为6.0~6.5、6.5~7.0、7.5级左右。

    夏垫断裂带深部构造特征与第四纪活动性讨论
    何付兵, 白凌燕, 王继明, 刘予, 蔡向民, 孙永华, 张磊, 方同明, 郭高轩
    2013, 35(3):  490-505.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.004
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    利用重力、浅层地震和高密度电阻率法物探工作成果,由深及浅垂向上 "接力拼接"的方式,结合钻探等手段,把夏垫断裂带分解为基岩断裂带和第四纪断裂带2个部分进行研究,结果表明: 1)夏垫断裂带的基岩断裂带由主干断裂和次级断裂构成。其北段(马坊—西集一带)较窄,由2条主干断裂构成。其南段(西集—凤河营一带)较宽,由3条主干断裂构成。 2)第四纪断裂带是基岩断裂带向上延伸的部分,是断裂带最新活动的直观表现,并受控于基岩断裂带。夏垫第四纪断裂带同样由主干和次级断裂构成,北段(马坊—西集一带)由2条主干断裂和分布于北端尾部次级断裂构成,与基岩断裂带一一对应关系较好。2条主干断裂产状差异较大,最新活动时间均为全新世。而南段(西集—凤河营一带)断裂分布不连续,很难分清主次断裂,同基岩断裂带的对应关系较差,推测为基岩断裂中夏垫断裂的活动。这些主、次级断裂产状均较为陡立,最新活动时间为晚更新世晚期—全新世早期。 3)夏垫断裂带内上、下两盘全新世沉积底界垂向累积位错量为1.7~4.8m,晚、中、早更新世以来则分别为6~26m、26~167m和44~330m,其中最大累积位错量位于夏垫地区,向南、北逐渐减小。4)以张家湾断裂为界把夏垫断裂带划分为南、北2段。北段第四纪活动性强,中强震及微小地震时有发生,而南段第四纪活动性弱,仅发生微小地震。

    低温热年代学数据对龙门山推覆构造带南段新生代构造活动的约束
    谭锡斌, 李元希, 徐锡伟, 陈玟禹, 许冲, 于贵华
    2013, 35(3):  506-517.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.005
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    龙门山位于青藏高原东边缘,地形陡变,剥蚀作用强烈。近年来先后经历了2008年汶川MW7.9地震和2013年芦山MS 7.0地震,多位学者对龙门山地区做了大量的低温热年代学研究。文中在研究程度相对薄弱的龙门山南段补充了4个锆石裂变径迹年龄和4个磷灰石裂变径迹年龄,结合前人的低温热年代学数据结果得出,宝兴杂岩从新生代早期开始快速冷却,降温幅度超过225℃,而龙门山中段的彭灌杂岩降温幅度为185~225℃。宝兴杂岩的4个裂变径迹年龄分布在2.7~5Ma,相对彭灌杂岩较年轻,表明晚新生代以来宝兴杂岩的冷却速率要高于彭灌杂岩。在地表温度为15℃和古地温梯度为30℃/km的假设下,宝兴杂岩距今3~5Ma以来的平均剥露速率为0.63 ~1.17mm/a。 低温热年代学数据揭示出龙门山中段的差异剥蚀集中在北川-映秀断裂和江油-灌县断裂上,而南段的差异剥蚀分散在更宽范围内的双石-大川断裂(南、北2个分支)及其东侧的断层和褶皱。

    重庆市主要构造地震危险性评价
    李峰, 张效亮, 刘华国
    2013, 35(3):  518-531.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.006
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    以重庆市活断层探测资料为基础,通过对该工作区的地震构造、地震活动性、构造应力场与形变场的分析,综合判定出目标区未来可能发生地震的最大震级为5.5≤MS≤6.0。尝试将地震空间光滑模型应用到弱活动区城市活断层地震危险性评价中,充分利用历史强震和微震目录,分别建立了2种地震空间光滑模型,并采用泊松模型,对目标区未来百年的地震危险性(发震概率)进行了定量分析。结果表明:单条断裂发震概率值较低,未来发生5.5级以上破坏性地震的可能性较小。

    利用InSAR技术研究新疆阿什库勒火山群现今活动性
    季灵运, 许建东, 赵波, 万园, 申欢欢
    2013, 35(3):  532-541.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.007
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    新疆于田县以南250km处的阿什库勒盆地内部,坐落着由10余座主火山和数十个子火山组成的阿什库勒火山群。该火山群海拔较高,气候恶劣,现今活动性未知。文中基于Envisat ASAR和ALOS PALSAR卫星影像资料,利用干涉图堆叠技术和短基线集合成孔径雷达干涉测量技术提取了阿什库勒火山群地区2003—2010年的地表形变场,并据此分析了火山的现今活动状态。结果表明,2008年于田地震之前(2003—2007年),阿什库勒火山群地区比较稳定,形变不明显; 2008年于田地震之后(2008—2010年),阿什库勒火山群地区整体有沿雷达视线方向隆升的态势,累积最大约1cm,为震后块体应力调整的结果,并非火山活动引起的地表形变。而于田地震地表同震破裂带北端则显示出了较强的东向水平运动和垂向下沉运动的形变态势,累积最大约6cm。

    长白山天池火山气象站期喷发类型研究
    潘波, 樊祺诚, 仲广培, 许建东, 万园
    2013, 35(3):  542-552.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.008
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    全面系统地了解一座活火山的喷发特征与历史,对于预测其未来喷发形式及灾害性具有重要意义。长白山天池火山晚更新世或全新世以来存在3期大规模的喷发活动,天文峰期喷发与千年大喷发皆为典型的大规模的布里尼式爆炸喷发,而气象站期喷发方式却在爆炸式或溢流式的喷发类型上存在着激烈的争论。气象站期喷发物在遥感影像上表现为以气象站为寄生火口,向北流动长约5.4km,形貌上似一条熔岩流,但文中研究认为是小规模的脉冲式爆炸喷发而形成的岩层形态。主要依据为: 1)岩石成分为高黏度的酸性岩浆; 2)野外露头与剖面的薄层状堆积特征; 3)晶屑的棱角状破碎形态; 4)岩石的颗粒支撑结构。研究结果表明,气象站期的堆积物是爆炸喷发产生的碎屑物沿山坡以火山灰流的形式快速流动,在高温与高流速的剪切力作用下,火山灰流形成1套薄层状的熔结凝灰岩。因此,长白山天池火山晚更新世或全新世以来3期喷发活动均为爆炸式喷发,而非以前认为的爆炸—溢流—爆炸式喷发。

    小江断裂带中段和南段井水位变化与形变分析
    唐彦东, 刘春平, 廖欣, 石云, 万飞
    2013, 35(3):  553-564.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.009
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    应用井孔-裂隙、微裂隙(孔隙)水流交换产生的潮汐水位-固体潮的位相差和振幅变化理论,结合井水位变化,分析小江断裂带中段和南段的形变特征。裂隙承压含水层条件下,地震波和构造应力引起的形变能够引起潮汐水位分波位相差和振幅的变化。地震波引起含水层与井孔之间水流交换增大,疏通裂隙而使渗透率增大,震后井水位潮汐分波相位差提前,其后裂隙内沉积物重新堵塞裂隙,渗透率降低,位相差逐渐下降。位相差的长期趋势性变化反映出含水层在构造应力作用下的应变信息。小江断裂带中段和南段形变变化不同。断裂带中段地区,观测井位相差和振幅趋势性下降,表明该区段不仅有走滑特性,并且具有挤压特征。小江断裂带与红河断裂带交会地区观测井振幅和位相差稳定,表明该区域没有受到明显的挤压,形变不明显。

    地震与活动断裂空间关系的三维可视化建模
    李自红, 刘鸿福, 张敏, 曾金艳
    2013, 35(3):  565-575.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.010
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    在回顾国内学者利用2D GIS空间分析功能研究地震与活动断裂关系的基础上,认为利用3D GIS更能准确地分析地震与活动断裂之间的三维空间关系。采用中国地震活动断层探测技术系统设计的数据结构,在ArcGIS下构建了三维断层模型,尝试性地提出了基于三维断层模型的三维空间缓冲区模型; 并利用向量判别法实现了三维缓冲区的空间分析,进而实现了地震与活动断裂三维空间关系的分析方法,基于该模型对太原市区内主要断裂与地震的空间分布关系进行了初步定量分析研究。

    流动宽频带地震计自噪声测试研究
    尹昕忠, 陈九辉, 李顺成, 郭飚
    2013, 35(3):  576-583.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.011
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    分别采用双台地震计自噪声互相关分析法(以下简称 "Holcomb双台法")和3台地震计自噪声互相关分析法(以下简称 "Sleeman多台法")对 CMG-3T、BBVS-120、STS-2型流动宽频带地震计进行自噪声测试研究。结果表明: Sleeman多台法因有效地规避了传递函数引起的误差,在处理流动宽频带地震计实际记录数据方面比Holcomb双台法更能有效地滤除背景噪声; 在简单测试条件下,3种常用流动地震计的自噪声在0.06~1Hz频带内均低于NLNM曲线,显示了相当好的噪声性能指标; 在流动台阵观测过程中,地震计方位准确性以及地震计的保温防护措施是保证发挥仪器性能的重要因素。

    中国区域防震减灾能力的综合评估
    邓砚, 苏桂武, 仵焕杰
    2013, 35(3):  584-592.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.012
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    以科学认识中国防震减灾能力的区域差异,实现中国防震减灾资源的合理配置为目标,从绝对和相对2个层面分析了区域防震减灾能力的内涵,进而构建了围绕1个目标层,设定3个准则层、13个指标层和16个变量层的区域绝对防震减灾能力的评价指标体系; 分别提出了区域绝对和相对防震减灾能力的评估模型,并绘制了中国区域绝对和相对防震减灾能力分布图。结果表明,中国区域绝对和相对防震减灾能力都存在着明显的区域差异,前者与后者之间的分布特征也是截然不同的,即绝对能力表现为东部地区普遍高于全国平均能力水平,中部和西北部地区大多持平或低于全国平均能力水平,青藏高原地区最低; 而相对能力则表现为能力低值区集中分布于华北、南北地震带、东南沿海和东北平原等地。

    岷县漳县MS6.6地震科考
    2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震灾害特点分析
    李志强, 姜立新, 李亦纲, 余世舟, 卢宁, 李锰, 袁志祥, 苏永齐
    2013, 35(3):  593-603.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.013
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    2013年7月22日在甘肃省定西市岷县—漳县交界地区(34.5°N,104.2°E)发生MS6.6地震,造成95人死亡,中国地震局启动地震应急Ⅱ级响应。根据现场调查,这次地震最高烈度为Ⅷ度。震区建筑90%以上为土木结构和木结构,且多为老旧房屋,抗震性能差。加之震前灾区持续降雨,造成房屋地基和生土墙体支撑强度降低。与其他地震区相比,相同烈度下土木结构和木结构破坏比例偏大,砖结构和砖混结构破坏明显偏轻。降雨加上巨厚的黄土沉积,导致地震滑坡比较严重。由于这些原因,Ⅷ度区范围偏大,Ⅵ区也相对较大。甘肃定西是中国经济欠发达地区之一,土木结构和抗震性能较差的木结构房屋比例过大。震后重建中,建议以砖木结构和砖混结构为主重建灾区。

    2013年甘肃岷县漳县6.6级地震震害分布特征及发震构造分析
    郑文俊, 闵伟, 何文贵, 任治坤, 刘兴旺, 王爱国, 许冲, 李峰
    2013, 35(3):  604-615.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.014
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    2013年7月22日,甘肃岷县漳县MS 6.6地震发生在南北地震带的中北段,东昆仑断裂和西秦岭北缘断裂是该地区复杂多样的构造几何特征中2条主要的边界控制断裂。这次地震的震害分布与临潭-宕昌断裂的走向基本一致,为长轴走向NWW的椭圆,极震区内严重破坏范围也完全位于该断裂带内,这与临潭-宕昌断裂复杂的几何结构密切相关,也说明地震的发生是多条次级断裂共同作用的结果。综合分析认为,受西秦岭北缘断裂带向南侧的扩展和青藏高原向NE扩展过程中东昆仑断裂带的NE向挤压作用共同影响下的临潭-宕昌断裂是这次地震的发震构造。

    2013年甘肃岷县漳县6.6级地震触发滑坡及其构造分析
    许冲, 徐锡伟, 郑文俊, 闵伟, 任治坤, 李志强
    2013, 35(3):  616-626.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.015
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    2013年7月22日,甘肃省岷县漳县交界发生了MS 6.6地震。地震触发了大量的、类型各种各样的滑坡。滑坡类型以黄土崖崩、滑、倾为主,还有一些深层连贯型土质滑坡、大型土质流滑、斜坡裂缝等类型。地震滑坡主要分布在一个与临潭-宕昌断裂平行的长条形区域内。该长条形区域面积约为250km2,长度约40km,最大宽度约8km。对应不同构造段落的区域内滑坡发育程度不同,反映了不同段落发震构造的特征差异。滑坡的主体分布范围与震中位置表明了构造破裂是从SEE向NWW方向发展的。最后,分析了该滑坡主体分布区中心线与临潭-宕昌断裂在空间地理位置上相差10km的2种可能的原因。

    芦山MS7.0地震研究专题
    利用强震记录校正的芦山7.0级地震峰值加速度震动图
    陈鲲, 俞言祥, 高孟潭, 高景春
    2013, 35(3):  627-633.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.016
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    运用考虑场地效应的震动图快速生成方法,综合考虑震中地区地质构造背景、震源机制解结果及中国西部地区地震动参数衰减特征,估计了2013年4月20日芦山7.0级地震加速度分布图。利用地震后获得的强震记录计算了强震台站观测值与借助经验性衰减关系估计值之间的系统偏差,进一步修正了峰值加速度分布图。结果显示,由于芦山地震属于高角度逆冲型地震,加大了震区的震动程度,特别是震中附近30km范围内震动程度比校正前的结果更高。

    芦山地震前康定地温变化现象
    陈顺云, 刘培洵, 刘力强, 马瑾
    2013, 35(3):  634-640.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.017
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    近年来,中国大陆强震主要发生在巴颜喀拉地块周边,该地块成为近期中国大陆强震主体地区。在一些关键构造部位,开展地壳活动信息监测具有重要的实际意义。作者所在研究组专门研发了适于野外观测的无线地温遥测设备,在鲜水河断裂带建立了无线地温遥测台网。在2013年4月20日的芦山地震前后,观测到了一些值得关注的现象: 从2013年1月31日开始,康定地温出现持续变化,并与台站周围小震活动存在良好的对应关系。根据温度与力之间的关系,基岩温度突变的内在本质是应力调整。从构造角度看,龙门山断裂带和鲜水河断裂带同属于巴颜喀拉地块的不同边界,康定测点与芦山地震之间存在关联性,上述温度变化可能与芦山地震有关。

    2013年四川省芦山“4.20”7.0级强烈地震触发滑坡
    许冲, 徐锡伟, 郑文俊, 魏占玉, 谭锡斌, 韩竹军, 李传友, 梁明剑, 李志强, 王虎, 王明明, 任俊杰, 张世民, 何仲太
    2013, 35(3):  641-660.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.018
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    2013年4月20日,四川省芦山县发生了MS 7.0地震。文中简要介绍了芦山地震的基本情况与芦山地震区历史地震及其相关地震滑坡情况。依据2008年汶川地震滑坡与地震动峰值加速度(PGA)的空间关系,对芦山地震滑坡大体分布范围进行了推测。根据地震滑坡分类学,将芦山地震滑坡分为破坏型滑坡、连贯型滑坡、流滑型滑坡3大类。其中,破坏型滑坡包括岩质崩塌、岩质滑动、岩质崩滑、土质崩塌、土质滑动等5类; 连贯型滑坡包括土质坍塌与慢土流2类; 流滑型滑坡为快速流滑。破坏型滑坡如岩质崩塌、岩石滑动、土质崩塌这3类是芦山地震滑坡中最常见的类型。基于震后可利用的高分辨率航片,初步解译得到3 883处滑坡位置点数据。最后,从余震对滑坡的影响,芦山地震滑坡与邻区地震滑坡对比分析,对后续基于高分辨率遥感影像的滑坡精细解译的启示等3个方面开展了分析与讨论。

    Newmark方法在芦山地震诱发滑坡分布预测研究中的应用
    陈晓利, 袁仁茂, 庾露
    2013, 35(3):  661-670.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.019
    摘要 ( )   PDF (4621KB) ( )  
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    对于地震滑坡灾害而言,进行地震滑坡危险区划是降低损失的有效手段之一。因此,地震滑坡危险性预测方法的研究成为这一领域的热点。2013年4月20日芦山地震诱发了大量的滑坡崩塌,造成了严重的人员伤亡和社会经济财产损失。文中通过对地震灾区震后航片、遥感影像等的解译,初步获得此次地震诱发滑坡的分布概况。在芦山地震灾区的地形和岩性分析的基础上,基于Newmark物理平衡模型,对该区的潜在地震滑坡危险区进行了分析预测,通过对比本研究获得的潜在滑坡区域预测结果与解译的滑坡分布情况,表明Newmark模型是一种有效的地震诱发滑坡预测分析方法。进一步探讨了不同滑坡影响范围估算方法的差异,认为震级与产生滑坡最远距离之间的关系是一种较好的估算方法。

    四川省芦山MS7.0地震发震构造分析
    李传友, 徐锡伟, 甘卫军, 闻学泽, 郑文俊, 魏占玉, 许冲, 谭锡斌, 陈桂华, 梁明剑, 李新男
    2013, 35(3):  671-683.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2013.03.020
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    2013年4月20日的芦山 "4·20"MS7.0地震发生在龙门山断裂带西南段,震中地区分布多条NE向断裂,构造较为复杂。这次地震震源机制解显示为逆冲型地震,破裂面为NE走向,与龙门山断裂带的运动性质和走向一致。地表调查只在大川-双石断裂(前山断裂)和新开店断裂(大邑断裂南段)发现局部分布的NE向地表裂缝、沿地表裂缝分布的喷砂冒水和砂土液化,不规则的边坡开裂等地表变形,以及断裂沿线较严重的滑坡崩塌和房屋破坏。野外调查没有发现明显的地震地表破裂。GPS测量结果显示,此次地震的发震断裂位于芦山县城附近或其以东,而芦山西侧的断裂也可能参与了部分活动。根据野外地质调查、GPS观测、震源机制解、震源深度、余震分布等结果综合判定,芦山7.0级地震的主要发震构造是芦山之下、大川-双石断裂和新开店断裂之间的龙门山前缘滑脱带。此滑脱带在该段的运动导致了这次地震的发生,并可能带动了它上面的大川-双石和新开店等断裂的活动。