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2016年 第38卷 第2期    刊出日期：2016-06-20

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地震地质2016年第38卷第2期目录

2016, 38(2):  0-0. 

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研究论文

库车坳陷东部秋里塔格背斜带的活动断层及其形成机制

李胜强, 张玲, 杨晓平, 黄伟亮, 黄雄南, 杨海波

2016, 38(2):  223-239.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.001

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在详细调查盐水沟以东秋里塔格背斜带地质、地貌特征的基础上，结合地震反射剖面揭示的深部构造形态，讨论了背斜区地表断层的分布特征、活动性及形成机制。盐水沟以东的秋里塔格背斜带包括库车塔吾背斜和东秋里塔格背斜。库车塔吾背斜核部断层是发育于古近系盐膏层中的滑脱断层向地表的延伸，在晚更新世仍持续活动。库车塔吾背斜北翼断层为受局部挤压应力控制而产生的褶皱调节断层，发育于北翼山前活动枢纽内，成组近平行出现，走向上展布不连续；探槽开挖结果表明，该断层全新世有过断错地表的古地震事件。发育于东秋里塔格背斜南翼靠近核部的博斯坦断层为较大规模的低倾角逆冲断层，向下可能与控制表层背斜生长的断坡相连。东秋里塔格背斜南翼断层是发育于断展褶皱陡倾前翼的剪切逆冲断层，亦平行成组出现，断续分布，在哥库洛克一带断层错断了全新世洪积扇。活动褶皱及其褶皱相关断层均为深部断层滑动经过复杂的褶皱变形传播到近地表的表现，是深部断层活动的指示构造。褶皱调节断层仅是褶皱过程中产生的局部变形，与控制褶皱生长的深部断层仅存在间接的关系。此类断层的滑动位移、速率等不代表深部控制背斜生长断层的运动学参数，但这些次级断层部分记录了活动褶皱区的古地震事件。

祁连山西段疏勒河流域地貌特征及其构造意义

苏琦, 袁道阳, 谢虹, 邵延秀, 梁明剑

2016, 38(2):  240-258.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.002

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疏勒河流域盆地位于祁连山西段,跨越了该区多条不同方向和不同性质的活动断裂带,其所呈现的地貌特征反映了该区最新构造活动的信息。文中基于GIS空间分析技术,利用SRTM-3数字高程模型(DEM)数据,系统提取了疏勒河流域及其4个亚流域盆地的面积-高程积分曲线、疏勒河水系的Hack剖面以及河流坡降指标(SL),并对整个流域地形做了坡谱分析,获得了疏勒河流域的地貌特征。研究表明,疏勒河的流域地貌发育受到该区的阿尔金断裂、昌马断裂、托勒南山断裂以及疏勒南山断裂等强烈构造活动和区域岩性差异的影响,坡度以0°~35°的区段为主;整个流域盆地处于河流发育的"壮年期";构造活动是造成河流纵剖面发生改变的最主要因素,局部河段同时还受到岩性因素的控制和影响。这表明在活跃的造山带内部,河流地貌的发育过程中,活动断裂的构造作用是重要的控制因素。

黏土实验模拟分段剪切拉张下的偏斜角差异对汾渭裂谷带形成演化的影响

卓燕群, S. A. Bornyakov, 郭彦双, 马瑾, S. I. Sherman

2016, 38(2):  259-277.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.003

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汾渭裂谷带由2组走向不同的盆地组成：以拉张为主的NEE向盆地（或盆地系）和以右旋走滑为主的NNE向盆地。相邻NEE向盆地（或盆地系）间的连接区由NNE向盆地和地垒组成。汾渭裂谷带南、北段总体走向NEE并以拉张为主，中段总体走向NNE且具走滑兼拉张的性质。汾渭裂谷带各段具有以下特征：各裂谷段新生代盆地按照先南、再北、后中段的时间顺序形成；盆地连接区规模依中、北、南段递减；忻定盆地东端平行于裂谷带北段走向延伸成NEE向，西端沿逆时针方向旋转成NNE向，而临汾盆地与忻定盆地呈近似反对称的展布。但是已有模拟实验或数值实验均无法解释这些特征，原因在于它们忽略了裂谷分段性对NEE向盆地及其连接区演化的控制作用。文中结合已有地质调查资料，基于黏土实验和数字图像相关方法，观测了在基底的分段右旋剪切拉张作用下上覆黏土盖层的裂陷过程，并对黏土盖层表面的变形场时空演化进行了定量分析。实验再现了汾渭裂谷带的主要构造特征，结果表明：1）裂谷带南、北、中段偏斜角（裂谷带两侧块体的相对运动方向与裂谷带走向之间的夹角）的依次递减是造成NEE向盆地的形成时间和连接区规模在各裂谷段呈现上述特征的原因。2）相邻NEE向盆地的相互作用是形成具有右旋剪切拉张的NNE向连接区的原因。3）相邻裂谷段之间的相互作用可能是造成忻定盆地和临汾盆地特殊构造特征的原因。因此，汾渭裂谷带各段的构造差异主要源于各段偏斜角的差异。但模型还存在不足之处，其中值得进一步完善的是模型未考虑汾渭裂谷带先存构造的影响，因而未能详细模拟汾渭裂谷带南、北段内盆地的构造特征。

基于Sentinel-1A数据获取美国纳帕M_W6.1地震同震形变场及断层滑动反演

左荣虎, 屈春燕, 张国宏, 单新建, 宋小刚, 温少妍, 徐小波

2016, 38(2):  278-289.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.004

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利用欧洲空间局新发射的Sentinel-1A卫星获取的第1对同震SAR影像，采用30m×30m分辨率的ASTER GDEM数据去除地形效应，应用枝切法解缠，得到了2014年8月24日美国加利福尼亚州纳帕地震的地表同震形变场。为了获取最优同震形变场，对比使用了90m×90m分辨率的SRTM数据去除地形相位，以及最小费用流方法进行相位解缠。结果显示此次地震造成形变场在LOS方向（Line Of Sight）的最大抬升量和最大沉降量分别达到了0.1m和0.09m。基于获取的同震形变场，采用限制性最小二乘算法进行敏感性迭代拟合，获取了此次地震的断层滑动分布及部分震源参数。反演结果表明发震断层的走向为341.3°，倾角为80°，破裂以右旋走滑为主，平均滑动角为-176.38°，最大滑动量达0.8m，位于地表下约4.43km处。此次地震累计释放地震矩1.6×10¹⁸N·m，约合矩震级M_W6.14。

斜长石在下地壳温度及较低有效压力条件下的摩擦滑动

姚胜楠, 何昌荣

2016, 38(2):  290-302.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.005

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近年来圣安德烈斯断层在下地壳深度上震颤的发现使其力学性质引起了更多的关注。文中对斜长石断层泥在低正应力条件下的摩擦滑动性质进行了实验。实验条件为有效正应力100MPa，采用围压控制，温度100～600℃，孔隙水压30MPa。通过对比有效正应力为200MPa，其他条件都相同时的实验结果发现，斜长石的摩擦滑动力学行为基本一致，仅在本构参数a值随温度的变化规律上略有差异，但在整个温度范围均呈速度弱化。由此可见，有效正应力的降低对斜长石的摩擦滑动行为影响不大，因而在下地壳可以产生不稳定滑动的结论仍然成立。

断裂带土壤气高精度氢异常分析

范雪芳, 张磊, 李自红, 陶京岺

2016, 38(2):  303-315.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.006

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氢气作为1种灵敏的指标能够指示断裂活动过程。文中基于长期全时段的断裂带土壤气高精度氢观测资料，根据测量值的分布范围对资料的可靠性进行了评价，通过氢浓度映震评估，认为氢浓度与地震活动有一定的对应关系，给出了异常判定指标。并结合氢浓度异常特征对测点周围350km范围内的有感地震进行了分析，重点分析了2010年10月24日和2011年3月8日在河南太康分别发生M_S4.6和M_S4.1地震前1周左右震中距330km的山西夏县土壤高精度氢浓度观测到的相似异常变化，其变化特征表现为“突升-转折下降-地震-恢复背景值”，变化幅度达正常背景值的20多倍。认为断层氢浓度异常变化与地震所处的构造位置有关，在同一地点发生的2次相似地震，断层氢浓度出现相似变化，异常重现性好。高精度断层氢浓度观测是短临预报的1种有效手段，可为地震重点危险区开展短临跟踪研究提供参考。

广东信宜-廉江断裂带东支西南段断裂活动性研究

章龙胜, 周本刚, 计凤桔, 杨晓平, 安艳芬

2016, 38(2):  316-328.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.007

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通过浅层地震勘探和钻孔联合剖面探测，揭示了信宜-廉江断裂带东支西南段隐伏断裂的存在。2条浅层地震勘探剖面资料显示，信宜-廉江断裂带东支西南段隐伏断裂的上断点埋深和垂直断距分别为60m和4～7m（L5-1和L5-2测段，横山镇剖面）、85m和5～8m（L5-3测段）、73m和3～5m（L6测线，田头仔村剖面），均断错了第四系底部。2条钻孔联合剖面揭示了上断点埋深和垂直断距分别为66m和7.5m（横山镇剖面）、75m和5m（田头仔村剖面），其中横山镇钻孔剖面显示断裂带宽约27m。采用电子自旋共振方法对钻孔联合剖面中的第四系年代进行测定，显示信宜-廉江断裂带东支西南段隐伏断裂最新活动时代为早更新世晚期（田头仔村剖面）到中更新世早期（横山镇剖面）。由横山镇钻孔联合剖面和田头仔村钻孔联合剖面获得的滑动速率分别为0.1mm/a和0.013mm/a。基岩出露区沙井断层剖面的断面上发育有2期断层泥，由电子自旋共振方法测得晚期的断层泥年龄为（348±49）ka，沿断面还发育有近水平擦痕，反映断裂的最新活动方式以右旋走滑运动为主。

三峡库区上地壳速度结构初步研究

罗佳宏, 马文涛

2016, 38(2):  329-341.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.008

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文中利用三峡加密观测台网记录的2009年3月到2010年12月高精度地震数据，使用双差层析成像方法，联合反演了三峡库区上地壳的震源位置参数和三维上地壳P波和S波速度结构。研究结果显示，三峡库区上地壳P波速度和S波速度区域出现2个高V_P值、上低下高V_S值区，分别在巴东北部神农溪两岸-泄滩西区域和仙女山断裂带北段香溪河口附近。巴东北部神农溪两岸-泄滩西区域，较小地震的平面分布呈3条近EW向的条带，剖面陡立、向N倾，沿着P波和S波高、低速过渡带分布；香溪河口附近地震沿NNW向的仙女山断裂带分布，地质剖面显示出地震陡立线性分布，沿着高V_P值、上低下高V_S值区的过渡带展布，联合反演得到的微震面与断裂构造分布具有较好的一致性。

江西九江-瑞昌地震序列震源位置和发震构造再研究

罗丽, 吕坚, 曾文敬, 汤兰荣

2016, 38(2):  342-351.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.009

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选取江西九江-瑞昌M_S5.7地震序列2005年11月26日至2006年6月30日228次M_L≥1.0的地震，利用基于波形互相关技术的Hypodd定位方法进行了重新定位，最终获得224次地震的精确震源参数。统计定位误差（2倍标准偏差）在水平方向上为0.5km左右，垂直方向上<2km。重定位后地震序列的震源深度主要集中在8～14km，震中在NW和NE 2个方向展布，其中又以NW向条带地震居多。结合几个主要地震的震源机制解、地震序列展布方向和震区的构造背景，我们推断NW向断裂错动产生了M_S5.7主震，在右旋兼逆推过程中触发NE向断裂，产生了M_S4.8最大余震。NE向断裂的地震活动经过短时间应力调整后进入相对平静期，之后则是NW向断裂在长时间的应力释放过程中引发了一系列余震。M_S5.7主震的发震构造可能是NW向的洋鸡山-武山-通江岭隐伏断裂，而M_S4.8最大余震的发震构造可能是NE向的刘家-范家铺-城门山断裂。

云南景谷M_S6.6地震震源区深部电性结构及其孕震环境

程远志, 汤吉, 邓琰, 董泽义

2016, 38(2):  352-369.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.010

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2014年10月7日云南景谷地区发生M_S6.6地震，震源机制显示此次地震为逆走滑型，地震断层面走向140°，同时余震分布显示破裂面走向也为NNW向。文中对1条横穿景谷震区，与地震破裂面垂直的大地电磁测线数据进行了由定性到定量的全面分析，通过二维非线性共轭梯度（NLCG）反演得到了震源区较为详细的地壳电性结构。结果表明：1）震源区电性结构可以分为4层：地表以下约4km为相对低阻层，主要由中、新生代盆地沉积岩组成，电阻率10～100Ω·m；地下5～10km为相对高阻层，可能由元古界变质岩系组成，电阻率>1 000Ω·m；15～30km为中下地壳低阻层，电阻率<10Ω·m；30km以下为壳幔过渡层，电阻率值约为30Ω·m。2）景谷地震主震发生在高阻层和壳内低阻层的分界面上。3）对余震的震源深度统计发现5km和10km两个深度范围内余震较多，与电性梯度带的位置相对应。

郯庐断裂带南段重力异常及不同深度的横向构造特征

王鑫, 张景发, 姜文亮, 蒋洪波, 田甜, 高敏, 付萍杰

2016, 38(2):  370-385.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.011

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为研究郯庐断裂带南段及周边构造的深部特征、空间展布、交切关系，文中利用小波多尺度分析方法对该地区的布格重力场进行场源分离，剖析不同深度下的地壳横向构造；同时采用Parker变密度模型对莫霍面深度进行反演分析。研究表明，郯庐断裂带南段表现为NNE走向的大型重力区域场梯度条带，切割深度达岩石圈地幔，其两侧密度结构及构造特征差异明显。沉积层及上地壳密度结构复杂，郯庐带东支2条断裂形成线性异常纵贯区域；而西支2条断裂线性异常较弱，截切EW向的重力异常体断续延展。中、下地壳密度结构简单，断裂带形成宽缓的低异常条带，反映了白垩纪-古近纪伸展环境下造成的地堑式构造。西支2条主干断裂纵穿合肥市，沿肥东凹陷西缘向S延伸，由于舒城以南的高密度圈闭体遮挡，尖灭于舒城县一带；而肥中、六安-合肥、肥西-韩摆渡EW向的深大断裂交切于西支，未延伸至东支。该区近代小震多发生于断裂构造所对应的重力高、低异常转化带之间，尤其是断裂之间的交会处与郯庐构造带内部，郯庐断裂带南段为历史强震空区段，考虑到断裂带莫霍面陡变及与多条深大断裂交切等深部环境，中强震危险性不容忽视。

依据断层摩擦准则估算的地壳主应力量值关系式及其参数分析

曹慧静, 崔效锋, 樊文杰

2016, 38(2):  386-396.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.012

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基于Zoback（1992b）提出的估算地壳构造应力量值的思路和2个假设，考虑了3个主应力分别为垂直主应力（对应3种构造应力类型）的情况，比较系统地建立了依据应力形因子和断层摩擦强度估算构造主应力量值的关系式。讨论了摩擦系数、孔隙压力系数和应力形因子对构造主应力量值的影响：在最大主应力为近水平的情况下（应力类型为走滑型或逆断型），最大主应力量值（或随深度线性增加的斜率）随摩擦系数取值的增大而增大，随孔隙压力系数取值的增大而减小。在最小主应力为近水平的情况下（应力类型为走滑型或正断型），最小主应力量值（或随深度线性增加的斜率）随摩擦系数取值的增大而减小，随孔隙压力系数的增大而增大。并且，3个参数对主应力量值估算的影响很大，如果摩擦系数取值较大，同时孔隙压力系数取值较小，最大主应力随深度增加的斜率与最小主应力随深度增加的斜率之间的差异就大，有可能导致不合理的结果出现。该方法只是对地壳岩石发生脆性破裂或摩擦滑动时的构造应力量值进行近似估算，估算结果并不是地壳稳定状态下的构造应力量值。

活动断层探察的快速制图技术研究

吴熙彦, 于贵华, 杜克平, 徐锡伟

2016, 38(2):  397-409.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.013

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活动断层探察作为有效减轻地震灾害的一项行业基础性科研工作，其系列专题图件是探察工作成果直观表达的重要手段。文中在分析近年来活动断层探察图件生产技术的基础上，从图件标准化和软件开发2个方面对活动断层探察快速制图技术进行了研究。所研究的这一快速制图技术已应用于正在开展的活动断层探察工作，并获得了规范、高质量的专题成果图件。文中探讨的图件快速产出流程标准化、软件功能设计对于其他基于GIS软件的制图系统设计具有一定的参考价值。

青藏高原及周边区域地表长期变形数值模拟

董培育, 胡才博, 石耀霖

2016, 38(2):  410-422.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.014

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印度板块向欧亚板块俯冲挤压，不仅令青藏高原上地壳在挤压作用下发生弹性变形和运动，且青藏高原高温高压下的下地壳会发生柔性流动，并对脆性的上地壳有拖曳作用，这2种作用一起形成现今的高原运动变形场。这一动力学过程已得到GPS观测资料的证实。因此在二维平面问题中仅用上地壳在边界作用下的弹性变形解释是不够的，还要考虑柔性下地壳流动对上地壳的拖曳作用。但是拖曳力作用的大小和方向不易确定，故文中建立了二维平面弹性有限元模型，利用加载等效体力来模拟下地壳流动对上地壳产生的拖曳力。以高原内部的GPS观测资料为约束，利用试错法反演出模型中关键点的力，其他位置上的力则用关键点上的力进行双线性插值计算。以此来反演计算出模型区域内的柔性下地壳的差异性流动对脆性上地壳产生的拖曳力（节点力的形式，单位：N）的大小和范围，在86°～100°E，26°～32°N地区主要以SE向为主，最大达到10⁸N；西部局部（31°～36°N，76°～80°E）地区有较弱的W向拖曳力，最大为10⁷N。文中为深入研究青藏高原及周边区域的长期地表变形动力学机制提供了1个新的思路。

石油地震资料在隐伏活断层探测中的应用——以松原活断层探测为例

尉洋, 沈军, 于晓辉, 吴晓歌

2016, 38(2):  423-433.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.015

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介绍了松原地区石油地震资料的主要特点和信息提取的基本方法。通过对松原地区不同界面的t0等值线资料和二维地震剖面的处理与分析，综合平面与剖面的构造解释成果，查明了研究区主要断层的展布特征，为该地区主要断层活动性的初判提供了依据。利用深、浅地震资料叠加的方式，自下而上结合钻孔探测，厘定了目标断层的活动时代。

青藏高原北缘三危山断裂晚第四纪以来的左旋走滑活动

云龙, 杨晓平, 宋方敏, 王驹

2016, 38(2):  434-446.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.016

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通过对三危山断裂沿线微地貌的实地调查，发现山前主要分布2期冲洪积扇，多呈上叠式排布。对比区域冲洪积扇的分布和形成年龄，结合文中的光释光测年（OSL）结果，认为三危山山前老冲洪积扇形成于晚更新世晚期至全新世早期。发育于冲洪积扇上的纹沟、断裂通过的山脊被同步左旋位错，最大和最小位错量分别为5.5m和1.7m，但大多分布在3.0～4.5m之间。结合光释光测年（OSL）结果，得出三危山断裂在距今1.4万a和2.0万a以来的左旋走滑速率分别为（0.33±0.04）mm/a和（0.28±0.03）mm/a。

问题讨论

吉林省松原地区孤店断裂活动性研究

王雷, 沈军, 于晓辉, 万永魁, 尉洋, 邵博, 杨传成

2016, 38(2):  447-457.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.017

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孤店断裂位于松原市西南、松辽盆地中央凹陷区内。该断裂是通过石油勘探资料解译确认的。在石油勘探资料的基础上，进行了浅层地震勘探、钻孔联合剖面探测、取样测年（OSL）和地貌测量，对其活动性和附近变形带的变形量进行了计算和研究。关于孤店断裂得出以下结论：1）断裂呈弧形，具有逆断裂性质，在T1反射层（下白垩统嫩江组底）破裂总长度66km；2）断裂破裂段中间宽，向外延伸变窄或尖灭，根据T04反射层下白垩统嫩江组4段底界破裂情况，将该断裂分为3段；3）断裂错断上更新统底部的黄色粉土，（33.66±3.27）～50ka BP，其上部的黄褐色粉土层未错动，属于晚更新世活动断裂；4）深井子附近地貌变形9m，变形带两侧上更新统底部垂直落差约20m。另外，1119年松原地区曾发生6（3/4）级前郭地震，在前人研究其发震构造的基础上，认为孤店断裂可能是该次地震的发震构造。

基于深部地震资料与地表变形资料的芦山地震发震构造研究

王林, 周青云, 王峻, 李文巧, 周连庆, 陈翰林, 苏鹏, 梁朋

2016, 38(2):  458-476.  DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2016.02.018

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芦山地震的发震构造迄今为止仍不明确。文中基于中国地震局地震预测研究所2008-2009年间布设于龙门山断裂带南段的流动地震台站观测剖面、芦山地震余震精定位结果等地球物理资料对深部构造单元进行了分析；同时基于阶地变形资料、遥感资料、区域地质资料等手段对地表构造变形进行了分析；综合两者建立芦山地震的构造变形模式并研究芦山地震的发震构造。初步认为由于断层面倾角的差异，芦山地震的构造变形模式和中北段与汶川地震有关的主要破裂段的变形模式有所不同。南段前山断裂近直立的断层面最终以对下盘的挤压作用为主，并在下盘地块内形成逆冲断层引发了芦山地震；而北段中央断裂陡倾的断层面使得仍然以上盘的逆冲作用为主。新生逆冲断层的上盘形成了1个活动背斜，第四纪以来该活动背斜之上的阶地面已经发生了显著的变形，该断层最新的1次活动导致了芦山地震的发生。大溪乡与太平镇之间向SE方向凸出的弧形断层段长期以来已经累积了巨大的位移量或构造变形量，是应变释放、构造运动都集中发生的段。芦山地震只是这种构造模式的长期演化过程中的1次地震事件，未来南段前山断裂下盘的这些新生活动逆冲断层仍然具有发生类似地震的危险性。