地震地质 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (1): 64-80.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.20230138
邹俊杰1,2)(
), 何宏林2,3),*(
), 邵志刚1), 魏占玉2,3), 石峰2,3), 张波4), 耿爽2), 赵家豪5)
收稿日期:2025-01-21
修回日期:2025-06-30
出版日期:2026-02-20
发布日期:2026-03-14
通讯作者:
* 何宏林, 男, 1964年生, 研究员, 现主要研究方向为活动构造、 地震地质和构造地貌, E-mail: hehonglin123@vip.sina.com。
作者简介:邹俊杰, 男, 1991 年生, 副研究员, 主要从事活动构造、 地震地质和构造地貌学、 地震活动性分析研究, E-mail: junjiezou_ucas@126.com。
基金资助:
ZOU Jun-jie1,2)(
), HE Hong-lin2,3),*(
), SHAO Zhi-gang1), WEI Zhan-yu2,3), SHI Feng2,3), ZHANG Bo4), GENG Shuang2), ZHAO Jia-hao5)
Received:2025-01-21
Revised:2025-06-30
Online:2026-02-20
Published:2026-03-14
摘要:
山西地堑系蔚广盆地南缘边界断裂带, 由展布于基岩区的山前正断层和展布于沉积区的山麓正断层共同组成。但是, 关于2条断层是否为同期活动、 是否同为控震断层仍存在不同认识。2条断裂的活动性如何, 盆地的地震危险性主要受控于山前或山麓的某一条断层还是由2条断层共同控制, 这些问题亟待回答。文中以蔚广盆地南缘断裂唐山口段为研究对象, 通过小型无人机航测、 地质剖面分析和第四纪测年方法, 对山麓正断层和山前正断层的活动时代、 活动幅度和活动速率开展研究。结果显示, 山麓正断层在距今32.9~31.9ka以后发生了一次古地震事件, 活动幅度未知; 在距今(23.4±2.1)~(20.8±1.8)ka发生过同震倾滑位移量为0.4~0.5m的古地震事件, 全新世伸展变形速率为0.8mm/a。山前正断层在距今10.1~8.2ka以来的累积垂直位移量约为7m, 全新世伸展变形速率为0.4~0.5mm/a, 更新了前人对该段山前正断层在晚第四纪以来已基本停止活动的认识。研究结果表明, 唐山口段基岩区和山麓正断层为全新世活动断裂, 且均发生了地表破裂型地震事件, 两者对区域伸展变形速率和边界带的应变分配均具有承载作用。因此, 在断陷盆地边界带开展区域伸展变形计算时, 需要同时对基岩区和沉积区2支断裂进行对比分析、 综合考虑, 从而科学构建区域伸展变形模型, 正确把握断陷盆地边界带的运动学特征和动力学机制。
邹俊杰, 何宏林, 邵志刚, 魏占玉, 石峰, 张波, 耿爽, 赵家豪. 山西地堑系蔚广盆地南缘断裂带平行正断层的晚第四纪活动及其地震地质意义[J]. 地震地质, 2026, 48(1): 64-80.
ZOU Jun-jie, HE Hong-lin, SHAO Zhi-gang, WEI Zhan-yu, SHI Feng, ZHANG Bo, GENG Shuang, ZHAO Jia-hao. LATE QUATERNARY ACTIVITY OF PARALLEL NORMAL FAULTS IN THE SOUTHERN MARGIN OF YUGUANG FAULTED BASIN IN SHANXI RIFT AND ITS SEISMOGEOLOGICAL SIGNIFICANCE[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2026, 48(1): 64-80.
图1 蔚广盆地南缘断裂几何展布、 分段特征和调查点位置 a 目标断裂的区域概况, 黑色方框为图1b位置; b 蔚广盆地南缘断裂展布特征, 黑色方块表示研究点位置。断裂和地震资料引自王林(2013)
Fig. 1 The geometric distribution, segmentation features and the survey sites of the Yuguang Basin southern marginal fault.
图2 西庄头调查点处的无人机航测、 地质调查与构造地貌特征 a 小型无人机获取的断裂带几何展布特征; b 断裂带山麓正断层的野外露头; c 山前正断层错断有机含炭标志层
Fig. 2 Drone aerial survey, geological investigation, and geomorphological features at the Xizhuangtou survey site.
图3 蔚广盆地南缘断裂西庄头山麓正断层F1地质剖面 a 野外实拍断层剖面; b 断层剖面解译图
Fig. 3 Geological section of the Yuguang Basin southern marginal Fault F1 in the piedmont area at Xizhuangtou.
| 样品编号 | 深度 /m | 含水量 /% | U① /Bg·kg-1 | Th① /Bg·kg-1 | K① /Bg·kg-1 | /Gy·ka-1 | /Gy | 年龄 /ka |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| XZTC-01 | 1.1 | 10 | 36.5±6.4 | 55.2±0.8 | 839.6±16.2 | 4.6±0.3 | 95.1±5.2 | 20.8±1.8 |
| XZTC-02 | 2.2 | 10 | 23.1±6.1 | 44.1±0.7 | 619.8±12.8 | 3.6±0.2 | 83.5±5.2 | 23.4±2.1 |
| XZTC-03 | 2.5 | 10 | 26.7±6.0 | 40.4±0.7 | 587.5±12.2 | 3.4±0.2 | 77.0±7.9 | 22.5±2.7 |
表1 蔚广盆地南缘断裂西庄头村山麓正断层光释光(OSL)样品测年结果
Table1 Optically Stimulated Luminescence(OSL) age of samples from the Yuguang Basin southern marginal fault in the piedmont area at Xiguangtou village
| 样品编号 | 深度 /m | 含水量 /% | U① /Bg·kg-1 | Th① /Bg·kg-1 | K① /Bg·kg-1 | /Gy·ka-1 | /Gy | 年龄 /ka |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| XZTC-01 | 1.1 | 10 | 36.5±6.4 | 55.2±0.8 | 839.6±16.2 | 4.6±0.3 | 95.1±5.2 | 20.8±1.8 |
| XZTC-02 | 2.2 | 10 | 23.1±6.1 | 44.1±0.7 | 619.8±12.8 | 3.6±0.2 | 83.5±5.2 | 23.4±2.1 |
| XZTC-03 | 2.5 | 10 | 26.7±6.0 | 40.4±0.7 | 587.5±12.2 | 3.4±0.2 | 77.0±7.9 | 22.5±2.7 |
| 样品编号 | 深度/m | (13C/12C)/‰ | 放射性碳① | 日历年龄② | 样品描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| XZTC-14C | 1.2 | -23.6 | (28390±130)a BP | 30840—29840BC | 炭屑物质 |
表2 蔚广盆地南缘断裂西庄头村山麓正断层放射性碳(14C)样品测年结果
Table2 Radiocarbon age(14C) and calibrated calendar date of a sample from the Yuguang Basin southern marginal fault in the piedmont area at Xiguangtou village
| 样品编号 | 深度/m | (13C/12C)/‰ | 放射性碳① | 日历年龄② | 样品描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| XZTC-14C | 1.2 | -23.6 | (28390±130)a BP | 30840—29840BC | 炭屑物质 |
图4 蔚广盆地南缘断裂西庄头山前正断层F2地质剖面 a 野外实拍断层剖面; b 断层剖面解译图
Fig. 4 Geological section of the Yuguang Basin southern marginal Fault F2 in the mountain front area at Xizhuangtou
| 样品编号 | 深度/m | (13C/12C)/‰ | 放射性碳① | 日历年龄② | 样品描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| 14C-01 | 1.8 | -24.3 | (8580±40)a BP | 7605—7570BC | 有机沉积物 |
| 14C-02 | 2.2 | -26.3 | (8970±30)a BP | 8035—8015BC | 炭屑物质 |
| 14C-03 | 3.5 | -24.8 | (7420±40)a BP | 6395—6225BC | 有机沉积物 |
| 14C-04 | 4.2 | -25.7 | (8240±30)a BP | 7350—7175BC | 炭屑物质 |
表3 蔚广盆地南缘断裂西庄头村山前正断层放射性碳(14C)样品测年结果
Table3 Radiocarbon age(14C) and calibrated calendar date of samples from the Yuguang Basin southern marginal fault in the mountain front area at Xiguangtou village
| 样品编号 | 深度/m | (13C/12C)/‰ | 放射性碳① | 日历年龄② | 样品描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| 14C-01 | 1.8 | -24.3 | (8580±40)a BP | 7605—7570BC | 有机沉积物 |
| 14C-02 | 2.2 | -26.3 | (8970±30)a BP | 8035—8015BC | 炭屑物质 |
| 14C-03 | 3.5 | -24.8 | (7420±40)a BP | 6395—6225BC | 有机沉积物 |
| 14C-04 | 4.2 | -25.7 | (8240±30)a BP | 7350—7175BC | 炭屑物质 |
图5 (山前-山麓)断裂在区域地震危险性评价和承载盆山边界带变形中作用 a 断裂带剖面与活动时代; b 断陷盆地边界带断裂展布模型; c 断陷盆地边界带滑动速率模型; d 断陷盆地边界带地震活动时序特征; e 盆山边界带的区域伸展变形模型
Fig. 5 The role of mountain front and piedmont faults in regional seismic risk assessment and bearing deformation of the basin-mountain boundary zone.
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