中国东部地区,尤其是105°～120°E,20°～35°N的中国东南部大陆地区,自有史记载以来,少有7级以上的地震发生,却有不少5～6级左右的中强地震。研究此类中强地震发生的地震地质标志很有必要。对此,经初步分析认为:1)中国东部大多数中强地震发生在早第四纪(早、中更新世)活动断裂带附近;2)中国东部大多数5～6级中强地震都与第四纪断陷盆地的发育、分布有关;3)具有明显第四纪活动的构造地貌特征的地区,如线性断层地貌或地貌面的线性分布区具备孕发中强地震的可能性;4)有历史记载以来4～5级地震活动带的空区或缺震地区,也存在发育5～6级地震的可能性。

红河断裂带南段(元江—元阳一带)穿经盆地内的"中谷断裂",是一条新构造期明显活动的主平移断裂。它的新近活动将中新世红河盆地一分为二,右旋切错至倮头山—大曼迷一带。与此相伴,山前断裂则以正断活动为主。沿"中谷断裂"高角度切错中新统的剪切走滑断面,被断错的中新世条形盆地内发育轴向NE的挤压褶皱及压缩变形的空间变化特征,下中新统、中上中新统、上新统及第四系的分布依次自SE向NW有序迁移且在"中谷断裂"的东北盘节节错后分布等,均表明红河断裂南段中新世以来自SE向NW的不断破裂扩展和右旋走滑位错;区段内中下中新统较厚的山前磨拉石沉积建造、卷入"中谷断裂"剪切变形的强度中新统明显强于上新统等表明,红河断裂南段大规模的右旋走滑运动应发生在中中新世前后,其FT年龄约为距今13.7Ma;根据切错的中新统的平面尺度、用平衡剖面法恢复压缩前盆地的长度和由断层变形带宽度等计算,求得红河断裂带南段中新世以来大型右旋位错总量介于62～69km,中值为65km。研究资料还表明,红河断裂右旋走滑运动作为一个过程,经历转换活动期(N₁)、右旋走滑初始期(N₁²)、大型右旋走滑期(N₁³—N₂¹)和右旋走滑扩展期(N₂²—Q_p¹)等多个发生、发展与演化阶段。与其相应的断裂活动性质也存在着从剪切走滑—张性走滑不断交替的转换过程。

调查研究表明,自中新世以来,红河断裂大规模右旋走滑运动及其伴生构造变形有如下一些主要特征在几何结构上,可将整个红河断裂系分为北、中、南3个变形区。北区东侧为滇西北伸展裂陷区,以轴向NNW,NNE和近SN向3组上新世以来的裂陷型断盆为特征,北段西侧为兰坪—云龙古近纪、新近纪压缩变形区;中段变形以右旋剪切走滑运动为特征,南部断裂东侧有滇东中新世以来的压缩变形,西侧为藤条河中新世拉伸断陷区。上述变形特征反映在构造地貌上为北部盆岭构造、中段线性断谷断盆构造及南部压(张)性盆地变形,其中苍山—洱海一带断裂两侧主夷平面的巨大落差是红河断裂上新世以来断陷正断作用的显著代表。在时空演化上,从古近纪经中新世至上新世,断裂主体活动部位在南段,并呈由南向北的“撕裂”格局,上新世以后至第四纪,尤其是晚第四纪以来,主体活动部位已转移至北段,表现为由N向SE的滑移伸展变形;变形区的范围大小和变形幅度表明红河断裂的东盘地块始终是作为地块相对运动的主动盘。

通过卫、航片解释、野外活断层调查实测与年龄测试分析发现:斜切中国西南"川滇菱块"的横向构造--丽江-小金河断裂为一断面高角度倾向NW的逆左旋走滑型活动断裂.通过盆地复位和同沉积盆地的位错分析,确定了该断裂第四纪以来的水平位错量为7.4～7.6km.断裂两侧差异隆升及相应堆积物的分析表明,中更新世以来,断裂垂直位错量达500～700m以上.由此计算得到丽江-小金河断裂第四纪和中更新世以来的水平与垂直位错速率分别为3.7～3.8mm/a和1.0～1.5mm/a.水平位错及相关年龄测试资料表明,该断裂晚更新世以来的平均位错速率在2.6～4.0mm/a之间,中值为3.3mm/a;全新世以来的平均位错速率在2.5～5.0mm/a之间,中值为3.5mm/a.第四纪各时段以来滑动速率的较好相似性表明,长期以来,该断裂的活动具相对稳定性和活动地块边界的持久性.

龙陵-澜沧新生断裂带的地震活动具频度高、强度大、周期短等特征,并以双震或震群型为主.断裂带由多条次级新生断层组成,呈斜列或共轭式展布,根据结构、规模、地震活动差异等因素把断裂带划分为4个一级段、13个二级段,其中有4个二级段又可划分出8个三级段.历史上发生过大震、强震并有地震断层伴生的断层段为地震破裂单元;断裂带上晚第四纪有活动并有古地震事件,但无历史地震记载的地段为断层闭锁单元;次级断层之间的阶区或连接点为障碍体单元.从地震破裂特征分析,断裂带由破裂、闭锁、障碍体单元组成,根据地震、古地震、活断层、断层阶区的活动规律,断裂带可划分出9个破裂单元、8个闭锁单元、10个障碍体单元.三者之间呈迁移、触发和转换能量的关系.根据这些关系和地震构造标志,对断裂带上未来可能发生大震、强震、中强震的地区分别作了预测.预测的危险区有9个,其中大震区1个(永康-永德地区),强震区3个(马站、石灰窑、酒房-勐混),中强震区5个(下顺江、里仁、大岗山、南明-澜沧、勐遮).

龙陵-澜沧断裂带是一条新生的断裂带,由多条斜列式或丛集式次级断层组成,以活断层、地震断层、地震成带分布为特征。运动性质为右旋-拉张。形成时代为早、中更新世,晚期继续活动。未来破裂趋势首先将断开那些构造闭锁段、破裂不连续段,然后使断裂带完全贯通。新生断裂带的产生与第四纪青藏高原加速隆起有关,由北而南滑移的物质流和阿萨姆楔体向东北方向挤入的共同作用,使滇缅块体产生反时针旋转,并在块体中间地带形成北北西向的新生断裂带。

根据近几年取得的新资料和当今有关活动地块的研究,提出划分川滇南部活动地块的思路、依据和具体方法,作者认为具有一定规模且其活动性延续至今的第四纪活动断裂是划分活动地块必需的首要边界条件。指出新生的腾冲-景洪北北西带和大理-楚雄北西西带在活动地块划分中的重要作用。根据断块边界断裂活动性质、运动方式和GPS资料等,分析讨论了各活动地块现今活动方式得出:≥7级以上地震主要集中在Ⅰ级活动地块边界;6～7级地震主要集中发生在Ⅱ级活动地块边界上;Ⅲ级活动地块是强震发生的主要位置所在。

从阿克塞西红崖子向东经肃北至红柳峡口长约150km的范围内,通过沟、脊位错的分级与相关阶地年龄测试分析,将第四纪以来的水系位错量分为8级,并分别给出其形成年龄,得到各时段的断裂滑动速率介于4.7～6.7mm/a,平均值6.0mm/a,局部段落某个时段内最高滑动速率值7.7mm/a。位错量与滑动速率的空间分布有中间大、两头小的特点,这可能表明破裂从中间向两端发展的过程;在时间上,上新世以来的滑动速率比其它各个时段都大,这可能与青藏地块在距今5Ma以来的快速隆升及大规模挤出运动相关。资料表明,断裂破裂有从主体断裂某一段落扩展到邻近地带,最后又回到主体断裂其它段落的时空演化过程。

本文采用宏观与微观相结合的方法,研究六盘山东麓断裂的滑动方式。结果表明:(1)根据断层泥组构特征,六盘山东麓断裂可划分为北、中、南3段,这与前人宏观分段结果相一致;(2)北段断层泥局部强烈变形,发育牵引褶皱,吕德剪切角(R₁)介于11°～26°,以及伊利石无明显的优选方位组构,表明该段断层活动是以粘滑为主的左旋走滑运动;(3)中、南段断层泥普遍变形,吕德剪切角(R₁)一般小于11°,P叶理、带状褶皱和肠状构造发育,以及伊利石复杂的优选方位组构,显示该断层的活动是以蠕滑为主的多期逆冲滑动。

新的野外调查研究结果表明,六盘山东麓断裂是一条第四纪以来的活动逆断裂构造带。根据断裂走向、活动时代及活动性质的变化,可把该断裂带分为北、中、南3段。北段以左旋走滑运动为主,中、南段以倾向逆冲运动为特征。活动时代北新南老,水平位错北强南弱。晚第四纪以来断裂活动特征的这种变化与西华山-六盘山条形地块东向滑移受阻及断裂走向的改变有关。

通过大探槽开挖和断层陡坎分析,揭示出发生于1679年8级地震的新夏垫断层自距今约2万a以来共发生了4次地震事件。前两次为砂体液化显示的事件;后两次为可见直接断错证据的事件。分析得到的1679年地震最大垂直位移为1.75m,前1679年事件为1.41m,是两次震级非常接近的特征地震。4次事件发生的时间分别为距今约20000,13000,7500和317a,平均重复间隔时间为(6561±691)a,显示了准周期重复的特征。

根据实际资料分析研究,逆断裂破裂位错向上传播至松散层中有4种消减形式:端部分叉、从断裂向褶皱转换、破裂在松散层中的吸收与尖灭及逆断层前方碎砾物质的扰动变形等。端部分叉与扰动变形的消减可能与突发性位错相关;上覆层的褶皱及位错在松散层中的尖灭则多属弹-塑转换型的消减方式。

三轴剪切摩擦实验后的断层泥与天然断层泥的再生显微结构特征研究表明,断层泥的显微结构特征与断层滑动方式之间有一定的关系,稳滑使断层泥变形均匀,产生低角度剪切(<14°)、布丁构造和颗粒碎裂流动。粘滑使断层泥局部发生强烈变形、高角度剪切(>14°)和碎粒出现随机裂纹等。断层泥的再生显微结构特征可用作鉴别古地震的存在。

在苍山东麓上关—潘曲一带存在历史地震断层和地表破裂带。破裂带从上关向南延伸到潘曲附近,长约20余公里,地震最大位移约2m,已测的¹⁴C样品年代显示,这可能是1514或1515年大理地震的地表破裂遗迹。

大理盆地是滇西北主要的强震区之一。笔者1986—1987年对大理盆地进行了详细的1/5万活断层地质填图,在苍山东麓断裂带上发现了多处地貌陡坎,通过槽探,揭露出较为典型的古地震断层。

通过综合探测研究,查明了1679年三河—平谷8级大震是发生在具有深部构造背景的活动断裂交汇区;北东向新夏垫断裂是其发震断裂并呈右旋剪切破裂位错,潘各庄一带垂直位移最大(达3.16米)应为8级地震的宏观震中。由平均地震位错速率及一定震级地震的位错量估计,夏垫断裂带上极震区范围内7.5级、7.0级和6.5级地震的平均重复时间下限值分别为3800年、1750年和800年。