开展发震断层活动历史研究是地震、 滑坡等自然灾害研究和防治的基础, 年代测定一直是断层活动历史研究的热点和难点。在缺乏第四纪沉积物的碳酸盐岩基岩区, 宇生核素暴露测年是确定断层活动历史的主要手段, 但测年结果受曝露面表面风化、 侵蚀和溶蚀作用影响较大。碳酸盐是ESR年代学研究的主要测年矿物之一, 可以测量碳酸盐的结晶年龄。在碳酸盐岩基岩区的大型断层面和滑坡滑动面上, 因高速摩擦生热可形成重结晶碳酸盐, 为ESR测年提供了可靠的测年计时零点, 有望通过ESR测年法获得重结晶碳酸盐的结晶年龄, 即断层和滑坡最近一次的活动时代。以往用于ESR测年的碳酸盐都是自生碳酸盐, 如珊瑚、 石笋、 文石等, 尚未对断层和滑坡滑动面上的重结晶碳酸盐开展过相关研究。因此, 文中介绍了重结晶碳酸盐ESR测年的最新研究, 以丽江-小金河断裂剑川剖面的断层面和小江断裂与则木河断裂交会处的巧家滑坡后缘滑动面上的重结晶碳酸盐为研究对象, 通过微观结构观察、 热退火实验、 光晒退实验及与前人的沉积物¹⁴C和光释光测年结果进行比对等, 对将重结晶碳酸盐ESR测年法用于碳酸盐岩基岩区断层和滑坡活动性分析的可行性和可靠性进行分析和论证, 并建立了重结晶碳酸盐ESR测年技术, 该技术可广泛地用于碳酸盐岩基岩区的断层和滑坡活动历史研究。

强震发生时, 震源断层错动引发上覆土体变形破裂是地面建(构)筑物破坏的重要原因。为研究和分析上覆土层地表变形与破裂特征及其影响因素, 文中通过有限元数值模拟方法, 综合分析断层倾角、 断层错动位移量、 上覆土层厚度对上覆土层地表变形与破裂的影响及其规律。结果表明: 1)断层垂直位错量为上覆土层厚度的3.3%、 倾角仅为30°时, 发生地表破裂; 断层垂直位错量为上覆土层厚度的5%、 倾角为30°、 45°时, 发生地表破裂; 断层垂直位错量为上覆土层厚度的6.6%、 倾角为30°、 45°、 70°时, 发生地表破裂; 断层垂直位错量为上覆土层厚度的10%、 倾角为30°、 45°、 70°与逼近90°时, 均发生地表破裂。2)随垂直位错量的增加或上覆土层厚度与断层倾角的减小, 地表等效应变逐渐变大, 越容易发生地表破裂。3)随着断层倾角由30°、 45°增加至70°, 上、 下盘地表破裂宽度比值从约3︰1增加至3︰2~1︰1。4)上覆土层的变形与破裂, 首先始于断层基岩与土体交界面的土体破裂, 随着位错量的增加, 当断层倾角为30°、 45°、 70°时, 地表均出现了1个初始破裂点; 当断层倾角逼近90°时, 地表出现了2个初始破裂点, 最后上覆土层出现贯通破裂。

2018年10月11日和11月3日, 位于金沙江上游右岸的西藏江达县波罗乡白格村先后发生了2次特大规模的滑坡堵江事件, 经人工干预后险情得以解除。运用差分干涉合成孔径雷达(D-InSAR)技术对白格滑坡后缘的潜在危岩体进行了7.5d连续不间断的监测, 结果表明: 滑坡体上侧区域目前仍然不稳定, 具有再次发生滑坡堵江的危险。基于此, 文中利用颗粒流软件PFC2D模拟了滑坡后缘潜在危岩体在自身重力、 强降雨、 地震条件下的稳定性状况。模拟结果表明: 后缘潜在危岩体在静力作用下不会产生明显的失稳滑动, 在强降雨和强地震动条件下会发生失稳破坏, 可能会再次堵塞金沙江并形成堰塞湖。根据文中的模拟结果可对滑坡稳定性做出科学评价, 同时为以后类似滑坡的防灾减灾提供参考。

历史地震资料在研究地震活动性和评价地震危险性方面具有重要作用, 沿活动断裂丛集状发育的地震滑坡可为识别和复核历史地震提供重要的线索。通过遥感影像和野外地质调查发现, 沿小江断裂南段至少有10个地点发育滑坡, 规模大小不一, 既有体积>100万立方米的大型滑坡, 也有体积<10万立方米小型滑坡, 但均为目前处于稳定状态的历史古滑坡。这些滑坡主要分布在地形坡度较缓的盆地及其边界地区, 很可能为地震滑坡, 而非由降雨诱发。滑坡后缘陡坎的角度基本集中在29°~31°之间, 表明其应该为1次地震事件的结果。基于LiDAR测量建立滑坡发育段落的数字高程模型(DEM), 在生成的三维地形阴影图上清晰地揭示了滑坡体与小江断裂南段最新地表破裂带的密切关系, 该断裂段最晚一次断错地表的地震事件触发了丛集状分布的滑坡。综合经验估算结果、 滑坡体探槽中年代样品¹⁴C的测试结果和历史文献资料, 地震滑坡的发生时间可以推断为公元1606年。对这些历史地震滑坡的认识一方面为将小江断裂南段确定为该地震的发震构造提供有力的证据; 另一方面也为重新评价地震震级提供新的切入点。根据小江断裂南段地震地表破裂带的最新研究成果及经验关系式, 同时结合不同震例的地质灾害强度以及人员伤亡数的对比分析, 对1606年建水地震震级的复核结果表明: 其震级很可能≥7½级(即≥7.5级)。鲜水河-小江断裂系的强烈活动和发生大地震的能力至少可一直延续到小江断裂南段。目前由GPS观测资料所证实的青藏高原东南缘地壳物质绕东喜马拉雅构造结(EHS)的顺时针转动需要一个连续的左旋走滑断裂系统作为东部边界, 文中的工作和认识可促进对该东部边界更深入的研究。

在一定的地质环境中, 地震可引起大范围的砂土液化和软沉积变形, 所造成的破坏可能远大于地震震动直接造成的破坏。 金沙江中游的永胜县涛源镇沿江分布有大面积的昔格达组湖相沉积物。 同时, 活动性强、 地震频发的程海断裂带正好从永胜县涛源镇一带通过。 在昔格达组未固结时, 可能发生过1次强烈的地震触发了昔格达组的变形。 基于研究剖面的变形特征分析认为: 地震触发的大规模软沉积变形构造剖面中需存在砂层, 下伏砂层、 上覆黏土层的 “二元结构”是地震触发软沉积变形构造的理想地层结构, 且下伏砂层的厚度和变形强度决定了上覆黏土层变形强度; 砂层中含有上覆黏土挤落的团块等非原层物质, 砂层的上、 下层面高低起伏不平; 黏土层中的主要变形构造有地层错位、 无根断层、 砂层挤入、 砂层管道、 黏土层复杂褶曲、 负载构造、 火焰构造和肿缩构造等; 变形构造样式复杂, 无明显规律, 且可形成大规模的强烈地层变形。

新西兰2016年凯库拉M_W7.8地震地表破裂带分布在1个长约170km、宽35km的范围内，总体呈NE-SW走向，至少有12条断裂产生了m量级的地表位错，跨过了2个活动方式与活动强度存在明显差异的地震构造区。地震地表断裂大致可分为NE-NEE向和NNW-近SN向2组，NE-NEE向断裂之间的贯通性差，最大相隔距离为25~30km，即使首尾相连，走向上也有约30°的差异，运动性质以右旋走滑为主，最大位错量10~12m；NNW-近SN向断裂近于平行分布，相距可达40~50km，以逆断裂活动性质为主，最大垂直位错量5~6m。走滑类地表破裂带的组合特征非常复杂，主要表现为3种形式：雁列、分叉和平行分布。其中，雁列地表破裂（段）既可以表现为数m至数十m尺度上的张剪性破裂与鼓包、挤压剪切破裂组合，也可表现为百余m长的左阶斜列张剪性破裂组合；地表破裂段之间阶区规模差异明显，可以是数十m、数百m到数km不等。平行的地表破裂（段）可以相距数m、数十m至数km。凯库拉地震地表破裂带对已知活动断裂分布格局的突破也是1种比较显著的特点，既可以是在原先认为不活动的断裂上或没有活动断裂的位置上产生了地表破裂带，也可以是在走向或横向上突破了先前认识到的活动断裂分布范围。对凯库拉地震地表破裂带发育特征的初步分析结果，对于理解地表活动断裂与深部发震构造之间复杂的对应关系，以及跨活动断裂的抗震设防等问题具有一定的借鉴意义。

小江断裂带南段位于近SN向的鲜水河-小江断裂系与NW向的红河-哀牢山断裂系的交会地带。在遥感影像上，小江断裂带南段线状特征清楚，且连续分布，表现为1条贯通的、单一的断裂构造，全长约70km，总体走向N20°E左右，中间呈略向E凸出的弧形。在龙潭村两岔河一带，沿着该断裂段存在比较典型的山脊、冲沟同步左旋位错现象。在跨断塞塘开挖的探槽剖面上，断裂分布状况、断错地层的沉积学特征、产状变化以及初步年代测试结果揭示了3次明显断错地表的古地震事件，显示了小江断裂带南段具有重复孕育和发生强震的能力。利用Trimble 5800GPS实时差分测量系统，对两岔河地区存在典型同步位错特征的2条冲沟及其它们中间的台地进行了精细测量，位错量为（18.3±0.5）m；T₂阶地面是断裂西盘2条冲沟之间及其邻近地带的最高层状地貌面，通过不同深度年代数据的线性回归分析，该地貌面停止接受沉积的时代约为2606aBP。根据地质方法获得了小江断裂带南段全新世左旋走滑速率为（7.02±0.20）mm/a，与利用GPS数据获得的结果有着较好的一致性。对小江断裂带南段活动性和滑动速率的初步研究结果表明，在滇东南地区不存在川滇块体向S或SSE方向滑移被曲江断裂和石屏-建水断裂挤压变形吸收、而使得小江断裂带南段左旋走滑速率大幅度减小的现象，该断裂段是1条活动性明显的全新世断裂。这些初步认识为小江断裂带南段的未来地震危险性评价以及川滇地区的地震构造模型建立和检验提供了可以借鉴的基础地质资料。

汶川2008年M_S 8.0大地震同震地表破裂带中，近地表断层滑动面内多处分布了薄层断层泥。选取位于地表垂直位移量较大地段的北川沙坝探槽中的断层泥为研究对象，使用立体镜、光学显微镜和X光衍射等对断层泥微结构特征及其矿物成分进行详细的分析。结果表明：汶川地震地表破裂带的断层泥中发育Y-剪切、R1-剪切（与Y-剪切的交角>14°）、R2-剪切、P-剪切以及张裂隙和书斜式构造等局部化脆性变形的特征显微构造。此外，断层泥中还有发育良好的P-叶理，碎屑颗粒的拉长和不对称拖尾构造等类似于散布的韧性变形特征。但是，它们仅局限在2条平行的Y-剪切之间发育，应当是断层同一滑动事件的产物。显微构造特征揭示了汶川地震破裂带的逆冲滑动性质，强烈变形的断层泥带较窄，仅约3mm，表明同震滑动明显地局限在一个窄的滑动带内。断层泥的石英和长石含量小于围岩，而黏土矿物含量高于围岩，说明来自围岩的长石和石英由于同震断层滑动摩擦使其部分转变为黏土矿物或黏土粒级的物质。断层泥中的伊利石含量高于围岩，伊利石/蒙脱石混层则低于围岩，这种黏土矿物组成成分的差异，可能是由于地震同震断层滑动摩擦增温（不排除溶液化学作用的参与），使部分伊利石/蒙脱石混层转化为伊利石。这些研究结果为探讨断层滑动性质提供了一种判定标准。

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。

2008年5月12日在四川西部发生的汶川地震是一次以逆冲运动为主,兼有右旋走滑运动的斜滑型地震,形成了有史以来最长、最复杂的地表破裂之一.其中,很多复杂现象到目前为止还没有得到很好的解释或一致的认识,如小鱼洞地区出现的NW走向的小鱼洞断裂,在小鱼洞以北出现的2条相距11km的平行断裂同时破裂的现象等.通过在小鱼洞地区的详细野外调查,获得了详细的地表破裂分布及同震位移分布,在此基础上对小鱼洞地区地表破裂的机制进行了分析.结果表明,造成上述复杂地表破裂的根本原因是汶川地震的主断层北川-映秀断裂的产状变化,即北川-映秀断裂在小鱼洞以北向NW偏移约3.5km.其破裂机制是: 1)北川-映秀断裂的右旋走滑运动在小鱼洞西侧的左阶挤压阶区引起的挤压隆升形成前冲断层,即小鱼洞断裂; 2)由于北川-映秀断裂在小鱼洞以北向NW偏移3.5km,导致其断层面倾角变大,逆冲运动引起的断层上盘对下盘的挤压方向变化,结合右旋走滑引起的上盘对下盘的侧向推挤,两者共同作用突破了彭灌断裂,从而形成了2条相距11km的平行断裂同时错动的现象.另外,文中建议应该重视北川-映秀断裂右旋走滑运动分量、断层产状变化以及断层上、下盘的岩性差异对汶川地震地表破裂过程及地表破裂分布的影响.