海域地震区划与活动断裂的探测和识别密切相关。文中在台湾海峡闽东南隆起带开展了活动断裂的地球物理探测研究, 选取GI枪震源与电火花震源剖面进行对比分析, 发现了晚更新世以来活动的3条基底断裂构造和2条垂向延伸较小的细小断裂。基底断裂可在GI枪震源剖面和电火花震源剖面上识别, 细小断裂则只能在电火花剖面上识别; 3条基底断裂在2种剖面上的错断地层位置、 几何形态接近, 但断裂周围的地层形态及次级断裂展布样式受分辨率的影响存在成像差异。相似的断裂探测结果体现了这2种方法的有效性, 而剖面成像差异则说明在实际工作中开展组合探测的必要性。基于2种数据的融合结果, 对断裂F1的构造属性进行更为详细的分析说明: 断裂F1是基底先存断裂晚更新世活化的结果, 为一坳陷边界断层, 呈伸展正断活动, 分析认为其应归属为华南沿海滨海断裂带。因此, 在海域地震区划和海域地震危险性评价工作中, 应重视多种探测方法的组合使用, 以便获取更加详实的断裂信息。
大陆架作为海陆相互作用的关键地区, 对于研究大陆的构造演化、 海陆变迁、 海平面升降以及气候变化具有重要意义。然而由于不同研究方法的局限性, 目前对大陆架沉积物年代学及其蕴含地质信息的认识仍然不足。南海是西太平洋最大的边缘海, 是全球海洋沉积作用最为活跃的地区之一, 也是海陆相互作用最为典型的区域。作为东亚大陆物质的主要沉积区, 南海已经受到了学术界越来越多的关注。然而, 目前的研究工作主要集中于沉积连续、 信号记录稳定但沉积速率较慢、 总体分辨率较低的深海区沉积物。相对而言, 沉积速率较快、 分辨率较高的浅海大陆架沉积为高分辨率年代学和古环境的研究提供了重要的地质材料, 但由于大陆架沉积环境动荡导致沉积信号记录不稳定甚至缺失。针对南海大陆架沉积, 尤其是对钻孔沉积物高分辨率年代学研究仍相对较少, 限制了对南海构造与气候演化过程的认识。为了更好地限定南海北部陆架区更新世晚期沉积物的年代, 研究其中蕴含的古环境信息, 探讨东亚地区气候变化的驱动机制问题, 同时为南海海域活动构造研究提供年代学框架, 文中以南海北部DG钻孔为研究对象, 在微体古生物化石和碳同位素年龄(14C)数据的基础上, 利用大陆架沉积物磁化率与深海氧同位素的对比对其沉积物年代学进行了系统研究。基于此, 结合色度和孢粉结果, 对其古气候意义进行了初步探讨。结果表明, 该钻孔沉积物的磁化率可对应于深海氧同位素的阶段1—阶段9(MIS 1—MIS 9), 底部年龄约为300ka, 磁化率低值区间对应于冰期, 高值区间对应于间冰期。这与该钻孔沉积物中的孢粉和色度所记录的古环境信息相吻合。冰期时气候较为寒冷, 水体变浅, 沉积物搬运距离相对增大, 矿物以氧化作用为主, 主要形成弱磁性的磁性矿物(如赤铁矿), 导致磁化率较低; 间冰期时, 气候相对暖湿, 水体变深, 沉积物搬运距离相对缩短, 矿物以还原作用为主, 主要形成强磁性的磁性矿物(如磁铁矿等), 导致沉积物的磁化率显著增强。因此, 南海大陆架北部更新世晚期沉积物的磁化率变化可以反映东亚地区更新世晚期以来冰期—间冰期气候旋回。磁化率与深海氧同位素的对比作为一种晚第四纪松散沉积物的相对定年方法, 在南海北部陆架区更新世晚期沉积物定年方面是适用且可靠的, 可为海洋大陆架沉积物定年和对比研究提供新的参考。
尽管依兰-伊通断裂中生代-早新生代以来的运动学和动力学研究在过去几十年中取得了显著进展和丰富成果,但受研究条件和手段所限,该断裂晚第四纪以来的强震复发间隔长期以来缺乏可靠的研究结果,致使无法科学认识其活动习性和地震危险性。基于高精度卫星影像解译和野外地质调查,发现该断裂尚志段存在至少长约25km的线性断层槽谷和陡坎。探槽开挖揭露出该断裂在全新世晚期发生EⅠ和EⅡ两期古地震事件,运动方式为走滑兼逆冲挤压,伴随明显的地层褶皱与缩短变形,累计垂直同震位移量约为(3.2±0.1)m。14C测试年代结果约束古地震事件EⅠ发生于(440±30)~(180±30)a BP,事件EⅡ发生于(4 090±30)~(3 880±30)a BP。晚全新世以来的强震复发间隔约为(3 675±235)a。进一步的史料挖掘研究表明,EⅠ事件可能对应于朝鲜《日省录》记录的于公元1810年(清朝)发生在该地区的宁古塔历史地震,震级约7.0级。
登登山-池家刺窝断裂位于阿尔金断裂东端宽滩山隆起的NE侧,总体走向NW,地貌上表现为醒目的断层陡坎;登登山段长约19km,池家刺窝段长约6.5km。通过卫星影像解译、探槽开挖、断错地貌测量及年龄样品测试等工作,研究了2条断裂的新活动特征。宽滩山NE麓普遍发育3级地貌面,即山前基岩侵蚀台面和冲沟I、Ⅱ级阶地。登登山断裂断错除I级阶地以外的其他地貌面,陡坎高度普遍在1.5m左右,最大高度2.6m。探槽揭露登登山断裂晚更新世以来有3次古地震事件,3次事件的总断距约2.7m,一次事件的垂直断距为0.5~1.2m,事件Ⅰ大约发生于距今5ka;事件Ⅱ大致发生于距今2×104a,事件Ⅲ大致发生于距今3.5×104a,重复间隔约1.5×104a,晚更新世以来的垂直滑动速率约为0.04mm/a。 池家刺窝断裂断错了所有3级地貌面,陡坎最大高度为4m,一般在2m左右。探槽揭露池家刺窝断裂晚更新世以来也有3次古地震事件,3次事件的总断距约3.25m,1次事件的垂直位错为0.75~1.5m,晚更新世以来断裂垂直滑动速率为0.06mm/a。池家刺窝断裂古地震事件年代限定较差,但最新1次事件晚于登登山断裂,根据登登山断裂古地震事件的研究结果,推测池家刺窝断裂古地震重复间隔接近于登登山断裂的1.5×104a左右。 池家刺窝断裂的最新活动时代晚于登登山断裂,1次事件的垂直位错及晚更新世以来的垂直滑动速率都比登登山断裂略大,2条断裂之间还有长约5km的不连续段,被第四纪冲洪积砂砾石层覆盖,地形平坦,断裂地貌特征不发育,这些都表明登登山断裂和池家刺窝断裂具有明显的分段活动特征。阿尔金断裂以北的登登山和池家刺窝断裂规模都不大,垂直滑动速率仅为0.04~0.06mm/a,远小于祁连山断裂及酒西盆地内NW向断裂的垂直滑动速率,反映出构造变形主要限制在高原内部及河西走廊地区,登登山和池家刺窝断裂以低滑动速率、古地震复发间隔很长(>104a)的缓慢构造变形为特征。
松辽盆地北部发育的中-新生代反转构造代表着盆地继伸展裂陷阶段、热冷却拗陷阶段之后的第3个构造演化阶段。系统收集了布设在覆盖大安-德都断裂及其附近的14个3维地震工区, 30条区域地震反射大剖面, 在此基础上准确追踪解释了T06、T1、T11、T2、T3、T4、T5等7个地震反射层位。同时基于52口钻孔的资料对重点反射层的地质年代进行了重新厘定, 分析了不同时期断层展布特征及分布规律, 重点就松辽盆地中新生代反转构造的几何学形态、变形特征与机制进行了研究。研究结果认为, 该反转构造为大安-德都断裂在中生代末期和新生代早期的主要变形模式, 符合 "逆断层-褶皱"构造的几何形态和变形机制。松辽盆地内部的构造变形主要集中在该构造反转带上。此外, 重点选择了2条典型剖面开展了野外实验性浅层人工地震勘探。根据勘探结果并结合该地区第四纪地层厚度分析认为, 广泛发育在背斜顶部且断错T06 界面的小断裂可能代表了大安-德都断裂强变形带的最新活动性, 勘探剖面揭示的上断点断错最年轻地层为中更新统, 并据此初步判定该断裂最新活动时代可能为中更新世。此外, 综合人工地震勘探结果、现代地震活动性和震源机制解研究结果认为, 大安-德都断裂的 "逆断层-褶皱"构造反转带最新的活动已明显影响到了近地表的反射层, 清楚断错了早-中更新世地层, 控制着断裂附近中强地震的发生, 是松辽盆地内部或整个东北地区重要和典型的发震构造之一。
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。
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。
地震地表破裂是活动断裂填图的重要内容之一,晚第四纪地貌是保存地震地表破裂等活动断裂最新变形的基本载体,利用不同地貌全面获取断裂的活动信息非常重要。通过对鲜水河断裂带东南段进行野外填图、探槽开挖等调查,讨论了1786年磨西地震地表破裂在青藏高原冰川、冰缘地貌区和高原边缘的流水堆积和强剥蚀地貌区的保存特征。地震裂缝和断错等微地貌在高原冰川、冰缘地貌区记录保存完整。高原边缘的流水堆积具有强侵蚀和快速堆积等不稳定性,在探槽中可以获得不完整的地震地表破裂记录。而强剥蚀区缺少记录地震地表破裂的最新堆积地貌,只能依靠与地震动和断裂破裂具有间接关系的古滑坡等推测地震影响区和地表破裂范围。结合鲜水河断裂带东南段的几何结构和构造环境认为,鲜水河断裂带康定—田湾段是1786年地震的发震构造,该地震破裂长度约80km。
郯庐断裂带东北段依兰-伊通断裂历史上没有发生过6级以上地震,一般认为是第四纪早期活动断裂,为中强地震发震构造。通过高分辨率卫星影像解译和野外调查,在该断裂多个段落发现断错河流Ⅰ级阶地等全新世地貌面、高1~2m的地表陡坎。其中,在通河县附近的最新地表陡坎长约70km,舒兰附近的最新地表陡坎长约10km。分别对黑龙江通河县和吉林舒兰县的陡坎进行了探槽开挖,发现通河段断层断错至近地表,被断错的最新地层年龄为距今(1 730±40)a,舒兰段断层断错晚更新世地层,被距今(2 360±40)a的黑色炭质黏土覆盖。这些资料表明依兰-伊通断裂至少部分段落为全新世以来的活动断裂,并且发生过7级以上强震。因此,有必要对依兰-伊通断裂晚第四纪以来的活动特征开展详细研究,以查明该断裂的空间分布、最新活动时代、分段特征、大震重复间隔等,为评价未来地震危险性及地震区划等提供依据,对东北地区的防震减灾具有重要意义。