有历史记录以来,红河断裂带北段曾发生包括1652年弥渡7级地震和1925年大理7级地震在内的6.0级以上地震9次。然而,红河断裂中、南段自公元886年有历史地震记录以来,没有1次6.0级以上地震记录。红河断裂带作为边界断裂是在废弃,未来不会有大地震发生,还是为长周期大地震的孕震构造?这个问题一直困绕着地质学界。通过室内高分辨率遥感影像的判读,并结合详细的野外地质、地貌调查,在红河断裂南段戛洒-腰街一带发现了一系列槽谷地貌,在十几km的地段都有显示;同时,组合探槽揭露的古地震信息及14C样品测年分析表明,红河断裂南段存在全新世期间地震活动的地质证据。
2008年汶川8.0级地震之后,仅过5a时间,2013年在汶川以南的芦山发生了7.0级地震,龙门山断裂带南段的地震危险性成为关注的热点。通过地震地质调查和古地震研究,发现龙门山断裂带南段——双石-大川断裂(芦山地震震区以南段)在全新世有过新活动,主要表现为断续展布的槽谷地貌,探槽揭露断层断错了晚第四纪地层。综合历史地震史料分析认为,1327年天全地震震中应在四川天全一带,与双石-大川断裂新活动有密切关系;通过对比分析,认为其震级可定为6½~7级。
查明地表破裂带的展布对确定历史地震震中位置和震级大小有着十分重要的意义。东天山地区历史记载有1842年巴里坤附近的7级地震和1914年巴里坤附近的7 1/2级地震,发震构造存在争议。通过野外地质调查,确认东天山存在3条与这2次历史地震相关的地表破裂带,即碱泉子-洛包泉断裂上的鄯善北塔孜布拉克地表破裂带,巴里坤盆地南缘断裂上的雄库尔地表破裂带以及伊吾盆地南缘断裂上的盐池破裂带。综合该地区历史地震文字记录和目前的研究程度分析,认为雄库尔地表破裂带可能与1842年地震相关,而盐池破裂带则与1914年地震相关,塔孜布拉克破裂带可能代表了1次漏记的历史强震。在雄库尔破裂带以东约100km的巴里坤县城南发现巴里坤盆地南缘断裂干扰的堆积地层年龄为(3110±30)a,据此我们不能排除雄库尔地表破裂带延伸至巴里坤县城南一带的可能性。该区域位于文字记载的极震区之内,加之文字记载的1842年地震的影响范围不小于1914年地震,认为1842年地震震级不应小于1914年地震。
对于历史记录的公元849年大地震的发震构造尚存在一定争议, 公元前7年大地震是否发生在河套断陷带, 也没有得到确认。通过影像解译、野外地质地貌调查和探槽开挖, 结合14C和单颗粒OSL测年, 利用构造地貌分析及古地震手段, 对大青山山前断裂、乌拉山山前断裂及狼山山前断裂的最新破裂事件进行了对比研究。为了尽可能降低古地震定年的不确定性, 采取了序列采样、重点层位多采样等措施。结合以往研究成果认为, 大青山山前断裂应为公元849年大地震的发震构造, 而狼山山前断裂最近1次地震破裂事件可能与公元前7年大地震有关。
安宁河断层与则木河断层是青藏高原东南川滇地块东边界断裂带的重要组成部分,晚第四纪以来变形样式主要以左旋走滑运动为主。安宁河断层走向近SN向,以冕宁为界分为南北两段,北段古地震复发周期500~700a,全新世以来左旋平均位移速率约4mm/a。南段的古地震研究程度较低,通过在月华一带开挖探槽及大量14 C测年限定其大地震平均复发间隔为600~800a。则木河断层北接安宁河断层,全新世以来平均左旋位移速率为2.4~3.6mm/a,大地震复发周期约2 300a。对比安宁河断层与则木河断层的古地震行为,发现安宁河断层大地震复发间隔相对较短,平均左旋位移速率稍大,存在着古地震行为的不协调性。安宁河断层与则木河断层走向不一致、螺髻山的快速隆升以及安宁河断层南侧SN向展布的走滑断层系统等可能是造成安宁河-则木河断层古地震行为差异的原因。
6~7级地震地表位错量往往很小甚至不断错地表,其发震断裂很容易被误判为非全新世活动断裂而导致其未来强震危险性被忽视。对此,文中特提出未来可能发生6~7级地震的地表弱活动断裂类型。甄别地表弱活动断裂是6~7级地震中长期预测技术的关键,技术要点是: 在目标断裂所属构造系统的发震能力判定基础上,构建起目标断裂与同一构造背景中具历史地震记载或古地震地质记录的活动断裂之间的某种联系。实际案例解析结果表明,同一级次相似构造、同一构造系统不同孕震构造单元,以及特定构造过程中不同阶段构造级次的类比,是地表弱活动断裂6~7级地震中长期预测较为有效的技术方法。昆明市普渡河-西山断裂、龙门山断裂带北段汉中盆地活动构造系和南段大川-双石断裂为地表弱活动断裂,潜在震级6.5~7.0,陇县-宝鸡断裂带的桃园-龟川寺、固关-虢镇以及陇县-岐山-马召断裂潜在震级依次为6.0~6.5、6.5~7.0、7.5级左右。
灵丘盆地位于山西地堑系的东北部,曾于1626年发生7级地震.文中通过解译SPOT5影像、分析SRTM3数据和野外调查,对该盆地进行宏观的构造地貌分析和对比,结合探槽以及地质剖面确定主要活动断层的几何分布和最新活动特征,进而探讨灵丘地震的发震构造.结果显示: 太白维山山前断裂大部分段落最新活动时代限于晚更新世晚期.NE向的水涧-落水河断裂灵丘县城以西段造成同级地貌面高差约6m,其中最新活动在地表残留高约1m的断层陡坎,县城及以东段无明显地貌表现; NW向的华山河断裂具有枢纽断层特征,在盆地北部断裂向西倾并造成华山河Ⅰ级阶地两侧约10m的高差,在盆地南部断裂向东倾,剖面和相关地貌揭示该断裂在南段为一条高角度的活动正走滑断裂; 据此认为,1626年灵丘地震为水涧-落水河断裂西段和NW向的华山河断裂共轭作用的结果.
汶川MS8.0地震是近代少有的大陆褶皱逆断层型巨大地震,其地表破裂带是研究和解剖褶皱逆断层地表同震变形样式,并以此探讨古地震遗迹的不可多得的现实案例。在整理和分析汶川地震地表破裂带地质地貌调查资料的基础上,选择可能仅记录1次事件的平通、邓家(北川-映秀断裂)和九龙(江油-灌县断裂)等地为例,分析同震变形的特点和类型,并结合映秀、桂溪等地的古地震研究成果,讨论褶皱逆断层型古地震识别的技术要点。结果显示: 地表变形主要包括逆断层直接位错、折曲位错变形和弯曲褶皱变形等类型; 崩积楔、断层与地层切盖关系是分析断错地表型古地震事件的可行依据,而折曲位错变形型和弯曲褶皱变形型古地震识别则强调在上盘是否存在侵蚀不整合面,下盘是否存在生长地层,以及标志地层在断层两盘位差的突然增减; 断层陡坎高度的倍数关系在一定程度上与古地震次数相关,但不能简单地用同震位移量除以陡坎高度的方法确定古地震期次; 对于低角度逆断层的古地震识别,薄长状崩积楔、断层与堆积地层的切错关系和不同标志地层在断层两侧的累积位差的突变是重要的标志。识别古地震应因地制宜、思考多种因素的影响、用多种证据相互印证。
2007年4月,为执行科技部科研院所社会公益课题 "中国沿海地区古海啸的定量研究",课题组部分成员访问了日本,并对日本东北地区宫崎县石卷海岸平原的海啸堆积物做了概略性的调查。2011年3月11日,该地区发生了9.0级大地震并引发海啸,造成了巨大的经济损失和人员伤亡。为了使人们对该地区过去的海啸历史有一个概略认识,并了解海啸堆积物的调查方法,对这次调查作一简要报道。这次调查揭示出3次海啸事件,最新一次发生在公元915年十和田火山喷发之前,对应于公元869年的贞观大海啸。