2022年门源 MS6.9 地震发生在青藏高原东北缘祁连-海原断裂带冷龙岭和托莱山断裂的阶区部位。兰新高铁硫磺沟大桥及南侧大梁隧道被完全毁坏, 致使高铁干线首次因地震破坏而完全中断。在地处极震区的硫磺沟内未见大规模地震滑坡和崩塌, 只有规模较小的滚石和滚石堆积体及局部河床存在砂土液化现象, 显然很不合常理。此次地震除形成2条走滑型地表破裂带外, 还在冷龙岭断裂西段北侧的硫磺沟内产生了1条长约7.9km的逆冲型地表破裂带。该破裂带的走向不稳定, 倾向S, 主要由断续分布的弧形挤压破裂、 挤压鼓包、 张裂隙和地震陡坎组成; 经统计, 沿地表破裂带共获得了35个垂直位移量数据, 最小位移量为(8±1)cm, 最大位移量为(49±3)cm, 平均垂直位移量约为24cm, 位移沿走向分布不均匀。该条地表破裂带近垂直穿过兰新高铁硫磺沟大桥, 产生了宽泛的地表变形与位错, 这可能是导致硫磺沟大桥毁坏的直接原因。这些调研成果启示我们在对跨断层重大线状工程进行抗震设防时, 需要关注逆冲型地表破裂带宽泛的剪切作用。
深入理解活动地块如何控制区域强震活动是地震危险性评价的关键。文中采用双差定位法对岷山活动地块及其邻近地区2000—2019年39 076个小地震进行重新定位, 并结合1972—1999年同区域仪器记录的地震目录, 共计获得该区48 110个地震的位置。在此基础上, 对研究区内自1933年以来的4个M≥7.0大地震不同时段的地震序列空间分布特征进行了精细分析。结果表明: 这4次M≥7.0的地震序列在空间上均沿着岷山活动地块边界带分布, 显示活动地块对区域大地震的孕育和发生具有明显的控制作用。同时, 区域地震重定位结果和不同时段地震序列的空间分布较好地限定了4次大地震的发震断裂及其位置。综合分析结果认为, 1976年松潘 MS7.2 地震与2017年九寨沟 MS7.0 地震的发震断层走向基本相同, 但它们与1976年平武 MS7.2 地震的发震断层在走向上存在约60°的差异。这3次大地震的发震断层可能分属于2条断裂。其中, 2017年九寨沟 MS7.0 地震和1976年松潘M7.2地震的发震断层为NW向的树正断裂, 而1976年平武 MS7.2 地震的发震断层为近SN向的虎牙断裂北段。从地震活动性角度来看, 1933年叠溪M7.5地震的发震断层应为岷江断裂南段。2017年九寨沟 MS7.0 地震发生在1976年松潘 MS7.2 地震与岷江断裂之间的空区。在岷山活动地块周缘很可能还存在2个地震危险区, 分别位于虎牙断裂南段和岷江断裂中北段。岷山地块周缘的大地震类型很可能属于前震-主震-余震型。因此, 从地震预报的角度出发, 建议加强对这2个地震空区的监测。
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。
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。
2013年4月20日,四川省芦山县发生了MS 7.0地震。文中简要介绍了芦山地震的基本情况与芦山地震区历史地震及其相关地震滑坡情况。依据2008年汶川地震滑坡与地震动峰值加速度(PGA)的空间关系,对芦山地震滑坡大体分布范围进行了推测。根据地震滑坡分类学,将芦山地震滑坡分为破坏型滑坡、连贯型滑坡、流滑型滑坡3大类。其中,破坏型滑坡包括岩质崩塌、岩质滑动、岩质崩滑、土质崩塌、土质滑动等5类; 连贯型滑坡包括土质坍塌与慢土流2类; 流滑型滑坡为快速流滑。破坏型滑坡如岩质崩塌、岩石滑动、土质崩塌这3类是芦山地震滑坡中最常见的类型。基于震后可利用的高分辨率航片,初步解译得到3 883处滑坡位置点数据。最后,从余震对滑坡的影响,芦山地震滑坡与邻区地震滑坡对比分析,对后续基于高分辨率遥感影像的滑坡精细解译的启示等3个方面开展了分析与讨论。
在芦山县龙门乡发现芦山 "4·20"7.0级强烈地震地表破裂的迹象,这些迹象点呈NE-SW向线状分布,总体走向N40°~50°E,长2~3km.根据水泥路面变形推断水平缩短量为8cm,垂直抬升量1~2cm.地表未见走滑分量,运动学特征表现为由NW向SE的推挤作用.在地震地表破裂的力学性质方面,有斜向剪切裂缝,也有挤压对冲逆断层性质,但更多地表现为张性裂缝,这与拱曲顶部的局部张性应力场有关.虽然这些地表破裂组合特征不同,性质也有差异,但均反映了龙门乡一带受到NW-SE向挤压作用以及逆断层发震构造沿线近地表常见的拱曲作用.与大川-双石断裂(前山断裂)、大邑-名山断裂(山前断裂)相比,芦山-龙门隐伏推测断裂更有可能是此次地震的发震断裂,这一推论也与此次地震序列的精定位结果以及地震烈度分布特征相符.有关芦山 "4·20"7.0级强烈地震发震断裂的认识,对研究此次地震的发震构造特征以及评价未来山前地带地震危险性具有重要意义.
利用hypo2000和hypoDD程序对滇东南弧形构造带1990—2011年间的小震进行了重新定位和精定位; 精定位后水平误差≤1.4km,垂直误差≤1.9km。在此基础上,根据P波和S波最大振幅比法,得到区内2007—2012年间148个小震的震源机制解。研究表明,正-走滑滑动性质的节面数几乎为逆-走滑的2倍,显示该区现今构造活动以正-走滑性质为主。根据精定位后的小震震源深度剖面特征,曲江断裂、石屏-建水断裂倾向SW,红河断裂倾向NE,与该地区地壳速度结构剖面所反映的断裂几何学特征一致。在大陆动力学背景上,苏门答腊-缅甸海沟的回拉效应影响边界可能已经沿NEE方向深入到曲江断裂和石屏-建水断裂,而川滇块体SSE向的推挤作用在滇东南弧形构造带可能已居于次要地位,与SSE-NNW向的挤压作用相比,SWW-NEE向的拉张效应在滇东南现今构造活动中起着更重要的作用。这样的构造动力学背景与小震震源参数的总体特征所反映的构造力学环境也是一致的,滇东南弧形构造带可能是一个正在形成的张-剪性构造区。
通过对洞庭盆地南缘常德-益阳-长沙断裂中段较为详细的浅层物探、钻探、年代学测试以及地表地质地貌调查和综合分析等方面的工作,获得了一些新的认识: 常德-益阳-长沙断裂中段(隐伏断裂)表现为一条倾向NNE的正断裂,断错了古近纪基岩顶界面,并向上切错下更新统的华田组(Qp1ht)、汩罗组(Qp1m)和中更新统下段新开铺组(Qp2x)底界面,而中更新统中段的白砂井组(Qp2b)则平整地覆盖在断裂之上,无任何变形和位错形迹。断裂的最新活动时代在中更新世早期,中更新世中晚期以来已无活动迹象。断裂两盘基岩顶界面(或下更新统底界面)垂直落差(即第四纪以来总断距)为16.10m;越往上断距越小。同一层位,断层上盘的华田组(Qp1ht)和汩罗组(Qp1m)的沉积厚度远大于断层下盘的沉积厚度,表明该断裂的活动具有较多的边沉边断的同生性质。以与洞庭盆地南缘常德-益阳-长沙断裂中段对应的安乡-汉寿凹陷为例,通过对第四纪以来断裂控制的差异性沉降幅度与凹陷内沉积厚度的对比分析,初步认为安乡-汉寿凹陷主要是通过拗陷作用形成的,而不是断陷作用。洞庭盆地与周边隆起山地之间不但断裂发育,同时也是中强地震集中发生的地带。一条断裂是否存在断错早、中更新世地层的构造现象,是判断中强地震发震构造的一个重要标志。