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JGR-Solid Earth:冷龍嶺斷裂古地震與破裂行為及其對青藏高原東北緣地震危險性的意義

2019-03-11

青藏高原東北緣晚第四紀以來構造變形主要分解為祁連-海原斷裂帶的局部化(localized)左旋剪切和祁連山褶皺-逆斷裂帶的分布式(distributed)地殼縮短增厚,指示著祁連-海原斷裂帶處于長期應力積累狀態,具有高地震危險性。1920年斷裂帶東段海原斷裂發生M8.5級海原地震是最有力的證明。冷龍嶺斷裂位于青藏高原東北緣的構造樞紐部位,是祁連-海原斷裂帶“天祝地震空區”的重要組成部分。然而,目前對于冷龍嶺斷裂的大震復發行為以及地震空區地震危險性的認識較少。

為了更好地理解冷龍嶺斷裂在多個地震周期中的破裂行為以及更為合理地評估地震空區的地震危險性,中國地震局地質研究所博士生郭鵬在導師韓竹軍研究員的指導下,與團隊其他人員通過構造地貌精細測量、探槽開挖與放射性碳定年方法對冷龍嶺斷裂的古地震與破裂行為進行了詳細研究。獲得了以下主要結論:

(1)冷龍嶺斷裂最近發生的6次古地震事件年齡分別為640-550 yr BP以來、2955-1155 yr BP、4015-3610 yr BP、5400-4490 yr BP、7290-7190 yr BP、8485-7985 yr BP。

(2)冷龍嶺斷裂發育新鮮的地震地表破裂帶,探槽剖面揭示斷裂最新一次事件斷錯到地表根土層,結合歷史地震資料分析,最新一次事件最有可能對應于1927年M8.0級古浪地震。結合前人研究結果,古浪地震可能是一次走滑斷裂與逆斷裂組合破裂的復雜事件。

(3)斷裂6次事件的平均地震復發間隔為1640±570 yr,變異系數為0.31,指示冷龍嶺斷裂具有準周期地震復發行為。

(4)基于上述對冷龍嶺斷裂最新一次事件的認識,冷龍嶺斷裂可能不是天祝地震空區的組成部分。然而,金強河、毛毛山和老虎山斷裂所在的空區段仍有發生Mw7.6級大地震的可能。

  D:Scientific research論文20161205冷龍嶺古地震JGR-投稿JGR-submission2igures_R2Figure14_R2.jpg

  圖1  冷龍嶺斷裂古地震事件年齡限定及其與周緣斷裂古地震事件的對比

   

上述研究成果發表在國際地學期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth上 (Guo, P., Han, Z., Mao, Z., Xie, Z., Dong, S., Gao, F., & Gai, H. (2019). Paleoearthquakes and rupture behavior of the Lenglongling fault: Implications for seismic hazards of the northeastern margin of the Tibetan Plateau. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 124. https://doi.org/10.1029/2018JB016586)

原文鏈接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018JB016586


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