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Journal of Asian Earth Sciences:青藏高原東緣龍門山構造帶北段同震活動斷層的轉換

2019-04-01

2008年“5?12”汶川地震(Ms 8.0級)和2013年“4?20”蘆山地震(Ms 7.0級)分別發生在龍門山中段和南段,而被認為現今活動性較弱的龍門山北段在汶川地震之后強余震不斷。2017年9月30日青川地區發生Ms 5.4級地震(青川地震)。盡管青川地震沒有造成重大破壞,但主震震源機制解和余震群空間序列表現極其復雜。震源機制解揭示青川地震是一次逆沖事件,而重定位的余震叢集表明可能存在另一條走滑斷層。由于龍門山北段的逆沖構造自晚三疊世開始形成,隨后經歷了多期疊加變形,導致地質結構異常復雜,因此對于該地區斷層幾何結構與地震構造模型之間的關系需要進一步厘定。

針對上述問題,中國地質大學(北京)與中國地震局地質研究所聯合培養博士研究生李英強,與合作導師中國地震局地質研究所魯人齊研究員以及河北地震局王曉山博士等,運用斷層相關褶皺構造幾何學分析方法,利用該地區高精度石油地震反射剖面,結合地表地質、鉆井數據以及中-強余震震源機制解、小震重定位的結果,開展了龍門山北段同震活動斷層和地震構造模型研究工作,并取得了以下認識:

(1)龍門山北段基底早期發育上地殼尺度的沖斷-構造楔形體,是龍門山北段抬升縮短的重要因素之一;它被現今的北川-映秀斷裂(F2)所切割(圖1)。

(2)地震解釋、震源機制解和余震分布均表明,同震斷層在龍門山沖斷帶北段發生了轉換,據此將龍門山北段進一步劃分為沖斷為主和走滑為主的兩個亞段(圖2)。

(3)2017年青川Ms 5.4級地震的發震斷層是位于基底構造楔前緣斷坡的先存低角度(~34°)逆沖斷層;而余震的活動則響應了在2008年汶川地震過程中龍門山北段的高角度同震走滑斷層(圖3)。

(4)本研究強調了先存斷裂系統對新生代晚期龍門山北段的構造演化具有重要的影響;龍門山基底前緣隱伏斷坡/斷層的再活化指示了龍門山北段潛在的地震危險性。

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圖1 龍門山北段青川震區地震反射剖面解釋

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2 2008年汶川地震余震((Ms≥2.0)及活動斷層分析

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3 龍門山北段地震構造模型

上述研究成果發表在國際地學期刊:Journal of Asian Earth Sciences (Yingqiang Li, Renqi Lu, Dengfa He, Xiaoshan Wang, Yiduo Liu, Xiwei Xu, Xibin Tan, Mingang Cai. (2019). Transformation of coseismic faults in the northern Longmenshan tectonic belt, eastern Tibetan Plateau: Implications for potential earthquakes and seismic risks. Journal of Asian Earth Sciences, 2019, 177, 66-75.)

原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2019.03.013


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