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EPSL: 阿尔金断裂索尔库里段6000年以来的长序列古地震记录

2018-07-11

阿尔金断裂是青藏高原北部的一条巨型陆内活动走滑断裂,其规模可以与北美圣安德烈斯断裂、土耳其北安陀尼亚断裂、新西兰阿尔卑斯断裂等板块边界断裂相当。但是,该断裂在历史地震记录上显示尤为平静,仅在1924年发生了M7□(1/4)双震。然而,该断裂西段在2008年和2014年又连续分别发生了Mw7.1和Mw6.9两次强震。在几何结构上,阿尔金断裂既有长达两百公里的平直段,又有弯曲角度达到20°的大型挤压弯曲。平直段上的强震复发特征如何?这些挤压弯曲经常是地震破裂的起始和终止位置。那么这些挤压弯曲对地震破裂扩展的影响如何?地震破裂能否突破这些弯曲,产生更强地震?
针对以上科学问题,中国地震局地质研究所博士生袁兆德在导师刘静研究员的指导下,与团队其他人员共同在阿尔金断裂中段开展了精细的古地震探槽工作。高分辨率、强韵律的沉积地层在6000年以来共记录了8-9次古地震事件。高精度碳十四测年较好地限定了事件发生时间,分别为A.D. 1598 (1491-1741) yr (event A), A.D. 797 (676-926) yr (B), B.C. 668 (732-589) yr (C), B.C. 956 (1206-715) yr (D), B.C. 1301 (1369-1235) yr (E), B.C. 2105 (2233-1987) yr (F, probable), B.C. 2663 (2731-2601) yr (G), B.C. 2818 (2878-2742) yr (H), B.C. 3396 (3522-3205) yr (I)。平均复发间隔为620±410,变异系数(COV)为0.67,显示为弱准周期性。通过与其它探槽数据的对比,发现平直段在最新三次事件中可能均发生了破裂,而且只有部分地震破裂扩展至阿克塞弯曲内部。此外,通过统计分析全球走滑断裂长序列古地震数据(≥5),发现高滑动速率的断裂往往具有较小的COV,即强震复发准周期性更强。
该研究较好地获得了阿尔金断裂中段的强震复发特征,为研究地震破裂在何种条件下可以扩展至大型挤压弯曲内部的数值模拟提供了坚实的古地震数据约束。通过大量数据的统计分析,给出了影响变异系数的可能性因素。
以上研究成果发表于国际知名地学期刊Earth and Planetary Science Letters上(Yuan, Z., Liu-Zeng, J., Wang, W., Weldon, R.J., Oskin, M.E., Shao, Y., Li, Z., Li, Z., Wang, P., Zhang, J., 2018. A 6000-year-long paleoseismologic record of earthquakes along the Xorkoli section of the Altyn Tagh fault, China. Earth and Planet. Sci. Lett. 497: 193-203, https://doi.org/10.1016/j.epsl.2018.06.008.)
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X18303479



                                                                                                   图1 研究区古地震数据对比






     图2 全球走滑断裂长序列古地震数据变异系数(COV)与滑动速率分布图