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JGR-Solid Earth:冷龙岭断裂古地震与破裂行为及其对青藏高原东北缘地震危险性的意义

2019-03-11

青藏高原东北缘晚第四纪以来构造变形主要分解为祁连-海原断裂带的局部化(localized)左旋剪切和祁连山褶皱-逆断裂带的分布式(distributed)地壳缩短增厚,指示着祁连-海原断裂带处于长期应力积累状态,具有高地震危险性。1920年断裂带东段海原断裂发生M8.5级海原地震是最有力的证明。冷龙岭断裂位于青藏高原东北缘的构造枢纽部位,是祁连-海原断裂带“天祝地震空区”的重要组成部分。然而,目前对于冷龙岭断裂的大震复发行为以及地震空区地震危险性的认识较少。

为了更好地理解冷龙岭断裂在多个地震周期中的破裂行为以及更为合理地评估地震空区的地震危险性,中国地震局地质研究所博士生郭鹏在导师韩竹军研究员的指导下,与团队其他人员通过构造地貌精细测量、探槽开挖与放射性碳定年方法对冷龙岭断裂的古地震与破裂行为进行了详细研究。获得了以下主要结论:

(1)冷龙岭断裂最近发生的6次古地震事件年龄分别为640-550 yr BP以来、2955-1155 yr BP、4015-3610 yr BP、5400-4490 yr BP、7290-7190 yr BP、8485-7985 yr BP。

(2)冷龙岭断裂发育新鲜的地震地表破裂带,探槽剖面揭示断裂最新一次事件断错到地表根土层,结合历史地震资料分析,最新一次事件最有可能对应于1927年M8.0级古浪地震。结合前人研究结果,古浪地震可能是一次走滑断裂与逆断裂组合破裂的复杂事件。

(3)断裂6次事件的平均地震复发间隔为1640±570 yr,变异系数为0.31,指示冷龙岭断裂具有准周期地震复发行为。

(4)基于上述对冷龙岭断裂最新一次事件的认识,冷龙岭断裂可能不是天祝地震空区的组成部分。然而,金强河、毛毛山和老虎山断裂所在的空区段仍有发生Mw7.6级大地震的可能。

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  图1  冷龙岭断裂古地震事件年龄限定及其与周缘断裂古地震事件的对比

   

上述研究成果发表在国际地学期刊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)

原文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018JB016586