南天山低角度逆断层古地震破裂变形模式1.PDF

第 11 卷 第 2 期 震灾防御技术 Vol. 11 ，No. 2 2016 年 06 月 Technology for Earthquake Disaster Prevention Jun. ，2016 李安，杨晓平，冉勇康，黄伟亮，张玲，徐良鑫，刘华国，李胜强，2016．南天山低角度逆断层古地震破裂变形模式．震灾防御 技术，11 （2）：173— 185．doi：10.11899/zzf 南天山低角度逆断层古地震破裂变形模式1 ， ） ） ） ） ） 李 安1 2 杨晓平2 冉勇康2 黄伟亮2 张 玲2 徐良鑫3 ） 4 ） 2 ） 刘华国 李胜强 1）中国地震局地壳应力研究所，地壳动力学重点实验室，北京 100085 2）中国地震局地质研究所，活动构造与活动火山重点实验室，北京 100029 3）陕西省地震局，西安 710068 4 ）中国地震局震害防御中心，北京 100029 摘要 近年来逆冲型破坏性地震频发，这对于逆冲型破裂的古地震研究方法提出了新的要求。由于 逆断层角度的变化，在地震中可能表现出截然不同的破裂样式。通过对南天山大量古地震探槽开 挖和古地震事件分析研究中发现，低角度逆断层的古地震具有一些常见的破裂类型。本文中挑选 了位于南天山三个重要山前逆断裂褶皱带：西段柯坪推覆系、中段库车坳陷的秋里塔格褶皱带和 东段焉耆盆地北缘和静逆断裂褶皱带的 7 个典型探槽剖面，对这类低角度逆断层的古地震进行变 形模式、事件识别和位移量计算的总结归纳。低角度逆断层古地震破裂具有以下几种样式并具有 各自识别古地震事件和计算位移量的方法：①一条断面对应一次事件的破裂形式，利用断面上断 点位置识别古地震事件并判断事件的先后顺序。每个断面各自的位移量正好代表一次事件的位移 量。②单条断面多次破裂的样式可以通过上下不同地层的位错量差异判断古地震事件，各个相邻 地层之间的位错量差值代表古地震事件的位移量。③多条断面同时破裂的情况表现为多条断面被 相同一套地层覆盖，事件位移量为多条断面的位错量之和。④挠曲变形和“推土机”作用是低角 度逆断层古地震破裂常见的变形方式，这部分变形量不能忽略，可以通过线平衡和面平衡方法获 得断层水平缩短量。 关键词：古地震 低角度逆断层 南天山 引言 近年来逆冲型破坏性地震频发，如 1999 年台湾集集 MW 7.5 级地震（Chen 等，2007 ）、 2005 年巴基斯坦克什米尔 MW 7.6 级地震（Jayangondaperumal 等，2007 ）、2008 年汶川 MW 7.9 级地震（Xu 等，2009 ）和 2013 年 MW 6.6 级芦山地震（陈立春等，2013 ）。因此 对于这种逆冲型地震的发震构造研究就显得尤为迫切和重要。常规地震研究中（Yeats 等，1997；邓起东等，2008 ；McCalpin ，2009 ）是通过古地震方法确定发震断层的大地 1 基金项目 国家自然科学基金青年科学基金项目）；中国地震局地壳应力研究所中央级公益科研院所基本科研业 务专项资助项目（ZDJ2014-12 ）和全国地震监视防御区活动断层地震危险性评价项目（1521044025）共同资助。 ［收稿日期］2016-03-30 ［作者简介］李安，男，生于 1983 年。博士，助理研究员。主要研究方向：活动构造和古地震。E-mail：antares_lee@163.com 174 震灾防御技术 11 卷 震活动历史和断层滑动速率。但是由于逆断层角度的变化，在地震中呈截然不同的破裂样 式。同时在