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青藏高原东南缘磨西断裂和东北缘塔尔湾—池家刺窝断裂古地震研究

许洪泰  
【摘要】: 为了认识不同环境下活动断裂的地质地貌特征、古地震现象和研究方法的差异,本论文选择了两个不同的研究区,一是青藏高原东南缘鲜水河断裂南东段,即磨西断裂和康定断裂;二是青藏高原东北缘河西走廊北侧玉门镇附近地区的塔尔湾、登登山、池家刺窝等断裂。鲜水河断裂地处川西高原,由于强烈的下切作用,该区域在地貌上山高谷深,植被较密,第四系不发育,给活动断裂研究带来很大困难;而玉门镇附近地区的塔尔湾、登登山、池家刺窝等断裂则处于青藏高原北缘,河西走廊北侧西端,河西走廊第四纪以来强烈沉降,堆积了大量的第四系,地貌上以低山丘陵和大片的平坦戈壁滩为主,保存了各种新活动形成的地貌现象,便于选择重点研究地段和探槽开挖地点。本次工作通过对两地区两种类型的断裂的考察,选取适宜地点开挖了探槽,进行古地震和断裂活动习性研究。 基于论文的选题思路,论文完成的内容和采用的研究方法是: 1)对断裂带进行资料收集、航卫片解译和野外实地踏勘,以对比区域地质地貌和地质背景。 2)对断裂带上断错地貌进行测量记录。在磨西、康定断裂上精心选取新活动地貌现象保存完好二台子、跃进坪和新榆林等几个地方进行地形实测和探槽开挖;在塔尔湾-登登山-池家刺窝断裂上适宜部位布设探槽,实测各点断层陡坎,以详尽地记录断错地貌特征。 3)分析各探槽揭露的断裂活动现象和古地震事件,采集年龄样品,送实验室测试;建立古地震目录,分析认识断裂的活动习性。 论文的主要结论: 1)根据对断裂地貌特征的观察,磨西断裂、康定断裂带形迹较为清晰,且结构比较单一,仅在蔡阳坪—二台子,新民等局部地区有分叉现象。 2)磨西断裂上古地震研究揭示了3次古地震和现代地震事件,第一次发生在502±183aB.P.;第二次事件发生在332±35a B.P.;第三次为1786年7~(3/4)级地震。第一次事件在探槽ETC3中有所发现,第二次在跃进坪探槽YTC1和二台子探槽ETC2中可以看到,第三次在二台子三个探槽中都有踪迹。 3)在康定新榆林处,探槽可揭露康定断裂上的3次古地震事件,其发生年龄分别为3595±35a B.P.,3050±40a B.P.和2628±40a B.P.,平均复发间隔约为486a。本次工作在康定断裂仅开挖此一个探槽,按照前人研究,1786年康定-泸定磨西7~(3/4)级地震亦在该断裂上发生,但因探槽揭露的主断裂F_1位于冲沟处,最新一次活动的遗迹可能被冲蚀殆尽;同时在断塞塘的北西端处尚有地震陡坎末被全部剥蚀夷平,所以可判定1786年康定-泸定-磨西7~(3/4)为该断裂段最近一次地震事件。 4)沿塔尔湾断裂段分布的地貌陡坎成因:由于平行断层分布的玉门砾岩,受早期构造运动影响,翘起掀升,阻挡了西南侧地下水向北东侧扩散,使植被能够在断层南西侧大量生长;由于它们的固砂作用,使得地形不断增高形成现今的地貌陡坎。因此,塔尔湾断裂的主要活动时期为早中更新世,现在地貌上的陡坎是外动力作用形成的,不是全新世断裂活动直接形成的。 5)中更新世以来该断裂可能发生6次古地震事件,该六次事件估计发生时间依次为354.18ka B.P.、152.3ka B.P、77.56ka B.P.、64.27ka B.P.、19.79ka B.P.和10ka以来;复发间隔13.29ka~201.88ka不等。其中前两次事件在登登山-黑尖山段有记录,后四次事件在池家刺窝段上有记录。 6)综合探槽揭露的断裂活动情况,发现在塔尔湾-池家刺窝断裂上,塔尔湾段、登登山段、池家刺窝段活动强度由西向东逐渐增强,初步判定塔尔湾段为早中更新世活动断裂,登登山断裂段可能为晚更新世早期活动断裂,池家刺窝断裂段则为全新世活动断裂。


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