長嶺山北麓斷裂晚第四紀活動性研究.pdf

1、中國地震局蘭州地震研究所碩士學(xué)位論文長嶺山北麓斷裂晚第四紀活動性研究姓名：柳煜申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)指導(dǎo)教師：周俊喜楊斌20060706中國地震局蘭州地震研究所碩士論文5摘要長嶺山北麓斷裂位于北祁連山斷裂系北支古浪－中衛(wèi)－同心斷裂帶的中段，構(gòu)成青藏高原東北緣強烈的地震活動帶。距斷裂東端點（白墩子拉分盆地）和西端點（花莊）約120Km的地方分別發(fā)生過1709年中衛(wèi)南712級和1927年古浪8.0地震。中衛(wèi)活動斷裂由于對黃河黑山

2、峽河段的水利水電工程選址具有決定性作用而得到充分重視，古浪活動斷裂中西段由于靠近古浪8.0級地震的極震區(qū)而得以廣泛研究。但處于兩斷裂之間的連接部位，即長嶺山北麓斷裂卻成為該地區(qū)活動斷裂研究的一個相對薄弱點。長嶺山北麓活動斷裂形成于加里東運動早期，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運動，在喜馬拉雅構(gòu)造期得以強化。該斷裂構(gòu)成一級地貌單元的分界線、新構(gòu)造分區(qū)、活動地塊分區(qū)之界線，形成斷裂兩側(cè)不同的構(gòu)造環(huán)境和沉積建造。隨著區(qū)域應(yīng)力場的轉(zhuǎn)變，該斷裂經(jīng)歷了早期以逆沖運

3、動為主和晚期以水平左旋走滑運動為主兼逆沖的發(fā)展階段。通過地震地質(zhì)調(diào)查，該活動斷裂東起景泰縣白墩子以南，西至大靖鎮(zhèn)花莊南，全長約58Km?？傮w呈扁平狀橫置的反“S”型近東西走向，中段向北凸出，為一以左旋走滑為主兼逆沖的晚第四紀以來強烈活動的邊界斷裂。小紅山一帶為左旋正走滑性質(zhì)，井子溝以西為左旋逆走滑性質(zhì)。宏觀和微觀斷層泥粒度分析該斷裂的活動方式為粘滑。長嶺山北麓斷裂水平位移量自東向西逐漸增大，全新世以來形成的垂直位移量變小，兩者存在互補性

4、。晚更新世早、中、晚期以來平均水平滑動速率分別為5.1mma1、4.33mma1和3.57mma1，垂直滑動速率為0.19mma1。全新世早、中晚期以來平均水平滑動速率分別為3.530.34mma1和2.330.21mma1，垂直滑動速率為0.290.03mma1。晚更新世以來水平滑動速率呈下降態(tài)勢，垂直滑動速率呈弱上升趨勢。斷裂在空間上水平滑動速率自東向西增大，古浪8.0級地震事件的同震左旋位錯值自西向東變小。沿長嶺山北麓斷裂帶分布有

5、豐富的、表現(xiàn)顯著的地震地表破裂現(xiàn)象，基本破裂單元主要有基巖崩塌、黃土滑坡、地震陷落坑、溝槽、地裂縫、地震土林和陡坎等。經(jīng)綜合分析，本文認為該地表破裂帶（長42Km）應(yīng)屬于1927年古浪8.0級地震的產(chǎn)物，該次破壞性大震形成的地表破裂帶全長約162Km，向東可抵達下井子溝一帶。長嶺山北麓活動斷裂與中衛(wèi)活動斷裂構(gòu)成以白墩子拉分盆地左階的圖像，階距為3.5Km，兩斷裂均形成位移累積滑動虧損，為穩(wěn)定的構(gòu)造障礙階區(qū)。1709年中衛(wèi)南712級和19

6、27年古浪8.0級地震不能穿越該拉分盆地形成地表破裂。該斷裂與古浪活動斷裂中西段在大靖鎮(zhèn)花莊南構(gòu)造斜接，并構(gòu)成古浪斷裂的東延段。二者為一條貫通性較好的活動斷裂，全長約178Km，古浪活動斷裂為該次破壞性大震的主導(dǎo)性發(fā)震斷裂構(gòu)造。研究認為1927年古浪8.0級強震在古浪活動斷裂帶（天橋溝段、黃羊川段、長嶺山北麓段）全線破裂，形成大破裂－貫通型破裂帶。通過計算分析，該活動斷裂至少在500年內(nèi)沒有發(fā)生強震的可能性，即使1000年的預(yù)測時段，發(fā)