川滇地区类似汶川810级地震的发震构造对比研究.pdf

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第31卷 增刊 2008年12月 地震研究 JOURNAL OF SEISMOLOGICAL RESEARCH Vol131, Supp1 Dec1, 2008 3 收稿日期2008 - 07 - 211 基金项目云南省科技厅重点项目 “ 城市地震安全关键技术应用与示范研究 ”2007CA02资助 1 ①四川省地震局 120081四川地震台网月报目录. 川滇地区类似汶川810级地震的发震构造对比研究 3 谢英情,张建国,李 西,张彦琪,施伟华,刘 娜 云南省地震局,昆明650224 摘要在分析汶川地震发震构造和玉龙 龙门深断裂系的组成及活动特征基础上,利用构造类比的方法,筛选和 对比研究了川滇地区与发生汶川MS810地震的龙门山断裂类似的地震构造。结果表明, NE向的小金河断裂具有 MS≥710地震的发震能力,可能是潜在的大震危险区。 关键词川滇地区;汶川810级地震;发震构造;构造类比;大震危险区 中图分类号P31512 文献标志码 A 文章编号 1000 - 06662008增刊- 0505 - 10 0 引言 2008年5月12日14时28分04秒,四川省汶 川县 31 N, 10314 E 发生MS810地震。根据四 川地震台网的月报目录 ① ,截至6月30日,已记 录到MS810地震1次、MS610～619地震5次、ML 及MS510～519地震49次。 这次发生在龙门山断裂带的特大地震,出乎 绝大多数地震工作者的预料,震前不仅无短临地 震预报,甚至连长期预测意见都鲜见。历史记载 龙门山断裂带没有MS≥710大地震的发生,以往 研究一般认为该断裂带是中、晚更新世活动断裂 唐荣昌等, 1993 ,在中国地震动参数区划图说 明书2001上给出该断裂带的地震动峰值加速 度为01 1g 基本地震烈度为 Ⅶ 度 , 属于中强地震 危险区。 这场突如其来的特大地震,震感几乎波及整 个中国和东南亚地区,是新中国建国以来损失最 为惨重的地震灾害,给四川、甘肃、陕西、重庆、 云南、青海等省、市震区的人民生命和财产造成 了重大的损失死亡69 197人,失踪18 222人, 受伤374 176人中国新闻网,截至7月21日。 巨大的灾情,强烈地震撼着人们的心灵,也促使 地震工作者认真思考川滇地区是否还有类似的 断裂带和大震危险区 地质学中经常应用类比的方法根据已知对象 推论或预测未知研究对象,地震构造类比的原则 和方法,就是相似类比原理在地震学中的运用。 胡聿贤等1999提出的地震构造类比原则指某 地区历史上虽然没有强地震或中等强度地震记载, 但与已经发生强震地区的构造条件具有类似的特 点,就可以划为具有同类震级的潜在震源区;或 者是指虽无强震记载,但已发现有古地震遗迹的 地段,可划为相当于最大古地震震级的潜在震源 区。 工程场地地震安全性评价技术规范 1999 采用的构造类比定义为一种地震活动性分析方 法,该方法认为具有同样构造标志的地区,有发 生同样强度地震的可能。 在地震区划、地震危险区划分和潜在震源区 划分等研究工作中,通常采用地震构造类比的原 则和方法。笔者根据地震构造类比的原则和方法, 对比研究了川滇地区与汶川MS810地震类似的发 震构造,期望引起人们对该类发震构造及其潜在 大震危险区的重视与警惕,同时为进一步的相关 研究起到抛砖引玉的作用。 1 汶川特大地震的发震构造分析 111 构造分析 汶川810级地震与龙门山断裂关系密切汶川 810级地震微观震中 ①位于龙门山断裂带的龙门山 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 地震研究31卷 主中央断裂北川 映秀深断裂中西段上,具 体为该断裂与金汤弧形褶皱断裂带及茂汶断 裂交汇的构造部位图 1 云南省地矿局, 1990; 四川省地矿局,1991;唐荣昌等,1993;毛玉平 等, 2003 ;地震现场调查得到的宏观震中也处于 该断裂上的映秀 北川一带。 112 烈度等震线分析 震后的震害现场调查圈出由 Ⅵ～Ⅺ 度共6个等 级的近似椭圆形等震线 ①, 方向性非常明显,大致 呈45方向分布。等震线展布方向与龙门山断裂一 致,其中 Ⅸ～Ⅺ度极震区与断裂带几乎完全重合 图 2 ②。 图1 区域地震构造简图 F1甘孜 玉树断裂;F2鲜水河断裂;F3安宁河断裂;F4则木河断裂;F5小江断裂;F6红河断裂;F7中 甸 剑川断裂;F8金沙江断裂;F9理塘断裂;F10小金河断裂;F11程海断裂;F12曲江断裂;F13楚雄 建水断 裂;F14岷江断裂;F15文县断裂;F16松平沟断裂;F17龙门山断裂;F18马边 大关断裂;F19澜沧江断裂;F20 木戛断裂;F21澜沧 勐遮断裂;F22孟连断裂;F23南汀河断裂;F24龙陵 瑞丽断裂;F25怒江断裂;F26腾冲火 山断裂;F27玉龙雪山东麓断裂;F28金汤弧形断裂;F29木里弧形断裂 605 ① ② 四川汶川810级地震国家地震现场应急工作队 1200812008年5月12日四川汶川810级地震灾害损失评估报告 1 中国地质调查局 1200111∶50万中国地质图 1 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 增刊谢英情等川滇地区类似汶川810级地震的发震构造对比研究 图2 汶川地震序列、等震线及震区构造简图 113 地震序列分析 根据四川地震台网月报目录截止到2008年6 月30日进行GIS分析可知汶川地震序列共记录 到4级以上地震517个,其中4～419级地震462个 占8914 , 5～519级地震49个, 6～619级地震 5个, 8级地震1个;该序列呈NE向分布,空间位 置上与龙门山断裂带重合较好,主体分布在龙门山 主中央断裂北川 映秀深断裂的NW一侧,显 示地震序列的破裂活动与龙门山断裂关系密切图 2;地震序列破裂的长度约320 km,与 Ⅸ 度区长度 一致;地震序列破裂的深度范围为1～60 km,优势 深度为11～30 km 占67。 114 地表形变带分析 根据中国地震局地质研究所的应急科学考察 成果分析地表形变带总体走向40 ～50邓志 辉等, 2008 ,主要由地表破裂及滑坡组成;地表 破裂带出现在龙门山断裂带的两条分支断裂上, 沿龙门山主中央断裂延伸的西支破裂带长200 km,沿龙门山主边界断裂延伸的东支破裂带长80 km;地表破裂方式以挤压逆冲兼有右旋走滑位移 为主,最大垂直和水平同震位移出现在龙门山主 中央断裂上的都江堰市虹口乡深溪村附近,分别 为5 m和418 m;都江堰市虹口乡八角村发现的 地震断层垂直位错413 m破裂面产状为302 705 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 地震研究31卷 ∠76,破裂面见向S W侧伏的擦痕,侧伏角75 下部～80上部 , 反映主震致使断层NW 盘相对SE盘经历了2个逆冲兼有右旋的位错过程 何宏林等, 2008。 115 震源机制解分析 根据中国地震局陈运泰等人 ①和美国地质调 查局USGS、哈佛大学相关网站给出的汶川主 震矩张量解和最佳双力偶解的数据表 1 分析 表明节面A显示S WNE走向229 ～238 49 ～58 , 倾向NW ,倾角33 ～59,在NW ～SE向283 ～302主压应力P轴与节面A 的锐交角54 ～64 较大作用下,可产生逆冲兼 有右旋走滑分量的破裂活动。该节面反映的破裂 面产状及破裂活动特征与龙门山断裂的产状及其 活动性质类似,可代表龙门山断裂的深部发震构 造破裂事件。 表1 汶川810级地震震源机制解结果 MW 节面A节面BP轴T轴N轴 走向 / 倾角 / 滑动角 / 走向 / 倾角 / 滑动角 / 方位 / 仰角 / 方位 / 仰角 / 方位 / 仰角 / 719①23859128247453026202573631 719②2293314135270631032022522757 813③22943123755631167222672322 注①USGS CMT资料,②哈佛大学CMT资料,③陈运泰小组CMT资料。 2 玉龙 龙门深断裂系的组成及活动 特征 玉龙 龙门深断裂系任纪舜等, 1985指 龙门山到玉龙山呈NE方向延展的一组断裂带,也 称龙门山 锦屏山 玉龙雪山中新生代推覆构造 带潘桂棠, 1983 ,主要由龙门山断裂带和小金 河断裂带组成。该断裂系在地质、地貌和地球物 理异常上均有显示从古生代到三叠纪,是东部 台区杨子准地台和西部槽区松潘甘孜地槽 褶皱系的分界线;新生代以来,青藏高原东南 缘隆升形成的海拔4 000 m以上高山基本位于该断 裂系的北西一侧图4 ,是青藏高原的东南边界 四川省地矿局,1991 ;构造位置与巨型NE向 重、磁异常带重合。 211 地表特征 1龙门山断裂带 由3条近于平行的NE向断裂组成图 1 四川省地矿局, 1991。 ①龙门山主边界断裂江油 灌县断裂 北 起广 元,经 江 油、灌 县,南 达 天 全 西 南,长 400 km。断裂总体走向45,倾向NW,倾角60 ～70,断面多呈舒缓波状,可见指示右旋错动的 斜冲和水平擦痕,时见数米宽挤压破碎带及糜棱 岩化构造岩。断裂沿线垭口、槽谷和断层崖等地 貌发育。断裂两侧地貌景观差异明显, NW侧山峦 叠嶂,SE侧为开阔盆地。 ②龙门山主中央断裂北川 映秀断裂 北 起广元,经北川、映秀,南达泸定,长500 km。断 裂的次级断层平面多分叉、复合,总体走向45,倾 向NW,倾角60,断面呈波状,可见叠置的推覆岩 片夹于其间。断裂带发育片理、糜棱岩塑性柔皱流 变带及石香肠和压扁变形的化石及砾石。 ③龙门山后山断裂茂汶断裂 北起茂汶, 南经汶川、陇东至泸定,长230 km。断裂总体走 向30 ～50,倾向NW,倾角50 ～70,断裂沿线 可见水系及山脊同步扭动显示的右旋位错特征。 2小金河断裂带 小金河断裂带四川省地矿局, 1991;唐荣昌 等, 1993由多条斜列及平行次级断裂组成,也称 小金河 三江口断裂云南省地矿局, 1990、小金 河 丽江断裂或丽江 剑川断裂国家地震局地质 研究所等, 1990、丽江 小金河断裂向宏发等, 2002;徐锡伟等, 2003、丽江 木里断裂等毛玉 平等, 2003。该断裂带西南起自剑川盆地,向NE 经丽江、宁蒗入川,沿小金河、锦屏山达石棉西油 房与安宁河断裂相交汇图1 ,全长约350 km,总 体走向40,S W段倾向SE、NE段倾向NW,倾角 60 ～80徐锡伟等, 2003。该断裂斜切 “ 川滇菱 805 ①陈运泰,许力生,张勇,等 1200812008年5月12日汶川特大地震震源特性分析报告 1 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 增刊谢英情等川滇地区类似汶川810级地震的发震构造对比研究 形地块 ”向宏发等, 2002 ,上古生界浅变质岩沿 断裂向SE逆冲叠覆在三叠系之上。断裂带两侧构造 挤压带中小柔皱及劈理发育,地层有牵引、倒转现 象四川省地矿局, 1991。沿断裂带有基性、超基 性岩浆的侵入和喷发活动及温热泉分布云南省地 矿局, 1990。 212 深部特征 ① 1与地幔陡坡带重合 玉龙 龙门深断裂系与平武 康定 木里地 幔陡坡带重合,该带属于环绕青藏高原的弧形地 幔陡坡带,长约950 km,宽130～160 km,呈NE 向带状分布。带内莫霍面向NW陡倾,平均每千米 变化017 km。 2与重磁异常带重合 川滇地区存在一条显著的巨型NE向龙门山 石棉 丽江重力梯度带四川、云南两省地矿局 的物探队分别称龙门山 大雪山或木里 丽江重 力梯度带 ②。该重力梯度带长约 950 km,宽150 ～200 km, NE、S W两端分别转化为近SN向和近 EW向梯度带,中部沿安宁河断裂显示左旋扭曲。 梯度带NE段梯度大于S W段,平均每千米变化率 分别为118810 - 5 ～21510 - 5 m /s 2、015 10 - 5 ～01910 - 5 m /s 2。龙门山 石棉 丽江重力梯度 带与玉龙 龙门深断裂系重合图3,布格重力异 图3 玉龙 龙门断裂系布格重力异常图 905 ① ② 四川省地质矿产局物探队. 1991.四川省重力航磁异常综合研究报告. 云南省地质矿产局物探队. 1988.云南省区域物化探资料综合研究报告. 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 地震研究31卷 常资料来源于2006年中国地震局升级的216111版 MapSIS软件的地图数据库 , 可能反映龙门山断裂 带和小金河断裂带是深部切穿莫霍面的超壳断 裂带。 玉龙 龙门深断裂系与NE向航磁异常带重叠 对应关系也很明显。其中龙门山断裂带与NE向高 强度正磁异常带重合 20 ～160 nT ,小金河断裂 带主要与NE向木里 丽江负磁异常带重合异常 带宽约20～40 km,强度不大,仅- 10～- 20 nT 。 3人工地震剖面显示 1986年和1987年,地科院562综合大队单独及 成都地院和地矿部二部联合分别测制了横穿龙门山 断裂带的黑水 松桃1 300 km及阿坝 简阳 700 km爆炸地震测深剖面。两条剖面均显示龙门 山断裂深部可切穿壳 幔混合层,断面多向NW倾 斜,个别向SE倾斜。四川地区地壳大致可以壳内低 速层为界,分为上、下地壳层。龙门山断裂及其以 北的阿坝地区上地壳厚37～40 km,下地壳厚23～ 28 km,地壳分层数较多,可达10～11层,上地壳 内发育多个低速层 5 180～5185 km /s。 213 动力学特征 主要地壳动力源来自印度板块与欧亚大陆碰 撞及其向北50～60 mm /a的推挤丁国瑜等, 1991 ,引起青藏高原的地壳物质东向逃逸或侧向 挤出Tapponnier等, 1976。其中,川滇块体主 压应力场呈SE - SSE向,块体以8 mm /a 丁国瑜 等, 1991的速率向SE方向运动,致使小金河断 裂产生左旋走滑兼有逆冲分量的运动;马尔康 川青或甘青块体主压应力场呈近EW或SEE 向,块体以5 mm /a 丁国瑜等, 1991速率向东 运动,致使龙门山断裂产生逆冲兼有右旋走滑分 量的运动。GPS观测结果显示,青藏高原内部地壳 物质流动表现为绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋 转连续变形 , 造成高原东边界的地壳缩短和增 厚,垂直于龙门山断裂的缩短速率为 4 2 mm /a,运动矢量在川西一带为NEE方向,到云南 中部转为SSE方向张培震等, 2004。 1991～2003年的GPS监测成果表明龙门山 断裂附近的甘青块体向SEE 107方向运动, 速率为 10 17312 mm /a;龙门山断裂两盘呈 右旋挤压运动的速率为 1 12212 mm /a,远小 于鲜水河断裂左旋走滑的运动速率 9 1331 2 mm /a 唐文清等, 2005。断裂地质位错模型的 GPS数据1999～2001反演解显示,小金河 剑川断裂的左旋走滑分量为1111 mm /a,逆冲 倾滑分量为119 mm /a 申重阳等, 2002。 214 断裂的活动性 对龙门山断裂和小金河断裂活动性的认识在 汶川特大地震发生以前存在较大差异,主流认识 它们是晚更新世活动断裂,具有中强地震活动能 力; 21世纪以来,有少数专家、学者认为这两条 断裂属全新世活动断裂,具有M≥710地震的发震 能力。 两条断裂在航、卫片上的线形影像清晰,对 青藏高原东南边界的地形、地貌具有明显的控制 作用小金河断裂是川西高原强烈抬升区的东南 边界,北西盘为贡嘎山强隆区;龙门山断裂是川 西北强烈抬升区的东南边界,北西盘为龙门山强 隆带图 4 ① 云南省地矿局, 1990;四川省地 矿局, 1991;唐荣昌等, 1993;毛玉平等, 2003。 1龙门山断裂 四川省地震局唐荣昌等1993根据断错地 貌,断错地层,断层带物质的热释光TL、电子 自旋共振ESR、铀系法及石英碎砾电镜形貌分 析SEM测年等成果,认为龙门山的三条断裂 在中晚更新世有过活动,并且中南段活动时代更 新一些;李勇等2006利用地表断距的精确测 量和测年数据,定量计算了青藏高原东缘龙门山 主干断裂的逆冲速率一般小于111 mm /a和走 滑速率一般小于1146 mm /a ,结果表明龙门山 断裂晚新生代构造变形微弱,并且右旋走滑分量 明显大于逆冲分量;周荣军等2006根据古地 震资料推测龙门山断裂带的3条主干断裂皆具备发 生7级左右地震的能力,判定单条断裂上的强震复 发间隔至少应在2 000～3 000 a左右; Alexander等 2007认为,北川断层龙门山主中央断裂和 彭灌断层龙门山主边界断裂为晚更新世 全 新世活动断层,表现为逆冲 右旋运动性质,且 走滑位移量要大于垂直位移量,断层的长度足以 产生强地面震动的地震,成为区域地震危险性的 潜在震源。 015 ①中国地震局 120061MapSIS软件 1 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 增刊谢英情等川滇地区类似汶川810级地震的发震构造对比研究 图4 川滇地区新构造分布简图 唐荣昌等1993给出的跨断层短水准形变 测量结果显示龙门山主边界断裂在1977～1987 年时段, NW盘以0105～011 mm /a的速率上升和 局部下降双河场地 ; 1985年以来龙门山主中央 断裂,北段NW盘以011 mm /a的速率上升、显压 性,南段NW盘以012 mm /a的速率下降、显张 性; 1976年松潘 平武712级地震后两年的观测 资料显示,龙门山后山断裂北段NW盘以018 mm / a的速率上升,耿达以南NW盘以011 mm /a的速 率下降。 2小金河断裂 国家地震局地质研究所等1990根据丽江 剑川断裂的断错地貌、断错地层、C 14测年等成 果,认为该断裂为具有一定垂直分量的左旋走滑 断裂,第四纪晚期以来,其走滑与垂直错动速率 都不算很大;向宏发等2002根据吉子、南溪、 丽江等盆地的水平位错和丽江东北罗城 干塘子 段、宁蒗长坪新村 母猪达段夷平面的垂直落差, 分别得到全新世以来的平均水平位错速率210～ 510 mm /a 中值315 mm /a和中更新世以来的垂 115 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 地震研究31卷 直位错速率112～117 mm /a;徐锡伟等2003根 据野外断错地貌位错量的精确测量,断错地层的 C 14测年等成果 ,认为该断裂中南段属全新世活动 断裂,晚第四纪以左旋走滑为主速率为 3 18 017 mm /a ,兼有垂直逆运动分量NW盘 相对SE盘抬升速率为 0 1650114 mm /a。 1980～1999年时段的跨断层形变测量结果显 示,小金河断裂水平左旋运动速率为0172 mm /a, 垂向逆冲运动速率为0111 mm /a吕弋培等, 2002。 215 地震活动性 1龙门山断裂 大震前龙门山断裂带仅有发生过中强地震的 历史记载。其中,龙门山主边界断裂从1787年灌 县4∃ / 级地震以来曾发生过4次中强地震,最大一 次是1970年大邑西612级地震;沿龙门山主中央 根据1168年以来的历史地震记载,断裂曾发生过 12次4级以上地震,呈条带状主要分布在宝兴 北川段,最大一次是1958年北川612级地震;龙 门山后山断裂从1597年有历史地震记载以来,曾 发生过4级以上地震3次,最大一次是1657年汶 川6∀ −级地震唐荣昌等, 1993。 2小金河断裂 沿断裂带西南段,自1515年以来曾发生过28 次M≥510中强地震部分发生在次级断裂上 , 其中M610～619地震5次国家地震局地质研究 所等,1990 ,最大一次是1751年剑川6∃ / 级 地震。 3两条断裂与M≥710地震的关系 龙门山断裂带北段附近的松平沟断裂、虎牙 断裂或岷江断裂、文县断裂和断裂带西南端附近 的鲜水河断裂曾发生过8次710～810级大震唐 荣昌等,1993 ;小金河断裂两端的安宁河断裂 唐荣昌等, 1993和程海断裂、玉龙雪山东麓断 裂毛玉平,2003也曾发生过3次M≥710 大震。 3 类似龙门山断裂的地震构造筛选和 构造标志对比 311 川滇地区类似龙门山断裂的地震构造筛选 从图1分析可知,川滇地区的M≥710地震绝 大多数发生在马尔康川青或甘青块体、川滇 康滇菱形块体及保山 普洱滇西南块体上 徐锡伟等, 2003。阚荣举等1983对震源机 制解研究表明,三个块体存在一片SSE - SE向压 应力场区域。张培震等2004运用GPS观测得 到川西的地壳物质流动速度矢量为SEE方向运动, 在云南中部一带转为向SSE方向运动,在云南西 部转为向S W方向运动。在此背景下,发生近似龙 门山断裂逆走滑破裂活动并引发大地震的类似断 裂,应该是规模较大的横向 NE 走向全新世活 动断裂。据此对川滇地区的筛选仅有小金河断裂 和南定河断裂符合条件,但是南定河断裂由于横 切保山 普洱滇西南块体,在S W方向的地 壳物质流动影响下,表现为以水平位错速率为 217 mm /a 毛玉平等, 2003的左旋纯走滑活动 断裂,难以产生与龙门山断裂类似的破裂活动, 应该予以剔除。 从断裂的形态规模、性质、变形强度、活动 环境、演化历史等构造条件及特征综合类比,在 川滇地区与引发汶川地震的龙门山断裂带最相似 的地震构造是处于同一断裂系的小金河断裂带。 二者具有众多相似特征均为NE走向,同处青藏 高原和地质构造单元的边界线,是走滑兼有逆冲 的全新世活动断裂,现代应力场主压应力轴与断 层走向的锐交角大于45,喜山期渐新世末以来的 大规模逆掩推覆及晚第四纪以来的走滑兼有逆冲 或逆冲兼有走滑的构造变形。 此外,以往对小金河断裂带的主流认识也与 龙门山断裂相似 属晚更新世活动断裂毛玉 平等, 2003 ,地震动峰值加速度为0115g 基本 地震烈度为 Ⅶ 度中国地震参数区划图, 2001 , 也曾经划分为中强地震危险区。因此,对比研究 该类断裂具有重要的现实意义。 312 小金河断裂与龙门山断裂的地震构造标志 对比 对川滇地区的地震构造类比已经有较多的研 究国家地震局地质研究所等, 1990;唐荣昌等, 1993;毛玉平等, 2003。我们综合前人研究,采 用活动构造块体边界、第四纪断陷盆地发育程度、 断裂的活动性、深部构造特征、特殊构造部位、 活动断裂速率、古地震等主要标志,进行小金河 断裂与龙门山断裂的地震构造类比分析。 1活动构造块体的主边界断裂标志 在川滇地区划分的4个一级活动块体及5个次 级块体中,龙门山断裂是马尔康块体的东南边界, 215 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 增刊谢英情等川滇地区类似汶川810级地震的发震构造对比研究 小金河断裂是川滇菱形块体内川西北和滇中2个次 级块体的分界线徐锡伟等, 2003。 2第四纪断陷盆地标志 龙门山断裂带和小金河断裂带的第四纪断陷 盆地均不发育,后者仅在西南端有零星盆地发育。 3断裂的活动性标志 地震地质研究成果显示,龙门山断裂和小金 河断裂晚第四纪以来的活动特征均以走滑为主兼 有逆冲运动,并且都是全新世活动断裂。 4深部构造标志 龙门山断裂和小金河断裂深部位于同一NE向 巨型地幔陡坡带、布格重力梯度带及航磁异常带。 均有可能为切割壳幔混合带的深大断裂。 此外,从图3分析可知,两条断裂的SE一侧 都有一较大的重力高异常大足 南充异常、攀 枝花异常 , 分别对应四川和滇中楚雄比较刚 性和相对稳定的中生代盆地,这些较刚性的地块 对青藏高原物质向SE流动变形的阻挡,可能是龙 门山 锦屏山 玉龙雪山中新生代推覆构造带发 育、龙门山断裂及小金河断裂变形活动应力积累 发生地震的重要原因之一。 5特殊构造部位标志 汶川MS810地震发生在龙门山断裂带的北川 映秀断裂上,微观震中位于金汤弧性褶皱 断裂带四川省地矿局, 1991及茂汶断裂与该 断裂中西部的交汇点上。小金河断裂也有类似的 特殊构造部位该断裂中东部的北西盘有木里弧 性褶皱断裂带许志琴等, 1992与其交汇 的类似构造点。 6活动断裂的高速率标志 此标志主要适应于走滑断裂。小金河断裂与 龙门山断裂全新世以来活动较弱,水平和垂直运 动速率都不高,低于4 mm /a。 7古地震标志 周荣军等2006对龙门山断裂带的古地震 研究发现, 3条次级断裂上均具有史前强震活动的 历史大致判定皆具备发生7级左右地震的能 力。最晚一次强震发生在3 830200aBP 后不远的时间,结合成都地区两千余年的历史地 震记载资料判定,单条断裂上的强震复发间隔至 少应在2 000～3 000 a左右。对于小金河断裂带的 古地震研究,未见公开发表的成果资料,有待今 后进一步研究。 上述构造标志的对比分析表明,小金河断裂 与龙门山断裂具有较好的相似性,应该具有类似 的发震能力。 313 小金河断裂与龙门山断裂的差异性分析 小金河断裂横贯川滇菱形块体中部,周围块 体边界的活动断裂以走滑运动为主,水平滑动速 率为313～20 mm /a,大于龙门山断裂周围块体边 界活动断裂的水平滑动速率110～916 mm /a 徐锡 伟等, 2003。这种差异,预示小金河断裂周围菱 形块体边界断裂的破裂活动频繁引发的强震,可 能会使该断裂不太容易积累足够的应力产生大震。 龙门山断裂南东侧的四川盆地规模大于小金 河断裂南东侧的滇中楚雄盆地,二者在北西 侧地壳物质SE - SSE向流动时产生的阻力也是前 者大于后者,可能反映龙门山断裂的发震能力大 于小金河断裂。 4 结论 1汶川MS810地震的发生与NE向龙门山断 裂带的破裂活动有关,主震的发震构造为龙门山 主中央断裂北川 映秀断裂。极震区的地震断 层破裂变形特征和震源机制解等信息反映的该断 裂具有逆冲为主兼有右旋走滑的性质与震前地震 地质研究成果显示的右旋走滑为主兼有逆冲性质 的特征具有一定差异。 2汶川地震的发震构造是晚新生代构造变形 微弱的全新世活动断裂,这和以往MS≥710大震 往往发生在活动断裂的高速率4 mm /a以上段 的主流认识有较大差异。由于这类断裂不易引起 重视,对比研究类似活动断裂及其地震危险性就 具有了重要的现实意义。川滇地区与龙门山断裂 带类比最相似的是小金河断裂带。二者空间上位 于相同的断裂系或巨型构造带,时间上具有大体 一致的演化活动历程。晚第四纪以来,近似的构 造环境使两条断裂的多种发震构造标志具有较好 的相似性。 3运用构造类比方法推测小金河断裂具有 MS≥710地震的发震能力,可能是潜在的大震危险 区带,但该断裂的发震能力可能小于龙门山断裂。 本文得到刘丽芳、李永莉、卢永坤等人的帮 助,在此表示诚挚的谢意 315 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. 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