西秦岭北缘断裂带中东段最新构造活动特征与大震危险性研究

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西秦岭北缘断裂带位于青藏块体东北缘，是高原最新构造活动的敏感地带[1-4]。该区地形地貌复杂，活动断裂众多，新构造活动强烈。有史料记载以来，沿西秦岭北缘断裂带曾发生过多次破坏性地震甚至大地震，如143年甘谷西7级地震、734年天水7级地震[5-6]和1936年康乐63/4级地震[7]等，其走滑活动习性及其未来的大震危险性备受关注。前人对西秦岭北缘断裂带的研究主要集中在中西段，获得了断裂几何细结构、滑动速率及较完整的古地震年代序列等定量参数[7-9]，但是由于受地质地貌等多种因素影响，前人对该断裂中东段的研究程度较低，该段断裂晚第四纪以来是否活动，活动习性如何等均存在不同认识[10-13]。基于以上问题，本论文重点研究了西秦岭北缘断裂带中东段武山-天水、天水-宝鸡段的最新构造活动特征，并结合前人的研究成果探讨了其未来的大震危险性。得到的主要结论如下：
　　（1）西秦岭北缘断裂带中段的武山-天水段沿线线性影像清晰，实地追踪调查发现断裂通过处地貌上主要表现为断层垭口、断层沟槽、断层陡坎、山脊与水系的同步左旋、阶地左旋位错、顺断层两侧滑坡、落水洞密集分布等地貌现象。通过探槽开挖与年代样品测试，武山县堡子村探槽剖面揭示断层至少在4.21±0.45Ka.B.P以来有过活动，甘谷县武家河乡剖面显示断层在710±30a.B.P以来有过活动，天水南毛集村剖面显示断层在1210±30a.B.P以来有过活动，结合断层在地貌上的新活动表现，综合分析认为该断裂武山—天水段最新活动时代应为全新世。通过对该段断裂典型断错地貌进行无人机测图和相应地貌面样品年龄数据分析，得到武山堡子村全新世以来走滑速率为2.7±0.5mm/a，洛门镇汪家庄晚更新世以来滑动速率下限值为2.17±0.16mm/a，武家河晚更新世以来滑动速率为1.66±0.14mm/a，分支断层毛集村晚更新世以来滑动速率为0.35±0.02mm/a，总体表现出该段断裂滑动速率自西往东呈逐渐减弱的趋势。
　　（2）西秦岭北缘断裂带东段的天水-宝鸡段拓石以东呈笔直的线性，拓石以西由于顺渭河河谷发育，多为第四纪黄土及渭河阶地堆积物覆盖。断裂通过处地貌上主要表现为断层垭口、断层沟槽、断层陡坎、宽阔的U型裂谷及冲沟地貌等。根据野外实地调查，天水杨河村探槽剖面揭示其在6970±370a.B.P以来有过活动，宝鸡上马头梁探槽剖面显示其在1780±30a.B.P-2440±30a.B.P有过活动，结合断层在地貌上的新活动表现，综合分析认为天水-宝鸡断裂段最新活动时代应为全新世晚期。通过对该段断裂上马头梁附近典型断错地貌的无人机测图和相应地貌面的年代样品测试结果，上马头梁全新世以来滑动速率为的下限值为1.19±0.21mm/a。
　　（3）西秦岭北缘断裂的武山-天水段和天水-宝鸡段均存在古地震和历史地震破裂的遗迹，大致可以确定4次古地震事件。分别为：事件Ⅰ年代为3500±550a.B.P.，发生在武山次级断层段；事件Ⅱ年代为2110±330a.B.P.，发生在天水-宝鸡断层段；事件Ⅲ的年代为1210±30a.B.P.，发生在天水南次级断层段，与该区史料记载的公元734年天水7-71/4级地震时间吻合；事件Ⅳ年代为620±40a.B.P.，发生在甘谷次级断层段，推测与该区史料记载发生的1765年甘谷61/2级地震时间大致吻合。沿西秦岭北缘断裂带的历史地震及古地震活动具有明显的分段性、丛集性和周期性。其中天水南断裂上发生的734年地震距今已1282年，存在再次发生强震的较大危险性，危险性最大的是天水-宝鸡段，历史上无强震记载，古地震离逝时间达到了2110年，值得高度重视。

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作者
吴赵;
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作者单位

中国地震局兰州地震研究所;

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授予单位中国地震局兰州地震研究所;
学科构造地质学
授予学位硕士
导师姓名袁道阳;
年度 2016
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类地震与地球构造;
关键词
新构造活动; 地质特征; 大震危险性;

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