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2006年 第28卷 第2期    刊出日期：2006-06-08

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地震地质2006年第28卷第2期目录

2006, (2):  0-0. 

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研究论文

南天山地区巴楚-伽师地震(M_S6.8)发震构造初步研究

徐锡伟, 张先康, 冉勇康, 崔效锋, 马文涛, 沈军, 杨晓平, 韩竹军, 宋方敏, 张兰凤

2006, 28(2):  161-178. 

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新生代期间强烈而持久的再生造山作用,在天山地区形成了大量近EW向逆断裂-褶皱带,引起地壳强烈缩短,穿插有NW向“类转换断层”,显示出天山地区近NS向不均匀的构造挤压作用;区域上地震构造主要为近EW向逆断裂-褶皱带或盲逆断层,其次为NW向“类转换断层”。巴楚-伽师地震区位于南天山柯坪塔格推覆构造系以南,NE向跨越极震区、长约50km的深地震反射探测表明,1997年伽师强震群的发震构造推测为NW向隐伏“类转换断层”,2003年巴楚-伽师地震(M_S6.8)的发震构造为柯坪塔格推覆构造系南缘尚未出露地表的近EW向盲逆断层系。

西南天山柯坪推覆构造东段晚第四纪变形样式与缩短速率

冉勇康, 杨晓平, 徐锡伟, 程建武, 陈立春

2006, 28(2):  179-193. 

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柯坪推覆构造的变形量和变形速率对于认识中国大陆的地球动力学过程有重要意义,但晚第四纪以来的变形特征与缩短速率是众多研究中的薄弱环节。文中通过大量的野外调查、探槽开挖、变形地貌面实测与阶地堆积物的测年,分析了柯坪推覆构造普昌断裂以东部分的晚第四纪变形样式、变形量和缩短速率。晚第四纪以来,研究区在地表和近地表的变形主要通过2种形式表现出来:低角度逆断层运动和新褶皱的弯曲变形。这些变形主要由最新地貌面的隆升和缩短来实现。研究区存在2个变形强度大的地段,缩短速率西段为1.32mm/a;东段为1.39mm/a。

西南天山柯坪逆冲推覆构造带的地壳缩短分析

杨晓平, 冉勇康, 宋方敏, 徐锡伟, 程建武, 闵伟, 韩竹军, 陈立春

2006, 28(2):  194-204. 

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柯坪逆冲推覆构造带是西南天山山前晚新生代以来形成的活动逆断裂-褶皱带,由5～6排近平行的弧形褶皱带组成,出露地层为寒武系-第四系。背斜形态多为复式箱状背斜和不对称的斜歪背斜,分别与断层弯曲背斜和断层扩展背斜的几何形态一致。地震勘探资料显示,各褶皱带前缘活动逆断裂在深部归并于统一的、由寒武系中的石膏层组成的滑脱面。滑脱面深度具有南浅北深、东浅西深的特点,皮羌断裂西侧滑脱面深度约为9km,东侧滑脱面深度为5km。在柯坪逆冲推覆构造中部的皮羌断裂东西两侧各5km和8km的位置,以断层弯曲褶皱和断层扩展褶皱构造模型为指导,用线长平衡的方法完成了2条长度分别为78km和73km的平衡地质剖面,恢复到变形前的形态后计算出这2条剖面上的地壳缩短量分别为40km和45km,缩短率为33%和37%。由于对柯坪逆冲推覆构造开始形成时间的证据较少,所以要计算长期的缩短速率是比较困难的。对比天山南麓库车活动逆断裂-褶皱带的形成时代,以及柯坪逆冲推覆构造与印干断裂的关系,认为柯坪逆冲推覆构造形成于第四纪早期的西域砾岩沉积阶段,按距今2.5Ma计算,柯坪逆冲推覆构造的地壳缩短速率是15.4～17.3mm/a。

2003年2月24日新疆巴楚-伽师6.8级地震发震构造

沈军, 陈建波, 王翠, 吴传勇, 宋正娜

2006, 28(2):  205-212. 

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2003年2月24日发生在新疆塔里木盆地的巴楚-伽师6.8级地震可能是1997-1998年伽师强震群的继续,但其震源机制解、破裂过程与1997-1998年的强震群有一定的差别。从地震重新定位的结果看,巴楚-伽师6.8级地震与塔西南坳陷东侧麦盖提斜坡带上发育的一组NWW向隐伏逆断层有关,地震宏观考察①所发现的与构造变形有关的地裂缝也与这一隐伏断层带的位置相吻合,等震线形态与隐伏断层带的走向一致,极震区的形态与断层的破裂方向基本一致。这些均表明这次地震是盆地内一条近EW向北倾逆断层自NW向SE由深至浅破裂的结果。

南天山及塔里木北缘构造带西段地震构造研究

田勤俭, 丁国瑜, 郝平

2006, 28(2):  213-223. 

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南天山及塔里木北缘构造带位于帕米尔地区东北侧,地震活动强烈。文中通过地质构造剖面、深部探测资料和地震震源机制解资料,综合研究了该区的地震构造模型。结果认为,该区的构造活动主要表现为天山地块逆冲于塔里木地块之上。天山构造系统包括迈丹断裂及其前缘推覆构造;塔里木构造系统包括深部的塔里木北缘断裂、基底共轭断层和浅部的推覆构造。塔里木北缘断裂是发育于塔里木地壳内部的高角度断裂,其形成原因在于塔里木和天山构造变形方向的差异。塔里木北缘断裂为研究区大地震的主要发震构造,天山推覆构造和塔里木基底断裂系统均具有不同性质的中强地震发震能力。

柯坪塔格推覆体的新生代变形与扩展

宋方敏, 闵伟, 韩竹军, 徐锡伟

2006, 28(2):  224-233. 

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柯坪塔格推覆体位于天山西南麓。新生代以来,由于印度板块与欧亚板块的碰撞,天山晚古生代褶皱和断裂构造重新复活隆起,并向南北两侧推挤,在前陆盆地中渐进式地形成多排褶皱-逆断裂带。文中讨论了皮羌近SN向断裂带以西推覆体的新生代变形与扩展特征。结果表明,推覆体的新生代变形为波浪式差异性隆起。从天山南侧到塔里木盆地方向,构成推覆体的各排褶皱-逆断裂带的形成顺序有先后之分,早期形成的靠近天山,晚期形成的靠近塔里木盆地,反映推覆体在形成过程中由北向南的扩展,其扩展距离最大约76km。除此之外,各排褶皱-逆断裂带前缘都由多条断裂组成,它们与褶皱伴生,具有不同的形成和新活动时代。早期形成的断裂靠近山地一侧,晚期形成的断裂靠近盆地一侧,反映褶皱-逆断裂带单排前缘断裂也具有由北向南扩展的性质,其扩展距离为100～500m。最后,对推覆体扩展的形成机制进行了讨论。

柯坪塔格断裂西段古地震初步研究

闵伟, 宋方敏, 韩竹军, 徐锡伟

2006, 28(2):  234-244. 

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柯坪塔格断裂位于西南天山柯坪塔格推覆构造的最前缘,以皮羌断裂为界分成东西两段。在柯坪塔格断裂西段开挖了6个规模较大的探槽,6个探槽都揭露出断层,但其中3个探槽的古地震事件不清晰,另外3个探槽有古地震遗迹。通过分析研究,共确定了全新世以来的4次古地震事件:第1次古地震事件发生于距今约12ka,第2次事件发生于距今约8.6ka,第3次事件大致发生于距今约5ka,第4次事件发生于距今(1.73±0.15)ka以来,很可能是1961年西克尔6.8级地震。这4次古地震事件具有约3～5ka的准周期重复特征。天山南麓有5～6排推覆体,每排推覆体的前缘都发育活动逆断裂,它们向下收敛于寒武系底部的滑脱面,因此,天山南麓的地震破裂非常复杂,这4次古地震事件的震级、发震构造等问题都有待于今后的深入研究。

西南天山柯坪推覆构造柯坪塔格山前逆断裂东段晚第四纪的古地震

冉勇康, 杨晓平, 程建武, 徐锡伟, 陈立春

2006, 28(2):  245-257. 

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柯坪推覆构造系是西南天山前陆推覆构造的重要组成部分。文中试图通过对柯坪推覆构造区的影像解译和野外观察、断错地貌的实测和探槽开挖,探讨柯坪塔格山前断裂东段晚第四纪以来的古地震活动。在三岔口以西的五道班-三间房一带和三岔口以东的大山口道班一带,除现代洪积扇外,明显可见2期保存较完整的洪积扇被断错。五道班-三间房地段的3个探槽揭露出了晚更新世末期以来该破裂段发生的4次事件,其参考年代为:距今22、14、6.5和4.4ka;重复间隔时间约为:8、7和2ka左右。间隔时间长的事件垂直位移量约1～1.2m,缩短量约1.3～1.4m;间隔时间短的事件,垂直位移量0.20～0.30m,缩短量0.6～0.7m。大山口道班段探槽揭露出了晚更新世末期以来的2次事件,分别发生在稍早于距今13ka和稍晚于距今6ka。重复间隔时间约7ka。同震垂直位移量约50cm,缩短量130cm左右。

西南天山柯坪塔格前缘断裂带东段晚第四纪活动特征

程建武, 冉勇康, 杨晓平, 徐锡伟

2006, 28(2):  258-268. 

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柯坪塔格前缘断裂东段是柯坪推覆构造系前缘的一条活动断裂,野外调查获得了其晚第四纪错断洪积扇、冲沟阶地面的证据,实测了变形地貌面上的断层陡坎,分析了断层的形变量,通过采样测年估算了断层的缩短速率。由7个观测点的断层陡坎剖面测量,计算了观测点处断层的水平缩短速率,结果表明,断裂弧顶部位的五道班、三间房以西及其大山口道班附近,断层错断了Ⅰ级和Ⅱ级洪积扇(阶地)。断层在这些地点最新活动强烈,水平缩短平均速率全新世以来为0.35～0.44mm/a,更新世晚期末以来为0.16～0.30mm/a,而在非弧顶部位的巴楚磷矿、三岔口以北及大山口北断层只错断了更新世晚期Ⅲ级洪积扇,且水平缩短速率较小,断层水平缩短平均速率更新世晚期以来为0.05～0.07mm/a。

库车坳陷活动构造的基本特征

沈军, 吴传勇, 李军, 向志勇, 陈建波, 谢天, 宋正娜, 王翠

2006, 28(2):  269-278. 

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简要介绍了南天山山前库车坳陷的主要活动逆断裂-背斜带的分布特征、构造样式、最新活动证据等资料。平面上库车坳陷呈一“眼”状,由南北两大背斜带构成。北部靠近南天山为一套向南逆冲的逆断裂-背斜系统,最新活动的逆断裂-背斜带为喀桑托开逆断裂-背斜带;南部靠近塔里木盆地的是一套向北逆冲的逆断裂-背斜系统,最新活动的主要是秋里塔格逆断层-背斜带及其以南的亚肯背斜等新背斜;南北两大背斜系统夹持着拜城盆地。坳陷区北部的喀桑托开断裂与坳陷区南部的秋里塔格断裂带是区内最主要的活动断裂,前者长逾60km,后者长近200km,沿这两条断裂带均发现了清楚的断裂露头和古地震形变带。此外,在秋里塔格背斜带以南发育了更新的、规模较小的背斜,表明库车坳陷区的褶皱作用继续向盆地方向扩展。石油地震剖面资料显示,库车坳陷南北两侧的褶皱作用均受盖层与基底之间的滑脱断层控制,属于山前的薄皮构造。滑脱面的深度可达10km左右。这是库车坳陷主要的发震层。

新疆南天山库车坳陷晚第四纪以来地壳缩短速率的初步研究

吴传勇, 沈军, 陈建波, 李军, 向志勇, 谢天, 宋正娜, 王翠

2006, 28(2):  279-288. 

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库车坳陷是南天山中段新构造运动异常强烈的地区,发育4排近EW向展布的逆断裂-背斜带。通过野外实地考察及前人资料分析,认为该区晚第四纪以来的构造变形主要集中于喀桑托开逆断裂-背斜带、秋里塔格逆断裂-背斜带和最南缘的亚肯逆断裂-背斜带之上,而且不同构造带之间的变形方式存在较大差异。作者利用全站仪(total station)对上述构造带的变形地貌进行了精确测量,并结合年代学分析,得到喀桑托开逆断裂-背斜的地壳缩短速率为1.0～2.0mm/a,秋里塔格逆断裂-背斜带的地壳缩短速率为2.5～3.0mm/a,亚肯盲逆断裂-背斜的地壳缩短速率为1.5～2.0mm/a。晚第四纪以来,库车坳陷SN向总的地壳缩短速率不<5.0～7.0mm/a。

新技术应用

柯坪塔格推覆系活动构造的ETM影像特征与解译

陈立春, 陈桂华, 陈立泽, 冉勇康, 杨晓平

2006, 28(2):  289-298. 

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柯坪塔格推覆系所在的区域地震活动频繁而且强烈,关于推覆系的活动构造和(古)地震复发规律亟需具体的基础资料和深入的认识。为此,对挑选的12景Landsat-7ETM影像进行了活动构造专题数字图像处理,并得到推覆系区域范围30m分辨率的ETM3-2-1波段、ETM7-4-3波段(假)彩色合成影像和野外工作区范围15m分辨率的ETM3-2-1-8波段、ETM7-4-3-8波段(假)彩色合成影像各2幅。通过对这些影像的分析和研究,确定了推覆系活动构造的主要解译标志:地形地貌标志、地层标志、线性影像标志和水系标志等。根据这些标志,采用2种影像在同一软件平台的不同图层同时对比解译的方法进行了1/50万区域范围活动构造宏观解译和1/5万局部地点活动构造详细解译。经野外科考工作证实,所采用的数字图像处理技术手段、结果和解译方法是有效的。

专题综述

逆冲-褶皱造山过程中生长地层的识别及应用

张广良, 张培震, 闵伟, 陈杰

2006, 28(2):  299-311. 

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生长地层记录了大量的构造变形和沉积历史信息,主要形成于逆冲-褶皱造山带前陆盆地边缘,在前陆盆地生长构造(如生长逆断裂-褶皱带)翼部或顶部与褶皱构造变形同期沉积的地层,是构造运动与沉积作用同时进行的产物,在构造横剖面上,整个生长地层序列在褶皱翼部具有楔形几何状态。根据其形成方式的不同,可以分为断层转折褶皱作用和断层传播褶皱及滑脱褶皱作用等。生长地层的最终形态受各种地质作用影响,其中主要因素是构造变形、沉积速率和侵蚀作用,三者之间在生长地层形成过程中通常具有“复合”作用。通过生长地层的详细研究,可以建立同构造生长地层模式,而广泛应用于确定前陆逆冲-褶皱带与相应地层的时代、变形速率,分析与逆冲推覆断层相关的褶皱几何形态,以及建立动力学模式等。生长地层的野外识别一般可从褶皱翼部和枢纽变化、翼部同沉积楔体、地层产状和厚度变化以及区域资料收集对比等几方面来综合分析,同时采用多模式、多手段的室内分析将是研究生长地层最为有效的方法,也是今后的重点发展方向。通过对生长地层的识别标志和模式的进一步认识,初步分析了六盘山山前宁夏固原寺口子剖面,认为寺口子盆地为逆冲-褶皱造山带前陆磨拉石盆地,其内可能存在有生长地层和生长不整合,但需要进一步详细研究。

问题讨论

有关1976年唐山地震发震断层的讨论

江娃利

2006, 28(2):  312-318. 

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对《地震地质》刊登的两篇文章中有关唐山断裂是高角度西倾的逆冲走滑断裂及唐山市东侧付庄-西河断裂是唐山地震的发震断裂的观点进行讨论。笔者认为,如果唐山地震断层是西倾的逆冲走滑活动,需要考虑唐山逆冲断裂的活动方式与唐山市西侧第四纪凹陷之间的关系;如果付庄-西河断裂是唐山地震震源构造的地表破裂,需要解释该西倾的倾滑断裂带与唐山市内走滑地裂缝带的成因联系。此外,还需要更有说服力的证据排除该地表破裂带是次生构造破裂的可能。建议对控制草泊第四纪凹陷的活动断裂开展调查。

科研简讯

阿拉善地块南缘的左旋走滑断裂与阿尔金断裂带的东延

陈文彬, 徐锡伟

2006, 28(2):  319-324. 

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阿拉善地块南缘发育了由5条走向近EW、向西收敛、向东撒开的断裂组成的断裂束,每条断裂长度一般>100km,控制第四纪盆地呈EW向长条状展布,卫片上线性影像清晰,晚第四纪以来表现出左旋走滑活动的特点。断裂束西段的金塔南山断裂与阿尔金断裂带东段的宽滩山段趋于交会,并与文殊山构造隆起之间构成构造转换关系。分析认为金塔南山断裂以及整个阿拉善南缘断裂束是阿尔金断裂左旋运动的东延部分,断裂束在平面上“帚状”的、向东撒开的构造样式有利于走滑运动量的分解、消减和吸收,符合走滑断裂末端的构造特点。阿拉善南缘断裂束的左旋走滑活动有可能是阿尔金断裂带进一步向东扩展的结果,其时代可能发生于早更新世末-中更新世初。