李彥寶

（中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，北京100029）

中國(guó)地震局地質(zhì)研究所2013屆博士論文摘要（Ⅳ）

鄂爾多斯周緣幾個(gè)盆地的構(gòu)造組合及其強(qiáng)震響應(yīng)

李彥寶

（中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，北京100029）

我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，也是一個(gè)大陸內(nèi)部活動(dòng)盆地廣泛分布的國(guó)家，一系列強(qiáng)震均發(fā)生在陸內(nèi)盆地之中。研究地震與盆地的關(guān)系，研究陸內(nèi)盆地中大地震的活動(dòng)特征、地震孕育和發(fā)生的地質(zhì)構(gòu)造條件和震害分布與盆地的關(guān)系等，對(duì)做好防震減災(zāi)工作具有十分重要的意義。近年來(lái)，全球地震活動(dòng)進(jìn)入了活躍期，我國(guó)相繼發(fā)生了2008年汶川MS8．0大地震、2010年玉樹(shù)MS7．1強(qiáng)震以及2013年蘆山MS7．0強(qiáng)震，均造成了嚴(yán)重的災(zāi)害。因此，目前地球科學(xué)工作者們非常關(guān)注的問(wèn)題之一就是哪些地方未來(lái)會(huì)發(fā)生可造成強(qiáng)烈破壞的強(qiáng)震甚至特大地震？我們又該在哪些地方重點(diǎn)監(jiān)測(cè)并設(shè)防？鄂爾多斯周緣盆地系是我國(guó)重要的強(qiáng)震危險(xiǎn)帶，歷史記錄自公元1000年以來(lái)，該區(qū)發(fā)生7級(jí)以上大地震超過(guò)15次（其中8級(jí)以上特大地震就有4次）。同時(shí)鄂爾多斯周緣眾多盆地地理環(huán)境優(yōu)越，資源豐富，人口眾多，城市密集，地震災(zāi)害潛在危害性巨大，這迫使我們必須對(duì)可能發(fā)生大地震的區(qū)域進(jìn)行更為精確的地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，而進(jìn)行精確地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)是對(duì)發(fā)震構(gòu)造特性的認(rèn)識(shí)程度。

從地震活動(dòng)歷史角度了解發(fā)震構(gòu)造的特性是一條十分有效的途徑。然而自有儀器記錄以來(lái)的地震歷史由于時(shí)限太短，顯然難以了解活動(dòng)構(gòu)造長(zhǎng)期的地震活動(dòng)規(guī)律，歷史記錄地震雖能提供較長(zhǎng)一段時(shí)間（幾百乃至幾千年）的地震信息，但其仍存在漏記、提供地震信息量有限等缺陷，因而不能滿足現(xiàn)今地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)要求的條件。而古地震法可以揭露和研究地質(zhì)記錄中保存的過(guò)去地震事件的信息，雖然該方法在某些方面存在一些不確定性，但它提供的信息仍可以幫助我們了解活動(dòng)構(gòu)造較長(zhǎng)時(shí)間的地震活動(dòng)規(guī)律，進(jìn)而為深入認(rèn)識(shí)發(fā)震構(gòu)造的特性及地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)等工作提供更為豐富的基礎(chǔ)信息。

鄂爾多斯周緣已開(kāi)展的工作很多，對(duì)于單條活動(dòng)斷裂已經(jīng)有比較深入的認(rèn)識(shí)，而該區(qū)盆地多發(fā)育至少2條活動(dòng)斷裂，多個(gè)震例顯示大地震有可能造成2條甚至多條斷裂同時(shí)破裂，因此判斷盆地區(qū)分布的多條活動(dòng)斷裂是否以發(fā)震構(gòu)造組合的形式表現(xiàn)，或者是否是有條件的組合發(fā)震，對(duì)于區(qū)域地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確與否有著至關(guān)重要的意義，同時(shí)可以豐富斷裂之間相互作用及地震觸發(fā)研究的實(shí)例。

本文通過(guò)對(duì)歷史強(qiáng)震地震破裂的總結(jié)，在鄂爾多斯周緣選擇了在歷史大地震中盆地區(qū)多條活動(dòng)斷裂（可能）同時(shí)活動(dòng)的干鹽池盆地、銀川盆地、河套盆地和靈丘盆地作為研究實(shí)例，在資料搜集、高分辨率影像解譯的基礎(chǔ)上，針對(duì)這些盆地展開(kāi)構(gòu)造地貌分析、活動(dòng)斷裂分布特征考察等工作，總結(jié)盆地構(gòu)造組合；并針對(duì)盆地區(qū)主要活動(dòng)斷裂進(jìn)行詳細(xì)的古地震對(duì)比分析，對(duì)歷史地震和古地震的地震破裂特征及分布進(jìn)行深入探討，進(jìn)而判斷盆地區(qū)構(gòu)造組合發(fā)生同時(shí)破裂的可能性及條件，總結(jié)其強(qiáng)震響應(yīng)方式，并初步探討了幾種盆地構(gòu)造組合樣式與地震活動(dòng)強(qiáng)度之間的關(guān)系。得到如下認(rèn)識(shí)和結(jié)論：

（1）位于鄂爾多斯西南緣弧形斷裂束海原斷裂帶內(nèi)的干鹽池盆地為典型的拉分盆地構(gòu)造組合：邊界走滑斷層、邊界正斷層組和內(nèi)部新生斷層。通過(guò)邊界走滑斷層和內(nèi)部新生斷層的古地震對(duì)比研究，結(jié)合1920年海原82級(jí)特大地震地表破裂遺跡，得出干鹽池盆地構(gòu)造組合的響應(yīng)類型：①當(dāng)沿海原斷裂帶發(fā)生類似1920年海原82級(jí)地震強(qiáng)度的特大地震時(shí)，可造成兩條邊界走滑斷層、邊界正斷層組和內(nèi)部新生斷層同時(shí)破裂；②當(dāng)沿邊界走滑斷裂發(fā)生震級(jí)強(qiáng)度略小于海原地震的大地震時(shí)，地震破裂只在盆地一側(cè)的邊界走滑斷裂產(chǎn)生，沿內(nèi)部新生斷層不產(chǎn)生明顯的地表破裂，盆地另一側(cè)的邊界走滑斷裂不同時(shí)破裂或發(fā)生時(shí)間相近的觸發(fā)破裂；③沿內(nèi)部新生斷層還可發(fā)生更小震級(jí)的中強(qiáng)地震，這些地震只在內(nèi)部新生斷層的局部段落產(chǎn)生明顯的地表破裂，邊界斷層沒(méi)有明顯的響應(yīng)。

（2）在干鹽池拉分盆地的消亡過(guò)程中經(jīng)歷了一系列的古地震事件，其中類似1920年海原地震的較大震級(jí)事件對(duì)盆地的消亡起著積極的作用，而盆地內(nèi)部新生斷層的生長(zhǎng)可能導(dǎo)致一些相對(duì)較小震級(jí)的中強(qiáng)震的發(fā)生，且該斷層的生長(zhǎng)可能為從黃家洼山南麓斷層向南、西華山北麓斷層逐步擴(kuò)展的模式。

（3）銀川盆地構(gòu)造組合為邊界控盆正斷層（西側(cè)賀蘭山東麓斷裂，東側(cè)黃河斷裂）和盆地內(nèi)隱伏正斷裂（銀川斷裂、蘆花臺(tái)斷裂）近平行排列；物探資料揭示銀川斷裂和蘆花臺(tái)斷裂于深部匯于賀蘭山東麓斷裂，賀蘭山東麓斷裂于更深處交匯于黃河斷裂。銀川盆地主要活動(dòng)斷裂古地震的對(duì)比研究揭示賀蘭山東麓斷裂中北段和銀川斷裂北段在類似1739年平羅8級(jí)地震的事件發(fā)生時(shí)兩條斷裂段均可能同時(shí)參與活動(dòng)；各斷裂南段地震復(fù)發(fā)周期較長(zhǎng)，地震活動(dòng)存在空間上在黃河斷裂南段、銀川斷裂南段和賀蘭山東麓斷裂南段之間來(lái)回跳躍的特點(diǎn)。

（4）河套盆地內(nèi)主要的活動(dòng)斷裂有：狼山—色爾騰山山前斷裂、烏拉山山前斷裂、大青山山前斷裂，整體上呈右階斜列地展布于山前，分別為3個(gè)次級(jí)盆地的邊界斷裂。通過(guò)主要活動(dòng)斷裂的古地震對(duì)比研究，結(jié)合前人對(duì)史料的分析，認(rèn)為大青山山前斷裂應(yīng)為公元849年大地震的發(fā)震構(gòu)造，而公元前7年地震有可能是沿河套斷陷帶的狼山山前斷裂發(fā)生，且震級(jí)可能與公元849年事件相當(dāng)；古地震研究還顯示河套盆地主要活動(dòng)斷裂存在明顯的相對(duì)獨(dú)立的地震活動(dòng)性，但不排除大青山山前斷裂和烏拉山山前斷裂存在同時(shí)破裂或者同時(shí)觸發(fā)地震的可能性。

（5）靈丘盆地位于山西斷陷帶晉北張性構(gòu)造區(qū)南部，盆地主要發(fā)育北東—北東東向和北西—北北西向2組斷裂。通過(guò)對(duì)主要活動(dòng)斷裂活動(dòng)性的調(diào)查及古地震研究，結(jié)合1626年靈丘7級(jí)地震實(shí)例，認(rèn)為下南地?cái)嗔押腿A山河斷裂為一組共軛型發(fā)震構(gòu)造組合，發(fā)震時(shí)均同時(shí)參與活動(dòng)。

（6）基于前述研究分析了鄂爾多斯周緣幾種盆地構(gòu)造組合型式與地震活動(dòng)之間的關(guān)系：①拉分盆地內(nèi)部新生斷層與走滑位移量較大的一側(cè)邊界走滑斷裂交匯的部位可能與大地震的孕震部位有關(guān)；而內(nèi)部新生斷層向前逐步擴(kuò)展的前緣可能會(huì)發(fā)生一些中強(qiáng)地震；②平面上近平行展布、深部相交的構(gòu)造組合有能力孕育大地震；③斜列展布的跨（次級(jí)）盆地的活動(dòng)斷裂的地震破裂可能存在尺度可變性。④盆地區(qū)交叉展布的構(gòu)造組合的地震活動(dòng)強(qiáng)度高于規(guī)模類似的構(gòu)造方向發(fā)育簡(jiǎn)單的盆地。

鄂爾多斯周緣；盆地構(gòu)造組合；古地震；強(qiáng)震響應(yīng)

（作者電子信箱，李彥寶：liyanbao163＠163．com）

P315．2；

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10．3969／j．issn．0235-4975．2014．09．011