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

（中國地震局地質(zhì)研究所，北京100029）

中國地震局地質(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

（中國地震局地質(zhì)研究所，北京100029）

我國是一個(gè)多地震的國家，也是一個(gè)大陸內(nèi)部活動(dòng)盆地廣泛分布的國家，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，對做好防震減災(zāi)工作具有十分重要的意義。近年來，全球地震活動(dòng)進(jìn)入了活躍期，我國相繼發(fā)生了2008年汶川MS8．0大地震、2010年玉樹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)注的問題之一就是哪些地方未來會(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)測并設(shè)防？鄂爾多斯周緣盆地系是我國重要的強(qiáng)震危險(xiǎn)帶，歷史記錄自公元1000年以來，該區(qū)發(fā)生7級以上大地震超過15次（其中8級以上特大地震就有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)性評價(jià)，而進(jìn)行精確地震危險(xiǎn)性評價(jià)的基礎(chǔ)是對發(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)造長期的地震活動(dòng)規(guī)律，歷史記錄地震雖能提供較長一段時(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。

鄂爾多斯周緣已開展的工作很多，對于單條活動(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，對于區(qū)域地震危險(xiǎn)性評價(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。

本文通過對歷史強(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，針對這些盆地展開構(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；并針對盆地區(qū)主要活動(dòng)斷裂進(jìn)行詳細(xì)的古地震對比分析，對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。通過邊界走滑斷層和內(nèi)部新生斷層的古地震對比研究，結(jié)合1920年海原82級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，邊界斷層沒有明顯的響應(yīng)。

（2）在干鹽池拉分盆地的消亡過程中經(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事件對盆地的消亡起著積極的作用，而盆地內(nèi)部新生斷層的生長可能導(dǎo)致一些相對較小震級的中強(qiáng)震的發(fā)生，且該斷層的生長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，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)次級盆地的邊界斷裂。通過主要活動(dòng)斷裂的古地震對比研究，結(jié)合前人對史料的分析，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。通過對主要活動(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）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