鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶1∶50萬地震構(gòu)造圖編制

雷啟云　鄭文俊　王銀　余思汗　沈旭章　郝明

[摘要]? ? 地震構(gòu)造圖是綜合反映特定地區(qū)地震構(gòu)造環(huán)境和地震活動(dòng)水平的基礎(chǔ)性圖件，鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶1∶50萬地震構(gòu)造圖是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 “鄂爾多斯活動(dòng)地塊邊界帶動(dòng)力學(xué)模型與強(qiáng)震危險(xiǎn)性研究” 項(xiàng)目的一個(gè)專題成果。該圖以鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶為編圖范圍，參照地震行業(yè)有關(guān)地震構(gòu)造圖編制標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)收集和整理區(qū)域地理信息、地質(zhì)、活動(dòng)構(gòu)造、地震、地球物理等資料的基礎(chǔ)上，開展高分辨衛(wèi)星影像解譯，吸收項(xiàng)目最新研究成果，建設(shè)了編圖所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；通過資料矢量化、地層界線修改、斷層修改、圖面修飾、圖件復(fù)核等環(huán)節(jié)，編制成鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶1∶50萬地震構(gòu)造圖。該圖反映了由銀川盆地—賀蘭山、弧形構(gòu)造束、渭河盆地、山西地塹系、河套盆地等活動(dòng)構(gòu)造單元組成的鄂爾多斯活動(dòng)地塊邊界帶，以及相鄰地塊有關(guān)地震構(gòu)造的最新資料，完善了鄂爾多斯地塊及邊界帶活動(dòng)構(gòu)造幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像，建成了區(qū)域地震構(gòu)造基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

[關(guān)鍵詞] 鄂爾多斯; 活動(dòng)地塊; 地塊邊界帶; 地震構(gòu)造圖

[DOI] 10.19987/j.dzkxjz.2023-059

0? 引言

地震是群災(zāi)之首，特別是發(fā)生在城市附近的破壞性地震更能造成巨大的災(zāi)害損失和慘重的人員傷亡，嚴(yán)重威脅人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行[1]。中國是世界上地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，地震造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡一直位居世界前列，歷史上曾遭遇過強(qiáng)烈的地震襲擊，造成慘重的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。如何最大限度地減輕地震災(zāi)害損失，保障人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，是一個(gè)亟待解決的重大問題[3]。

強(qiáng)震預(yù)測(cè)是減輕地震災(zāi)害的重要途徑[4-5]。近年來，由我國科學(xué)家提出的中國大陸強(qiáng)震受控于活動(dòng)地塊的科學(xué)假說在地震機(jī)理和預(yù)測(cè)研究中得到了廣泛應(yīng)用[6-10]。但是就活動(dòng)地塊的概念和假說而言，還存在諸多問題需要我們進(jìn)一步去回答和解釋[11-13]。因此，有必要選擇典型的活動(dòng)地塊進(jìn)行綜合研究。

鄂爾多斯地塊是中國大陸最典型的活動(dòng)地塊，鄂爾多斯地塊及周邊的現(xiàn)今構(gòu)造變形和強(qiáng)震活動(dòng)十分強(qiáng)烈，歷史上就曾發(fā)生過5次8級(jí)以上地震[9， 14]。同時(shí)也是國家 “一帶一路” 倡議之 “絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶” 的東端，是我國中西部聯(lián)接的重要紐帶。未來該地區(qū)一旦發(fā)生7 級(jí)以上強(qiáng)震，將造成極其巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，給國家安全、社會(huì)穩(wěn)定帶來重大影響。因此，鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶是開展基于活動(dòng)地塊理論強(qiáng)震預(yù)測(cè)研究的理想場(chǎng)所。

中山大學(xué)聯(lián)合多家單位組織實(shí)施了國家重點(diǎn)研發(fā) “重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與防范” 專項(xiàng) “鄂爾多斯活動(dòng)地塊邊界帶地震動(dòng)力學(xué)模型與強(qiáng)震危險(xiǎn)性研究” 項(xiàng)目。該項(xiàng)目以鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶為研究對(duì)象，構(gòu)建活動(dòng)地塊及邊界帶三維深淺結(jié)構(gòu)和構(gòu)造變形模式，建立適用于板塊內(nèi)部的強(qiáng)震孕育動(dòng)力學(xué)模型，完善大陸強(qiáng)震孕育和發(fā)生的活動(dòng)地塊理論，研發(fā)具有物理意義的時(shí)間相關(guān)強(qiáng)震預(yù)測(cè)理論模型，提出地震危險(xiǎn)性理論預(yù)測(cè)技術(shù)規(guī)程[15]。該項(xiàng)目下設(shè)4個(gè)課題，在課題1下設(shè) “鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶1∶50萬地震構(gòu)造圖編制” 的專題任務(wù)。

區(qū)域地震構(gòu)造圖是開展地震危險(xiǎn)性研究的基礎(chǔ)性圖件，是反映特定地區(qū)地震構(gòu)造環(huán)境和地震活動(dòng)水平的綜合性圖件[16]。自20世紀(jì)70—80年代以來，針對(duì)鄂爾多斯地塊邊界帶的主要斷裂，很多學(xué)者都開展了大量研究工作，積累了豐富的資料。近年來，在鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶附近，開展的城市活斷層探測(cè)和重大工程地震安全性評(píng)價(jià)均專門編制了區(qū)域地震構(gòu)造圖[17]。城市活斷層探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求在以目標(biāo)區(qū)為中心，邊長不小于150 km范圍內(nèi)編制1∶25萬區(qū)域地震構(gòu)造圖[18]，重大工程地震安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求在工程場(chǎng)地為中心外延不小于150 km范圍內(nèi)編制1∶100萬區(qū)域地震構(gòu)造圖[19]。另外，相鄰省份以省行政界線為范圍，編制了省域的1∶25萬地震構(gòu)造圖。在全國尺度范圍，還有1∶400萬活動(dòng)構(gòu)造圖、1∶400萬地震構(gòu)造圖和1∶500萬活動(dòng)斷裂分布圖[20-22]。這些圖件針對(duì)特定的探測(cè)目標(biāo)區(qū)或者特定的工程場(chǎng)地，或者特定的行政區(qū)劃界線，比例尺在1∶25萬、1∶100萬、1∶400萬、1∶500萬，或多或少涉及鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶，但基于不同的研究目標(biāo)，圖件比例尺各異、范圍大小不同，反映了對(duì)特定局部地區(qū)地震構(gòu)造環(huán)境在不同時(shí)期的認(rèn)知水平。

以上圖件對(duì)認(rèn)識(shí)鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶的地震構(gòu)造奠定了重要基礎(chǔ)，但不足以系統(tǒng)、全面地反映鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶全部范圍內(nèi)的地震構(gòu)造環(huán)境特征，以及與相鄰地塊之間的相互關(guān)系。因此，專門編制一幅比例尺適中，既能展示鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶活動(dòng)構(gòu)造幾何和運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像，又能反映鄂爾多斯活動(dòng)地塊和相鄰地塊間關(guān)系的地震構(gòu)造圖顯得尤為必要。

1? 編圖范圍及資料來源

參照地震行業(yè)1∶25萬地震構(gòu)造圖編制和數(shù)據(jù)庫相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[23-24]，結(jié)合項(xiàng)目研究實(shí)際需要進(jìn)行區(qū)域地震構(gòu)造圖編制和數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

1.1? 編圖范圍

本次編圖范圍包括了鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶（含其周緣地區(qū)），同時(shí)為了顯示與相鄰地塊之間的關(guān)系，圖面盡可能的包括或涉及到鄂爾多斯活動(dòng)地塊周緣的所有次級(jí)地塊，南以渭河盆地與華南地塊相隔，東以山西地塹系與華北平原地塊相分，北以河套斷陷盆地和燕山地塊相望，西北側(cè)以銀川—吉蘭泰盆地與阿拉善地塊相鄰，西南側(cè)則以弧形構(gòu)造帶與青藏地塊相接（圖1）。

據(jù)此確定編圖的坐標(biāo)范圍為（33.743°N～41.704°N、103.291°E～114.778°E），東西長約1008 km，南北長約890 km，包括了約90萬km2國土范圍。圖件不分幅，整幅編制，比例尺為1∶500000。

1.2? 資料來源

根據(jù)編圖方案的技術(shù)要求，收集了編圖區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)地理信息、地質(zhì)、地球物理、地震、地殼形變和活動(dòng)構(gòu)造等方面的資料，還進(jìn)行了必要的衛(wèi)星影像遙感解譯。

本圖的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)來源于國家基礎(chǔ)地理信息中心的1∶25萬和1∶100萬基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)地質(zhì)資料來源于全國地質(zhì)資料館的1∶50萬區(qū)域地質(zhì)圖數(shù)據(jù)。地震資料截止到2021年底，分別取自中國地震目錄[25]、中國歷史強(qiáng)震目錄[26]、中國地震臺(tái)網(wǎng)中心全國地震目錄。吸收了項(xiàng)目對(duì)現(xiàn)代地震進(jìn)行重新定位的成果，并根據(jù)最新研究成果及發(fā)表結(jié)果對(duì)所有強(qiáng)地震進(jìn)行位置校準(zhǔn)?；顒?dòng)斷層資料以中國地震局地質(zhì)研究所活動(dòng)斷層探測(cè)數(shù)據(jù)匯交與共享管理中心的1∶250萬活斷層數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，吸收中國活動(dòng)構(gòu)造圖（1∶400萬）和中國及鄰區(qū)地震構(gòu)造圖（1∶400萬）的相關(guān)研究成果，還收集整理了20世紀(jì)80年代以來的相關(guān)活動(dòng)斷層研究成果，充分吸納了近年來地塊周緣主要城市活斷層探測(cè)、1∶5萬活動(dòng)斷層填圖、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查、重大工程地震安全性評(píng)價(jià)及其他一些專題研究等項(xiàng)目取得的新資料和新進(jìn)展。

另外，根據(jù)高分辨率衛(wèi)星影像圖對(duì)定位精度差的斷層進(jìn)行了遙感解譯，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域斷層位置主要依據(jù)本項(xiàng)目研究的新成果和新進(jìn)展，還利用中國大陸構(gòu)造環(huán)境網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目GNSS數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得了區(qū)域GNSS速率運(yùn)動(dòng)場(chǎng)（參照歐亞板塊）。

總之，收集和整理了編圖范圍（897120 km2）的基礎(chǔ)地理信息（12870條要素）、1∶20萬地質(zhì)圖（20幅）、1∶50萬地質(zhì)圖（25幅）、1∶250萬全國活斷層分布圖、城市活斷層探測(cè)地震構(gòu)造圖（12個(gè)）、活斷層填圖（23條）、省級(jí)1∶25萬地震構(gòu)造圖（寧夏、甘肅、陜西、山西、河南5個(gè)省份）、歷史地震、現(xiàn)代地震（1970年以來3.0級(jí)及以上）、高分辨率衛(wèi)星影像等數(shù)據(jù)資料，還包括大量公開發(fā)表的期刊文獻(xiàn)、碩博士學(xué)位論文（152條斷裂）。

2? 地震構(gòu)造圖標(biāo)注內(nèi)容

國內(nèi)關(guān)于1∶50萬地震構(gòu)造圖尚無編制標(biāo)準(zhǔn)，我們參照地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《活斷層探察1∶250000地震構(gòu)造圖編制》（DB/T 73—2018）進(jìn)行1∶50萬地震構(gòu)造圖編制[23]，并進(jìn)行了適當(dāng)簡化，圖面表達(dá)和技術(shù)要求仍然按已有標(biāo)準(zhǔn)的要求，編寫了《鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶1∶50萬地震構(gòu)造圖編制方案》。本次編圖主圖標(biāo)注內(nèi)容包括了地質(zhì)單元、斷層、盆地、地震、地理要素、GNSS速度場(chǎng)、輔助圖層等7個(gè)方面。

2.1? 地質(zhì)單元

為簡化圖面，突出重點(diǎn)，對(duì)前新生代地層，編圖地質(zhì)單元?jiǎng)澐值浇?，并將古生代以前地層全部合并為一個(gè)單元，前新生代巖漿巖全部合并為一個(gè)單元。古近系、新近系劃分到系，第四系劃分為下更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。新生代巖漿巖全部合并為一個(gè)單元。

2.2? 斷層

根據(jù)斷層的活動(dòng)時(shí)代，劃分為活動(dòng)斷層（全新世斷層、晚更新世斷層）、早—中更新世斷層、前第四紀(jì)斷層。區(qū)分正斷層、逆斷層、走滑斷層，并標(biāo)示斷層的產(chǎn)狀。標(biāo)示活動(dòng)斷層的活動(dòng)速率，單位為毫米每年（mm/a）。標(biāo)繪歷史地震、現(xiàn)代地震的地表破裂帶以及位移參數(shù)。

2.3? 盆地

標(biāo)繪盆地內(nèi)第四紀(jì)地層等厚線，單位為米（m）。

2.4? 地震

使用綠色實(shí)心圓標(biāo)示1970年以前MS≥4?的歷史地震。使用紅色實(shí)心圓標(biāo)示1970年（包含1970年）以來儀器記錄的MS≥3.0的地震。標(biāo)示大于等于7級(jí)地震的震級(jí)和時(shí)間。

2.5? 地理要素

只標(biāo)示縣級(jí)以上居民點(diǎn)和主要河流、湖泊等水系。交通道路只標(biāo)注了主要鐵路和高鐵線路。

2.6? GNSS速度場(chǎng)

為了顯示地塊的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，用箭頭標(biāo)示了項(xiàng)目組解算的參照對(duì)歐亞板塊的GNSS運(yùn)動(dòng)速率矢量，該GNSS數(shù)據(jù)源自中國大陸構(gòu)造環(huán)境網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

2.7? 輔助圖層

用于存儲(chǔ)制圖過程中一些無法使用軟件自動(dòng)表達(dá)的符號(hào)，例如：斷層編號(hào)、地層符號(hào)、標(biāo)記線、責(zé)任表等。

3? 編圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)

參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，建立基于ArcGIS地理空間的數(shù)據(jù)庫基本框架，采用國家2000坐標(biāo)系，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)直接使用國家基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)。

地震構(gòu)造圖編制基于ArcGIS9.2平臺(tái)的地理空間數(shù)據(jù)庫模型，編圖前需要完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)。根據(jù)編圖方案，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行矢量化、基礎(chǔ)信息錄入、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)篩選合并、數(shù)據(jù)屬性標(biāo)準(zhǔn)化、地層符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化等數(shù)據(jù)批量處理，形成了編圖所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，完成了編圖前的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)準(zhǔn)備。

綜合收集到的不同時(shí)期的各類資料，對(duì)資料的可靠性進(jìn)行評(píng)估，逐次對(duì)編圖區(qū)的152條斷裂的位置、活動(dòng)時(shí)代、產(chǎn)狀、滑動(dòng)速率、同震位移及資料來源等信息逐一進(jìn)行完善，大大提高了編圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的完整性。根據(jù)完善的信息，在圖面對(duì)斷層的活動(dòng)時(shí)代進(jìn)行調(diào)整，繪制了斷層的產(chǎn)狀標(biāo)示和傾角，標(biāo)注了斷層編號(hào)、滑動(dòng)速率和同震位移等信息。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫（鄂爾多斯地塊邊界帶1∶500000區(qū)域地震構(gòu)造圖.gdb）包含了地理、地震、地質(zhì)及輔助信息4大類的數(shù)據(jù)要素。根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容屬性又分為15個(gè)單項(xiàng)要素（面要素3個(gè)、線要素7個(gè)、點(diǎn)要素5個(gè)），共包含了約60000個(gè)數(shù)據(jù)要素（表1）。

4? 地震構(gòu)造圖編制成圖

在編圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目最新調(diào)查結(jié)果和室內(nèi)高分辨率遙感影像解譯，通過地層界線修改、斷層修改、圖面修飾及圖件復(fù)核4個(gè)重要環(huán)節(jié)，進(jìn)行了多個(gè)輪次反復(fù)修改，通過平移、刪除、平滑及補(bǔ)充繪制等操作，先后對(duì)1088處地層單元邊界和斷裂交切關(guān)系進(jìn)行了修改，對(duì)937條斷層線段進(jìn)行平移調(diào)整，對(duì)近6000個(gè)地層單元界線和1204條斷層線段進(jìn)行了平滑處理，涉及修改的地層數(shù)據(jù)占原稿的25%，斷層線的屬性和線型修改達(dá)80%以上。

4.1? 地層界線修改

地層界線修改是編圖的主要工作。本次制圖范圍大，整幅編制，成圖比例大，覆蓋面積達(dá)90萬km2，圖幅長2.08 m、寬1.89 m，涉及地層單元多。雖然對(duì)前新時(shí)代地層已進(jìn)行了合并簡化處理，但因刪除了大量1∶50萬地質(zhì)圖中的大量斷層數(shù)據(jù)，導(dǎo)致圖面地層界線多呈現(xiàn)復(fù)雜的銳角狀、折線狀、鋸齒狀，盡管在編制中根據(jù)紙介質(zhì)圖幅已經(jīng)進(jìn)行了多個(gè)輪次的針對(duì)性修改和平滑，但鑒于圖幅面積大，初稿中仍然存在此類問題。先后反復(fù)對(duì)地層新界線進(jìn)行調(diào)整、平滑，老斷層刪減及零星地層單元合并等處理。

4.2? 斷層位置校正

斷層位置校正是制圖的重點(diǎn)內(nèi)容。根據(jù)收集到的城市活斷層1∶25萬地震構(gòu)造圖、活斷層大比例尺填圖（1∶5萬），結(jié)合衛(wèi)星影像解譯，對(duì)制圖范圍內(nèi)的活動(dòng)斷層的位置、幾何結(jié)構(gòu)、活動(dòng)時(shí)代、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)等逐一進(jìn)行復(fù)核和校正；吸收項(xiàng)目組獲得的一些活斷層的最新研究結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行修改；對(duì)研究薄弱的斷層及沒有更大比例分布圖件約束位置的斷層，根據(jù)期刊文獻(xiàn)資料，開展高分辨率遙感影像解譯，完善斷層的幾何圖像、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)等。

4.3? 圖面修飾

圖面修飾在制圖中必不可少。在完成前兩項(xiàng)大量基礎(chǔ)工作后，進(jìn)行圖面修飾，調(diào)整界線的粗細(xì)，參照地質(zhì)圖標(biāo)準(zhǔn)配色充填底色，繪制附表信息和圖例，檢查圖面各要素的合理性，調(diào)整各要素標(biāo)注字體大小和位置等。以達(dá)到規(guī)范的1∶50萬地震構(gòu)造圖圖面要求。

4.4? 圖件復(fù)核

圖件復(fù)核是提高制圖質(zhì)量的重要一環(huán)。因圖幅面積大，電腦中顯示和實(shí)際成圖效果之間難免存在差別，需要按圖件比例尺打印紙介質(zhì)圖件草稿，開展圖面要素復(fù)核和專業(yè)復(fù)核兩個(gè)層次的復(fù)核。圖面要素復(fù)核檢查圖面的效果和錯(cuò)誤，如顏色、線條、圖例等。專業(yè)復(fù)核著重檢查圖面各地質(zhì)要素、斷層要素的合理性，同時(shí)結(jié)合衛(wèi)星影像解譯復(fù)核斷裂位置的準(zhǔn)確性。根據(jù)復(fù)核結(jié)果和專家咨詢意見開展下一輪的修改制圖，如此不斷反復(fù)完善，經(jīng)過百余次的修改完善，最終完成1∶50萬地震構(gòu)造圖的編制（圖2）。

5? 邊界帶及相鄰地塊地震構(gòu)造特征

編圖涉及范圍廣，跨越了不同構(gòu)造區(qū)域，活動(dòng)斷層數(shù)目眾多。為了便于總結(jié)和論述，將地震構(gòu)造圖區(qū)域內(nèi)劃分成5個(gè)區(qū)域，并對(duì)主要活動(dòng)斷裂帶的基本特征進(jìn)行簡要介紹。

5.1? 西北邊界帶及鄰區(qū)

該區(qū)位于鄂爾多斯地塊的西北角，在構(gòu)造位置上位于青藏、阿拉善和鄂爾多斯3個(gè)活動(dòng)地塊的交匯處，區(qū)內(nèi)活動(dòng)構(gòu)造發(fā)育，斷裂運(yùn)動(dòng)性質(zhì)復(fù)雜，歷史上有強(qiáng)烈地震發(fā)生。

區(qū)內(nèi)活動(dòng)斷裂圍繞盆地和山脈邊界發(fā)育，如在銀川盆地兩側(cè)，賀蘭山、巴彥烏拉山、雅布賴山等的山麓位置，斷裂總體以北東向?yàn)橹鳎糠侄温浣鼥|西向，中部發(fā)育近南北向和北西向斷裂。

銀川盆地和賀蘭山周邊的斷裂帶形成了鄂爾多斯地塊和阿拉善地塊間的邊界帶。銀川盆地內(nèi)發(fā)育了4條北東走向的全新世正斷層，賀蘭山東麓斷裂為銀川斷陷盆地的西邊界，垂直滑動(dòng)速率為1.3 mm/a，黃河斷裂是銀川盆地的東邊界斷裂，垂直滑動(dòng)速率為0.24 mm/a，盆地內(nèi)還發(fā)育蘆花臺(tái)隱伏斷裂和銀川隱伏斷裂，垂直滑動(dòng)速率分別為0.18 mm/a和0.14 mm/a。賀蘭山東麓斷裂上發(fā)生了1739年平羅8級(jí)地震。

賀蘭山周邊地區(qū)發(fā)育3條性質(zhì)不同的全新世活動(dòng)斷裂：三關(guān)口—牛首山斷裂的北段斜切賀蘭山山體，南段是銀川盆地的西南邊界，斷裂走向北西向，具右旋走滑運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，水平滑動(dòng)速率為0.35 mm/a；賀蘭山西麓斷裂發(fā)育在賀蘭山西麓洪積扇上，走向近南北，也具右旋走滑兼逆沖，水平滑動(dòng)速率為0.28 mm/a；正誼關(guān)斷裂橫貫賀蘭山北部山區(qū)，走向近東西，斷面向南傾斜，逆沖兼左旋走滑性質(zhì)，粗略估計(jì)其水平滑動(dòng)速率為1.1～1.5 mm/a。

阿拉善地塊內(nèi)發(fā)育3條全新世活動(dòng)斷裂。巴彥烏拉山斷裂和雅布賴山前斷裂控制了雅布賴和吉蘭泰盆地的北西邊界，兩條斷裂走向北東向，和銀川盆地?cái)嗔严到y(tǒng)走向相近，大部分段落表現(xiàn)為正斷層，但在局部存在左旋水平運(yùn)動(dòng)和逆沖運(yùn)動(dòng)，呈現(xiàn)了復(fù)雜的構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境，兩條斷裂的垂直滑動(dòng)速率分別為0.33 mm/a和0.11 mm/a。另外，地塊內(nèi)還發(fā)育近東西向的河西堡—四道山斷裂，表現(xiàn)為逆沖兼左旋走滑性質(zhì)，垂直滑動(dòng)速率為0.04 mm/a，其上發(fā)生了1970年民勤7.0級(jí)地震。

5.2? 西南邊界帶及鄰區(qū)

鄂爾多斯活動(dòng)地塊的西南和青藏高原東北緣相鄰，弧形構(gòu)造帶和羅山—六盤山—馬召邊界斷裂帶是地塊間的主要邊界。同時(shí)，編圖也包括了鄰近的隴西地塊和西秦嶺地塊。

弧形構(gòu)造帶的活動(dòng)斷裂明顯受控于青藏高原的擴(kuò)展和相鄰地塊的相互作用，其北部是青藏高原和阿拉善地塊的分界，東部是青藏高原和鄂爾多斯活動(dòng)地塊的邊界。主要由海原斷裂、中衛(wèi)—同心斷裂、煙筒山斷裂組成。構(gòu)造帶的西部斷裂走向呈北西—東西向，向東轉(zhuǎn)變?yōu)榻媳毕?，斷裂運(yùn)動(dòng)性質(zhì)也由左旋走滑為主轉(zhuǎn)變?yōu)槟鏇_為主；從南向北，斷裂活動(dòng)相對(duì)減弱，反映了高原向北依次擴(kuò)展的過程。海原斷裂水平滑動(dòng)速率為4.6 mm/a，其上發(fā)生了1920年海原8.5級(jí)地震；中衛(wèi)—同心斷裂東段和西段的水平滑動(dòng)速率分別為1.5 mm/a和1.1 mm/a，東段發(fā)生了1709年中衛(wèi)7?級(jí)地震；煙筒山斷裂活動(dòng)性相對(duì)較弱，晚更新世活動(dòng)。

羅山—六盤山—馬召邊界斷裂帶主要由羅山東麓斷裂、六盤山東麓斷裂和岐山—馬召斷裂等3條性質(zhì)不同的全新世斷裂組成，走向近南北向的邊界帶，形成了鄂爾多斯活動(dòng)地塊的西南邊界的控制斷裂帶，也是鄂爾多斯活動(dòng)地塊西邊界帶的主要組成部分。因兩側(cè)地塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向不同，3條斷裂呈現(xiàn)了完全不同的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。中段六盤山東麓斷裂為左旋走滑兼逆沖，水平和垂直滑動(dòng)速率分別為0.83 mm/a和0.31 mm/a，其上發(fā)生了1219年固原6?級(jí)地震；南段的岐山—馬召斷裂為左旋走滑，水平滑動(dòng)速率為0.85 mm/a，其上發(fā)生了公元前780年岐山7級(jí)地震和600年隴縣6級(jí)地震；而北段羅山東麓斷裂為右旋走滑，水平滑動(dòng)速率為1.4 mm/a，其上發(fā)生了1561年中寧7?級(jí)地震。該帶內(nèi)還發(fā)育一些次一級(jí)的斷裂，均為晚更新世活動(dòng)。

隴西地塊內(nèi)部的活動(dòng)斷裂總體走向北西向，以左旋走滑運(yùn)動(dòng)為主，兼有逆沖，活動(dòng)較強(qiáng)的有馬銜山北緣斷裂、會(huì)寧—義崗斷裂和通渭斷裂，其上分別發(fā)生了1125年蘭州7級(jí)地震、1352年會(huì)寧7級(jí)地震和1718年通渭7?級(jí)地震。

西秦嶺地塊是由北西西、北東東、北西走向的3組斷裂帶組成的三角形區(qū)域。北西西向的西秦嶺北緣斷裂為北邊界，其上發(fā)生了143年甘谷7級(jí)、734年天水7級(jí)和1936年康樂6?級(jí)地震；北西向的臨潭—宕昌斷裂和迭部—白龍江斷裂帶形成較寬廣的西邊界，其上發(fā)生了1837年臨潭6.0級(jí)和1573年岷縣6?級(jí)地震；而北東東向的兩當(dāng)—江洛斷裂和鳳縣—桃川斷裂組成南邊界，區(qū)域內(nèi)部還發(fā)育了北東走向的禮縣—羅家堡斷裂，附近發(fā)生了1654年禮縣8.0級(jí)地震。邊界斷裂均具有左旋走滑運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，北邊界表現(xiàn)為較強(qiáng)的左旋走滑運(yùn)動(dòng)，東邊界逆沖分量增加，而南邊界的水平運(yùn)動(dòng)和逆沖運(yùn)動(dòng)相對(duì)減弱，反應(yīng)了區(qū)域整體相對(duì)向東南運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)及地塊旋轉(zhuǎn)的特征。

5.3? 南邊界帶及鄰區(qū)

岐山—馬召斷裂以東的渭河盆地與秦嶺地區(qū)，是鄂爾多斯地塊南邊界帶的主要構(gòu)造單元。該區(qū)域的活動(dòng)斷裂多發(fā)育在渭河盆地內(nèi)，以正斷層為主要特征。渭河盆地除了邊界發(fā)育活動(dòng)斷裂外，內(nèi)部還發(fā)育多條斷裂，呈現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)格狀。另外，在秦嶺內(nèi)部也發(fā)育少數(shù)具有走滑性質(zhì)的斷裂。

渭河盆地內(nèi)發(fā)育兩組活動(dòng)斷裂，第一組北西西或東西向，第二組北東或北東東向，兩組斷裂多處相交，呈現(xiàn)網(wǎng)格狀。第一組斷裂的規(guī)模大、活動(dòng)性強(qiáng)，多為裸露斷裂，全新世活動(dòng)，例如華山山前斷裂、渭南塬前斷裂、驪山山前斷裂和秦嶺北緣斷裂，均為正斷層，垂直滑動(dòng)速率分別為1.48 mm/a、0.58 mm/a、0.25 mm/a和0.45 mm/a，其中，華山山前斷裂和渭南塬前斷裂之上發(fā)生了1556年華縣8?級(jí)地震；第二組斷裂的規(guī)模小、活動(dòng)性弱，多為隱伏斷裂，多為晚更新世活動(dòng)，個(gè)別全新世活動(dòng)，例如渭河斷裂、臨潼—長安斷裂、桃川戶縣斷裂等。另外，在秦嶺內(nèi)發(fā)育兩條規(guī)模較大的斷裂，為鐵爐子斷裂和商丹斷裂，前者具有左旋走滑性質(zhì)，晚更新世活動(dòng)。

5.4? 東邊界帶及鄰區(qū)

鄂爾多斯活動(dòng)地塊的東邊界為山西地塹系，由一系列斷陷盆地組成，與華北地塊相鄰。由南向北分別為運(yùn)城—臨汾盆地、太原—忻定盆地、大同—張家口盆地。

運(yùn)城—臨汾盆地包括了運(yùn)城盆地和臨汾盆地，兩盆地被峨眉臺(tái)地隔開，總體走向?yàn)楸睎|向，主要活動(dòng)斷裂發(fā)育在盆地的邊界上，主要包括中條山山前斷裂、韓城斷裂、羅云山山前斷裂和霍山山前斷裂。中條山山前斷裂是運(yùn)城盆地東側(cè)和南側(cè)邊界斷裂，垂直滑動(dòng)速率為0.75 mm/a；韓城斷裂是運(yùn)城盆地的西北邊界，其北端與羅云山山前斷裂相連，垂直滑動(dòng)速率為0.53 mm/a；羅云山山前斷裂是臨汾盆地的東部邊界，垂直滑動(dòng)速率為0.36 mm/a；霍山山前斷裂為臨汾盆地東北部的邊界斷裂，垂直滑動(dòng)速率為1.2 mm/a，其上發(fā)生了1303年洪洞8級(jí)地震。運(yùn)城盆地內(nèi)還發(fā)育多條北東東走向的隱伏斷裂，臨汾盆地北北東向的隱伏斷裂也控制著盆地形態(tài)。兩盆地之間的峨眉臺(tái)地北緣發(fā)育一條北東東走向的正斷裂，垂直滑動(dòng)速率為0.36 mm/a。

太原—忻定盆地包括了太原盆地和忻定盆地，兩盆地以北東向展布，左階斜列，均為正斷層控制的斷陷盆地，主要活動(dòng)斷裂發(fā)育在盆地邊界，均為全新世活動(dòng)斷層。太原盆地發(fā)育2條邊界斷裂，以正斷為主，兼有右旋走滑：太谷斷裂展布在太原盆地東側(cè)，垂直滑動(dòng)速率為0.12 mm/a；交城斷裂是太原盆地西邊界的主控?cái)嗔眩怪被瑒?dòng)速率為1.9 mm/a。忻定盆地發(fā)育3條邊界斷裂：系舟山北麓斷裂為忻定盆地控制定襄凹陷東南的邊界斷裂，垂直滑動(dòng)速率為1.5 mm/a；云中山山前斷裂為忻定盆地原平凹陷的主控邊界斷裂，垂直滑動(dòng)速率為0.33 mm/a，其上發(fā)生了1683年原平7級(jí)地震；五臺(tái)山山前斷裂也是一條控盆邊界斷裂，垂直滑動(dòng)速率為0.64～0.68 mm/a，其上發(fā)生了512年原平—代縣7?級(jí)地震。

大同—張家口盆地包括晉西北的大同盆地、陽原盆地、蔚廣盆地、懷安盆地和岱海盆地等，是晉冀蒙盆嶺構(gòu)造區(qū)的主要組成部分，均為正斷層控制的地塹和半地塹斷陷盆地，其中大同盆地規(guī)模最大，蔚廣盆地和懷安盆地在東北端和大同盆地相連接，而岱海盆地大同盆地北西平行展布。區(qū)內(nèi)的主要活動(dòng)斷裂發(fā)育在盆山邊界，例如：恒山北麓斷裂、六棱山北麓斷裂、口泉斷裂、蔚廣盆地南緣斷裂、陽原盆地北緣斷裂、陽高—天鎮(zhèn)斷裂、懷安盆地南緣斷裂、懷安盆地北緣斷裂、岱海盆地南緣斷裂、岱海盆地北緣斷裂等，垂直滑動(dòng)速率依次為1.31 mm/a、0.3 mm/a、0.53 mm/a、0.42 mm/a、0.14 mm/a、0.34 mm/a、0.37 mm/a、0.1 mm/a、0.25 mm/a和0.37 mm/a。

鄰近的華北地塊區(qū)發(fā)育3組斷裂，優(yōu)勢(shì)方向?yàn)楸睎|向，其次為北西向斷裂，再次為東西向斷裂。北東向斷裂規(guī)模最大。區(qū)內(nèi)斷裂多為隱伏斷裂，大多為中更新世活動(dòng)斷裂，只有晉獲斷裂、盤古寺—新鄉(xiāng)斷裂、湯東斷裂、湯西斷裂等為晚更新世斷裂。斷裂活動(dòng)規(guī)模和強(qiáng)度遠(yuǎn)弱于鄂爾多斯活動(dòng)地塊周緣斷裂體系。

5.5? 北邊界帶及鄰區(qū)

河套盆地構(gòu)成鄂爾多斯地塊的北邊界帶，相鄰燕山地塊內(nèi)無活動(dòng)斷裂發(fā)育。河套盆地主要活動(dòng)斷裂在盆山分界處發(fā)育。大青山山前斷裂位于河套盆地北緣大青山南側(cè)，總體北東東方向展布，垂直滑動(dòng)速率為1.5 mm/a，其上發(fā)生了849年河套7?級(jí)地震；烏拉山山前斷裂位于烏拉山南麓山前，總體走向近東西，垂直滑動(dòng)速率為0.66 mm/a，二者控制了河套斷陷帶的東北邊界。色爾騰山山前斷裂位于色爾騰山南麓山前，與狼山山前斷裂一起控制河套斷陷帶的西北邊界，東段呈近東西向，西段轉(zhuǎn)為北西西，兩條斷裂的垂直滑動(dòng)速率分別為0.22 mm/a和0.86 mm/a。桌子山西緣斷裂總體走向北北東向，是河套盆地西段烏海斷陷的東邊界，垂直滑動(dòng)速率為0.15 mm/a。盆地南部發(fā)育鄂爾多斯北緣斷裂，控制了河套盆地的南邊界，垂直滑動(dòng)速率為0.3 mm/a。北東向的和林格爾斷裂為河套盆地的東邊界控制斷裂，但活動(dòng)性相對(duì)較弱。

6? 新進(jìn)展與新認(rèn)識(shí)

（1）鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶1∶50萬區(qū)域地震構(gòu)造圖編圖范圍涉及近90萬km2國土面積，圖幅涉及甘肅、寧夏、陜西、山西、河南、河北、內(nèi)蒙等7個(gè)省、自治區(qū)，圖件充分吸收了鄂爾多斯活動(dòng)地塊周邊城市活斷層探測(cè)1∶25萬地震構(gòu)造圖、活斷層填圖1∶5萬地質(zhì)圖、省級(jí)1∶25萬地震構(gòu)造圖等前人最新資料，同時(shí)充分吸收了項(xiàng)目組最新調(diào)查和研究成果，圖面標(biāo)繪了地質(zhì)單元、斷層、盆地、地震、GNSS速率、地理要素6個(gè)方面的內(nèi)容，并附有說明書。該圖以整幅的形式反映鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶的地震構(gòu)造環(huán)境和地震活動(dòng)性水平，展示了鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶的活動(dòng)構(gòu)造幾何和運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像，也反映了鄂爾多斯活動(dòng)地塊和相鄰所有次級(jí)地塊間的關(guān)系，是一幅反映鄂爾多斯活動(dòng)地塊及邊界帶的地震構(gòu)造環(huán)境和地震活動(dòng)性水平的綜合性、基礎(chǔ)性成果圖件。

（2）鄂爾多斯活動(dòng)地塊內(nèi)部不發(fā)育活動(dòng)斷裂，周緣被一系列活動(dòng)斷裂所圍限，形成了鄂爾多斯活動(dòng)地塊和相鄰地塊間的邊界帶。鄂爾多斯活動(dòng)地塊的東、南、北3個(gè)邊界帶由以正斷層控制的斷陷盆地組成，水平運(yùn)動(dòng)并不顯著，表明與相鄰地塊間以伸展作用為主。而西邊界受青藏高原推擠的影響，構(gòu)造較為復(fù)雜，以一條右旋走滑斷裂帶為界又分為性質(zhì)不同的南北兩段。其北段為銀川斷陷盆地和賀蘭山周邊斷裂系組成的盆山構(gòu)造邊界，反映了阿拉善地塊和鄂爾多斯地塊間的右旋剪切作用；其南段為數(shù)條左旋走滑斷裂組成的弧形構(gòu)造束，反映了青藏高原和鄂爾多斯地塊間的擠壓左旋剪切作用。與鄂爾多斯活動(dòng)地塊相鄰的隴西地塊、西秦嶺地塊、華北地塊中發(fā)育一定數(shù)量和規(guī)模的活動(dòng)斷裂，阿拉善地塊和秦嶺地塊內(nèi)發(fā)育個(gè)別活動(dòng)斷裂，而燕山地塊內(nèi)不發(fā)育活動(dòng)斷裂。

（3）鄂爾多斯活動(dòng)地塊的邊界帶是由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的構(gòu)造單元組成的復(fù)雜活動(dòng)構(gòu)造體系，歷史上6級(jí)以上地震均發(fā)生在其內(nèi)，是一個(gè)強(qiáng)震帶。邊界帶中的每個(gè)構(gòu)造單元又由多條活動(dòng)斷裂組成，并存在明顯分級(jí)的特征。一級(jí)活動(dòng)斷裂為各構(gòu)造單元的邊界，同時(shí)也是與相鄰地塊的邊界，斷裂規(guī)模大，活動(dòng)性強(qiáng)，控制7.5級(jí)以上大地震的發(fā)生；二級(jí)活動(dòng)斷裂為各構(gòu)造單元的邊界，斷裂規(guī)模次之，具有較強(qiáng)的活動(dòng)性，控制了7.0～7.5級(jí)地震；三級(jí)活動(dòng)斷裂發(fā)育在各構(gòu)造單元內(nèi)部，規(guī)模小，活動(dòng)性弱，控制了6.0～7.0級(jí)地震的發(fā)生。由此表明，不但中國大陸活動(dòng)地塊的邊界存在分級(jí)，而且活動(dòng)地塊邊界帶內(nèi)也存在分級(jí)特征。

致謝

中國地震局地質(zhì)研究所活動(dòng)斷層探測(cè)數(shù)據(jù)匯交與共享管理中心、國家基礎(chǔ)地理信息中心、全國地質(zhì)資料館、中國地震臺(tái)網(wǎng)中心為編圖提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持；張培震院士、冉勇康研究員、田勤儉研究員、馮希杰研究員、柴熾章研究員、袁道陽教授、李自紅研究員、李傳友研究員、陳立春研究員、龍鋒高級(jí)工程師等專家在編圖方案論證、圖件編制、圖件審查等環(huán)節(jié)給出了許多寶貴意見和建議；20世紀(jì)80年代以來有關(guān)單位和學(xué)者開展的活動(dòng)斷裂專題研究、城市活斷層探測(cè)、1∶5萬活動(dòng)斷層填圖、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查、重大工程地震安全性評(píng)價(jià)、期刊論文及學(xué)位論文等成果資料是本次編圖的重要工作基礎(chǔ)。在此，對(duì)有關(guān)單位、專家和學(xué)者致以誠摯的感謝！

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The compilation of 1∶500000 seismotectonic map of the Ordos active block and boundary zone

Lei Qiyun1， *， Zheng Wenjun2， Wang Yin1， Yu Sihan1， Shen Xuzhang2， Hao Ming3

1. Earthquake Agency of Ningxia Hui Autonomous Region， Ningxia Yinchuan 750001， China

2. School of Earth Sciences and Engineering， Sun Yat-sen University， Guangdong Zhuhai 519082， China

3. The Second Monitoring and Application Center， China Earthquake Administration， Shaanxi Xian 710054， China

[Abstract]? ? ?The 1∶500000 seismotectonic map of the Ordos active block and boundary zone is a special achievement of the national key research and development project? “Research on dynamic model and strong earthquake risk of Ordos active block boundary zone” . Taking the Ordos active block and boundary zone as the mapping scope， this map refers to the compilation standards and database standards of seismotectonic map in the seismic industry， and carries out high-resolution image interpretation on the basis of systematically collecting and collating geographic information， geology， active tectonics， earthquake， geophysics and other data. It absorbs the latest research results of the project and builds the basic database required for mapping. Through data vectorization， stratigraphic boundary modification， fault modification， map modification， the 1∶500000 seismotectonic map of the Ordos active block and boundary zone was compiled. This map reflects the boundary zone of Ordos active blocks such as Yinchuan Basin Helan Mountains， arc structure bundle， Weihe Basin， Shanxi graben system， Hetao Basin and the seismic structure of adjacent blocks， the geometric and kinematic images of active tectonics in the Ordos block and boundary zone were improved.

[Keywords] Ordos; active block; block boundary zones; seismotectonic map

*通訊作者： 雷啟云（1981-），男，正高級(jí)工程師，主要從事活動(dòng)構(gòu)造、地震構(gòu)造方面的研究。E-mail：leiqy624@163.com