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2021年青海玛多M7.4地震发震断裂扩展与区域断裂运动学指示巴颜喀拉块体的破坏

已有 2460 次阅读 2022-8-3 10:41 |个人分类:地震地质|系统分类:论文交流

2021年青海玛多M7.4地震发震断裂扩展与区域断裂运动学指示巴颜喀拉块体的破坏

发震断裂的最新一次地震同震变形和晚更新世以来的变形历史是约束发震断裂强震变形行为的基础数据,是认识发震断层上地表破裂型地震的复发特征、评估地震危险性的关键数据,对深刻理解发震断裂演化历史和区域构造空间演化与动力学具有重要意义。

在巴颜喀拉块体的周缘边界东昆仑断裂带、乌兰乌拉湖-玉树断裂、甘孜-玉树断裂、鲜水河断裂、龙日坝断裂带、龙门山断裂带和岷江断裂带发生了一系列7级以上的地表破裂型地震。研究者已经关注到巴颜喀拉块体的整体活动性,并提示块体边界断裂的强震危险性。2021年玛多M7.4地震及2022年芦山M6.1地震和马尔康M5.86.0震群进一步突显巴颜喀拉块体区域构造活动研究的紧迫性。

2021年玛多M7.4地震并没有发生在人们更加关注的巴颜喀拉块体边界断裂带上,昆仑山口-江错断裂作为该地震的发震断裂,是巴颜喀拉块体西部地区包括西藏大沟-昌麻河断裂、玛多断裂、昆仑山口-江错断裂、甘德南断裂、达日断裂、五道梁-曲麻莱断裂等一系列近平行活动断裂中的一条。深入探讨玛多地震法制断裂同震地表破裂行为和特征及其在晚第四纪的断错累积行为,有助于认识该发震断层的地表破裂型地震的复发特征,对深刻理解江错断裂演化历史和巴颜喀拉块体区域构造空间演化与动力学具有重要意义。中国地震局地质研究所活动构造研究室陈桂华副研究员及地震科考团队,利用大疆M300RTK无人机对5个典型观测点进行厘米级分辨率和精度的航空摄影测量和地质地貌填图,在以下三方面取得新的认识:

一、详细定量解析了典型破裂特征和参数

利用长跨度的直线性通讯线路和牧场围栏作为标识确定了野马滩西、江错西和朗玛哦尔观测点的特征左旋位移量。根据破裂组合特征、同震变形量变化和几何结构认为,2021年玛多M7.4地震发震断裂江错断裂同震破裂分为朗玛加合日段、野马滩段、拉木草-东湖段和朗玛哦尔-昌麻河段,整个地震事件是一次跨越四个断裂段的级联破裂过程。朗玛加合日段以左旋走滑变形位移为主兼具正断倾滑,倾滑量可达0.61±0.03 m。野马滩段以左旋走滑变形为主兼具逆断倾滑,在野马滩西观测点倾滑量可达0.31±0.04 m,左旋走滑量达到2.83±0.13 m,江错西观测点仍然有1.97±0.08 m的左旋水平位移。朗玛哦尔-昌麻河段在朗玛哦尔附近左旋水平位移达到3.55±0.24 m,而在昌麻河河谷和阶地上仍然存在0.5~1.2 m的左旋位移。

二、发震断裂产生了一次向东的扩展

通过地貌填图和变形地貌测量分析了晚第四纪以来断错地貌记录的位移累积特征。在本次地震地表破裂西段三个观测点都观察到江错断裂的晚更新世或全新世地表累积变形,并且可能控制了黄河乡以西晚更新世以来盆山边界。根据野马滩西观测点的累积位移和地貌年代估计,地震复发周期2100~2500年,左旋走滑速率1.1~1.3 mm/a。在黄河乡与格波隆格恰阶区以东观测点的晚第四纪地貌上只记录了本次玛多地震地表破裂变形。江错断裂在2021年玛多地震同震破裂变形可能产生了一次向东的最新扩展,从格波隆格恰扩展到昌麻河以东。

三、巴颜喀拉块体由差异化的东西两个次级块体组成

综合地表断裂组合、区域断裂运动学、深部结构特征、构造动力学条件,认为以东昆仑断裂带阿尼玛卿挤压阶区到玉树-甘孜-鲜水河断裂带甘孜拉分阶区一线为界可以将巴颜喀拉块体划分为两个次级的块体。两个次级块体的边界带可能存在2 mm/a的挤压变形,但可能仍然处于巴颜喀拉块体改造破坏的早期阶段,其动力学机制和深部构造值得进一步探讨。2021年玛多地震地表破裂显示,江错断裂向东已经切割了前人所标识的玛多-甘德断裂。巴颜喀拉块体西部次级块体内发育近平行的西藏大沟-昌麻河断裂、玛多断裂、甘德南断裂、达日断裂以及昆仑山口-江错断裂等,这些断裂仍然需要进一步的定量化运动学和古地震学研究来评估地震危险性。

以上成果发表于地球物理学报:陈桂华, 李忠武, 徐锡伟, 孙浩越, 哈广浩, 郭鹏, 苏鹏, 袁兆德, 李涛. 2022. 2021年青海玛多M7.4地震发震断裂的典型同震地表变形与晚第四纪断错累积及其区域构造意义. 地球物理学报, 65(8): 2984-3005, doi: 10.6038/cjg2022P0873全文pdf下载).

研究工作受国家重点研发项目(2018YFC15042012018YFC1504101),中国地震局地质研究所基本科研业务专项(IGCEA2004IGCEA2136)资助。

https://www.eq-igl.ac.cn/yjld/info/2022/37287.html



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