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JGR-Solid Earth:海原斷裂松山點晚更新世滑動速率再評價

2019-08-01

海原斷裂老虎山段位于廣義海原斷裂的中段,也是長~ 260 km的“地震空區”的東段,與狹義海原斷裂西段以喜集水盆地相接。該段斷裂跡線較為平直,且斷裂沿線保存有較多的錯斷地貌,其中保存較好的是位于老虎山段西端松山盆地以北的多級位錯階地,是研究晚第四紀滑動速率的理想研究對象。Lasserre et al.(1999)在該段的馬家灣和宣馬灣兩個研究點位的研究得到了12 ± 4 mm/yr的滑動速率,這與多數研究人員在海原斷裂上研究得到的晚更新世-全新世滑動速率并不匹配,且遠高于該段大地測量數據反演得到的滑動速率。

鑒于該點滑動速率不匹配、位錯階地保存較好,且高精度地形數據獲取的便捷化以及測年方法精度上的提高等,中國地震局地質研究所博士生姚文倩在導師劉靜研究員的指導下,與團隊其他人員利用沿該段機載LiDAR獲取的高精度DEM數據,結合14C、10Be深度剖面和光釋光等多種測年方法,對該點進行了滑動速率精細再評估的工作,主要獲取了以下結論:

(1)通過綜合利用上階地面重建和下階地面重建兩種模式得到了自~ 26 ka以來海原斷裂老虎山段5.0+1.5/?1.1 ~8.9 +0.5/?1.3 mm/yr的滑動速率,該值與大地測量數據揭示的速率值相近。

(2)綜合前人在海原斷裂老虎山段及鄰區的研究結果發現,海原斷裂主要部分的平均滑動速率為7.0 ± 2.0 mm/yr,并且在晚第四紀以來的時間范圍內并未出現明顯波動。而如果排除缺乏強有力年齡限定的滑動速率值,從沿斷裂不同段上的滑動速率分布情況來看,海原斷裂的滑動速率從金強河段向東至1920年海原地震破裂帶呈略微遞減的趨勢。

本次研究結果揭示了階地陡坎形成演化過程的分析對于限定正確的位移累積時間起始時間以便獲得更為可靠的滑動速率值的重要性,也反映了用于解釋青藏高原變形機制的端元模型合理與否的判斷與這些塊體邊界大斷裂的滑動速率值的絕對大小并不能完全對等。

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  圖1 海原斷裂上滑動速率在不同時間尺度下(a)以及不同段落上 (b)的滑動速率分布圖

上述研究成果發表在國際地學期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth上 (Yao, W.*, Liu‐Zeng, J.*, Oskin, M. E., Wang, W., Li, Z., Prush, V., Zhang, J., Shao, Y., Yuan, Z., Klinger, Y. (2019). Reevaluation of the Late Pleistocene slip rate of the Haiyuan fault near Songshan, Gansu province, China[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 124. https://doi.org/10.1029/2018JB016907)

原文鏈接:https://authorservices.wiley.com/api/pdf/fullArticle/16457983

   


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