【徐东升、何仲太等-Tectonics】正断层探槽古地震识别的分级与半定量化评估-以河套盆地北缘断裂全新世古地震为例
发布时间： 2023-06-25
来源： 地震灾害研究中心
对探槽进行变形恢复分析并对各种与地震事件相关的证据进行量化能够更加客观分析和评估地震事件的可靠性（刘静等，2020；徐心悦等，2019）。本文统计全球72处正断层探槽古地震识别证据并于走滑断裂探槽古地震识别证据对比（图1），发现正断层探槽古地震识别的主要证据有崩积楔（Collapse wedge）、古土壤埋藏（Buried paleosol）、地层垂向错开（Vertical offset）、裂缝充填（Fissure）、砂土液化（Sand liquefication）、角度不整合（Angular uncomformity）和断层向上尖灭（Upward termination）（图2a-g）。并结合正断层破裂特征、探槽选址特点和环境特点首次提出正断层探槽古地震识别证据的分级标准（表1）。
为阐述正断层古地震事件半定量化评估方法及应用实例，本文通过收集河套盆地北缘三条断裂33个探槽古地震资料，运用逐次限定法得出断裂全新世古地震序列。通过评价河套北缘断裂系全新世古地震证据的质量和数量讨论古地震事件的可靠性，运用位移量限定法评价古地震事件完整性，最终结合所得古地震事件的可靠性和完整性验证得出探槽古地震事件识别半定量化评估应用与正断层是可行的。
图1 正断层与走滑断层古地震识别证据出现频次对比图 （a）全球72处正断层古地震识别证据出现频次统计图；（b）全球78处走滑断层古地震识别证据出现频次统计图（徐心悦等，2019）；VO-Vertical offset；CW-Collapse wedge；FIS-Fissure；BP-Buried paleosol；AU-Angular uncomformity；UT-Upward termination；FD-Flod；LF-Sand liquefication；GS-Growth strata
图2 正断层古地震事件典型识别标志（a）Ⅰ-Ⅲ 正断层崩积楔形成模式图;（b）Ⅰ-Ⅲ 正断层埋藏古土壤模式图;（c）Roccapreturo 断裂Trench B断层垂向错开（Falcucci et al.,2015);（d）裂缝充填模式图; (e) 砂土液化模式图；（f）San Demetrio 断裂ne, Vestini historical center 探槽角度不整合(Blumetti,2017);（g）Dinar 断裂 Toprak Mahsulleri Ofisi 探槽断层向上尖灭
表1 正断层探槽古地震事件证据等级划分标准（修改自 McCalpin,2009; Scharer et al,2007）
该项成果发表在国际学术期刊Tectonics上，第一作者为硕士研究生徐东升，通讯作者为何仲太研究员。详见：Xu, D., He, Z., Ma, B., Liang, K., Long, J., & Zhang, H. (2023). Classification and semiquantitative evaluation of paleoearthquake identification from trenches on normal faults: A case study of holocene paleoearthquake events from the northern margin of the Hetao Basin, China. Tectonics, 42, e2022TC007443. http://doi.org/10.1029/2022TC007443