运城盆地主要断裂活动性及其相关块体变形特征研究

发布时间：2020-09-16 14:33

　　 我国是一个地震频发的国家,也是一个大陆内部活动盆地广泛发育的国家,一系列强震发生在陆内盆地中。汾渭断陷带位于鄂尔多斯块体东南缘,是华北地区重要的地震构造单元。运城盆地是汾渭断陷带断陷最深的盆地之一,形成于古近纪,受控于中条山北麓断裂,为东南深西北浅的半地堑式盆地。自从运城盆地形成以来,盆地内部发育形成多条NE-NNE方向的断裂,控制着运城盆地NE或近NEE向构造隆起和盆地沉降。中条山北麓断裂经历了长期的构造演化历程,控制着运城盆地的构造演化,使得该断裂东南侧的中条山块体不断抬升而西北侧运城盆地不断断陷接受沉积。中条山北麓断裂的活动方式及滑动速率对于理解运城盆地构造格架至关重要,同样对运城盆地地震危险性评估和地震中长期预测有着重要意义。峨嵋台地南缘断裂作为运城盆地北部的控盆断裂,同样对盆地演化起着重要作用,其活动性对构建运城盆地相关块体的运动方式具有重要意义。另外,运城盆地内部发育鸣条岗次级隆起,通过对隆起边界地裂缝的调查研究分析认为鸣条岗南侧断裂全新世具有一定的活动性。鸣条岗块体运动方式和活动性的研究对运城盆地构造演化模型的建立具有重要意义。本文在“鄂尔多斯东南缘弧形拉张区地震危险性研究”项目的子课题“鄂尔多斯东南缘主要活动断层古地震与破裂分段”的资助下,在高分辨率遥感影像解译的基础上,对中条山块体、峨嵋台地、鸣条岗次级隆起区开展了详细的地质地貌调查、无人机测量、断层剖面分析以及地层年代测定等方面的工作,对断裂晚第四纪活动习性、地貌面变形以及活动速率开展了详细研究,并结合前人在区域上钻孔(剖面)、古地磁等资料分析了相关块体差异隆升量,取得了以下认识:(1)中条山北麓断裂解州段存在一系列与主断层相平行的次级断裂,愈靠近盆地内部,断层发育时间愈晚、活动性越强;晚更新世以来盐池一带主要发育三期洪积扇,最早一期洪积扇废弃年龄为14.1-15.7 ka,地貌面上的断层陡坎平均高度10.2-11.7 m;断层的平均垂直滑动速率为0.65-0.83 mm/a;小李村南15.7±2.5 ka以来断裂平均垂直滑动速率为0.45-0.62 mm/a;107.4±18.6 ka以来平均垂直滑动速率0.1 mm/a,晚更新世断裂的活动性有逐渐增强的趋势。(2)鸣条岗地裂缝展布由南西到北东从下王村-陶村-半坡村-五曹村-辛曹村-司马村,总体走向50°,总长约15公里,该地裂缝的最大活动速率约8 mm/a;鸣条岗地裂缝成因属于盆地拉张应力作用加地下水超采和渗透的耦合模式:构造断裂是地裂缝的控制因素,其控制地裂缝的出露位置和规模;超采地下水、表水渗透是现今地裂缝形成的主要原因。因此,鸣条岗地裂缝成因机理为断裂控缝,抽水诱缝和潜蚀扩缝;野外调查发现五曹村发育两条地裂缝,根据地裂缝形态,地面沉降情况,认为鸣条岗地裂缝符合“Y”字型裂缝发育模式。(3)在区域构造应力场的作用下,中条山块体、峨嵋台地块体、鸣条岗次级块体均发生顺时针的掀斜变形;其中峨嵋台地块体、鸣条岗块体抬升方式由北东向南西方向逐渐抬升。上新世晚期以来中条山块体比峨嵋台地隆升量高约300m;第四纪以来中条山北麓断裂活动量约700 m,块体掀斜量超过100 m;第四纪以来峨嵋台地南缘断裂活动量约300 m,中更新世以来活动量约150 m;鸣条岗次级隆地早更新世晚期以来鸣条岗隆升量约100-150 m,中更新世快速抬升,隆升量超过100m。
【学位单位】：中国地震局地震预测研究所
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P315
【部分图文】：

图 1.1 鄂尔多斯东南缘地震构造图丁国瑜院士在山西省太原市召开的“1303 年山西洪洞 8 级地震 700 周年暨陆内盆地与强震活动研讨会”上强调：“陆内盆地与强震活动”是一个很重要和值得深入研究的主题。运城盆地有地震资料记载以来没有发生过 7 级以上地震，但中强震已经发生过多次，主要包括公元前 23 世纪舜都（今永济）6 级地震；

构造定量研究等结果，结合钻探资料、物探、相关块体第四纪以来沉积地层信息，以及历史和现今地震资料，阐明晚第四纪以来运城盆地相关块体运动学特征，研究运城断陷区主要断裂的活动性及古地震，评估主要断裂破裂分段与最大地震；分析研究区多条断裂的交切关系、活动性及差异；并编制运城断陷盆地 1:25 万地震构造图。最终建立运城盆地相关块体构造运动模型。

图 2.1 新生界地层等厚线图（据山西省地质局）新生代地层主要分布于涑水盆地、峨嵋台地及黄河阶地区。由于该区在燕山期末、喜马拉雅初就开始陷落，且新生代以来沉陷幅度相对最大，故接受了从古近系至第四系（E+N+Q）的沉积，该区新生界沉积厚度，仅在临猗-东张一带较薄 1000-1400 m（以 N2+Q 地层为主），向南渐变厚，中条山北麓断裂带北侧一

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本文编号：2819972