论文部分内容阅读
汉中盆地是秦岭南缘最大的一个新生代盆地,形成的时代距今约为4~9Ma,它是龙门山断裂带后山断裂北东段—青川断裂尾部的一个拉张盆地,东西长约100km,南北最宽处达30km。它的形成与青川断裂新生代以来由左旋走滑转变为右旋走滑的构造转换相关,盆地周缘主要发育有4条高角度正断层:①汉中盆地北缘断裂;②汉中盆地南缘断裂;③茶坝—林庵寺断裂;④梁山南缘断裂和青川逆—走滑断裂。汶川地震发生前,汉中盆地周缘断裂活动性的研究较为薄弱;汶川地震发生后,为满足汉中盆地地区地震区划复核和周边地区核设施的影响评估与抗震复核的需求,本论文选择了汉中盆地周缘断裂的活动性作为研究对象,并通过断裂活动性的研究,为地震区划提供支撑材料。根据本地区的研究现状,对以下内容进行调查和研究:1)通过实地勘察,追踪这些断裂的空间展布和断裂地质地貌特征,收集、分析相关资料,结合年代学研究及关键调查点的地形地貌测量工作,揭示断裂第四纪以来的活动性。2)通过对区域内第四纪以来断裂活动性的认识,结合其他学者对汉中盆地构造成因的研究成果,分析汉中盆地的构造活动特征,探讨盆地第四纪以来的构造活动机制。3)通过汉中盆地构造活动特征的研究,结合区域地球物理场资料,对汉中盆地的潜在发震能力进行讨论,复核研究区的潜在震源区划分方案。经过野外调查及室内分析,结合已有资料,对汉中盆地周缘断裂的展布情况及活动性的认识主要有:1)青川断裂NE向展布,性质为逆—走滑,沿断裂发育大量不同规模的水系右旋位错,在土关铺汉江T4阶地发现断错,垂直位移量达18m,为中更新世晚期—晚更新世早期活动断裂。2)汉中盆地北缘断裂,性质为正断,走向近东西,根据活动性的差异分为东西两段:西段勉县—褒城段,断错褒河T3阶地,最大垂直位移量达15m,断裂晚更新世早期有活动;东段褒城—酉水乡段,断错桔园乡洪冲积地层和溢水河T4阶地,为中更新世有活动。3)汉中盆地南缘断裂,正断性质,NE向展布,断裂断错汉江T4阶地上部红色粘土层,推断断裂中更新世有活动。4)茶坝—林庵寺断裂北段,走向NE,断裂在盆地西南山区段为逆冲性质,该段汉江支流玉带河T4阶地上发育有断层槽地,T3阶地未见有断错痕迹,为中更新世晚期—晚更新世早期活动;断裂盆地内段为正断性质,未有晚更新世以来有活动的证据,推断为中更新世活动。断裂自西南山区进入盆地后,由挤压环境转变为拉张环境,断裂性质发生转变。5)梁山南缘断裂,性质为正断,走向NE,断裂断错濂水河T4阶地的灰白色粗砂层及上部的红色粘土层,推断断裂的活动时代为中更新世。根据汉中盆地周缘断裂的活动性、盆地沉积物厚度及盆地内小震分布的分析,对汉中盆地的构造特征有如下认识:1)盆地沉积物厚度的东西差异。汉中盆地是一个新生代盆地,盆地内的沉积物主要为第四系,第四纪沉积地层呈西厚东薄分布,盆地西侧梁山南北为盆地的沉积中心,第四系厚度达700~900m,汉中以东的第四系厚度仅100~300m。2)盆地周缘断裂活动性的东西差异。青川断裂、汉中盆地北缘断裂西段和茶坝—林庵寺断裂的西南山区段为中更新世晚期—晚更新世早期活动;汉中盆地北缘断裂东段、茶坝—林庵寺断裂盆地内段、汉中盆地南缘断裂和梁山南缘断裂为中更新世活动。盆地周缘断裂活动性呈现出西强东弱的特点。3)盆地内小震分布的东西差异。盆地内的小震主要分布在盆地西侧梁山的附近,呈面状分布,东侧的小震分布较少。前人的研究表明,汉中盆地是青川断裂尾部的转换构造,它吸收了青川断裂的大部分右行走滑位移量(樊春等,2008)。通过对汉中盆地构造活动特征的研究,认为早更新世—中更新世青川断裂和汉中盆地周缘其他断裂均有较为强烈的活动;进入晚更新世,断裂活动减弱,仅有青川断裂和汉中盆地北缘断裂西段有活动,其他断裂停止活动;晚更新世中晚期及全新世以来,汉中盆地构造活动主要是受到秦岭隆升的影响,造成汉中盆地地貌面的掀斜,铸成了汉中盆地如今的地貌特征。汉中盆地周缘断裂的活动性主要是受到青川断裂活动的影响,四条高角度正断层的活动是对青川断裂右旋走滑在汉中盆地地区所形成拉张应力环境的响应。汉中盆地构造存在明显的东西差异,这种差异主要表现在第四系沉积厚度东西的差异、盆地周缘断裂活动性东西的差异、盆地布格重力异常东西的差异和小地震活动东西的差异。这种构造差异主要是青川断裂活动对汉中盆地的影响而形成,这种影响显示出由西向东逐渐减弱的特征。依据汉中盆地活动性西强东弱的特点,通过构造类比方法,参照中国东部活动断裂及活动盆地的发震能力及汉中盆地内的历史地震,将汉中盆地及青川断裂展布地区划分为3个不同的的潜在震源区,汉中盆地西部由于活动性较强,潜在发震能力定为6.5级,汉中盆地东部由于活动性较弱,最大潜在地震定为6.0级,两个潜在震源区以汉中盆地北缘断裂活动性不同的东西两段作为分界;青川断裂展布地区潜在震源区的震级上限定为7.0级。