華山山前斷裂位于渭河盆地南緣，晚第四紀(jì)以來活動(dòng)強(qiáng)烈。歷史上，該斷裂曾發(fā)生1556年華縣8.0-8.5級(jí)特大地震，導(dǎo)致超過83萬人遇難，是全球歷史記載中死亡人數(shù)最多的地震事件。然而，受斷裂沿線植被茂密、人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈改造，以及同震位錯(cuò)幅度巨大等因素影響，傳統(tǒng)探槽開挖手段難以完整揭示古地震事件的時(shí)序與強(qiáng)度信息，這一難題長期以來成為制約該斷裂帶古地震研究的關(guān)鍵瓶頸。
圖1 渭河盆地構(gòu)造背景及活動(dòng)斷裂分布圖。（a）鄂爾多斯地塊周邊活動(dòng)斷裂與震級(jí)≥7.0的地震分布。（b）渭河盆地活動(dòng)斷裂分布。（c）華山山前斷裂中段及其周邊區(qū)域地震構(gòu)造圖
為解決這一科學(xué)難題，中國地震局地質(zhì)研究所徐偉博士在尹金輝、陳杰研究員的指導(dǎo)下，聯(lián)合中國地震災(zāi)害防御中心和美國普渡大學(xué)等多家單位，采用原位宇宙成因核素10Be暴露測(cè)年技術(shù)，對(duì)華山山前斷裂杜峪基巖斷裂面開展了系統(tǒng)的采樣、測(cè)試和綜合分析。研究成功揭示了一次距今3092±383年的強(qiáng)震事件，其震級(jí)規(guī)模與 1556 年華縣大地震相當(dāng)。
本研究取得的主要結(jié)論與認(rèn)識(shí)如下：
（1）在 1556 年華縣大地震之前，華山山前斷裂杜峪段曾發(fā)生一次強(qiáng)震事件，其發(fā)震年代為距今3092±383年，同震垂直位移達(dá)6±0.5米，震級(jí)為Mw7.3–7.9；該斷裂強(qiáng)震復(fù)發(fā)間隔約為2623±383年，全新世晚期以來垂直滑動(dòng)速率為2.0–2.7mm/a。
（2）本研究為華山山前斷裂帶古地震序列的重建提供了全新的研究視角與技術(shù)途徑，可為人口密集的渭河盆地地震危險(xiǎn)性評(píng)估與防震減災(zāi)規(guī)劃提供關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)，原位宇宙成因核素10Be暴露測(cè)年技術(shù)是提取含石英正斷層古地震活動(dòng)信息的可靠技術(shù)手段。
圖2 杜峪基巖斷裂面采樣剖面。采樣剖面以截溝為界分為上下兩段，截溝下方采集6個(gè)樣品，截溝上方采集14個(gè)樣品
圖3 杜峪基巖斷層面古地震事件分析。（a）基巖斷裂面地震暴露前10Be濃度累積示意圖。（b）杜峪基巖斷層面古地震事件E1分析：古地震事件E1的同震位錯(cuò)為6±0.5米，年齡為距今3092±383年
未來，團(tuán)隊(duì)將依托擬于2027年投入運(yùn)行的新型NEC 3 MV專用加速器質(zhì)譜儀（主攻14C、10Be和26Al同位素測(cè)年），深化鄂爾多斯地塊周緣及類似構(gòu)造環(huán)境下的基巖古地震研究，以期降低基巖山區(qū)古地震測(cè)年結(jié)果的不確定性，大幅提升古地震事件序列的完整性與可信度。
上述研究成果發(fā)表于國際地學(xué)期刊Tectonics，研究受到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（42102267）、中國地震局地質(zhì)研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)（IGCEA1903）和地震科技星火計(jì)劃項(xiàng)目（XH20074）共同資助。
文章信息：Xu, W., Shi, W., Yin*, J., Chen, J., & Caffee, M. W. (2026). A penultimate great earthquake revealed by in situ cosmogenic 10Be dating of the bedrock fault surface on the Huashan Piedmont Fault (central China). Tectonics, 45, e2025TC009084. https://doi.org/10.1029/2025TC009084.
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