作為青藏高原的關(guān)鍵邊界斷裂體系,小江斷裂帶頻繁發(fā)生的強震對社會安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。然而,由于缺乏長時間連續(xù)的地震記錄,該區(qū)域的地震活動性研究仍存在顯著不確定性。中國地震局地質(zhì)研究所科研人員綜合陽宗海的聲納淺地層探測與沉積巖芯分析,并以歷史地震的湖泊沉積響應(yīng)為參照,重建了小江斷裂帶25000年來的高分辨率地震序列。結(jié)果顯示,小江斷裂帶中段的強震活動具有弱周期性復(fù)發(fā)特征,且近1000年來整個斷裂帶強震頻率顯著增加,進(jìn)入了一個新的活躍階段。
主要研究亮點如下:
1. 構(gòu)建了長達(dá)25000年的連續(xù)地震記錄
研究首次利用陽宗海的湖泊沉積物,建立了小江斷裂帶過去2.5萬年的連續(xù)強震記錄,顯著提升了對早期探槽古地震研究的認(rèn)知精度。
2. 創(chuàng)新性地結(jié)合湖泊沉積與地震地層學(xué)
通過陽宗海沉積巖芯與高分辨率反射地震剖面的對比,識別出13個事件沉積層,并確認(rèn)其中多個與邊坡失穩(wěn)或滑塌相關(guān),揭示了多期地震活動的沉積響應(yīng)。
3. 提出三種類型的事件沉積及其地震成因解釋
將事件沉積分為I、II、III型,分別對應(yīng)不同的地震觸發(fā)機制(如湖震氧化、陸源輸入增加、濁流搬運與余震擾動),為古地震的沉積識別提供了新的地球化學(xué)指標(biāo)。
4. 首次揭示小江斷裂帶全新世地震活動增強趨勢
綜合歷史地震、探槽和湖泊沉積記錄,發(fā)現(xiàn)過去1000年小江斷裂帶的強震頻率顯著增高,達(dá)到前所未有水平,且與區(qū)域人類活動增強在時間上高度吻合,提示需重新評估該地區(qū)的地震危險性。
5. 提出弱周期性復(fù)發(fā)模式
通過變異系數(shù)(COV)分析,揭示小江斷裂帶中段的強震復(fù)發(fā)呈弱周期性(COV=0.73~0.91),為理解該斷裂帶的地震行為提供了新的定量約束。
6. 提升了對未記錄古地震事件的識別能力
湖泊沉積記錄了5次未被探槽揭示的古地震事件,進(jìn)一步豐富了該區(qū)域的古地震數(shù)據(jù)庫,為更全面的地震危險性評估提供了依據(jù)。
7. 跨學(xué)科方法集成,提升研究可信度
研究綜合運用了沉積學(xué)、地球化學(xué)、地震地層學(xué)、放射性碳定年、古地震探槽數(shù)據(jù)匯編等多學(xué)科手段,構(gòu)建了高精度、多指標(biāo)的古地震識別與定年體系。
研究局限性與未來方向:
小江斷裂帶由多段分支斷裂構(gòu)成,各段地震活動潛力存在差異。不同分段(多斷裂)間的應(yīng)力轉(zhuǎn)移可能導(dǎo)致某些斷裂段的地震復(fù)發(fā)行為更為復(fù)雜。湖泊沉積可為特定區(qū)域的多斷裂系統(tǒng)提供連續(xù)的高分辨率古地震記錄;然而,單個湖泊難以完整記錄超出其沉積響應(yīng)閾值的大區(qū)域古地震序列,也難以區(qū)分多個斷裂帶(段)中古地震事件的發(fā)震斷裂、破裂模式及應(yīng)力傳遞方式。未來針對小江斷裂帶多個沉積速率高且空間離散分布的湖泊開展研究,或?qū)⑻峁┦录暾⑿畔⒏娴墓诺卣鹩涗?,從而有助于提升該地區(qū)地震危險性和風(fēng)險評估水平。

圖1 (a~c)小江斷裂帶的地震地質(zhì)背景圖及(d)陽宗海流域圖(A與B代表沉積巖芯,黃線與紅線代表地震反射剖面測線)。

圖2 陽宗海沉積巖芯中的13個事件沉積層特征。

圖3 陽宗海沉積巖芯中事件沉積層與地震地層剖面中邊坡失穩(wěn)或滑塌層的關(guān)聯(lián)。

圖4 小江斷裂帶的古地震集成記錄。
上述研究成果受國家自然科學(xué)基金項目(42372214)和地震動力學(xué)與強震預(yù)測全國重點實驗室自主課題項目(LED2022A06)資助,并分別發(fā)表于《中國科學(xué):地球科學(xué)》(https://doi.org/10.1360/N072025-0393)和《SCIENCE CHINA Earth Sciences》(https://doi.org/10.1007/s11430-025-1772-1)。











京公網(wǎng)安備 11010502042766號
