钻探揭示的黄河断裂北段活动性和滑动速率.pdf

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1、第36卷第2期地震地质V0l_36．No．22014年6月SEISMOLOGYANDGE0L0GYJune，2014doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2014．02．015钻探揭示的黄河断裂北段活动性和滑动速率雷启云，柴炽章郑文俊杜鹏谢晓峰)王银崔瑾孟广魁1)中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京1000292)宁夏回族自治区地震局，银Jil750001摘要黄河断裂是银川盆地内展布最长、切割最深的一条深大断裂，也是银川盆地的东边界。由于其北段呈隐伏状，因此，该段的活动性和滑动速率

2、长期未知，影响了对盆地演化和地震危险性的认识。文中选择具有石油地震勘探基础的陶乐镇为研究场点，以人工浅层地震勘探结果为依据，在黄河断裂北段布设了一排钻孔联合剖面，并对标志层进行年代测试，获得了断裂的活动时代和滑动速率。结果表明，黄河断裂北段在晚更新世末期或全新世有过活动，在(28．16±0．12)kaBP以来的累积位移为0．96m，晚第四纪以来的平均滑动速率为0．04mm／a，该值明显低于南段灵武断层(0．24mm／a)；尽管向下切割了莫霍面，黄河断裂晚第四纪活动强度和发震能力均要低于切割相对浅的贺兰山东麓断裂；黄河

3、断裂可能在新生代之前已经强烈活动并深切莫霍面，新生代以来，银川盆地的构造活动迁移分解到以贺兰山东麓断裂为主的多条断裂之上，地壳双层伸展模型可解释银川盆地现今深浅部构造活动间的联系。关键词黄河断裂钻探滑动速率银川盆地中图分类号：P315．2文献标识码：A文章编号：0253—4967(2014)02—0464—14O引言银川盆地是鄂尔多斯周缘一系列新生代断陷盆地之一，新生代沉积巨厚，曾发生了1739年平罗8级大震，是一个受断裂活动控制、构造运动强烈、地震频发的新构造单元(国家地震局“鄂尔多斯周缘活动断裂系”课题组，198

4、8)。盆地内发育4条主要活动断裂，自西向东依次为贺兰山东麓断裂、芦花台隐伏断裂、银川隐伏断裂及黄河断裂(图1)。经过多年的研究，对前3条断裂的几何展布、活动时代、活动分段、古地震及滑动速率等方面均有较系统的认识(张维歧等，1982；廖玉华等，1982；邓起东等，1984；Dengeta1．，1996；雷启云等，2008，2011；杜鹏等，2009；柴炽章等，2011)。然而，对黄河断裂的研究则仅限于其南裸露段(廖玉华等，2000；柴炽章等，2001，2011)，其北由于呈隐伏状，断裂的分布和活动性长期未能开展研究。黄

5、河断裂是银川盆地的东边界，北段隐伏，南段裸露，全长达160km。跨盆地的人工地震深反射剖面显示该断裂向下切割了壳幔边界，而发生平罗8级地震的贺兰山东麓断裂(长145km)约在19kin深处与其交会(方盛明等，2009)。可见，黄河断裂是银川盆地内长度最大、[收稿日期]2013—07—19收稿，2013—12—13改回。(基金项目]中国地震局地震行业专项(201308012，201008003)与国家自然科学基金(41202158)共同资助。468地震地羞质靛堇f兽旧幂姬螺雹_【琳36卷蛊享0∞H0对皇00一．0Z盘一

6、∞0—0II0盘主蛊0时_【0．H000—0I{rl_【一∞NNn_【_【N卜N∞N寸N槭，，寝粗，寝槭，寝，寝韫，，寝枢，寝吕0宕_【0粗，寝，，禳．念，枢匀伥0，蕊念棵念，州_+，叫禳，_+，会，会，卅德，念刊，f+，f+_+．n吕．n粗，罂豁寝寝，，骶妪，妪蜒，蟋，妪妪，，念导糯导暴集食暴集会景集最集再蟋念椽糯会疑挺再哩f+榱迥禳喾姐聒尽∞0n吕寸吕卜吕n寸n吕_I．n吕．寸n目n．n辫g0．0n寝，枢寝，槭，寝，，槭寝，，，槭寝，，椒寝，寝，椒寝德枢器，f+，啡，，，槭，啡德，，f+，_+，_+棵，榱f+导杂

7、_+_+，禳昌∞_【昌_【．0_【宕n^吕寸_【吕卜．寸寸鲁_【．寸斟g．导暑0∞寸暴寝集寝蜒爵集寝豁妪集，会景会再念器棵糨寝旨0．寸吕．寸暑_【．寸吕n∞．n吕昌∞．寸g00．0n，褪念棵极寝，，褴寝槭，，f+H棵箍寝礤槭，导f+禳，州念，，再集f+卜器弈聒岔，念，f+椽聒，f+目∞0．_【蹬⑩喽⑧噬⑩噬@Ⅱl}{◎470地震地质变化明显。断层f在孔z4和z9间错断该层顶界，断距为5．26m；断层f在孔z3和z4问错断该层顶界，断距为2．18m，另外在孔z4中62．83m处取得一楔状岩心，断面明显，存有明显擦痕，推

8、测由f所为(图4)。2．2主要标志层沉积年龄为了确定各标志层的沉积年代，在B0、B1和B2底部分别采取钻孔年龄样品送实验室测试，结果见表3。从年龄样品分布看：针对标志层B0，在其底部的粉细砂层中采集1个℃样品，其结果为(3．625_+0．035)kaBP；针对标志层B1，在其底部有Z9-Y6、Z5一Y9和Z5一C14—13个样品年龄控制，其中前