川滇地块东边界安宁河-则木河-大凉山断裂系长时间尺度断层相互作用及大地震响应研究

One of the most focused scientific questions on active tectonics and seismic risk assessment is studying recurrence behavior of large earthquakes. Previous studies mainly focused on their single seismogenic structures, however increasing data show that fault activity might be interacted, which has been manifested by multiple large earthquakes in different time-scale on neighboring faults. Conversely, researches on long-range and long-term fault interactions have been less studied, which primarily results from lacking more paleoseismic data and parameters of fault activity. This funding chooses the Anninghe-Zemuhe-Daliangshan fault system as the study case, mainly considering their deformation related to the slip partitioning of the Xianshuihe fault, moreover, active behavior of large earthquake appears to be anticorrelated, which indicates that the fault system might be a good case in studying long-term fault interactions of different structural system. We will use paleoseismology to extend large earthquake rupturing histories and obtain their late-Quaternary slip rates on different fault segments. Based on these data, we further analyze fault interactions and possible earthquake recurrence models to minimize uncertainties of future seismic risk assessment in this region, this would provide geologic constraints on building the regional block deformation patterns and geodynamic processes of the southeastern region of the Tibetan Plateau.

断裂带大地震复发行为是活动构造理论研究和大地震危险性评价领域最受关注的科学问题之一，以往研究较多侧重于单独的发震构造背景，越来越多的资料表明断层活动可能具有相关性并得到相邻断层上不同时间尺度的大地震案例的证实，而相隔较远的断层间长时间尺度的相互作用研究较少，更多次的古地震数据和断层活动参数缺乏是制约相关研究的主要因素之一。本申请拟以川滇地块东边界安宁河-则木河-大凉山断裂系为研究对象，考虑其分配了鲜水河断裂左旋位移变形且似乎存在大地震活跃期和平静期交互现象，可作为研究不同断层系统长时间尺度相互作用的较好案例。本研究拟通过古地震的精细化研究,进一步延长该断裂系大地震活动历史并获得晚第四纪以来断层位移速率，分析其相互作用关系和可能遵循的大地震复发模型，以此来减少该区域未来大地震危险性评价的不确定性，同时也能为构建区域块体形变分配和地球动力学模式提供一定的科学约束。

本项目主要通过探槽开挖和古地震研究，获得安宁河-则木河-大凉山断裂晚第四纪以来古地震复发历史，包括同震破裂规模、事件年代及复发间隔，断层位移速率等参数，为深入探讨断裂间相互作用、大地震响应关系及该区域编制防震减灾规划等问题积累地质证据。相关认识归纳如下：.（1）安宁河断层北段5次古地震年代分别为：3401±1423 BC、1481±676 BC、220±96 AD、1039±142AD、1536 AD。安宁河断层南段5次古地震年代分别为：1400-970 BC、814 AD、940-1130 AD、1536 AD、1850AD。南段大水沟一带位移速率为~4.4 mm/a，帽盒山一带为2.6-5.2 mm/a。.（2）则木河断层北段5次古地震年代分别为：7380-7110 BC、6590-6350 BC、1700 BC-1400 BC、814 AD、1850 AD。大箐梁子一带断层滑动速率为2.4±0.2 mm/a-3.6 mm/a。.（3）大凉山断层北段4次古地震年代分别为：20925-16850 BC、15265BC-1785BC、360AD-1475AD、1655AD-1815AD，最新事件可能为1786年磨西或得妥地震。大凉山断裂南段7次古地震年代分别为：31795-29505 BC, 29575-28650 BC, 28130-19375 BC, 6305-5170 BC，4475-3705 BC，1155-515 BC，840-1835 AD。最新事件可能与1489年地震有关。.（4）西昌1850年M71/2地表破裂特征表明该地震突破西昌弯曲构造。古地震对比揭示可能存在4种地震响应模式：（1）起始破裂点位于安宁河断层，地震破裂被西昌弯曲构造阻挡概率为50%；（2）安宁河断层扩展到则木河断层被阻挡概率为100%，反之为0%；（3）安宁河断层扩展到则木河断层被阻挡概率为67%，反之为0%；（4）安宁河断层扩展到则木河断层被阻挡概率为67%，反之为0%。上述暗示地震破裂扩展存在单向可能。.（5）对比大凉山断裂布拖段和交际河段古地震数据，发现除了最新两次地震事件外，其余古地震事件都不能对应，暗示这些事件可能为独立破裂事件，地震破裂被大型挤压阶区阻碍。但最新两次事件级联破裂突破了大型挤压阶区，这与长时间尺度断层逐步自我突破障碍体与断面平滑发育机制认识相一致。