龙日坝断裂中段大震破裂行为研究

活动断裂的级联破裂往往导致大地震的发生。因此，级联破裂的地震构造识别是大震危险性评价的关键，需要研究断裂带的大震破裂行为。目前，已对走滑断裂带上相邻断裂段的级联破裂行为进行了详细研究，但2008年汶川8级地震造成了两条平行叠瓦状逆冲断裂段的级联破裂，那么走滑断裂带上是否也会发生平行断裂的级联破裂行为，这是一个值得探索的问题，而国内外尚缺少相关的研究。龙日坝断裂是巴颜喀拉地块内阿坝和龙门山两个次级块体的边界断裂，其中段由以右旋走滑为主兼有逆冲分量的两条近平行的断裂组成。本项目拟基于遥感影像解译和野外调查获得龙日坝断裂中段断错地貌的平面展布特征，选取合适位置进行古地震研究，分析其大震复发规律和破裂行为，探讨走滑断裂带内是否存在平行断裂的级联破裂行为。该项目的实施不仅能够深刻认识大地震发震构造特征，为区域大震危险性评价提供理论依据，而且对深入理解青藏高原地壳形变过程和破裂行为等也具有重要意义。

青藏高原东缘形成了整个高原最为陡变的地形梯度，已建立的用来解释龙门山隆升和汶川地震的发震机制的模式认为高原东缘的变形主要集中在龙门山断裂带，但未论及龙门山以西约200 km且与龙门山断裂带大致平行的龙日坝断裂在青藏高原向东运动中变形吸收中的作用，其龙日坝断裂带的大震破裂模式如何？本项目通过高分辨率卫星影像解译，对龙日坝断裂及周边断裂基于详细的野外地质调查、断错微地貌RTK测量和C-14、光释光测年及探槽研究，得到如下认识：1）龙日坝断裂带中段由两条近平行的断裂租车：毛尔盖断裂表现为右旋走滑，龙日曲断裂以右旋走滑为主，兼有向南东方向的逆冲作用。龙日曲断裂自18 ka以来右旋走滑速率为2.5±0.4 mm/yr，而自约11 ka以来的右旋走滑速率为1.4 +0.4/-0.3 mm/yr，其上的垂直滑动速率非常小（0.1～0.2 mm/yr）。毛尔盖断裂自约21 ka以来的右旋走滑速率为2.3+0.4/-0.3 mm/yr，但自约9.5 ka以来右旋走滑速率为0.7±0.1 mm/yr。而整个龙日坝断裂带中段的滑动速率自晚更新世晚期至全新世从7.5 mm/yr下降到2.1 mm/yr，这可能与青藏高原向东运动的减慢有关。2）毛尔盖断裂晚第四纪以来共有了三次古地震事件，分别发生在距今5170±80、7100±70和8510±420 cal yr BP，其震级为Mw 7.2～7.4。而龙日曲断裂上晚第四纪以来共有四次古地震事件，分别发生在距今5080±90、11100±380、13000±260和17830±530 cal yr BP，其震级为Mw ～7.4。最新一次事件可能造成了两支断裂的共同破裂，其震级为Mw ～7.6。而在最新事件之前，毛尔盖断裂和龙日曲断裂表现为交替的活动。如果把龙日坝断裂带中段作为一个整体来看，除了最新一次事件外，整个断裂带符合～2000年的准周期复发特征。具有相同的力源和震源深度相连是两条平行断裂发生相互作用和级联破裂的条件，这也是未来评价大震发震构造和潜在震源区的重要指标。3）青藏高原从中部以正东的方向向东运动，而高原东缘受到走向约NE60º龙日坝断裂带和龙门山断裂带的阻挡。龙门山次级块体在来自青藏高原内部的向东的推挤和来自四川盆地北西向的挤压，龙日坝断裂上较陡的倾角使得其主要承担走滑运动，而龙门山断裂带较缓的倾角使得其主要承担逆冲作用。