地震构造和断裂带


地震与地质构造有关,首先反映在地震有规律地集中分布于某些特定的大地构造部位--大地构造边界带。其中最显著的是纵贯中国中部的南北地震带和横贯中国西部的西昆仑山-阿尔金山-祁连山北缘地震带,它们都是大地构造的边界带。

 
中国的地震构造特征
 
    中国板内地震类型多、分布广,中国地震构造可划分为三种类型:板缘型、板内断裂型、板内地堑-裂谷型。这个划分既反映了板块运动与地震的关系,也揭示了板内断块自身的特点。


 

板块地震构造运动示意图
 
中国地震构造的分区特征
 
    中国大陆处于两个全球性活动地震带之间,地震构造变得十分复杂。根据地震和构造的差异性,可将中国划分为此个地震构造区:

(1)台湾地震构造区。包括台湾省及其邻近海域,是中国地震活动最频繁的地区。该区地震的发生与太平洋弧构造、台湾岛及周围的活动构造(包括火山弧、山间拗陷、新生代褶皱带西部边缘拗陷)运动有关。地震断层呈北北东向,为逆-左旋走滑性质。

(2)青藏高原构造区。范围包括青藏高原的全部和川滇高原的西部,是中国地震活动最强烈的地区之一。新生代以来强烈隆起,构成世界上最雄伟的高原,也是中国地壳厚度最大的地区。地震多集中于北西-东西-北北西弧形展布的断裂系以及北东向、南北向的断裂上。

(3)新疆地震构造区。是中国强震多发区之一。地震发生与巨大大的新生代挤压型盆地及其间的造山带运动有关。最大的准噶尔和塔里木盆地内部较稳定,很少地震发生。其间的天山、阿尔泰山强烈隆起,地震多发生在山区与平原区交界处。地震断层呈东西或北西走向,北西及北北西走向者多以挤压兼右走滑为主。

(4)华北地震构造区。是中国地震构造研究最细的地区。新第三纪以来构造运动非常强烈。深部构造表现为地壳拉薄和上地幔隆起,还发现有局部壳内低速层存在;浅部则表现为裂谷和地堑盆地的形成以及断裂的新活动。构造线以北北东为主,北西向次之。

(5)东北地震构造区。新生代以来构造运动较弱,是中国地震活动最弱的地区。中、小地震常发生在新活动的北东向和北西向断裂上。该区东北边缘珲一带为深震区,最大震源深度达590公里。从板块构造观点看,它是西太平洋俯冲带的一部分。

(6)华南地震构造区。新生代构造整体比较稳定,构造运动幅度和地震强度都较小,只有东部沿海和长江中下游一带较为强烈。构造线和地震断层以北东向为主,北西向次之。发生在该区的中国最大水库地震--新丰江水库地震,为研究地震成因提供了宝贵资料。
 
中国活动断裂研究
 
    中国大部分地震发生在地壳的中上部,而且震中密集成带,常与一定断裂带相吻合。因而,中国在地震研究中对地震与活动断裂的关系甚为重视。

      断裂的命名方案如下:
   老断裂:新生代前活动过的断裂;
   新断裂:新生代活动过的断裂;
   第四纪断裂:第四纪活动过的断裂;
    活动断裂: ① 三万五千年左右以来活动过的断裂; ② 一万一千年以来活动过的断裂(全新世断裂)。

    中国活动断裂的分区特征。中国活动断裂为数众多、分布广泛,具有明显的分区分带性。中国西部活动断裂走向以东西向或北西西向为主,大型的走滑断层和逆断层发育,位移量也较大;中国东部活动断裂以北北东与北东走向为主,北西与北西西向次之。中国东、西部活动断裂的这种差异与其各自的地震活动性相呼应的,即西部地震强度、频度均比东部高;而在大陆东部,相对华南与东北,华北较强的活动断裂,也对应着较强的地震活动性。

    对活动断裂的研究可粗略地分为四个方面:

    断裂几何学研究:主要通过遥感信息解译、地质地貌调查与填图及地球物理勘探,了解断裂在平面与剖面上的形态特征。

    断裂运动学研究:综合分析地质、地貌、地壳形变及震源机制资料,描述断裂两盘运动方向及其演变历史。

    断裂动力学研究:通过微震观测、断裂带物质的实验研究、地壳形变特征分析等,研究断裂活动方式及断裂带周围的应力场。

    断裂的地震活动模型研究:在以上三方面研究的基础上,结合古地震研究及微震活动分析,研究断裂的长度、深度、断距、位移速率等与地震活动性之间的关系,划分不来强震危险区,确定最大强震复发间隔,并以数学形式表达出来。

    对中国地震构造的研究取得的进展迅速,也提炼出许多有价值的规律性认识。概括起来主要有以下四个方面:

(1)提出了中国强震发生的地震地质标志,它们是:大地构造边界带、新构造差异运动带、活动断裂带、断陷盆地带、地壳厚度变异带动等;
(2)提出了强震发生的构造部位的标志,即断裂带端点、拐点、交点、闭锁点、网络结点;
(3)总结了中国地震发生的孕育模式和发展过程,诸如震源组合模式、膨胀-蠕动模式,以及结合各种前兆、震时和震后地震效应提出的海城和唐山地震孕育和发展的阶段性;
(4)总结了许多地震预报新方法,包括构造类比法,构造追踪法,以及地震迁移、地震填空、地震重复率等方法。
这些认识和地震预报方法的运用,反映了中国地震构造研究的进展。但是,在地震构造研究中,未知数还很多,特别是将地震地质方法用于地震预报还处于较低水平。