榆木山北缘断裂古地震特征研究

金 卿 何文贵 史志刚 袁道阳

1)中国地震局兰州地震研究所，兰州 730000

2)中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地，兰州 730000

榆木山北缘断裂古地震特征研究

金 卿1，2)何文贵1，2)史志刚1，2)袁道阳1，2)

1)中国地震局兰州地震研究所，兰州 730000

2)中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地，兰州 730000

榆木山北缘断裂位于祁连山主体山系以北的榆木山北部边缘。断裂活动形成一系列沿山前发育的断层陡坎。通过探槽剖面对发生在该断裂带上的古地震事件进行了分析，大致可以确定全新世以来的2次古地震事件。事件Ⅰ的年代为距今(4.066±0.086)ka;事件Ⅱ为距今(6.852±0.102)ka至(6.107 ±0.082)ka之间。该断裂的最后一次古地震事件发生在距今(4.066 ±0.086)ka，并非公元180年表氏7²⅟级地震的发震断裂。

榆木山北缘断裂 古地震 河西走廊 公元180年表氏7²⅟级地震

0 引言

位于青藏高原北部的河西走廊地区是青藏高原构造变形和向北推挤的最前缘，是青藏高原北部边缘新构造和活动构造的变形特征记录较为敏感的部位(Tapponnier et al.，1990)。榆木山是祁连山主体山系以北的河西走廊中段的一座突出的隆起山系。在榆木山北部边缘发育的榆木山北缘断裂全长约60km，NWW向延伸，为逆冲兼具左旋走滑断裂。

但现在不管怎么说，麻糍娶的是外乡人，而且最让人无话说的是，现在我们岭北镇的人与外乡人结亲的是越来越多，这样就更没话讲了。所以，只能讲麻糍啊，老来得子啊什么的。既算不上得罪他，也算不上恭维他。而麻糍呢，一只耳进一只耳出，你们爱怎么说怎么说。所以，大家更是叫他麻糍了——软乎么，好说话呀。

前人对榆木山北缘断裂有过一些研究(虢顺民等，1991)。早期，李玉龙等(1988)认为榆木山北缘断裂性质以逆掩断层为主，在全新世无显著活动，断层最新活动亦即最近一次古地震在晚更新世末期。Tapponnier等(1990)、国家地震局地质研究所等(1993)研究认为，榆木山北缘断裂是全新世活动断裂，而且是公元180年表氏7½级地震的发震断裂。但郑文俊等(2009)详细考察后认为，河西走廊中段北侧的合黎山南缘断裂存在长达60km的地震地表破裂带，根据探槽开挖和年代测试结果，推测这才可能是公元180年表氏地震破裂带。

笔者在2010年5—6月间对榆木山地区进行了野外考察，取得了一些该地区构造活动性的证据。本文根据野外考察结果，选取位于榆木山北缘断裂中段梧桐泉西的2个古地震剖面，对榆木山北缘断裂的古地震特征进行分析和讨论。

1 断裂的空间展布及断错地貌特征

榆木山北缘断裂展布在榆木山隆起带北部边缘洪积扇上，沿山体边缘呈NWW至NW向延伸，断裂西起元山子，向东经苦水沟、芦泉河、梧桐泉、石炭沟、西大口，止于梨园河口，全长约60km(图1)，总体产状为275°～300°/SW∠43°～61°(国家地震局地质研究所等，1993;边庆凯等，2003)。

图1 榆木山北缘断裂卫星影像图及地质构造简图Fig.1 Satellite image and simplified geologicalmap of the northern Yumushan active fault.

根据榆木山北缘断裂的构造地貌特征及活动性将该断裂分为以下3段:

(1)西段(F1-1):元山子至芦泉河，断裂走向280°，延伸约10km。陡坎多在山前分布，且发育不明显，山前线呈舒缓波状，断错Ⅱ级阶地。在剖面上，断裂南侧抬升，北侧下降，形成正向陡坎，坎高3～4m。在平面上，可见冲沟左旋，最小左旋量15m，最大处可达50m。

家长树立科学的亲子阅读观是提升亲子阅读价值的前提条件，学校可以邀请阅读专家进校，为家长提供科学的亲子阅读理念，指导家长如何进行亲子阅读，以及真正理解亲子阅读的内涵与价值。学校可专门设置亲子阅读区域，把优秀的家教读本推荐给家长，供家长和孩子一起阅读。通过家校合作，让家长深刻体会到优质的亲子阅读活动应该是父母不断激发孩子的阅读兴趣，丰富孩子的阅读体验，给孩子提供观察、提问、思考和表达的机会，并和孩子展开交流与探讨，丰富他们的思想情感，锻炼语言及思维能力，增进家长与孩子的亲子关系，让孩子在亲子阅读过程中感受关爱，体验快乐。

(2)中段(F1-2):芦泉河至九个泉，断裂走向280°～300°，延伸约18km。陡坎远离山前，发育在台地的边缘，断错Ⅱ级阶地，断层陡坎高度大。此段断层活动性最强，向两侧断层活动性呈减弱趋势。

采用漂浮育苗方式育苗。适宜的基质配方为泥炭土75%，珍珠岩12.5%，蛭石12.5%。播种时间为2月中旬左右。对棚室、育苗池、育苗穴盘等设施消毒灭菌后，按照种子∶浮沙∶烧砖灰=1∶5∶10的比例混合播种。穴播的播种量每穴控制在4～8粒。播种前2～3天注入池水，池水深5厘米左右，然后关闭棚室进行增温，温度控制在25～28摄氏度，最高温度不超过32摄氏度，播种到出苗期间湿度保持85%左右。池水要使用洁净的地下水或饮用水，酸碱度(pH)值以6.5～6.8为宜，并用硫酸铜进行杀菌[9]。

在梧桐泉西，陡坎远离山前发育，形态清晰、连续，走向280°，延伸约1.2km，坎高约3.5m。沿断裂可见冲沟左旋，左旋量最小4m，最大37m。

(3)东段(F1-3):排路口至梨园小口子，断裂走向300°～330°，由NWW向转为NW向，延伸约30km。在洪积扇上的陡坎以断续分布为特征，自西向东陡坎形态由低缓至高陡。

在风山口，陡坎形态清晰，断裂断错Ⅱ级阶地;在大磨河处，山前同时发育2级陡坎，坎高分别为4m和1.6m;向东南可见高约2m的低缓陡坎;在梨园河口处，陡坎规模较大，坎高达22m(图2)。

另外，我们在野外对一些段落的陡坎进行了实测(图3)，各陡坎在断裂带上的位置见图1。

2 古地震特征分析

通过遥感解译和野外地质调查，发现榆木山北缘断裂中段活动较为明显，其运动学特征主要表现为以逆冲为主兼具左旋走滑。我们此次考察了整个榆木山北缘活动断裂。在梧桐泉西Ⅱ级阶地上发育一段NWW向延伸、高1～3.5m的断层陡坎。为了研究该断裂的古地震特征，我们在此处开挖了2个古地震探槽，二者相距约400m，并采集泥炭样品进行14C测年，用于确定古地震发生的时间。探槽剖面显示断裂新活动明显，断错了全新世地层，存在多次古地震事件。现将各探槽剖面特征简述如下。

式中*表示卷积运算符，在实际光学测量中，常用二维高斯函数表示光学成像系统的点扩散函数h(x,y,di)，即

2.1 古地震探槽剖面Ⅰ(TC-1)

①地表黄色粉砂土层，层厚为15～20cm，疏松多孔，夹有植物根系，分布均匀;

分类规划思想。此种思想就需要学生分类整理已经掌握的数学概念，紧握数学对象中共同的特点与相似点，对其进行分类记忆，整理归纳较为零散的数学知识，全面对数学知识进行了解。

该剖面(39.25837°N，99.61670°E)位于榆木山北缘断裂梧桐泉西Ⅱ级阶地上，断裂在此处形成明显的断层陡坎，NWW向延伸，坎高3.8m，在此处利用挖掘机开挖了一个长9m、宽3.5m、高4m的探槽，剖面地层描述如下(图4):

②次生黄土层，层厚约30cm，最大厚度可达50cm;该层土质坚硬，少有植物根系，与上覆层①界限明显;

③黄土夹砾石层，该层中夹有个别砾石，砾石粒径2～5cm，仅在断层下盘出现，厚度不稳定;

不失一般性,假设它染2。首先来染v1,v5,v7,用来染vi(i=1,5,7),不失一般性,假设它们分别染2、3、2。再来染v2、v4、v6、v8,对这4个点进行正常染色。假设这4个点全染1,则改染v5。由于v5为穷点,因此 为5--点,若的其它4个邻点中染1 的个数≤2,则可将v5由颜色3改染为1,从而用3染v。 若的其它4个邻点中染1的个数为3个,则可用这4个邻点中缺失的颜色来重染(这种缺失的颜色为2或3),再用1重染v5，从而用3染v。假设这4个点中染颜色1 的个数≤3,则可直接用1来染v,得到G 的一个(3,0,0)-染色,矛盾。

剖面上可见2条断层，皆为向南倾斜、倾角较缓的逆断层，都断错层③，被层②覆盖，应当是同一次地震事件形成的。F1产状为310°/SW∠21°，被错断的最新地层③顶部的14C样品测年结果为距今(6.852±0.102)ka，在盖层层②的底部采14C样品，测年结果为距今(6.107±0.082)ka;F2产状为310°/SW∠18°。2条断层穿过相同地层，地层产生拖曳现象，显示断层由SW向NE方向逆冲，测年结果揭示了此次古地震事件，其活动发生在距今(6.852±0.102)ka至(6.107 ±0.082)ka之间。

⑤青灰色粗砂夹砾石层，砾石粒径＞10cm，分选差，磨圆差，该层在断层上盘有拖曳弯曲，层厚20～30cm，属冲洪积成因;

BIAN Qing-kai，ZHANG Pei-zhen，SU Xiang-zhou.2001.The tectonic topography feature of the faults in north Yumushan Mountain and its faulting activity［J］.North China Earthquake Sciences，19(3):41—49(in Chinese).

图3 榆木山北缘断裂陡坎实测剖面Fig.3 The scarp profiles at the northern Yumushan active fault.

图4 古地震探槽剖面ⅠFig.4 Section Ⅰ of the paleoearthquake profile.

⑦青灰色砂砾石层，粒径1～2cm，层厚约20cm，具水平层理，属冲洪积成因;

当钎缝宽度逐渐增大时，析出的Fe-Co相固溶体也随之减少，并且只在钎料的界面区形成，冶金结合能力较好，残余应力也逐渐得到更好的释放。但钎缝宽度过大时，由于Fe和Co元素需要长程扩散才能形成Fe-Co相固溶体，因此固溶体的量较少，冶金结合能力也较弱，焊件在受压时，容易在钎缝处断裂。最后确定Cr12钢和YG8硬质合金的真空钎焊最佳参数为：采用CuMnCo钎料，在1 070 ℃温度下，钎缝宽度控制在0.1 mm，所得到的焊件抗弯强度最高，组织性能最好。

④青灰色碎石层，砾石粒径1～2cm，分选性一般，磨圆较差，呈次棱角状，最厚可达1m多。粗砂层与砾石层互层，层理清晰，近于水平，属冲洪积成因;

2.2 古地震探槽剖面Ⅱ(TC-2)

该剖面(39.26010°N，99.61304°E)位于榆木山北缘断裂梧桐泉西Ⅱ级阶地上，断裂在此处形成明显的断层陡坎，坎高约4m，利用挖掘机在此处开挖了一个长12m、宽3.5m、高4m的探槽，剖面地层描述如下 (图5):

图5 古地震探槽剖面ⅡFig.5 Section Ⅱ of the paleoearthquake profile.

①地表黄褐色粉砂土层，层厚10～20cm;疏松多孔，夹有植物根系，分布均匀;

例如，对“基因重组”的概念，学生可从“基因重组的原因(实质)”的笔记，了解基因重组发生的“时间、结果和发生的生物类群与意义”,从而实现对“基因重组”概念的基本理解。

最后一次古地震事件发生在距今(4.066±0.086)ka与公元180年表氏7½级地震的发生时间不相符，且断裂带上不存在地震地表破裂带，因此认为榆木山北缘断裂不是180年表氏7½级地震的发震断裂。

③黄土夹砾石层，层中夹个别砾石，砾石粒径1～3cm，仅在断层下盘出现;

④青灰色砂砾石层，砾石粒径1～2cm，次棱角状;粗砂层与砾石层互层排列，具有平行层理，层厚20～30cm，属冲洪积成因;

⑤黄土夹砾石层，砾石粒径4～7cm，次棱角状，分选差，断层附近拖拽明显，层厚20～30cm，属冲洪积成因;

⑥青灰色粗砂砾石层，砾石粒径3～5cm，最大粒径可达10cm以上，层厚30～40cm，具水平层理，属冲洪积成因;

根据产权特性，王名（2002年）首次提出“公共财产”和“公益产权”的概念。其中，公益财产是有别于国有资产、集体资产的，基于公益捐赠而形成的社会公共财产；公益产权是公益财产的权属关系，以基金会为例，捐赠行为一旦成立，就形成“三权分离”的特殊产权形式：委托人享有对捐赠财产的委托权；受托人承担对受赠财产的受托责任；受益人享有对受赠财产的最终受益权。王名（2013）进一步阐释了公益产权的本质特征在于“三权分离”以及由此带来公益财产的所有者缺位、使用权受限、无自由转让权等特征。

⑦青灰色砂砾石层，粒径1～2cm，粗砂层与砾石层互层排列，未见底界，属冲洪积成因。

剖面上可见3条断层，皆为逆断层。断层F1产状为260°/SW∠30°，断错最新地层为层③，其14C样品测年结果为(8.382±0.074)ka，被层②所覆盖;断层 F2产状为260°/SW∠28°，断错至层⑥，推测断至层④下，时代应老于层③(8ka);断层F3产状为285°/SW∠19°，断错最新地层为层②，其14C样品测年结果为(4.066±0.086)ka。3条断层所穿过地层均在断层上盘产生拖曳现象，显示断层由SW向NE方向逆冲，揭示了2次古地震事件，根据测年结果可以得出古地震事件的年代分别为事件a距今(8.382±0.074)ka;事件b距今(4.066±0.086)ka。

3 古地震活动特征

通过上述2个古地震探槽分析结果，可以分析出2次古地震事件，分别为:事件Ⅰ为距今(4.066±0.086)ka;事件Ⅱ的年代为距今(6.852 ±0.102)ka至(6.107 ±0.082)ka之间。陈柏林等(2007)研究认为榆木山北缘断裂在3～5ka前发生过一次古地震，这与我们所得到事件Ⅰ的发生时间相吻合。另外，探槽剖面Ⅱ中F1断层所揭示的事件发生在距今(8.382±0.074)ka至(4.066±0.086)ka之间，推测此次事件可能与事件Ⅱ为同一事件。最后一次古地震发生时间为距今(4.066 ±0.086)ka，离逝时间约4ka。

4 公元180年表氏7½级地震发震断裂讨论

在公元180年，高台地区发生过表氏7²⅟级地震，前人对于此次地震的发震断裂有过较多的探讨。Tapponnier等(1990)从榆木山北部地区活动断层的活动性证据入手，确定了榆木山北缘断裂的晚新生代新构造活动性，并认为梧桐泉寺西的近EW向延伸的陡坎即为该次地震的发震断裂;国家地震局地质研究所等(1993)认为在梧桐泉西1km处的洪积扇上分布的地震鼓包及形变带是公元180年表氏7²⅟级地震时形成的。但是郑文俊(2009)经过详细考察发现，河西走廊中段北侧的合黎山南缘断裂存在长达60km的地震地表破裂带，根据探槽开挖和年代测试结果，推测可能为180年表氏地震的地表破裂带。

⑧青灰色砂砾石层，粒径0.5～1cm，分选好，磨圆度好，为次圆状，未见底;具有清晰的近水平层理，属冲洪积成因。

通过笔者对榆木山北缘断裂的考察，根据古地震探槽内古地震事件的14C样品测年结果及对断层陡坎的年代计算综合分析，确定最近一次古地震事件发生的年代为距今(4.066±0.086)ka，这与表氏地震的发生时间相差甚远;另外从断裂断错地貌来看，沿榆木山北缘断裂带陡坎都发育在高阶地或高洪积扇上，并未发现地震地表破裂带，因此认为榆木山北缘断裂不是180年表氏7²⅟级地震的发震断裂。

5 结论

根据对榆木山北缘断裂较详细的航卫片解译及野外追踪考察认为，榆木山北缘断裂长度约60km，NWW向延伸，断裂表现出明显的全新世晚期活动特征，选择典型地段进行探槽开挖，对断裂的新活动性及古地震特征有了初步的认识。

经对榆木山北缘断裂的古地震对比研究，初步确定了2次古地震事件，分别为:事件Ⅰ距今(4.066 ±0.086)ka;事件Ⅱ距今(6.852 ±0.102)ka至(6.107 ±0.082)ka之间。

政工工作对于事业单位的整体发展推进作用也尤为显著。因此，尽早完善事业单位政工工作，进一步加大政工工作对于事业单位发展的推动作用，并更大程度提升事业单位整体员工的政治道德素养高度与单位凝聚力与核心竞争力。

②次生黄土层，含粗砂，层厚10～30cm，较为疏松;

由于探槽数量偏少，加之探槽剖面中古地震期次较少及存在测年误差等原因，对确定的古地震事件可能会存在一定的不确定性或遗漏，有待今后进行古地震大探槽的开挖研究加以解决。

第一，依据现实存在的后果追溯前因。依据现实存在的后果追溯前因，便会因为有现实中的实物而让人相信确有此事。比如，有火山，但火山是怎么来的，近代科学才给出了地理学的解释，但在古代，人们说是太阳之子摔到地上，是一种任意因果的解释。

致谢14C样品由兰州大学地理系14C实验室测定，表示谢意。

边庆凯，张培震，苏向洲.2001.榆木山北缘断裂的构造地貌特征与断层活动性［J］.华北地震科学，19(3):41—49.

⑥黄色粉砂层，夹小砾石，层薄，断层附近地层有拖曳弯曲，层厚10～20cm;

陈柏林，王春宇，宫红良，等.2007.关于河西走廊盆地榆木山北缘断裂晚第四纪活动特征的新认识［J］.地质通报，26(8):976—983.

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甲组 40 例患者年龄为 39～78（56.62±2.73）岁，男女分别为 33例（82.50%）、7例（17.50%）例；病理类型：鳞癌22例，腺癌13例，其他5例；TNM分期：Ⅱ期5例，Ⅲ期25例，Ⅳ期10例。

李玉龙，邢成起.1988.河西走廊地质构造基本特征以及榆木山北麓与黑河口上龙王活断层研究［J］.西北地震学报，10(2):35—47.

如图1所示，水源从进水管进入，由于水流量较大，当水流进到筒体冲击筒体底板再反冲到过滤钢板，这样就形成翻滚式［4-5］的水流，形成“旋涡”式的水源，由于水流翻滚不断，过滤钢板倾斜放置，翻滚水流不断“冲洗”过滤钢板，这样就形成了一个水流内循环，起到自我清洗过滤钢板作用，并且水中的杂质，比如树叶、树枝等杂质基本都漂浮在水表面，过滤板上部三分之一没开孔就阻止了杂物通过过滤钢板，由于有2层过滤板并且错开布孔，这也进一步拦截了杂质，当清水泵停止运行时，定期打开排污阀，打开进水管闸阀，筒内杂物顺着水流全部排出［6］。

LIYu-long，XING Cheng-qi.1988.Research on the fundamental characteristics of the geological structures of the Hexi Corridor and the active faults of the northern and eastern flank of the Yumushan Mountain［J］.Northwestern Seismological Journal，10(2):35—47(in Chinese).

郑文俊.2009.河西走廊及其邻区活动构造图像及构造变形模式［D］:［学位论文］.北京:中国地震局地质研究所.9—140.

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PALAEO-EARTHQUAKE STUDY ON THE NORTHERN YUMUSHAN ACTIVE FAULT

JIN Qing1，2)HEWen-gui1，2)SHIZhi-gang1，2)YUAN Dao-yang1，2)
1)Lanzhou Institute of Seismology，China Earthquake Administration，Lanzhou 730000，China
2)Lanzhou Base of Institute of Earthquake Prediction，China Earthquake Administration，Lanzhou 730000，Chian

The northern Yumushan Fault located on the northern flank of Qilian fold system is an active fault in Holocene.The fault is about60km long，trending NWW.It is a trust faultwith left-lateral strike-slip component.The activity of the fault produced a series of scarps along the mountain front.The fault zone is divided into three segments，and themiddle part is themostactive.In this paper，palaeo-earthquake events on the fault are studied.With the study of trench profiles，two palaeo-earthquake events are determined.Event I occurred at 4.066 ± 0.086ka BP，and event II is between 6.852 ±0.102ka BP and 6.107 ± 0.082ka BP.The last palaeo-earthquake event on this fault occurred in 4.066 ±0.086ka BP.So，the northern Yumushan Fault is not the seismogenic fault of the M 7²⅟Biaoshi earthquake of180 AD.The elapse time from the latesteventhas been 4000yr，so the possibility of generating destructive earthquake in future should be recognized sufficiently.

Northern Yumushan Fault，palaeo-earthquake，Hexi Corridor，the M 7²⅟ Biaoshi earthquake in 180 AD

P315.2

A

0253-4967(2011)02-0347-09

10.3969/j.issn.0253-4967.2011.02.008

2011-02-27收稿，2011-05-13改回。

国家自然科学基金(40872132)和中国地震局中国大陆7级以上大震危险区预测项目共同资助。

金卿，女，1984年生，2006年毕业于中国石油大学(华东)资源勘查工程专业，现在中国地震局兰州地震研究所攻读构造地质学硕士学位，主要从事活动构造方面的研究工作。E-mail:jinqing_1219@163.com。