构造地质学：发现地表破裂＊

（中国地震局地球物理研究所 孙振凯 译；李金臣 校）

（译者电子信箱，孙振凯：sunzk1964＠163.com）

世界上最大的大陆逆冲断层系统喜马拉雅山的前缘是大地震发生的场所。印度次大陆以40～50mm/a的速率与亚洲大陆碰撞。该碰撞速率中约15～18 mm/a为印度向亚洲之下的俯冲所吸收。然而，这种运动并不平稳，取而代之的是应变不断在地壳中积累，并周期性地以大地震的形式得到释放，如发生在1897、1905、1934和1950年的震级在7.8～8.9之间的大地震。虽然每次地震都造成了巨大损失，但均被认为没有产生地表破裂。没有地表破裂，累积的应变不能全部得到释放。因此，多数人认为将来可能发生更大的地震。Sapkota等在Nature Geoscience上发文，证明1934年尼泊尔加德满都的大地震确实破裂至地表，之前1255年的一次地震也是如此，这意味着碰撞带的这一部分积累的应变全部或大部分得到周期性的释放。

喜马拉雅山前缘的人口密度类似于纽约市。但是，与经过专门抗震设计的加利福尼亚和日本等地建筑物相比，喜马拉雅地区的建筑抗震性能较差。因此，沿着这一重要断层带的危险和风险都很高，使得研究这些大地震的发生频率成为重要的事情。为了评估地震的震级和复发周期，地质学家必须研究确定断层之前的活动历史。

没有地表破裂的盲断层上的地震历史只能从次生效应来推断，例如滑坡、饱和沉积物的液化和地面变形。在野外识别这些断层运动的指标是很容易出错的，这意味着确定震源断层和断层的破裂长度，以及地震的震级是十分困难的。

确定地震的发震时间更困难。断层和覆盖沉积之间的相互关系能够提供线索。如果在一次大地震中断层破裂至地表，然后被河流或者山坡沉积物所覆盖，断层顶部上、下沉积物可以被测定年代，从而确定地震发生的时间。如果没有地表破裂，这种确定时间的方法就难以被采用。因此，在极少发生断错地表地震的地区（如喜玛拉雅山前缘），几乎不可能找到长期的地震记录。

Sapkota等利用河流沉积物和坡积物变形，以及河流错位碳同位素年代测定，来确定尼泊尔地区主前缘逆冲断层的运动，该断层是标示印度板块和亚洲板块的现今边界断层。他们发现该断层在过去100年中某个时间产生过至少150km 的地表破裂。该地区唯一与之匹配的大地震是1934年尼泊尔加德满都地震。此外，Sapkota等还在该断层上发现一次更早的破裂。该较早的断层运动可能与1255年的大地震有关，在历史记载中，该地震曾毁灭了加德满都山谷三分之一的人口，包括尼泊尔国王阿巴亚·马拉。

图1 穿过喜马拉雅的大陆逆冲断层系统的剖面图

尼泊尔1255年和1934年地震地表破裂的发现证明喜马拉雅地区的大地震也会断至地表。在喜马拉雅逆冲前缘的其他地方，也曾发现晚全新世地震造成地表破裂。总之，这些观测结果显示喜马拉雅主前缘逆冲带的特征地震震级为8～8.5。该段喜马拉雅的地震周期可能是以每几百年一次、可以产生地表破裂的大地震释放应变的方式来表征，而不是几千年尺度的应变积累后的灾难性的释放。

Sapkota 等发现了尼泊尔1255 年和1934年地震的地表破裂，并确定了1934年地震的最小破裂长度为150km。断层破裂的全部范围还不得而知。将来更深入研究破裂的细节有助于得到对于这一全世界人口最密集的地震带的地震危险性的更完整的认识。

原文题目：Tectonics：rupture exposed