鄂尔多斯周缘几个盆地的构造组合及其强震响应

李彦宝

（中国地震局地质研究所，北京100029）

中国地震局地质研究所2013届博士论文摘要（Ⅳ）

鄂尔多斯周缘几个盆地的构造组合及其强震响应

李彦宝

（中国地震局地质研究所，北京100029）

我国是一个多地震的国家，也是一个大陆内部活动盆地广泛分布的国家，一系列强震均发生在陆内盆地之中。研究地震与盆地的关系，研究陆内盆地中大地震的活动特征、地震孕育和发生的地质构造条件和震害分布与盆地的关系等，对做好防震减灾工作具有十分重要的意义。近年来，全球地震活动进入了活跃期，我国相继发生了2008年汶川MS8．0大地震、2010年玉树MS7．1强震以及2013年芦山MS7．0强震，均造成了严重的灾害。因此，目前地球科学工作者们非常关注的问题之一就是哪些地方未来会发生可造成强烈破坏的强震甚至特大地震？我们又该在哪些地方重点监测并设防？鄂尔多斯周缘盆地系是我国重要的强震危险带，历史记录自公元1000年以来，该区发生7级以上大地震超过15次（其中8级以上特大地震就有4次）。同时鄂尔多斯周缘众多盆地地理环境优越，资源丰富，人口众多，城市密集，地震灾害潜在危害性巨大，这迫使我们必须对可能发生大地震的区域进行更为精确的地震危险性评价，而进行精确地震危险性评价的基础是对发震构造特性的认识程度。

从地震活动历史角度了解发震构造的特性是一条十分有效的途径。然而自有仪器记录以来的地震历史由于时限太短，显然难以了解活动构造长期的地震活动规律，历史记录地震虽能提供较长一段时间（几百乃至几千年）的地震信息，但其仍存在漏记、提供地震信息量有限等缺陷，因而不能满足现今地震危险性评价要求的条件。而古地震法可以揭露和研究地质记录中保存的过去地震事件的信息，虽然该方法在某些方面存在一些不确定性，但它提供的信息仍可以帮助我们了解活动构造较长时间的地震活动规律，进而为深入认识发震构造的特性及地震危险性评价等工作提供更为丰富的基础信息。

鄂尔多斯周缘已开展的工作很多，对于单条活动断裂已经有比较深入的认识，而该区盆地多发育至少2条活动断裂，多个震例显示大地震有可能造成2条甚至多条断裂同时破裂，因此判断盆地区分布的多条活动断裂是否以发震构造组合的形式表现，或者是否是有条件的组合发震，对于区域地震危险性评价的准确与否有着至关重要的意义，同时可以丰富断裂之间相互作用及地震触发研究的实例。

本文通过对历史强震地震破裂的总结，在鄂尔多斯周缘选择了在历史大地震中盆地区多条活动断裂（可能）同时活动的干盐池盆地、银川盆地、河套盆地和灵丘盆地作为研究实例，在资料搜集、高分辨率影像解译的基础上，针对这些盆地展开构造地貌分析、活动断裂分布特征考察等工作，总结盆地构造组合；并针对盆地区主要活动断裂进行详细的古地震对比分析，对历史地震和古地震的地震破裂特征及分布进行深入探讨，进而判断盆地区构造组合发生同时破裂的可能性及条件，总结其强震响应方式，并初步探讨了几种盆地构造组合样式与地震活动强度之间的关系。得到如下认识和结论：

（1）位于鄂尔多斯西南缘弧形断裂束海原断裂带内的干盐池盆地为典型的拉分盆地构造组合：边界走滑断层、边界正断层组和内部新生断层。通过边界走滑断层和内部新生断层的古地震对比研究，结合1920年海原82级特大地震地表破裂遗迹，得出干盐池盆地构造组合的响应类型：①当沿海原断裂带发生类似1920年海原82级地震强度的特大地震时，可造成两条边界走滑断层、边界正断层组和内部新生断层同时破裂；②当沿边界走滑断裂发生震级强度略小于海原地震的大地震时，地震破裂只在盆地一侧的边界走滑断裂产生，沿内部新生断层不产生明显的地表破裂，盆地另一侧的边界走滑断裂不同时破裂或发生时间相近的触发破裂；③沿内部新生断层还可发生更小震级的中强地震，这些地震只在内部新生断层的局部段落产生明显的地表破裂，边界断层没有明显的响应。

（2）在干盐池拉分盆地的消亡过程中经历了一系列的古地震事件，其中类似1920年海原地震的较大震级事件对盆地的消亡起着积极的作用，而盆地内部新生断层的生长可能导致一些相对较小震级的中强震的发生，且该断层的生长可能为从黄家洼山南麓断层向南、西华山北麓断层逐步扩展的模式。

（3）银川盆地构造组合为边界控盆正断层（西侧贺兰山东麓断裂，东侧黄河断裂）和盆地内隐伏正断裂（银川断裂、芦花台断裂）近平行排列；物探资料揭示银川断裂和芦花台断裂于深部汇于贺兰山东麓断裂，贺兰山东麓断裂于更深处交汇于黄河断裂。银川盆地主要活动断裂古地震的对比研究揭示贺兰山东麓断裂中北段和银川断裂北段在类似1739年平罗8级地震的事件发生时两条断裂段均可能同时参与活动；各断裂南段地震复发周期较长，地震活动存在空间上在黄河断裂南段、银川断裂南段和贺兰山东麓断裂南段之间来回跳跃的特点。

（4）河套盆地内主要的活动断裂有：狼山—色尔腾山山前断裂、乌拉山山前断裂、大青山山前断裂，整体上呈右阶斜列地展布于山前，分别为3个次级盆地的边界断裂。通过主要活动断裂的古地震对比研究，结合前人对史料的分析，认为大青山山前断裂应为公元849年大地震的发震构造，而公元前7年地震有可能是沿河套断陷带的狼山山前断裂发生，且震级可能与公元849年事件相当；古地震研究还显示河套盆地主要活动断裂存在明显的相对独立的地震活动性，但不排除大青山山前断裂和乌拉山山前断裂存在同时破裂或者同时触发地震的可能性。

（5）灵丘盆地位于山西断陷带晋北张性构造区南部，盆地主要发育北东—北东东向和北西—北北西向2组断裂。通过对主要活动断裂活动性的调查及古地震研究，结合1626年灵丘7级地震实例，认为下南地断裂和华山河断裂为一组共轭型发震构造组合，发震时均同时参与活动。

（6）基于前述研究分析了鄂尔多斯周缘几种盆地构造组合型式与地震活动之间的关系：①拉分盆地内部新生断层与走滑位移量较大的一侧边界走滑断裂交汇的部位可能与大地震的孕震部位有关；而内部新生断层向前逐步扩展的前缘可能会发生一些中强地震；②平面上近平行展布、深部相交的构造组合有能力孕育大地震；③斜列展布的跨（次级）盆地的活动断裂的地震破裂可能存在尺度可变性。④盆地区交叉展布的构造组合的地震活动强度高于规模类似的构造方向发育简单的盆地。

鄂尔多斯周缘；盆地构造组合；古地震；强震响应

（作者电子信箱，李彦宝：liyanbao163＠163．com）

P315．2；

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10．3969／j．issn．0235-4975．2014．09．011