这篇短文主要记录前些日子在新疆实地考察1985年Mw 6.9乌恰地震造成地表破裂的学习心得,在此特别感谢给我提供各种指导的老师们。由于笔者为地球物理出身,地质知识十分匮乏,因此也记录一下这次考察学到的一些地质知识,以备来日用上。
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1985年乌恰地震发震区域风光,茫茫大戈壁
1985年8月23日20时41分58秒,在新疆维吾尔自治区乌恰县与疏附县交界处的戈壁滩上,发生了Mw 6.9地震(面波震级7.4级)。该地震造成了64人死亡,200人受伤,直接经济损失近亿元。
该地震发生区域在大构造背景上属于:南天山-塔里木-帕米尔高原的汇聚地带(见下图),其地壳尺度的能量积累迅速,强震活跃。
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据(赫洪哲等, 2024)
1985年乌恰地震的发震断层为托姆洛安断层,据目前的认识,该地震造成的地表破裂长度约为22公里(见下图),最大垂直位错近2米,最大水平位错近1.5米,因而其震源机制应该为逆冲兼走滑。
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据(赫洪哲等, 2024)
下面展示实地看到的地表破裂:
(1)在实地考察之前,借助卫星影像,可快速确定地表破裂位置(见下图),如识别断层陡坎。
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(Ainscoe, 2018)
(a)图中倒三角为地表破裂位置,与地震前影像(b)对比,可清晰识别连续的断层陡坎。
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据(Ainscoe, 2018)
(2) 到达现场,仔细搜寻,若为鹅卵石,断层区域的鹅卵石长轴方向由于被断层错动,与周围正常沉积的不同。
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同时,在识别到的地表破裂周围,若为逆冲断层,可能有明显的断层陡坎,这预示着该地区发生过多次大地震,每次都让陡坎高度增加一些。
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约2米高的断层陡坎,暗示着此处发生过多次大地震
(3) 若能幸运找到沉积完整的区域,可挖地震探槽,积累一手数据,进行古地震研究,如地震复发周期,位错大小,断层几何(倾角)研究等。
探槽位置选取也得结合卫星影像(上帝视角),选择合适位置(沉积物能保存,不会剥蚀掉的区域)。道理很简单,去实地考察(蚂蚁视角),哪都一样,很难看出差异与区别,因而很难确定好的位置。
下面展示非常漂亮的地震探槽剖面,断层位置非常清晰:
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上图展示了大概9次大地震事件,不知各位读者看出来了几次?
这充分说明该地区,强震活跃啊。
展示一下地震探槽全貌:
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论文上看到的断层模型:主滑移带—断层核—损伤带。
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改自(Cocco et al., 2022)
实地看到的断层核:
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再展示一下漂亮的地震断层剖面:
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总之,这次实地考察给我最大的感受就是:有了卫星影像,搞地质跑野外,有了强有力的针对性。真是科技改变世界。
参考文献
赫洪哲, 李涛, 陈杰, & 钱黎. (2024). 先存构造对 1985 年 8 月 23 日新疆乌恰 Mw 6.9 地震地表破裂几何形态和变形样式的制约.地球科学,49(2), 511-521.
Ainscoe, E. (2018).Earthquakes and active faults in Central Asia(Doctoral dissertation, University of Oxford).
Cocco, M., Aretusini, S., Cornelio, C., Nielsen, S. B., Spagnuolo, E., Tinti, E., & Di Toro, G. (2023). Fracture energy and breakdown work during earthquakes.Annual Review of Earth and Planetary Sciences,51, 217-252.
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