六盤山斷裂中南段GPS形變特征與地震危險背景研究?

杜 方聞學澤梁明劍龍 鋒吳 江四川省地震局，成都 6100412）中國地震局地質研究所，北京 100029

六盤山斷裂中南段GPS形變特征與地震危險背景研究?

杜 方1）聞學澤1，2）梁明劍1，2）龍 鋒1）吳 江1）
1）四川省地震局，成都 610041
2）中國地震局地質研究所，北京 100029

?基金項目: 中國地震局地震行業科研專項（20140823）資助。

利用南北地震帶北段的區域GPS資料，結合區域的地震構造以及中小地震活動等信息進行分析，研究六盤山斷裂帶區域的地殼形變特征，探討引起區域地殼形變的斷裂帶構造活動，并由此認識六盤山斷裂帶地震危險背景。主要結果表明：

六盤山斷裂帶中南段是青藏塊體與華北塊體之間的邊界型活動斷裂帶。在固原以南走向NNW-近SN向，由六盤山西麓、六盤山東麓和小關山斷裂組成，屬于以逆沖型活動斷裂帶，南段走向NW，由桃園-龜川寺、固關-寶雞和隴縣-岐山-馬召等斷裂組成，表現出以左旋走滑為主。六盤山斷裂中南段屬于六盤山弧形逆—走滑構造區和隴中盆地構造區的東南分界帶。

六盤山弧形逆-走滑構造區以廣義海原-祁連山活動斷裂帶為主中央斷裂帶，在北東側有多條斷裂構成一組向北東方向凸出和彎曲的弧形逆走滑活動斷裂系統；在南東段的六盤山地區（固原—隴縣之間）的斷裂活動轉為以逆沖為主。隴中盆地構造區位于廣義海原-祁連山斷裂、六盤山斷裂與西秦嶺北緣斷裂之間，區內主要發育有多條北西西和北北西向的斷裂帶。其中，北西西向斷裂以逆-左旋走滑活動為主，而北北西向弧形斷裂帶以逆沖運動為主，伴有斷裂擴展褶皺等變形。

六盤山斷裂帶中段存在地震空區或者破裂空段。斷裂帶北段及其附近曾發生1219年固原7級地震、1306年固原7級地震和1622年固原北7級地震等；斷裂帶南段是公元600年天水-隴縣間地震的發震斷裂，其震級有可能大于現行地震目錄所給出的61/2級地震；斷裂帶中段的隆德-隴縣之間，歷史上無強震與大地震記載，屬于地震空區或者破裂空段，長約70 km。

跨越六盤山斷裂帶中南段的GPS剖面顯示斷裂閉鎖特征。根據GPS站速度剖面，在六盤山斷裂帶西側地區，存在垂直于斷裂帶走向的、由西向東的地殼橫向擠壓縮短作用以及平行于斷裂帶的水平左旋剪切作用，但至六盤山斷裂帶，變形顯著變小。其中，斷裂帶西側100～250 km處的水平縮短速率約為3 mm/a，(0～100) km處已減小到約0.5 mm/a，而六盤山斷裂帶東側地區（鄂爾多斯地塊）幾乎無變形作用；平行斷裂的水平角變形速率在斷裂帶西側約為4.0×10-9/a，而至斷裂帶東側也幾乎無變形。這種地殼形變圖像與2008年中國四川汶川8.0級地震之前橫跨龍門山斷裂帶的地殼形變圖像相似，反映六盤山斷裂帶中南段業已處于閉鎖狀態，顯示具有顯著的應變積累。

六盤山斷裂帶中南段區域顯示現代地震活動性異常區。現代地震分布顯示至少從1980年以來，斷裂帶中南段地區存在ML≥2.5地震的稀疏段或者平靜段，六盤山西麓斷裂很少發生ML≥2.5地震；東麓斷裂存在ML≥2.5地震分段性活動；斷裂帶中南段區域ML≥2.5地震主要集中在小關山斷裂的東側，反映出六盤山斷裂帶中南段斷層面的閉鎖狀態，存在較高應力應變積累。