岷江上游理县晚更新世湖相沉积的年代学和地震事件初步研究

发布时间：2017-05-25 10:03

  本文关键词：岷江上游理县晚更新世湖相沉积的年代学和地震事件初步研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：古地震活动历史的连续性是将活动断裂与古地震研究应用于地震危险性预测的基础和前提。如何确保古地震记录的连续性和完整性一直是活动构造和古地震研究的难点。沉积连续的湖相地层记录了丰富的古环境信息和构造事件,有可能记录了该地区连续的古地震序列,为研究古地震提供了一个新视角。岷江上游位于青藏高原东缘龙门山断裂带,活动断裂发育,地震活动频繁。由于强烈的侵蚀作用和长期的人为破坏,很难利用探槽研究其古地震序列。野外调查中我们发现岷江上游理县杂谷脑镇保存有出露良好的连续湖相沉积,厚约23 m,且在该湖相地层中发现了液化卷曲构造、微断层、微褶皱、火焰状构造等典型古地震事件标志。因此,本文以岷江上游理县杂谷脑镇湖相沉积为研究对象,采用粒度、磁化率微观指标和震积层软沉积变形宏观指标对岷江上游理县地区湖相沉积记录进行综合分析,并利用OSL测年建立研究剖面的年代框架。初步区分了构造与气候因素对研究区沉积记录造成的影响,并初步建立了研究区地震事件序列。对岷江上游理县晚更新世湖相沉积的古地震事件进行研究,一方面可以建立岷江上游理县地区古地震事件发生序列,揭示该地区及其周边的构造活动性；另一方面,可以进一步拓展微观指标和宏观指标相结合在湖相沉积物地震信号识别和提取方面的广泛应用。本论文主要得到以下研究成果：(1)通过OSL测年方法建立了岷江上游理县杂谷脑镇湖相沉积的年代框架,得出该剖面距今约15.81-5.96 ka。(2)从研究剖面识别出28层软沉积变形构造,主要有液化脉、液化卷曲构造、火焰状构造、假结核、微断层、微褶皱及枕状构造等变形类型。根据研究区变形构造的形态特征、变形规模、空间分布、构造背景及剖面地层性质等特点,初步排除了水流作用、冰川作用和冻融作用的影响,我们认为在强烈地震构造背景下的理县湖相沉积剖面软沉积变形构造的最可能触发机制为地震。(3)通过对剖面的粒度分析,发现理县剖面粒度分布与兰州范家坪黄土剖面、叠溪新磨村剖面的粒度分布近似,有一明显的最高峰,粒径集中在10-15μm,35-45μm,表明了其为粉砂为主的风成沉积特征。根据粉尘沉积学研究,剖面中20μm的组分应为近源沉积,其随时间突然增加后逐渐减少的特征反复出现,我们认为这种显著波动主要是由于晚更新世以来的地震在研究区触发大量滑坡使粉尘物源显著增加引起的。(4)研究剖面粒度、磁化率记录突然升高缓慢降低的特征反复出现。我们将粒度、磁化率曲线与高分辨气候记录(南京葫芦洞石笋δ18O、GISP2冰芯61801进行对比,排除气候变化所致。结合研究区软沉积变形特征,我们初步推测粒度和磁化率突然变粗缓慢变细的变化特征可能揭示了研究区在15.81-5.96 ka期间发生35次地震事件,平均复发间隔为0.28 ka。15.81-14.7 ka期间,地震活动非常频繁,可能揭示了11次古地震事件,平均复发间隔0.11 ka; 14.7-9.6 ka期间,地震活动相对减弱,可能揭示了9次地震事件,平均复发间隔为0.57 ka；9.6-5.96ka期间,地震又开始频繁,可能揭示了15次地震事件,平均复发间隔为0.24 ka。将理县剖面与叠溪新磨村剖面进行对比发现,在年龄误差范围内两者可对比事件达13次。(5)通过对岷江上游滑坡成因的初步分析我们可以得出,在降雨方面,与滑坡灾害严重的尼泊尔相比,岷江上游无论是累积降雨量还是日降雨量均未达到触发滑坡的关键阈值。在坡形方面,岷江上游的滑坡不具有暴雨触发滑坡形成的坡底峡谷地形特征,而具有地震触发滑坡形成的自上而下较为平坦的坡形坡面特征。在震级大小与滑坡面积对应关系中,岷江上游大面积滑坡分布支持地震触发,与暴雨触发的局部小面积滑坡形成鲜明对比。据此,我们初步认为,岷江上游地区晚更新世以来发育的大量滑坡由降雨触发的可能性很小,绝大部分可能为地震触发。这也为我们在研究区利用粒度与磁化率微观指标反映古地震事件的机制提供了理论支撑。岷江上游地区地震频繁,地震不仅使得研究区地表和山坡上细颗粒沉积物变得疏松而易于搬运,而且导致该区发生大量新滑坡,为研究区提供大量粉尘物源,随后被风搬运到湖里沉积下来,表现为粒度突然上升。伴随着植被的恢复和河流的搬运,粉尘逐渐减少,粒度缓慢下降。因此,构造活动地区的湖相沉积物有潜力连续记录该地区的地震活动历史。同时,这也为研究亚洲粉尘沉积的来源提供崭新的视角。
【关键词】：湖相沉积 古地震 粒度 磁化率 软沉积变形 OSL测年 晚更新世 岷江上游
【学位授予单位】：中国地震局地质研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P534.631;P315
【目录】：

• 硕士论文摘要4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 前言12-19
• 1 科学问题12-14
• 2 研究现状、研究目标与技术路线14-17
• 3 论文工作量17-19
• 第一章 岷江上游区域地质地貌背景19-25
• 引言19
• 1.1 研究区自然地理概况19-22
• 1.1.1 研究区地理位置19-20
• 1.1.2 研究区地形、地貌特征20-21
• 1.1.3 研究区水文气象特征21-22
• 1.2 研究区区域构造背景22-25
• 1.2.1 研究区地层特征22-23
• 1.2.2 区域地质构造及地震23-25
• 第二章 岷江上游理县湖相沉积剖面的年代学研究25-36
• 引言25
• 2.1 研究剖面地层特征25-26
• 2.2 研究剖面的年代学研究26-36
• 2.2.1 光释光测年原理26-27
• 2.2.2 样品的采集和处理27-28
• 2.2.3 等效剂量的测量28-33
• 2.2.4 环境剂量率的测量33
• 2.2.5 测年结果及分析33-36
• 第三章 岷江上游理县湖相沉积剖面的软沉积变形研究36-51
• 引言36
• 3.1 震积层软沉积变形研究现状36-38
• 3.2 理县湖相沉积剖面软沉积变形的类型及特征38-48
• 3.3 讨论与结论48-51
• 第四章 理县湖相沉积剖面的粒度记录与地震事件研究51-61
• 引言51
• 4.1 粒度样品的采集和测试51-52
• 4.2 粒度结果分析52-53
• 4.3 研究剖面物源探讨53-56
• 4.4 粒度记录可能揭示的构造事件56-61
• 第五章 理县湖相沉积剖面的磁化率记录与地震事件研究61-68
• 引言61
• 5.1 磁化率测试61-62
• 5.2 分粒级磁化率测试62
• 5.3 磁化率结果分析62-65
• 5.4 分粒级磁化率结果分析65-66
• 5.5 磁化率可能揭示的构造事件66-68
• 第六章 岷江上游滑坡促发因素分析68-76
• 引言68
• 6.1 岷江上游降雨引起滑坡的可能性68-71
• 6.2 岷江上游滑坡形态特征71-72
• 6.3 岷江上游滑坡的空间分布支持地震促发72-74
• 6.4 讨论与结论74-76
• 第七章 结论76-79
• 1 主要结论及认识76-77
• 2 论文研究特色与创新点77
• 3 论文不足之处77-79
• 附录79-81
• 1 岷江上游历史地震目录(Ms≥4.0)79-81
• 参考文献81-95
• 致谢95-97
• 个人简介97-98

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本文编号：393373