黄土地区粒度与磁化率分层对古地震研究的意义——以山西洞峪沟黄土剖面为例

来源：地震地质杂志2015年第4期北京时间：

作者：卫蕾华, 何宏林, 蒋汉朝, 徐岳仁, 魏占玉, 高伟, 邹俊杰

单位：1. 中国地震局地质研究所, 活动构造与火山重点实验室, 北京 100029;2. 中国地震局地球物理勘探中心, 郑州 450002;3. 中国地震局地质研究所, 地震动力学国家重点实验室, 北京 100029;4. 中国地震局地震预测研究所, 北京 100036

摘要：探槽技术虽然已经发展成为古地震研究的重要手段, 结合定年技术可以识别出古地震事件与地震重复间隔, 但是仍然存在较大的不确定性和局限性。例如, 目视解译难以区分黄土沉积内部的细层理, 严重影响了古地震事件发生位置或时间的判定。如何提高古地震研究的精度和准确性, 降低古地震事件判定的不确定性, 是目前面临的一个迫切问题。山西洞峪沟剖面位于山西临汾盆地东北角, 横跨霍山山前断裂带, 不仅揭示了较好的黄土沉积序列, 还揭露了明显的地层错断事件。因此, 该剖面是一个开展高精度探槽古地震研究, 降低判定古地震事件不确定性的理想场所。根据高精度的粒度与磁化率变化曲线, 结合目视分层解译结果, 对洞峪沟黄土剖面进行了精细分层, 界定了各层的厚度和边界。依据细分层和断层两盘地层的对应关系, 将u6层沉积以来的3次断错事件的发生位置和时间作了再限定, 它们分别发生在u5-7、u4以及u2的顶部, 对应断层上盘埋深7.1m、4.7m与2.9m。根据释光测年结果以及断层上盘地层的平均沉积速率, 推测3次断错事件发生的时间分别在 (48.1±1.5)～(43.2±2.5)ka BP接近45.8ka BP、(35.0±2.4)～(30.6±1.3)ka BP接近32.8kaBP、(26.4±0.8)～(20.9±0.7)ka BP接近23.3ka BP。根据3次黄土-古土壤沉积旋回的厚度差, 判定3次地震的同震垂直位移分别为0.5m、0.4m和1.3m, 累计位移2.2m。依据高精度粒度与磁化率变化曲线的地层分层方法, 为有效降低黄土地区古地震研究的不确定性提供了一种很好的参考。

关键词：古地震研究,粒度与磁化率分析,目视分层,霍山山前断裂带,山西地堑系,

基金资助：国家自然科学基金(41372210, 41502204)、中央级公益性科研院所基本科研业务专项重点项目(IGCEA1416)和地震行业科研专项重大项目(200908001)共同资助。