华北典型正断层崖晚第四纪以来的暴露历史及其与地貌沉积记录的对比

利用各种可能的技术手段恢复断层晚第四纪以来的活动历史是建立断层活动模型、评估断层发震能力和预测断层未来行为的前提和基础.基于原地宇成核素暴露测年的古地震识别技术为重建正断层崖暴露历史提供了强大的工具.本项目拟以大青山山前断裂和蔚广盆地南缘断裂为研究区,对发育于碳酸盐岩地层上的正断层崖进行详细野外踏勘和比对;选择3-4个擦痕保存良好、暴露历史相对简单的断面,根据断层崖表面形态特征和表层岩石地球化学组成的变化划分暴露事件的期次;在此基础上有针对性地使用Cl-36暴露测年确定事件的绝对年代,恢复断层运动历史和古地震记录(包括时间、期次和断距);并与传统地貌沉积方法获得的断层活动记录对比,分析不同来源断层活动信息之间的异同及原因,以期更全面地恢复目标断层特定段落运动历史.此项研究有助于活断层理论与实践水平的提高, 也有利于Cl-36测年技术在未来活断层探测中的推广.

通过对鄂尔多斯周缘活动断裂系北部和西北部伸展构造体系的地貌学、地质学和年代学调查与研究，系统采集基岩正断层崖剖面7处，已获3处断层崖核素浓度剖面，共10Be样29个，36Cl样32个。其中狼山口剖面和沙尔沁剖面大体显示核素浓度与断层崖高度正相关，合乎断层崖演化特征；根据最老年龄模式，坡长约3.6m的狼山口断层崖10Be年龄剖面显示MIS 3以来至少有两次古地震事件记录，坡长约14m的沙尔沁断层崖36C年龄剖面则显示晚全新世以来至少有过两次古地震事件。与之相反,古城剖面原地宇成核素10Be浓度大致随高度增加而降低，指示陡崖遭受过强烈风化剥蚀作用。另外，为进一步检验基岩表面36Cl暴露测年技术的适宜性，对云贵高原3个石林柱体(25个样品)的36Cl暴露年代研究揭示它们经历了大致相似的刻蚀过程。这些工作为进一步利用宇成核素测年技术重建基岩陡崖剥露历史提供了可供借鉴的思路和方法，也为区域地震危险性和地貌发育演化提供了新的基础资料。