松散沉积物断层崖形态演化对重复强震活动响应研究

Tectonic landforms generated by surface-ruptured earthquake contain abundant information about earthquake. Due to lack of fine researches of landform evolution and deep understanding of interactions among topographic feature, strong earthquake and surface processes, it has been important and difficult in the active tectonic to extract the information of earthquake from various tectonic landforms. Our present proposal will focus on the fault scarp in unconsolidated sediment, and deals with the response from the morphology of fault scarp to multiple surface-ruptured earthquakes using numerical analysis. The corresponding relationship between the morphological characteristics of fault scarp and the information of strong earthquake will finally be obtained by comprehensive analysis of fault scarp model. Next, we choose the thrust fault of Dushanzi, Northern Tianshan and the eastern piedmont normal fault of Helanshan as study faults. On the basis of high-resolution three-dimensional topography data and the morphology evolution model of fault scarp in unconsolidated sediment as reference, The information of strong earthquakes will identify and extract from the morphological characteristics of fault scarps, and the distribution of single-event vertical displacement along fault will be obtained, which provide scientific evidence in the studies of earthquake rupture pattern and the estimate of seismic hazard.

强震活动相关构造地貌蕴含着丰富的强震活动信息。由于缺乏构造地貌演化过程的精细研究，以及对地貌形态特征与强震活动、地表过程的相互作用的理解，如何从类型多样、形态复杂的构造地貌中识别和提取强震相关信息一直是活动构造研究的重点和难点。本申请以断层倾向滑动形成的松散沉积物断层崖为研究对象，从断层崖形态演化理论分析及其模型入手，利用数值模拟方法探索松散沉积物断层崖形态对重复强震活动的响应，理解断层崖形态特征与强震活动信息的对应关系。在此基础上，以天山北麓独山子逆冲断裂和贺兰山东麓断裂为研究区，基于高精度三维地形地貌数据，参考松散沉积物断层崖形态演化模型，根据断层崖形态特征识别断裂带上的强震活动信息，获取详细的同震位移分布，为断裂带的强震复发模式和地震危险性预报提供科学依据。

强震活动相关构造地貌蕴含着丰富的强震活动信息。由于缺乏构造地貌演化过程的精细研究，以及对地貌形态特征与强震活动、地表过程的相互作用的理解，如何从类型多样、形态复杂的构造地貌中识别和提取强震相关信息一直是活动构造研究的重点和难点。本项目以断层倾向滑动形成的松散沉积物断层崖为研究对象，从断层崖形态演化理论分析及其模型入手，利用数值模拟方法探索松散沉积物断层崖形态对重复强震活动的响应，理解断层崖形态特征与强震活动信息的对应关系。在此基础上，以天山北麓独山子逆冲断裂和贺兰山东麓断裂为研究区，基于高精度三维地形地貌数据，参考松散沉积物断层崖形态演化模型，根据断层崖形态特征识别断裂带上的强震活动信息，获取详细的同震位移分布，为断裂带的强震复发模式和地震危险性预报提供科学依据。. 本项目获得如下成果：（1）利用机载激光雷达技术和无人机航空摄影测量技术获取研究区断裂带高精度高分辨率地形地貌数据，为本项目研究及今后地震相关构造地貌研究提供高质量基础数据；（2）建立基于三维地形数据的断层陡坎识别、地形剖面提取与形貌分析的方法和数据处理流程，并编写断层陡坎形貌提取和分析软件；（3）分析独山子逆冲断裂带和贺兰山东麓断裂带的断层陡坎形貌特征，获取断裂的位移分布特征。通过分析位移的丛集特征和位移分布样式，获取目标断层的古地震事件及其同震位移分布、断层生长模式和关联过程等，并对断裂的地震危险性进行评估。. 该项目的意义在于通过松散沉积物断层崖形态特征演化模型的研究，结合野外实测高精度断层崖数据，获取断裂带的强震活动信息，既有理论模型的研究，也有现实数据的应用。