榆木山北緣斷裂古地震特征研究

金 卿 何文貴 史志剛 袁道陽

1)中國地震局蘭州地震研究所，蘭州 730000

2)中國地震局地震預測研究所蘭州科技創(chuàng)新基地，蘭州 730000

榆木山北緣斷裂古地震特征研究

金 卿1，2)何文貴1，2)史志剛1，2)袁道陽1，2)

1)中國地震局蘭州地震研究所，蘭州 730000

2)中國地震局地震預測研究所蘭州科技創(chuàng)新基地，蘭州 730000

榆木山北緣斷裂位于祁連山主體山系以北的榆木山北部邊緣。斷裂活動形成一系列沿山前發(fā)育的斷層陡坎。通過探槽剖面對發(fā)生在該斷裂帶上的古地震事件進行了分析，大致可以確定全新世以來的2次古地震事件。事件Ⅰ的年代為距今(4.066±0.086)ka;事件Ⅱ為距今(6.852±0.102)ka至(6.107 ±0.082)ka之間。該斷裂的最后一次古地震事件發(fā)生在距今(4.066 ±0.086)ka，并非公元180年表氏72?級地震的發(fā)震斷裂。

榆木山北緣斷裂 古地震 河西走廊 公元180年表氏72?級地震

0 引言

位于青藏高原北部的河西走廊地區(qū)是青藏高原構造變形和向北推擠的最前緣，是青藏高原北部邊緣新構造和活動構造的變形特征記錄較為敏感的部位(Tapponnier et al.，1990)。榆木山是祁連山主體山系以北的河西走廊中段的一座突出的隆起山系。在榆木山北部邊緣發(fā)育的榆木山北緣斷裂全長約60km，NWW向延伸，為逆沖兼具左旋走滑斷裂。

但現(xiàn)在不管怎么說，麻糍娶的是外鄉(xiāng)人，而且最讓人無話說的是，現(xiàn)在我們嶺北鎮(zhèn)的人與外鄉(xiāng)人結親的是越來越多，這樣就更沒話講了。所以，只能講麻糍啊，老來得子啊什么的。既算不上得罪他，也算不上恭維他。而麻糍呢，一只耳進一只耳出，你們愛怎么說怎么說。所以，大家更是叫他麻糍了——軟乎么，好說話呀。

前人對榆木山北緣斷裂有過一些研究(虢順民等，1991)。早期，李玉龍等(1988)認為榆木山北緣斷裂性質以逆掩斷層為主，在全新世無顯著活動，斷層最新活動亦即最近一次古地震在晚更新世末期。Tapponnier等(1990)、國家地震局地質研究所等(1993)研究認為，榆木山北緣斷裂是全新世活動斷裂，而且是公元180年表氏7?級地震的發(fā)震斷裂。但鄭文俊等(2009)詳細考察后認為，河西走廊中段北側的合黎山南緣斷裂存在長達60km的地震地表破裂帶，根據探槽開挖和年代測試結果，推測這才可能是公元180年表氏地震破裂帶。

筆者在2010年5—6月間對榆木山地區(qū)進行了野外考察，取得了一些該地區(qū)構造活動性的證據。本文根據野外考察結果，選取位于榆木山北緣斷裂中段梧桐泉西的2個古地震剖面，對榆木山北緣斷裂的古地震特征進行分析和討論。

1 斷裂的空間展布及斷錯地貌特征

榆木山北緣斷裂展布在榆木山隆起帶北部邊緣洪積扇上，沿山體邊緣呈NWW至NW向延伸，斷裂西起元山子，向東經苦水溝、蘆泉河、梧桐泉、石炭溝、西大口，止于梨園河口，全長約60km(圖1)，總體產狀為275°～300°/SW∠43°～61°(國家地震局地質研究所等，1993;邊慶凱等，2003)。

圖1 榆木山北緣斷裂衛(wèi)星影像圖及地質構造簡圖Fig.1 Satellite image and simplified geologicalmap of the northern Yumushan active fault.

根據榆木山北緣斷裂的構造地貌特征及活動性將該斷裂分為以下3段:

(1)西段(F1-1):元山子至蘆泉河，斷裂走向280°，延伸約10km。陡坎多在山前分布，且發(fā)育不明顯，山前線呈舒緩波狀，斷錯Ⅱ級階地。在剖面上，斷裂南側抬升，北側下降，形成正向陡坎，坎高3～4m。在平面上，可見沖溝左旋，最小左旋量15m，最大處可達50m。

家長樹立科學的親子閱讀觀是提升親子閱讀價值的前提條件，學?？梢匝堥喿x專家進校，為家長提供科學的親子閱讀理念，指導家長如何進行親子閱讀，以及真正理解親子閱讀的內涵與價值。學?？蓪ｉT設置親子閱讀區(qū)域，把優(yōu)秀的家教讀本推薦給家長，供家長和孩子一起閱讀。通過家校合作，讓家長深刻體會到優(yōu)質的親子閱讀活動應該是父母不斷激發(fā)孩子的閱讀興趣，豐富孩子的閱讀體驗，給孩子提供觀察、提問、思考和表達的機會，并和孩子展開交流與探討，豐富他們的思想情感，鍛煉語言及思維能力，增進家長與孩子的親子關系，讓孩子在親子閱讀過程中感受關愛，體驗快樂。

(2)中段(F1-2):蘆泉河至九個泉，斷裂走向280°～300°，延伸約18km。陡坎遠離山前，發(fā)育在臺地的邊緣，斷錯Ⅱ級階地，斷層陡坎高度大。此段斷層活動性最強，向兩側斷層活動性呈減弱趨勢。

采用漂浮育苗方式育苗。適宜的基質配方為泥炭土75%，珍珠巖12.5%，蛭石12.5%。播種時間為2月中旬左右。對棚室、育苗池、育苗穴盤等設施消毒滅菌后，按照種子∶浮沙∶燒磚灰=1∶5∶10的比例混合播種。穴播的播種量每穴控制在4～8粒。播種前2～3天注入池水，池水深5厘米左右，然后關閉棚室進行增溫，溫度控制在25～28攝氏度，最高溫度不超過32攝氏度，播種到出苗期間濕度保持85%左右。池水要使用潔凈的地下水或飲用水，酸堿度(pH)值以6.5～6.8為宜，并用硫酸銅進行殺菌[9]。

在梧桐泉西，陡坎遠離山前發(fā)育，形態(tài)清晰、連續(xù)，走向280°，延伸約1.2km，坎高約3.5m。沿斷裂可見沖溝左旋，左旋量最小4m，最大37m。

(3)東段(F1-3):排路口至梨園小口子，斷裂走向300°～330°，由NWW向轉為NW向，延伸約30km。在洪積扇上的陡坎以斷續(xù)分布為特征，自西向東陡坎形態(tài)由低緩至高陡。

在風山口，陡坎形態(tài)清晰，斷裂斷錯Ⅱ級階地;在大磨河處，山前同時發(fā)育2級陡坎，坎高分別為4m和1.6m;向東南可見高約2m的低緩陡坎;在梨園河口處，陡坎規(guī)模較大，坎高達22m(圖2)。

另外，我們在野外對一些段落的陡坎進行了實測(圖3)，各陡坎在斷裂帶上的位置見圖1。

2 古地震特征分析

通過遙感解譯和野外地質調查，發(fā)現(xiàn)榆木山北緣斷裂中段活動較為明顯，其運動學特征主要表現(xiàn)為以逆沖為主兼具左旋走滑。我們此次考察了整個榆木山北緣活動斷裂。在梧桐泉西Ⅱ級階地上發(fā)育一段NWW向延伸、高1～3.5m的斷層陡坎。為了研究該斷裂的古地震特征，我們在此處開挖了2個古地震探槽，二者相距約400m，并采集泥炭樣品進行14C測年，用于確定古地震發(fā)生的時間。探槽剖面顯示斷裂新活動明顯，斷錯了全新世地層，存在多次古地震事件。現(xiàn)將各探槽剖面特征簡述如下。

式中*表示卷積運算符，在實際光學測量中，常用二維高斯函數(shù)表示光學成像系統(tǒng)的點擴散函數(shù)h(x,y,di)，即

2.1 古地震探槽剖面Ⅰ(TC-1)

①地表黃色粉砂土層，層厚為15～20cm，疏松多孔，夾有植物根系，分布均勻;

分類規(guī)劃思想。此種思想就需要學生分類整理已經掌握的數(shù)學概念，緊握數(shù)學對象中共同的特點與相似點，對其進行分類記憶，整理歸納較為零散的數(shù)學知識，全面對數(shù)學知識進行了解。

該剖面(39.25837°N，99.61670°E)位于榆木山北緣斷裂梧桐泉西Ⅱ級階地上，斷裂在此處形成明顯的斷層陡坎，NWW向延伸，坎高3.8m，在此處利用挖掘機開挖了一個長9m、寬3.5m、高4m的探槽，剖面地層描述如下(圖4):

②次生黃土層，層厚約30cm，最大厚度可達50cm;該層土質堅硬，少有植物根系，與上覆層①界限明顯;

③黃土夾礫石層，該層中夾有個別礫石，礫石粒徑2～5cm，僅在斷層下盤出現(xiàn)，厚度不穩(wěn)定;

不失一般性,假設它染2。首先來染v1,v5,v7,用來染vi(i=1,5,7),不失一般性,假設它們分別染2、3、2。再來染v2、v4、v6、v8,對這4個點進行正常染色。假設這4個點全染1,則改染v5。由于v5為窮點,因此 為5--點,若的其它4個鄰點中染1 的個數(shù)≤2,則可將v5由顏色3改染為1,從而用3染v。 若的其它4個鄰點中染1的個數(shù)為3個,則可用這4個鄰點中缺失的顏色來重染(這種缺失的顏色為2或3),再用1重染v5，從而用3染v。假設這4個點中染顏色1 的個數(shù)≤3,則可直接用1來染v,得到G 的一個(3,0,0)-染色,矛盾。

剖面上可見2條斷層，皆為向南傾斜、傾角較緩的逆斷層，都斷錯層③，被層②覆蓋，應當是同一次地震事件形成的。F1產狀為310°/SW∠21°，被錯斷的最新地層③頂部的14C樣品測年結果為距今(6.852±0.102)ka，在蓋層層②的底部采14C樣品，測年結果為距今(6.107±0.082)ka;F2產狀為310°/SW∠18°。2條斷層穿過相同地層，地層產生拖曳現(xiàn)象，顯示斷層由SW向NE方向逆沖，測年結果揭示了此次古地震事件，其活動發(fā)生在距今(6.852±0.102)ka至(6.107 ±0.082)ka之間。

⑤青灰色粗砂夾礫石層，礫石粒徑＞10cm，分選差，磨圓差，該層在斷層上盤有拖曳彎曲，層厚20～30cm，屬沖洪積成因;

BIAN Qing-kai，ZHANG Pei-zhen，SU Xiang-zhou.2001.The tectonic topography feature of the faults in north Yumushan Mountain and its faulting activity［J］.North China Earthquake Sciences，19(3):41—49(in Chinese).

圖3 榆木山北緣斷裂陡坎實測剖面Fig.3 The scarp profiles at the northern Yumushan active fault.

圖4 古地震探槽剖面ⅠFig.4 Section Ⅰ of the paleoearthquake profile.

⑦青灰色砂礫石層，粒徑1～2cm，層厚約20cm，具水平層理，屬沖洪積成因;

當釬縫寬度逐漸增大時，析出的Fe-Co相固溶體也隨之減少，并且只在釬料的界面區(qū)形成，冶金結合能力較好，殘余應力也逐漸得到更好的釋放。但釬縫寬度過大時，由于Fe和Co元素需要長程擴散才能形成Fe-Co相固溶體，因此固溶體的量較少，冶金結合能力也較弱，焊件在受壓時，容易在釬縫處斷裂。最后確定Cr12鋼和YG8硬質合金的真空釬焊最佳參數(shù)為：采用CuMnCo釬料，在1 070 ℃溫度下，釬縫寬度控制在0.1 mm，所得到的焊件抗彎強度最高，組織性能最好。

④青灰色碎石層，礫石粒徑1～2cm，分選性一般，磨圓較差，呈次棱角狀，最厚可達1m多。粗砂層與礫石層互層，層理清晰，近于水平，屬沖洪積成因;

2.2 古地震探槽剖面Ⅱ(TC-2)

該剖面(39.26010°N，99.61304°E)位于榆木山北緣斷裂梧桐泉西Ⅱ級階地上，斷裂在此處形成明顯的斷層陡坎，坎高約4m，利用挖掘機在此處開挖了一個長12m、寬3.5m、高4m的探槽，剖面地層描述如下 (圖5):

圖5 古地震探槽剖面ⅡFig.5 Section Ⅱ of the paleoearthquake profile.

①地表黃褐色粉砂土層，層厚10～20cm;疏松多孔，夾有植物根系，分布均勻;

例如，對“基因重組”的概念，學生可從“基因重組的原因(實質)”的筆記，了解基因重組發(fā)生的“時間、結果和發(fā)生的生物類群與意義”,從而實現(xiàn)對“基因重組”概念的基本理解。

最后一次古地震事件發(fā)生在距今(4.066±0.086)ka與公元180年表氏7?級地震的發(fā)生時間不相符，且斷裂帶上不存在地震地表破裂帶，因此認為榆木山北緣斷裂不是180年表氏7?級地震的發(fā)震斷裂。

③黃土夾礫石層，層中夾個別礫石，礫石粒徑1～3cm，僅在斷層下盤出現(xiàn);

④青灰色砂礫石層，礫石粒徑1～2cm，次棱角狀;粗砂層與礫石層互層排列，具有平行層理，層厚20～30cm，屬沖洪積成因;

⑤黃土夾礫石層，礫石粒徑4～7cm，次棱角狀，分選差，斷層附近拖拽明顯，層厚20～30cm，屬沖洪積成因;

⑥青灰色粗砂礫石層，礫石粒徑3～5cm，最大粒徑可達10cm以上，層厚30～40cm，具水平層理，屬沖洪積成因;

根據產權特性，王名（2002年）首次提出“公共財產”和“公益產權”的概念。其中，公益財產是有別于國有資產、集體資產的，基于公益捐贈而形成的社會公共財產；公益產權是公益財產的權屬關系，以基金會為例，捐贈行為一旦成立，就形成“三權分離”的特殊產權形式：委托人享有對捐贈財產的委托權；受托人承擔對受贈財產的受托責任；受益人享有對受贈財產的最終受益權。王名（2013）進一步闡釋了公益產權的本質特征在于“三權分離”以及由此帶來公益財產的所有者缺位、使用權受限、無自由轉讓權等特征。

⑦青灰色砂礫石層，粒徑1～2cm，粗砂層與礫石層互層排列，未見底界，屬沖洪積成因。

剖面上可見3條斷層，皆為逆斷層。斷層F1產狀為260°/SW∠30°，斷錯最新地層為層③，其14C樣品測年結果為(8.382±0.074)ka，被層②所覆蓋;斷層 F2產狀為260°/SW∠28°，斷錯至層⑥，推測斷至層④下，時代應老于層③(8ka);斷層F3產狀為285°/SW∠19°，斷錯最新地層為層②，其14C樣品測年結果為(4.066±0.086)ka。3條斷層所穿過地層均在斷層上盤產生拖曳現(xiàn)象，顯示斷層由SW向NE方向逆沖，揭示了2次古地震事件，根據測年結果可以得出古地震事件的年代分別為事件a距今(8.382±0.074)ka;事件b距今(4.066±0.086)ka。

3 古地震活動特征

通過上述2個古地震探槽分析結果，可以分析出2次古地震事件，分別為:事件Ⅰ為距今(4.066±0.086)ka;事件Ⅱ的年代為距今(6.852 ±0.102)ka至(6.107 ±0.082)ka之間。陳柏林等(2007)研究認為榆木山北緣斷裂在3～5ka前發(fā)生過一次古地震，這與我們所得到事件Ⅰ的發(fā)生時間相吻合。另外，探槽剖面Ⅱ中F1斷層所揭示的事件發(fā)生在距今(8.382±0.074)ka至(4.066±0.086)ka之間，推測此次事件可能與事件Ⅱ為同一事件。最后一次古地震發(fā)生時間為距今(4.066 ±0.086)ka，離逝時間約4ka。

4 公元180年表氏7?級地震發(fā)震斷裂討論

在公元180年，高臺地區(qū)發(fā)生過表氏72?級地震，前人對于此次地震的發(fā)震斷裂有過較多的探討。Tapponnier等(1990)從榆木山北部地區(qū)活動斷層的活動性證據入手，確定了榆木山北緣斷裂的晚新生代新構造活動性，并認為梧桐泉寺西的近EW向延伸的陡坎即為該次地震的發(fā)震斷裂;國家地震局地質研究所等(1993)認為在梧桐泉西1km處的洪積扇上分布的地震鼓包及形變帶是公元180年表氏72?級地震時形成的。但是鄭文俊(2009)經過詳細考察發(fā)現(xiàn)，河西走廊中段北側的合黎山南緣斷裂存在長達60km的地震地表破裂帶，根據探槽開挖和年代測試結果，推測可能為180年表氏地震的地表破裂帶。

⑧青灰色砂礫石層，粒徑0.5～1cm，分選好，磨圓度好，為次圓狀，未見底;具有清晰的近水平層理，屬沖洪積成因。

通過筆者對榆木山北緣斷裂的考察，根據古地震探槽內古地震事件的14C樣品測年結果及對斷層陡坎的年代計算綜合分析，確定最近一次古地震事件發(fā)生的年代為距今(4.066±0.086)ka，這與表氏地震的發(fā)生時間相差甚遠;另外從斷裂斷錯地貌來看，沿榆木山北緣斷裂帶陡坎都發(fā)育在高階地或高洪積扇上，并未發(fā)現(xiàn)地震地表破裂帶，因此認為榆木山北緣斷裂不是180年表氏72?級地震的發(fā)震斷裂。

5 結論

根據對榆木山北緣斷裂較詳細的航衛(wèi)片解譯及野外追蹤考察認為，榆木山北緣斷裂長度約60km，NWW向延伸，斷裂表現(xiàn)出明顯的全新世晚期活動特征，選擇典型地段進行探槽開挖，對斷裂的新活動性及古地震特征有了初步的認識。

經對榆木山北緣斷裂的古地震對比研究，初步確定了2次古地震事件，分別為:事件Ⅰ距今(4.066 ±0.086)ka;事件Ⅱ距今(6.852 ±0.102)ka至(6.107 ±0.082)ka之間。

政工工作對于事業(yè)單位的整體發(fā)展推進作用也尤為顯著。因此，盡早完善事業(yè)單位政工工作，進一步加大政工工作對于事業(yè)單位發(fā)展的推動作用，并更大程度提升事業(yè)單位整體員工的政治道德素養(yǎng)高度與單位凝聚力與核心競爭力。

②次生黃土層，含粗砂，層厚10～30cm，較為疏松;

由于探槽數(shù)量偏少，加之探槽剖面中古地震期次較少及存在測年誤差等原因，對確定的古地震事件可能會存在一定的不確定性或遺漏，有待今后進行古地震大探槽的開挖研究加以解決。

第一，依據現(xiàn)實存在的后果追溯前因。依據現(xiàn)實存在的后果追溯前因，便會因為有現(xiàn)實中的實物而讓人相信確有此事。比如，有火山，但火山是怎么來的，近代科學才給出了地理學的解釋，但在古代，人們說是太陽之子摔到地上，是一種任意因果的解釋。

致謝14C樣品由蘭州大學地理系14C實驗室測定，表示謝意。

邊慶凱，張培震，蘇向洲.2001.榆木山北緣斷裂的構造地貌特征與斷層活動性［J］.華北地震科學，19(3):41—49.

⑥黃色粉砂層，夾小礫石，層薄，斷層附近地層有拖曳彎曲，層厚10～20cm;

陳柏林，王春宇，宮紅良，等.2007.關于河西走廊盆地榆木山北緣斷裂晚第四紀活動特征的新認識［J］.地質通報，26(8):976—983.

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甲組 40 例患者年齡為 39～78（56.62±2.73）歲，男女分別為 33例（82.50%）、7例（17.50%）例；病理類型：鱗癌22例，腺癌13例，其他5例；TNM分期：Ⅱ期5例，Ⅲ期25例，Ⅳ期10例。

李玉龍，邢成起.1988.河西走廊地質構造基本特征以及榆木山北麓與黑河口上龍王活斷層研究［J］.西北地震學報，10(2):35—47.

如圖1所示，水源從進水管進入，由于水流量較大，當水流進到筒體沖擊筒體底板再反沖到過濾鋼板，這樣就形成翻滾式［4-5］的水流，形成“旋渦”式的水源，由于水流翻滾不斷，過濾鋼板傾斜放置，翻滾水流不斷“沖洗”過濾鋼板，這樣就形成了一個水流內循環(huán)，起到自我清洗過濾鋼板作用，并且水中的雜質，比如樹葉、樹枝等雜質基本都漂浮在水表面，過濾板上部三分之一沒開孔就阻止了雜物通過過濾鋼板，由于有2層過濾板并且錯開布孔，這也進一步攔截了雜質，當清水泵停止運行時，定期打開排污閥，打開進水管閘閥，筒內雜物順著水流全部排出［6］。

LIYu-long，XING Cheng-qi.1988.Research on the fundamental characteristics of the geological structures of the Hexi Corridor and the active faults of the northern and eastern flank of the Yumushan Mountain［J］.Northwestern Seismological Journal，10(2):35—47(in Chinese).

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PALAEO-EARTHQUAKE STUDY ON THE NORTHERN YUMUSHAN ACTIVE FAULT

JIN Qing1，2)HEWen-gui1，2)SHIZhi-gang1，2)YUAN Dao-yang1，2)
1)Lanzhou Institute of Seismology，China Earthquake Administration，Lanzhou 730000，China
2)Lanzhou Base of Institute of Earthquake Prediction，China Earthquake Administration，Lanzhou 730000，Chian

The northern Yumushan Fault located on the northern flank of Qilian fold system is an active fault in Holocene.The fault is about60km long，trending NWW.It is a trust faultwith left-lateral strike-slip component.The activity of the fault produced a series of scarps along the mountain front.The fault zone is divided into three segments，and themiddle part is themostactive.In this paper，palaeo-earthquake events on the fault are studied.With the study of trench profiles，two palaeo-earthquake events are determined.Event I occurred at 4.066 ± 0.086ka BP，and event II is between 6.852 ±0.102ka BP and 6.107 ± 0.082ka BP.The last palaeo-earthquake event on this fault occurred in 4.066 ±0.086ka BP.So，the northern Yumushan Fault is not the seismogenic fault of the M 72?Biaoshi earthquake of180 AD.The elapse time from the latesteventhas been 4000yr，so the possibility of generating destructive earthquake in future should be recognized sufficiently.

Northern Yumushan Fault，palaeo-earthquake，Hexi Corridor，the M 72? Biaoshi earthquake in 180 AD

P315.2

A

0253-4967(2011)02-0347-09

10.3969/j.issn.0253-4967.2011.02.008

2011-02-27收稿，2011-05-13改回。

國家自然科學基金(40872132)和中國地震局中國大陸7級以上大震危險區(qū)預測項目共同資助。

金卿，女，1984年生，2006年畢業(yè)于中國石油大學(華東)資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)在中國地震局蘭州地震研究所攻讀構造地質學碩士學位，主要從事活動構造方面的研究工作。E-mail:jinqing_1219@163.com。