关键词:
新保安-沙城断裂带
1720年M6(3/4)沙城地震
遥感解译
三维地质建模
摘要:
怀涿盆地位于冀西北张家口市,是京津冀协同发展规划建设的重点地区,盆地位于华北地震构造活跃带和张家口-渤海活动构造带的西北段,活动断裂发育,历史上多次发生强震,其中1720年M6(3/4)沙城地震对区域社会经济及文化遗产造成严重破坏,开展沙城地震的发震构造研究对了解怀涿地区孕震环境,以及后续工作的开展有重要的理论意义和实用价值。
本研究以三维地质建模为核心技术,综合地质调查、遥感解译、地球物理探测及历史地震资料,系统分析沙城地震的发震构造特征,取得了以下主要结论和认识:
(1)基于体模型方法构建三维地质结构模型,融合小震精定位和速度结构等数据,刻画断裂深部几何形态及速度结构特征。研究发现,震源区位于壳内低速体与高速体过渡带,地震活动受正断层与走滑分量共同控制,震源深度集中于5–18 km,与区域地壳脆性破裂特征一致。
(2)通过高分辨率遥感影像解译断裂地貌,结合野外调查,验证新保安-沙城断裂(走向110°,倾向SW,倾角63°)的空间展布特征。综合多学科研究,1720年沙城地震的震源参数可推测为,震源位置为北纬40.42°±0.05°、东经115.53°±0.08°,深度约18±2 km。
(3)研究推断新保安-沙城断裂可能为1720年沙城地震的发震断裂。其三维几何特征与应力释放机制揭示了地震孕育的深部构造背景。怀涿盆地的孕震机制是“深部物质上涌—流体渗透—热力学失衡—脆塑性转换—构造边界响应”的多级联动过程。其本质为华北克拉通破坏背景下,壳幔相互作用通过物质-能量再分配,在特定构造部位(盆岭交汇、物性梯度带)形成临界失稳系统,最终通过断层滑动释放累积应变能。
三维建模融合地球物理探测与遥感影像,构建地下地质模型,直观呈现断裂构造空间形态,多方面成果相互印证、支撑,可靠性经多方法校验、多源数据比对,确保结论稳健,为深化区域地震研究、防灾减灾实践筑牢根基。