地质力学研究所在西秦岭北缘断裂活动构造研究方面取得创新性成果

西秦岭北缘断裂是青藏高原东北缘一条强震多发的重要活动断裂，历史上曾发生过公元143年甘谷西7级地震和734年天水7级地震，1765年武山61/2级地震和1936年康乐63/4级地震等众多陆内强震(图1)，给断裂沿线人们带来了深重的灾难。不仅如此，在该断裂南侧天水市附近曾发生过1654年天水南8级地震，造成31000多人的死亡。虽然前人基于历史地震记录中房屋破坏情况的裂度评估结果，提出走向NEE、全长约150 km的礼县-罗家堡断裂可能是该地震的发震断裂，然而由于缺乏绝对的定年结果和可靠的同震地表破裂证据，该地震的发震断裂一直是中国历史大震研究的疑难问题。

图1.（a）西秦岭北缘断裂的构造位置. (b) 西秦岭北缘断裂的活动断层踪迹及地貌特征.

最近，地质力学研究所陈鹏博士基于断裂沿线位错阶地测量、野外露头调查、探槽开挖和14C绝对定年结果，重新厘定了1654年天水 M 8.0 地震的震源断层，在西秦岭北缘断裂古地震历史、地震复发周期和晚更新世以来活动速率等相关研究上取得了创新性的成果。研究结果表明：（1）1654年天水 M 8.0地震的震源断层是北西西向的西秦岭北缘断裂，而非前人认为的礼县-罗家堡断裂;（2）在过去约9000年的时间里，西秦岭北缘断裂上至少发生过3-4次的古地震事件，指示大震复发周期为2250-3000年;（3）西秦岭北缘断裂晚更新世以来的平均左旋走滑速率约为2.7 mm/yr.

以上研究成果对于重新认识西秦岭北缘断裂的古地震习性、评估断裂地震潜力和未来地震风险具有重要意义。

图2. 探槽的野外露头和素描

图3. 1654年天水南 8级地震的同震地表变形特征

以上研究成果发表于国际期刊Journal of Asian Earth Sciences和美国地震学会权威杂志Seismological Research Letters上。

（1）Chen, P., Lin, A., 2019. Tectonic topography and Late Pleistocene activity of the West Qinling Fault, northeastern Tibetan Plateau. Journal of Asian Earth Sciences, 176, 68-78. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2019.02.007.

（2）Chen, P., Shi, W., Hu, J.M., Yan, B., Lu, H.F., 2021. Identification of the seismogenic fault of the 1654 M 8.0 Tianshui earthquake, northeastern Tibetan Plateau. Seismological Research Letter. https://doi.org/10.1785/0220200256.

该成果得到了国家自然科学基金（41872225, 41672203）和中国地质调查局地质调查项目（DD20190018）的资助。