1、项目主要成果内容
河西走廊位于青藏块体向北挤压逆冲的最前缘，该区晚第四纪活动构造广泛发育，是研究高原构造变形特征及其地震活动性的重要地区。这些研究可为大陆动力学研究、大震危险性判定和震灾防御等提供重要参考。其中，位于河西走廊中东部，发育于盆地内部大黄山隆起南侧的隐伏断裂——民乐—永昌断裂，为2003年甘肃民乐—山丹Ms6.1和Ms5.8地震的发震构造。但是至今对该断裂的几何形态和最新活动特征的认识非常有限，其几何展布主要根据地形差异推测的，而断裂活动性剖面几乎没有。民乐—永昌断裂是河西走廊内部典型的逆断层—褶皱构造，以往对前陆盆地内部的构造活动、变形特征及其大震危险性问题关注相对较少。对其开展深入定量研究，对揭示以往关注较少的前陆盆地内部的构造活动、变形特征及其发震机制等具有十分重要的意义。
本研究采用活动构造、构造地貌和地震学等多种方法，在前期资料收集整理、航卫片详细解译的基础上，对河西走廊盆地内部的民乐—永昌断裂的新活动特征开展野外调查、变形测量以及小震精定位等综合研究，获得了断裂晚第四纪构造活动方式、逆冲速率、深部构造特征等定量参数，并以民乐—山丹地震为例对其发震机制进行分析讨论。获得的主要认识如下：
1) 基于SPOT6立体像对提取的DEM数据线性高程精度可达1m。利用高精度DEM数据提取高地貌面上的3条廊带剖面显示，民乐—永昌断裂西段存在明显的河流阶地等地貌变形现象。高精度差分GPS实测跨过民乐—永昌断裂的童子坝河阶地纵剖面显示，其T2、T3阶地存在明显褶皱变形，阶地年龄分别为11.3ka和106ka，说明民乐—永昌断裂自晚更新世以来一直在持续活动，其平均隆升速率为（0.22±0.05）mm/a左右。
2) 根据收集到的2003年民乐—山丹Ms6.1和Ms5.8地震及其余震资料，利用Hypoinverse绝对定位和双差定位方法对地震资料进行精定位，获得了本次地震较为精确的空间分布特征。进而反演了本次地震的断层面参数，获得了地震断层的走向和倾角等基本参数。结果显示在深度18~20km处存在一个倾角为14°的低角度逆断层，总体走向为311°，倾向NE，与主震的震源机制解结果相近。此外，两次主震的震源机制显示P轴方向为40°左右，与该区域主压应力方向相同，说明民乐—永昌断裂是高原向北东挤压扩展的结果。
3) 2003年民乐—山丹地震及其余震主要分布于年轻的永固背斜一带，其中主震与大部分余震发生在18km以下，沿断层面分布趋势明显。而18km以上背斜核部区域余震分布比较离散。本次地震未见同震地表破裂，但是多条与构造走向一致的地裂缝均是本次地震产生的地表变形的直观反映，且跨过民乐—永昌断裂的童子坝河阶地也存在显著的褶皱隆升。震后科考、余震分布和阶地变形均表明民乐—永昌断裂为2003年民乐—山丹地震的发震断层，本次地震是一次典型盲断裂—褶皱地震。
4) 立体像对对于活动构造研究具有重要的作用，可以为室内确定构造变形的空间位置以及野外详细考察提供重要指导。地震学方法是研究构造深部活动特征重要手段。综合利用活动构造、构造地貌和地震学方法开展深—浅构造相结合的研究，可以为认识构造的深浅耦合机制和断裂的相互作用提供重要参考依据。
2 主要创新点
本研究依托活动构造、构造地貌和地震学等方法对民乐—永昌断裂的地表地貌变形和深部构造特征进行了探讨，其主要创新点体现在以下几个方面：
1、本研究以河西走廊盆地内部的民乐-永昌断裂作为研究对象，重点探讨其构造变形特征和发震机制，这对于揭示以往关注较少的前陆盆地内部构造活动、变形特征及其大震危险性问题具有重要意义；
2、本研究综合利用了活动构造、构造地貌和地震学的方法，获得了民乐—永昌断裂西段的地表变形特征、晚第四纪以来的活动速率和断裂深部构造特征等资料，促进了对断裂活动性及其深浅耦合关系的全面认识；
3、高精度立体像对和波形互相关等技术的应用，提高了地貌填图和地震定位的精度，增进了对断裂的认识。
3、 存在不足与下一步工作计划
本研究对民乐—永昌断裂的变形特征和发震机制进行了探讨，对前陆盆地内部典型活动构造的特征有了一定的认识，但受研究资料、时间和理解等因素的影响，仍存在不足，需要进一步改进完善。
1) 在利用立体像对提取DEM时，由于控制点偏少，且未能均匀分布于图幅，造成绝对定向存在偏差，使得最后提取的DEM结果存在一定的系统误差。下一步将采集更多控制点，来提升DEM的精度。
2) 由于“九五”时期地震计存在方位偏差的问题，且研究区附近地壳速度结构横向变化剧烈，采用统一的速度模型不能反映地壳结构的变化，影响参与震源机制反演的数据量和波形拟合的精度。下一步利用P波偏振原理计算地震计的方位偏差，对台站方位角进行校正，以增加参与反演台站的数量，同时利用走时数据和波形数据反演研究区及周边的速度结构，各台站根据相应的速度模型分别计算理论地震图，以提高震源机制解的反演精度。
3) 目前获得的断裂活动特征、褶皱变形模式等还有待进一步深入分析讨论。下一步将尝试在永固镇一带采用地质雷达对浅部的变形特征及断裂结构进行探测研究；前期研究中民乐—永昌断裂中东段探槽开挖未能揭示出断层，其原因尚待分析，下一阶段拟通过详细的影像解译和开挖探槽等手段，获取该断裂的古地震年代序列，以增进对该断裂整体活动特征的认识。
4、项目研究报告和发表期刊情况
期刊论文：
[1] 邹小波, 袁道阳, 邵延秀,等. 采用立体像对和差分GPS揭示民乐—永昌隐伏断裂地表变形特征[J]. 地震地质, 2017, 39(6):1198-1212.
结题报告：
《河西走廊东部民乐-永昌断裂断裂构造活动特征和变形机制研究》
甘公网安备 62010002000506号
