引言

三危山断裂位于青藏高原北缘,属于阿尔金走滑断裂带前缘的一条重要分支,也是阿尔金断裂带的重要组成部分(国家地震局《阿尔金活动断裂带》课题组,1992),它发育于塔里木盆地东端,距离阿尔金断裂带主干断裂50余公里(图1)。断裂沿三危山与山前冲洪积扇地貌分界线发育,在基岩山前发育线性排列、北东走向的断层三角面。目前,国内外对该断裂的研究相对较少,特别是与地震活动特征相关的研究,在相关文献中只是简单提及(张裕明等,1989),而其与阿尔金断裂带的伴生关系,在深部探测及地球物理相关的研究中已明确(Xiao等,2011;Cunningham,2013)。该断裂及其附近现代地震活动较弱,1990年以来,沿该断裂仅记录到一次中等强度的地震(国家地震局兰州地震研究所,1989)。张裕明等(1989)认为该断裂在早、中更新世以倾滑逆冲活动为主,晚更新世以来代之以间歇性区域抬升运动,全新世已停止活动,为一条无强震(或少震)的断裂。然而,对阿尔金断裂带主干断裂东段的古地震研究表明,沿断裂东段(拉配泉—宽滩山段)共发生五次巨大的地震,平均复发期约3700年,最近的一次事件发生于距今约7ka年左右(国家地震局《阿尔金活动断裂带》课题组,1992)。进一步的研究显示,断裂带东段在距今5ka甚至5ka以后还有古地震事件发生(王峰等,2002;Xu等,2005)。三危山断裂作为青藏高原北缘阿尔金断裂带东段的重要组成部分,其晚更新世以来是否存在活动、活动性质如何,以及是否也发生过断错地表的古地震事件就成为急需解答的科学问题。针对以上问题,我们在三危山断裂的东北段(曾发生过1933年51/4级地震的段落),即十工口子西-双塔段开展了探槽研究,寻找该断裂段上晚更新世以来发生古地震事件的证据。

1 三危山断裂概述

三危山断裂位于青藏高原北缘,西起西水沟,向东经树沟子、芦草沟、十工口子和安西,东端至双塔水库附近断裂迹象仍然清晰。断裂长约150km,走向65°,倾向以南东为主,倾角50°—70°,卫片上线性影像清晰。

根据断裂的几何展布方式,可将断裂分为三段:西水沟-树沟子段(Ⅰ),长约35km;树沟子-十工口子西段(Ⅱ),长约65km;十工口子西-双塔段(Ⅲ),长约44km。3条断裂段在平面上呈左阶或右阶排列(图2)。本文的研究区域集中在东北段,即十工口子西-双塔段。


F1:红柳园断裂;F2:疏勒河断裂;F3:三危山断裂;F4:巴兔山断裂;F5:阿尔金断裂;F6:大雪山断裂;F7:昌马断裂;F8:旱峡-大黄沟断裂;F9:玉门断裂;F10:新民堡断裂;F11:阴洼山断裂;F12:嘉峪关-文殊山断裂;F13:黑山断裂;F14塔尔湾-登登山-池家刺窝断裂;F15:红旗山断裂F:F16:中秋井-金庙沟断裂。红色五角星为三危山周边两个4级左右地震
图 1 青藏高原北缘主要断裂及5.0级以上地震分布图 Fig. 1The distribution of faults and earthquakes (M≥5.0) in the north of Tibetan Plateau region

(a)红色实线表示断裂位置;黄色线段代表断裂几何分段位置;黑色实线指示冲沟位置,箭头表示流水方向;白色方框代表探槽位置和编号;(b)、(c)红色箭头指示断裂位置
图 2 探槽开挖地点和周边地貌特征 Fig. 2Trench site locations and the landform surrounding the sites
2 三危山山前地貌分析

三危山山前主要分布两期冲洪积扇,新冲洪积扇称为Fan1,老冲洪积扇称为Fan2(图3)。沿断裂规模较大的新冲洪积扇(Fan1),形态上呈狭长状,扇面在卫片上呈灰褐色,扇的顶部和中部切割老的洪积扇(Fan2),而下部则覆盖于Fan2扇面上,主要以全新统砂砾石堆积为主。而规模较小的新冲洪积扇为位于山前的小型冲出锥,这些冲出锥零星地分布于Fan2之间,在卫片上呈黑褐色,以片岩、片麻岩砾石为主。老冲洪积扇Fan2主要分布于山前冲沟的两侧,被冲沟侵蚀、切割破坏,形成冲沟两侧的T2阶地,在卫片上扇体呈灰白色,主要由晚更新世砂砾石层组成(图3)。文中布设的3个探槽均位于Fan2冲洪积扇上,为了更好地揭示探槽周边的地貌,仅对SWSTC-01和SWSTC-02探槽周边的地貌进行了解译,SWSTC-03周边的地貌与图3类似。断裂通过的部分小纹沟和山脊被断裂左旋错断,这些证据已另文发表,这里不再赘述。

图 3 探槽(SWSTC-01和SWSTC-02)周边地貌(图像来源于Google Earth) Fig. 3The landform surrounding the trench(SWSTC-01 and SWSTC-02)sites (top image is from Google Earth)
3 古地震事件分析

沿十工口子西-双塔段共开挖三个探槽(图2a)。其中,在十工口子附近开挖了两个探槽(野外编号为SWSTC-01和SWSTC-02),断层三角面沿山前线性分布(图2b,图3)。断裂的南东盘为敦煌群黑色片岩、片麻岩,受断裂活动影响,片岩、片麻岩十分破碎,局部覆盖风积黄土。断裂北西盘为晚更新世冲、洪积砂砾石层,局部有全新世冲、洪积砂砾石层。探槽SWSTC-03开挖于十工农场五站处,该处地貌上同样表现出明显的断层三角面(图2c)。断裂构成敦煌群片岩、片麻岩和戈壁砾石层的界线。

探槽中古地震的识别标志主要包括断错地层、褶皱地层、崩积楔、构造楔和沙土液化等(Wallace,1977;Bucknam等,1979;Swan等,1980;Hanks,1984;Wesnousky等,1991;Deng等,1996;Otayoko等,1996;Bull,1996;Cowan等,1996;冉勇康等,1999)。冉勇康等(2012a;2012b;2014a;2014b)针对走滑断裂、正断裂和逆断裂的破裂特征、探槽开挖点、古地震事件识别和样品测年等进行了详细的论述。本文中的古地震识别主要基于断层与地层之间的切盖关系,以及坎前堆积等构造变形和堆积特征。

3.1 探槽揭露的古地震事件分析
3.1.1 十工口子东探槽(SWSTC-01)

探槽开挖于一条大沟东侧的T2阶地(Fan2扇面)上(位置见图2a),长约10m,深2—3m。探槽北东壁共揭露出6套地层,自下而上,由老到新分别标记为U1—U6(图4):

图 4 探槽SWSTC-01东北壁拼图和解译图 Fig. 4The northeast profile and the interpretation of trench No. SWSTC-01

U1:灰褐色敦煌群黑云钾长片麻岩,受构造挤压,片理化强烈。

U2-1:灰白、褐黑色断层破碎带,带内构造角砾岩主要由片岩、片麻岩组成,在挤压研磨作用下,破碎强烈。靠近F2和F3断面,片岩、片麻岩角砾长轴与断层面小角度相交。F2和F3断面之间的断层破碎带宽30—50cm,带内有F2的伴生断层分布。

U2-2:灰白、土黄色、红色破碎带,带内主要由中细粒砂、角砾岩和断层泥组成。其中,中细粒砂的粒径在0.5—1mm,角砾岩由片岩、片麻岩组成,有轻微胶结,在挤压研磨作用下,呈灰白色。破碎带宽0.5—1.7m。

U3:中更新世黑褐色、土黄色砾石、细砂层。砾石为片岩、片麻岩,直径1—2cm。在靠近F1处,局部砾石层被拖拽,产生弯曲,该层揭露出的厚度约1—1.2m。砂砾石层倾向北西,倾角30°左右。其下部的中细砂样品电子自旋共振(ESR)测年结果为距今(258±31)ka。

U4:中、晚更新世土黄色砾石、细砂层。不整合于层U3之上,砾石层呈近水平分布,砾石以片岩、片麻岩为主,层内夹有厚约5—20cm的细砂透镜体。

U5-1:灰黄色、厚约10—20cm的细砂透镜体。推断该透镜体是在F1断层发生错动后地表形成断层陡坎,风积砂层堆积于坎前形成的。其中,细砂样品的光释光(OSL)测年结果为(53.0±4.1)kaBP。

U5-2:晚更新世黑褐色冲洪积砾石层,砾石为敦煌群片岩、片麻岩,直径在0.5—3cm,存在明显的层理,砾石的扁平面基本呈水平排布。砾石层内存在两个较大的细砂透镜体,长约60cm,厚约20—30cm。此外,砾石层间发育若干条白色盐碱质条带,长从30cm到50cm不等,宽约5—10cm。该层厚约15—25cm。

U5-3:灰黄色晚更新世细砂堆积楔,楔体最厚处约20cm。

U6:全新世灰黄、灰褐色冲洪积砂、砾石层,砾石为敦煌群片岩、片麻岩,呈扁平状,磨圆差,直径在3—5cm,无明显层理,厚约2—5cm。

探槽内揭露出3条断层,分别为F1、F2和F3。其中,F1构成层U2-2和U3、U4的界线,被层U5-1覆盖;F2构成层U2-2、U5-2和层U2-1的界线,且在层U2-1内存在3条伴生断层,被层U5-3覆盖;F3构成层U5-3、U2-1和U1的界线,被层U6覆盖。上述断层呈正花状构造分布,显示出断层具有逆走滑运动性质。根据断层与不同地层的切割关系,探槽共揭露了3次古地震事件,具体表述如下:

事件Ⅰ:断层F1逆冲走滑运动,导致破碎带U2-2逆冲于层U3和U4之上。本次运动可能在断层F1附近形成断层陡坎,接着在该处堆积了一层风积细砂。伴随之后的剥蚀、新地层的堆积形成了现今观察到的细砂透镜体(层U5-1)。同时,本次事件还导致U3层砾石层向北西倾斜。层U5-1内一个细砂样品的光释光测年(OSL)结果为(53.0±4.1)kaBP,层U3下部中砂样品的电子自旋共振测年(ESR)结果为(258±31)kaBP。因此,本次事件发生的时间应在距今5.3万年之前。

事件Ⅱ:断层F2及伴生断层逆冲走滑运动,F2错断破碎带U2,并使U2-2部分逆冲于U5-2之上,之后位于断层上升盘部分的U5-2地层被剥蚀殆尽,仅在断层下降盘尚有存留。之后与事件Ⅰ类似,在断层附近形成风积细砂透镜体(层U5-3)。层U5-3内两个细砂样品的光释光测年(OSL)结果分别为(39.37±3.35)kaBP和(40.6±2.2)kaBP。因此,将本次事件发生的时间限制在距今约4万年以前,5.3万年之后。

事件Ⅲ:断层F3逆冲走滑运动,导致层U1逆冲于破碎带U2-1之上,并切割细砂层U5-3,之后被层U6覆盖。伴随着本次事件,U2-1内靠近断层面的角砾发生逆时针旋转,其长轴与断层面近平行。位于断层上升盘的部分U5-3地层被剥蚀殆尽,而位于断层下降盘的部分得以保留。因此,本次事件发生的时间被限制在距今约4万年以后。

3.1.2 十工口子东探槽(SWSTC-02)

探槽长约12m,深1—3m。探槽北东壁共出露6套地层,自下而上,由老到新分别标记为U1—U5(图5):

U1:灰褐色敦煌群黑云钾长片麻岩,受构造挤压,片理化强烈。

U2-1:灰白色、灰褐色断层破碎带,带内的片岩、片麻岩在强烈的挤压和研磨作用下,局部胶结,该层宽50—70cm。

U2-2:砖红色断层泥,有油脂光泽,该层宽20—30cm。

U2-3:断层破碎带,带内角砾为敦煌群片岩、片麻岩。角砾在强烈的挤压作用下,表现出明显的揉皱现象,靠近F1与F2断面的砾石,其长轴排列方向与断层面近平行。位于F1与F2断面间的断层角砾局部出现揉皱,甚至旋转。在该层下部发育砖红色断层泥,宽约15—20cm。

图 5 探槽SWSTC-02东北壁拼图和解译图 Fig. 5The northeast profile and the interpretation of trench No. SWSTC-02

U3:中更新世砾石层,砾石主要为褐黑色片岩、片麻岩,层内夹有数条长约50cm,厚约5—10cm的粗砂透镜体。砾石的长轴近水平,表现出一定的水平层理,砾石直径从5—50mm不等。

U4-1:层U4底部的灰黄色细砂透镜体,厚10—30cm。细砂样品电子自旋共振(ESR)测年结果为距今(625±75)kaBP,光释光(OSL)测年结果为(>100)kaBP。

U4-2:晚更新世褐黑色砾石层,砾石为片岩、片麻岩,砾石的长轴近水平,表现出明显的水平层理,砾石直径从3—50mm不等。位于F1左侧的该层厚1.5—2.4m,位于F2右侧的该砾石层厚仅有0.3—0.4m。

U4-3:层U4-2内部的灰黄色细砂透镜体,厚约10cm。光释光(OSL)样品的测年结果为(40.86±3.47)kaBP。

U5:全新世灰黄色冲、洪积细砂层,层内偶夹直径约2—3cm的褐黑色砾石。层厚在5—7cm。

探槽内共揭露出3条断裂,分别为F1、F2和F3。其中,F1和F2的上部均出现分支,F1存在两条重要分支断层,为F1-1和F1-2。F1构成层U3、U4和U2-3的界线,被层U5覆盖,分支F1-1切穿U3顶部,被层U4-1覆盖;F1-2切过层U4-2中部,被其中的细砂透镜体U4-3覆盖。F2构成层U2-3与层U2-2、U4-2的界线,被层U5覆盖。F3构成层U1和U2-1的界线,被层U4-2覆盖。以上断层呈正花状构造分布。根据断层与地层切割关系,探槽内揭露出3次古地震事件,具体表述如下:

事件Ⅰ:断层F1逆冲走滑运动,并向上延伸出分支断层F1-1。事件导致U3内位于断层上升盘的地层被抬升,随后被剥蚀殆尽,之后在F1附近的槽谷内堆积一个风积细砂层。在层U4-1内取一个细砂样和中砂样进行光释光(OSL)和电子自旋共振(ESR)测年,结果分别为(>100)kaBP和(625±75)kaBP。以上结果无法很好地确定地层的沉积时间,但与探槽SWSTC-01和SWSTC-03中对应地层的测年结果对比,可知该地层底部的年龄为53.0kaBP。故本次事件的发生的时间被限制在约5.3万年之前。此次事件中,断层F3也可能发生错动,之后被U4-2层覆盖。

事件Ⅱ:断层F1逆冲走滑运动,并向上延伸出分支断层F1-2,F1-2断层错断U4-2中下部,被U4-2层中的U4-3透镜体覆盖。F2可能也参与了本次事件。层U4-3内细砂样的光释光(OSL)测年结果为(40.86±3.47)kaBP,因此,本次事件被限制在距今约4万年之前,5.3万年之后。

事件Ⅲ:F1和F2断层运动,该次事件导致以上两条断层间的破碎带U2-3从整个破碎带U2中脱离,被单独挤出。位于U2-3上部的U4-2地层被剥蚀殆尽,随后被层U5覆盖。断层错断了U4-3砂层透镜体以上的U4-2断层,本次事件发生的年代应为距今4万年前之后。

3.1.3 十工农场五站探槽(SWSTC-03)

探槽位于十工农场五站南约3km处,开挖于大沟东侧的T2阶地,长约13m,深2—3m。探槽北东壁共出露6套地层,自下而上,由老到新分别标记为U1—U6(图6):

U1:灰褐色敦煌群黑云钾长片麻岩,受构造挤压强烈片理化。

U2:灰白、灰褐色破碎带,带内发育F1的2条伴生断层。在强烈的挤压作用下,层内的断层角砾表现出明显的揉皱现象,靠近F2和2条伴生断层的断层角砾出现明显的旋转,其长轴方向与断面近平行。该层宽50cm左右。

U3:中更新世冲、洪积黑褐色砾石层,砾石的磨圆度差,层理明显。在靠近F1断层附近,砾石层出现明显的弯曲现象,呈波浪状,说明F1断层的逆冲走滑活动影响了该层内砾石层的排列。该层厚约20—60cm。

U4-1:层U4底部的土黄色细砂透镜体,厚约15cm。光释光(OSL)样品的测年结果为(56.45±4.8)kaBP。

U4-2:晚更新世冲洪积中—细砂砾石层。砾石磨圆度差,扁平面水平或近水平,砾石层具明显的水平层理,但在靠近F2处,砾石的排列被扰动,部分砾石长轴平行F2断面排列。该层厚90—140cm。

U5-1:全新世灰黄、褐黑色冲洪积细砂砾石层。砾石磨圆度差,扁平面近水平,砾石层近水平或波浪状排列。在靠近F2处,砾石层被F2拖拽,部分砾石长轴平行F2断面排列。层内夹有长30—150cm不等,厚20—40cm的砂层透镜体。该层厚90—140cm。

图 6 探槽SWSTC-03东北壁拼图和解译图 Fig. 6The northeast profile and the interpretation of trench No. SWSTC-03

U5-2:层U5中部靠右侧的细砂透镜体,最厚处约40cm。光释光(OSL)样品的测年结果为(7.42±0.63)kaBP。

U6-1:层U6底部厚约5cm左右的细砂透镜体。光释光(OSL)样品的测年结果为(2.47±0.21)kaBP。

U6-2:全新世灰黄、褐黑色冲洪积细砂砾石层,砾石磨圆度差,砾石排列杂乱。该层最厚处约70cm。

探槽内共揭露出2条断层F1和F2。其中,F1构成层U2和U3的界线,且在层U2内分布有2条伴生断层,被层U4-1覆盖;F2构成层U2、U4-2、U5和层U1的界线,被层U6-1和U6-2覆盖。根据断层与地层切割关系,探槽内揭露出2次古地震事件,具体表述如下:

事件Ⅰ:F1和其伴生断层的逆冲走滑运动。本次事件导致断层破碎带U2直接逆冲于层U3之上,使U3内原具有近水平层理的砂砾石层出现明显的弯曲变形,之后位于断层上升盘的U3地层被剥蚀殆尽。F1和伴生断层被U4-1和U4-2细砂、砂砾石层覆盖。伴随本次事件,F1的伴生断层切割破碎带U2,其附近的角砾发生旋转,长轴与断层面近平行。在细砂层U4-1内最厚处采集的光释光测年(OSL)样品,测试结果为(56.45±4.80)kaBP。由此,可将本次事件发生的时间限制在距今约5.6万年前。

事件Ⅱ:F2逆冲走滑运动。伴随本次事件,层U4-2和U5-1内位于F2附近的砾石层均发生不同程度的弯曲现象,靠近F2的砾石也出现明显旋转,长轴与断面近平行。F2断层切割U5层(包含U5-1和U5-2)被U6层(包含U6-1和U6-2)覆盖,在细砂层U5-2和覆盖于F2断层上的细砂层U6-1内各取一个光释光测年(OSL)样品,测年结果分别为(7.42±0.63)kaBP和(2.47±0.21)kaBP。因此,将该次事件发生的事件上下限分别定为距今2.47ka和7.42ka。

3.2 断层段上古地震事件年代的限定
图 7 三危山断裂东北段古地震事件对比分析图 Fig. 7Paleo-earthquake events along the northeastern segment of Sanweishan fault

古地震事件主要靠地质记录来保存。然而,当一次古地震发生后,沿断裂不同位置的破裂痕迹可能遭到不同程度的破坏,甚至被完全剥蚀。此外,在古地震发生前后,不同地点剥蚀和沉积环境的区别,也导致作为限定事件上下限的地层年龄出现差异。因此,为了更加合理、准确地厘定古地震发生的时间区间,本文采用逐次限定法(毛凤英等,1995)来确定古地震事件的发生年代。综合对比上述三个探槽的研究结果,可确定在三危山活动断裂东北段(十工口子西-双塔)记录了三次古地震事件,距今由远至近分别称为事件E1、E2和E3(图7)。

事件E1:该次事件在三个探槽均有揭露。在探槽SWSTC-01、SWSTC-02和SWSTC-03表现为类似的断错过程,即位于断层一侧的破碎带直接逆冲于中更新世的砾石层之上,位于断层上盘的砾石层被剥蚀殆尽,而在断层陡坎附近的凹槽中沉积了一层风积细砂。在断层上覆的细砂层内共采集了3个光释光测年(OSL)样品,结果分别为(53.0±4.1)kaBP、(56.45±4.80)kaBP和(>100)kaBP。综合对比,采用较年轻的样品年龄作为本次事件发生的时间上限(冉勇康等,2014b),因此将本次事件发生的时间限定在距今约5.3万年之前。考虑到三危山断裂位于中国西北地区,除夏季之外,一年之中的其它时间风沙作用强烈,断层陡坎坡脚形成的局部洼地往往成为风沙堆积的理想场所。因此,我们认为在时间E1发生后,在其形成的断层陡坎处很快堆积了如探槽SWSTC-01、SWSTC-02和SWSTC-03中的U5-1、U4-1细砂透镜体,古地震的发生年代为距今5.3万年之前,但十分接近距今5.3万年。

事件E2:该次事件在探槽SWSTC-01和SWSTC-02有揭露。该次事件的断错过程与事件E1相似。在探槽SWSTC-01中,断层上覆的细砂层内共采集了2个光释光测年(OSL)样品,结果分别为(39.37±3.35)kaBP和(40.6±2.2)kaBP。在探槽SWSTC-02中,距今(40.86±3.47)kaBP的砂层透镜体未被错断。因此,将该次事件发生的时间限定在距今约4万年之前,5.3万年之后,更接近4万年。

事件E3:该次事件在三个探槽均有揭露。在探槽SWSTC-01和SWSTC-03表现为类似的断错过程,即在靠近敦煌群片岩、片麻岩的断层逆冲错断晚更新世、全新世的细砂堆积楔,随后被全新世晚期砂砾石层覆盖。在探槽SWSTC-02内,断层F1和F2向上延伸至探槽顶部处,扩展为两条分支,随后被砂砾石层覆盖。在探槽SWSTC-01和SWSTC-02内无法获得良好的测年样品来限定本次事件,故主要依靠探槽SWSTC-03内的样品。在断层切割和覆盖的细砂层内各取一个光释光测年(OSL)样品,结果分别为(7.42±0.63)kaBP和(2.47±0.21)kaBP,故将该次事件发生的时间限定在距今2.47—7.42ka之间。

综上所述,三危山活动断裂十工口子西-双塔段上的三个探槽中共揭露了3次古地震事件,事件E1在约距今5.3万年前,但接近5.3万年;事件E2发生在距今约4万年之前,5.3万年之后,更接近4万年;事件E3发生在距今2.47—7.42ka之间(图7)。以上事件的时间间隔在万年,甚至几万年以上,无法确定古地震事件的重复间隔,主要原因在于研究区处于干旱地区,常年的降雨量不足50mm(敦煌气象监测站资料,1952—2013年),河流、冲沟只有在爆发大洪水的时段才有间歇性流水,造成山前晚第四纪地层的沉积不连续,导致对古地震的记录不完整。但可以确定的是在晚更新世中晚期和全新世,在该断裂段上确实有破裂地表的古地震事件发生。

4 初步认识与讨论

(1)在三危山断裂的东北段(十工口子西-双塔段)开挖三个探槽,揭露出3次古地震事件,由老到新分别称为事件E1、E2和E3。其中事件E1发生在距今约53ka之前,但接近53ka,事件E2发生于距今约40ka之前,53ka之后,更接近40ka。最新的事件E3发生在距今7.42—2.47ka。

(2)开挖探槽的3个地点晚更新世以来地层沉积不连续,或地层沉积之后发生了侵蚀作用,从而导致探槽内揭露的古地震事件严重缺失。据Ran等(2013)研究,位于青藏高原东缘的龙门山断裂带古地震复发间隔为3000年。青藏高原东北缘海原断裂带上的古地震丛集现象明显,第Ⅰ丛集期在距今4600—6300a期间,第Ⅱ丛集期发生在距今1000—2800a期间(张培震等,2003)。河套盆地北缘大青山山前断裂带上的古地震平均复发间隔在2289—2948年(冉勇康等,2003),色尔腾山山前断裂上的古地震复发间隔约为4300—4400年(杨晓平等,2003)。天山北麓独山子—安集海断裂带上的古地震复发间隔在平静期为4000—5000年,活跃期为约1500年(毛凤英等,1995;杨晓平等,2011),玛纳斯断裂带上的古地震复发间隔为5000—6000年(邓起东等,1994)。对比这些中国大陆内部活动断裂带上古地震的复发间隔,特别是同位于青藏高原周边活动断裂上的古地震复发特征,三危山活动断裂上已揭示出的古地震事件之间的间隔明显大于其他断裂上的古地震复发间隔。究其原因,一方面可能是探槽中揭露的古地震事件不完整;另一方面,也可能由于三危山活动断裂东北段上的古地震复发间隔本身较长。然而仅依据目前获得的资料还不能回答这个问题。

致谢:谨以此文纪念不幸离去的陈献程老师,他在三危山断裂活动性调查中做出了不可忽视的贡献。黄雄南副研究员和李胜强硕士参加了野外工作,王昌盛助工对光释光样品进行了测年工作,这里一并感谢。

参考文献
1.邓起东,冯先岳,杨晓平等,1994.利用大型探槽研究新疆北天山玛纳斯和吐谷鲁逆断裂-褶皱带全新世古地震.活动断裂研究(3).北京:地震出版社:1—17.
2.国家地震局兰州地震研究所,1989.甘肃省地震资料汇编.北京:地震出版社
3.国家地震局兰州地震研究所,1992.昌马活动断裂带.北京:地震出版社
4.国家地震局《阿尔金活动断裂带》课题组,1992.阿尔金活动断裂带.北京:地震出版社
5.毛凤英,张培震,1995.古地震研究的逐次限定法与新疆北部主要断裂带的古地震研究.活动断裂研究(4).北京:地震出版社:153—164.
6.冉勇康,邓起东,1999.古地震学研究的历史、现状和发展趋势.科学通报,44(1):12—20.
7.冉勇康,张培震,陈立春,2003.河套断陷带大青山山前断裂晚第四纪古地震完整性研究.地学前缘,10(特刊):207—216.
8.冉勇康,王虎,李彦宝等,2012a.中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(1)——走滑活动断裂的探槽地点布设与事件识别标志.地震地质,34(2):197—210.
9.冉勇康,陈立春,陈文山等,2012b.中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(2)——汶川地震地表变形特征与褶皱逆断层古地震识别.地震地质,34(3):387—400.
10.冉勇康,李彦宝,杜鹏等,2014a.中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(3)——正断层破裂特征环境影响与古地震识别.地震地质,36(2):287—301.
11.冉勇康,王虎,杨会丽等,2014b.中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(4)——古地震定年技术的样品采集和事件年代分析.地震地质,36(4):939—955.
12.王峰,徐锡伟,郑荣章等,2002.阿尔金断裂带东段地表破裂分段研究.地震地质,24(2):145—158.
13.杨晓平,冉勇康,胡博等,2003.内蒙古色尔腾山山前断裂带乌加河段古地震活动.地震学报,25(1):62—71.
14.杨晓平,李安,黄伟亮等,2011.天山北麓活动背斜区河流阶地与古地震事件.地震地质,33(4):739—751.
15.张培震,闵伟,邓起东等,2003.海原活动断裂带的古地震与强震复发规律.中国科学(D辑),33(8):705—713.
16.张裕明,柳覃卓,1989.敦煌三危山断层——一条无强震的第四纪活动断.中国地震,5(3):37—48.
17.Bucknam R.C., Anderson R E.,1979.Estimation of fault–scarp ages from a scarp–height–slope–angle relationship.Geology,7:11—14.
18.Bull W.B.,1996.Prehistorical earthquakes on the Alpine fault, New Zealand. J. Geophy. Res,101(B3):6037—6050.
19.Cowan H., Nicol A.,1996.A comparison of historical and pale seismicity in a newly formed fault zone and a mature fault zone, North Canterbury, New Zealand. J. Geophy. Res,101(B3):6021—6036.
20.Cunningham Dickson,2013.Mountain building processes in intracontinental oblique deformation belts: Lessons from the Gobi Corridor, Central Asia. Journal of Structural Geology,46:255—282.
21.Deng Q.D., Liao Y.H.,1996.Paleoseismology along the range front fault of Helan Mountains, north central China. J. Geophy. Res,101(B3):5873—5893.
22.Hanks T.C.,1984.Modification of wave cut and faulting controlled land forms. J. Geophy. Res,89(N.B7):5771—5791.
23.Otayoko, Chappell J.,1996.Late Quaternary coseismic uplift events on the Huon Peninsul, Papua New Guinea, deduced from coral terrace data. J. Geophy. Res,101(B3):6071—6082.
24.Xiao Qibin, Zhao Guoze, Dong Zeyi,2011.Electrical resistivity structure at the northern marginof the Tibetan Plateau and tectonic implications. J. Geophy. Res,116(B12401):1—14.
25.Ran Y.K., Chen W.S., Xu X.W., et al.,2013.Paleoseismic events and recurrence interval along the Beichuan–Yingxiu fault of Longmenshan fault zone, Yingxiu, Sichuan, China. Tectonophysics,584:81—90.
26.Swan F.H., Schwartz D.P., Cluff L S.,1980.Recurrence of moderate to large magnitude earthquakes produced by surface faulting on the Wasatch Fault Zone.Bulletin of the Seismological Society of America,70(5):1431—1462.
27.Wallace R.E.,1977.Profiles and ages of young fault scarps, north central Nevada. BGSA,88:1267—1278.
28.Wesnousky S.G., Prentice C.S., Sieh K.E.,1991.An offset Holocene s tream channel and the rate of slip along the northern reach of the San Jacinto fault zone, San Bernardino Valley, California. GSAB,103:700—709.
29.Xu X.W., Tapponnier P., Woerd J.V.D., et al.,2005.Late Quaternary sinistral slip rate along the Altyn Tagh fault and its structural transformation model. Science in China Ser. D Earth Sciences,8(3):384—397.