地质力学学报  2021, Vol. 27 Issue (2): 218-229
引用本文
哈广浩, 吴中海. 西藏尼木1901年M 6¾地震的发震构造探讨[J]. 地质力学学报, 2021, 27(2): 218-229.
HA Guanghao, WU Zhonghai. Discussion of the seismogenic structure of the 1901 M 6¾ Nyemo earthquake[J]. Journal of Geomechanics, 2021, 27(2): 218-229.
西藏尼木1901年M 6¾地震的发震构造探讨
哈广浩1,2, 吴中海3,4    
1. 中国地震局地震与火山灾害重点实验室, 北京 100029;
2. 中国地震局地质研究所, 北京 100029;
3. 新构造运动与地质灾害重点实验室, 北京 100081;
4. 中国地质科学院地质力学研究所, 北京 100081
摘要:史料记载1901年4月26日西藏尼木发生M 6¾级地震,其发震构造尚未有报道,对其发震构造的厘定有助于理解尼木地堑群的地震复发规律,科学评价周边地区的未来强震危险性。遥感解译与地质调查表明,尼木地堑群内部的庞刚地堑西边界断裂长约30 km,走向近北西—北北西,以彭刚玛曲为界分为南北两段。北段断裂地貌线性特征显著,陡坎发育,断错了多级冰碛物及河流阶地。位移恢复结果显示,河流阶地垂直断距T0约1.0 m,T1约2.6 m,T2约5.0 m。南段断裂沿虾庆曲展布,地貌线性特征显著,陡坎发育,断错了多期冲洪积扇体。尼木县城北部发现断裂错动T2阶地剖面,显示该断裂延伸至尼木县城北部。根据位移-震级经验公式计算,庞刚地堑西边界断裂最新一次地震的矩震级约为MW 6.8,这与尼木地震比较吻合。遥感解译、地质调查与震级表明,庞刚地堑可能为1901年尼木地震的发震构造。结合历史地震记录分析认为,尼木地堑群中各个地堑具有独立发生中强地震的能力,其地震复发模式及其与亚东-谷露裂谷南北两段的地震活动差异等尚需进一步研究。
关键词1901年尼木地震    发震构造    亚东-谷露裂谷    庞刚地堑    
DOI10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.02.021     文章编号:1006-6616(2021)02-0218-12
Discussion of the seismogenic structure of the 1901 M 6¾ Nyemo earthquake
HA Guanghao1,2, WU Zhonghai3,4    
1. Key Laboratory of Seismic and Volcanic Hazards, China Earthquake Administration, Beijing 100029, China;
2. Institute of Geology, China Earthquake Administration, Beijing 100029, China;
3. Key Laboratory of Neotectonic Movement and Geohazards, Beijing 100081, China;
4. Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China
Abstract: According to historical records, an M 6¾ earthquake occurred in Nyemo, Tibet on April 21, 1901 without any reports on its seismogenic structure yet. To sort out its seismogenic structure helps to understand the earthquake recurrence pattern of the Nyemo graben group (NGG) and to scientifically evaluate the future earthquake risk of surrounding areas. According to our results from the remote sensing interpretation and geological survey, a 30 km-long fault with a trend of nearly NW-NNW at the western boundary of the Panggang graben (PG), one of the NGG, is divided into north segment and south segment by the Penggang River. The north segment is characterized by significant linear features, with fault scarps developed, offsetting multistage river terraces and moraines. The recovered displacements show that the vertical offsets of Terrace T0, T1 and T2 are ~1.0 m, ~2.6 m and ~5.0 m, respectively. The south segment with obvious linear features develops along the Xiaqing River and extends to the north Nyemo County, with fault scarps developed, offsetting multi-stage alluvial fans. We found the offset Terrance T2 profile in northern Nyemo, indicating the extension of the fault. Through the magnitude recovery, we calculated the moment magnitude of the latest earthquake as about MW6.8 along the PG, which is consistent with the Nyemo earthquake. Inferred from the results of the satellite image interpretation, geological survey and magnitude recovery, the PG is likely the seismogenic structure of the Nyemo earthquake. Also based on historical seismic records, we consider that each graben in the NGG could independently generate moderate-strong earthquakes, and the earthquake recurrence pattern and the seismicity difference between the NGG and the north and south segments of the Yadong-Gulu rift need further study.
Key words: 1901 Nyemo earthquake    seismogenic structure    Yadong-Gulu rift    Panggang graben    
0 引言

新生代以来,印度板块与欧亚板块持续碰撞,形成了青藏高原这一现今地壳运动最为强烈的活动造山带。已有研究表明,青藏高原的形成与印度和欧亚板块的碰撞密切相关(Molnar and Tapponnier, 1978; 李吉均等,1979Armijo et al., 1986; Mercier et al., 1987; England and Houseman, 1989; Molnar et al., 1993),现今青藏高原仍然是全球地壳活动最为活跃的地区之一。早期通过震源机制解与活动断裂卫星影像分析发现,印度与欧亚板块的持续碰撞是青藏高原乃至中国大陆变形的主要动力(Tapponnier et al., 1981, 1982; Molnar and Lyon-Caent, 1989; Molnar and Tapponnier, 1977; Murphy et al., 2010)。这也得到了构造应力分析与GPS观测结果的支持(Zhang et al., 2004)。晚新生代以来,特别是第四纪以来,青藏高原内部最为显著的活动构造是藏南近南北向裂谷带以及北东和北西走向的共轭走滑断裂带,代表了高原近东西向伸展作用(Ni and York, 1978; Armijo et al., 1986, 1989; Tapponnier et al., 2001; Taylor et al., 2003; Yin and Taylor, 2011)。

自20世纪70年代以来,遥感解译、地质调查与震源机制解多方面的研究结果一致发现了第四纪期间高原内部存在东西向伸展作用,表现为近南北向的裂谷系及其相关的活动正断裂,并构成了高原内部重要的控震构造(Tapponnier and Molnar, 1977Molnar and Chen, 1983Rothery and Drury, 1984汪一鹏,1998赵根模等,2019郑文俊等,2019)。其中连续性最好、规模最大且活动性最为显著的是亚东-谷露裂谷(Armijo et al., 1986韩同林,1987哈广浩,2019),沿该裂谷发生过1411年羊八井M 8.0级地震、1952年谷露MS 7.5级地震等破坏性地震(韩同林,1987)。亚东-谷露裂谷中段由多条正断层组成,也称为尼木地堑群,该地堑群距离拉萨市区最近,发生过1992年尼木MS 6.5级地震,震害特征显著,发震断裂可能为安岗地堑(龚宇和张文甫,1993巴桑次仁等,2009)。2008年汶川地震发生后,沿该地堑群中的羊易地堑发生MS 6.6级强震,拉萨震感明显,受损严重。这些地震活动显示尼木地堑群晚第四纪以来活动性显著,然而其地震发生模式、复发规律等尚不清楚。历史记录显示,1901年4月21日尼木县发生M 6¾级地震,但其发震构造鲜有报道,对其发震构造的厘定有助于理解尼木地堑群的地震活动的特征与规律,科学评价周边地区的未来强震危险性。文章在野外地质调查的基础上,对1901年尼木地震发震构造进行了初步分析,以期加深对尼木地堑群地震活动特征的认识。

1 区域构造背景

遥感解译与已有研究成果表明,藏南裂谷系是由一系列正断层控制的地堑或半地堑连接而成,所以也称近南北向正断层系,近南北向地堑系等(Armijo et al., 1986),其中研究比较多的有亚东-谷露裂谷、错那-沃卡裂谷(吴中海等,2008)、定结-申扎裂谷(Zhang and Guo, 2007; Zhang et al., 2012)、Kung Co地堑(Lee et al., 2011)以及隆格尔裂谷(Styron et al., 2013, 2015)。其中遥感影像线性特征清晰、连续性好、活动显著的裂谷自东向西依次为错那-沃卡裂谷、亚东-谷露裂谷、定结-申扎裂谷、岗噶-当惹雍错裂谷(图 1a)。此外,在各个裂谷中部还存在一些小的独立的地堑,如孔玛(Kampa)地堑。遥感影像还显示,东侧裂谷连续性更好,西侧组成裂谷的各个地堑相对分散,连续性差。

a—藏南裂谷系分布简图;b—亚东-谷露裂谷组成结构及历史地震分布、震源机制解简图 图 1 亚东-谷露裂谷构造简图 Fig. 1 Tectonic sketch of the Yadong-Gulu rift. (a) Distribution of the rifts in southern Tibet. (b) Composition of the Yadong-Gulu rift and the distribution and focal mechanism of historical earthquakes

亚东-谷露裂谷是藏南规模最大和活动性最显著的近南北向裂谷,其南端起于亚东县北部的帕里镇,向北经多庆错、涅如、宁金康桑雪山西侧、尼木、羊八井和当雄等地,一直延伸至色尼区谷露镇以北约30 km处的雄姆错北侧。该裂谷整体呈北北东走向,全长近500 km(Armijo et al., 1986吴中海等,2009Wu et al., 2011),自南向北依次穿过藏南拆离系、特提斯喜马拉雅、雅鲁藏布江缝合带、拉萨地体四个大地构造单元,南端终止于高喜马拉雅地体内,北端终止于拉萨地体北缘(图 1b)。

根据主边界断裂的空间变化可将亚东-谷露裂谷分为3段。在雅鲁藏布江以南的南段,由南向北主要包含了帕里-多庆错地堑、涅如地堑和热龙地堑3个呈右阶斜列分布的半地堑,主边界断裂皆位于地堑的东缘;在裂谷穿过雅鲁藏布江的尼木一带的中段,该裂谷的主边界断裂发生从地堑东侧向西侧的转变,并在尼木县一带因断层分散为多条而形成6个规模较小、狭长的、呈近平行排列的近南北向谷地或地堑,称为尼木地堑群, 其中活动性最显著的是安岗地堑(吴中海等,2015)。在羊易以北的北段,是亚东-谷露裂谷连续性最好的段落,沿念青唐古拉山至桑丹康桑雪山的东南侧,山前和山麓地带形成了长约220 km连续分布的主边界断裂带,沿该断裂带形成格达地堑、当雄-羊八井地堑和谷露地堑3个次级地堑。由于受到先存的深部构造影响,当雄-羊八井地堑整体呈北东走向,从南向北包含了羊八井盆地、宁中盆地和当雄盆地3个呈右阶斜接的次级半地堑,在各个半地堑之间和当雄地堑与谷露地堑之间发育有调节相邻地堑拉张作用的北东向和北东东向的左旋走滑转换断层。最近的研究表明,谷露-当雄-羊八井段晚第四纪垂直活动速率为1.5±0.5 mm/a;安岗地堑主边界正断层末次盛冰期以来的垂直活动速率为0.8~1.3 mm/a(吴中海等, 2006, 2015)。比较一致的断层滑动速率的估算结果说明亚东-谷露裂谷晚第四纪期间具有强烈的活动特征。古地震研究结果进一步揭示,念青唐古拉山东南麓主边界断裂带中段全新世中—晚期的古地震复发间隔约为1600 a(吴章明等,1992),而跨整个尼木地堑群的大震复发间隔最短可能为约1.0~1.2 ka(吴中海等,2015),这种相对较短的大地震复发间隔显示是与该裂谷晚第四纪期间的强烈活动性相对应的。

相较于亚东-谷露裂谷南段和北段,裂谷中段报道较少,2008年羊易地震后零星涉及羊易地堑(Wu et al., 2011)。尼木地堑群位于亚东-谷露裂谷中部,横切过雅鲁藏布江,主要由6个规模相对较小的半地堑组成,包含帕布地堑、庞刚地堑、安岗地堑、尼木地堑、羊易地堑、帕当地堑(图 2)。尼木地堑群整体呈近南北走向,长约60 km,东西宽约40 km,并表现出略向南分散的特征。每个独立的地堑宽度约1~5 km不等,长约10~28 km左右。安岗地堑是其中规模相对较大的一个,活动特征显著,交通便利,因此研究程度相对较高,而对尼木地堑群其他地堑的研究相对较少。

PBG—帕布地堑;PEGG—彭刚地堑;PAGG—庞刚地堑;AG—安岗地堑;YG—羊易地堑;GG—格达地堑
a—尼木地堑群组成结构;b—跨尼木地堑群地质剖面图
图 2 尼木地堑群几何展布特征图 Fig. 2 Geometric distribution of the Nyemo graben group. (a) Composition of the NGG. (b) Geological section cross the NGG.PBG—Pabu graben; PEGG—Penggang graben; PAGG—Panggang graben; AG—Angang graben; YG—Yangyi graben; GG—Geda graben

历史及现代仪器地震资料记载,沿尼木地堑发生过4次6级以上中强地震,最大地震为1264年楚布寺与1901年尼木地震,震级都达到M 6¾。由于历史久远,西藏人烟稀少,楚布寺地震震中不详,相关学者曾推测其控震构造为羊易地堑或安岗地堑(吴中海等,2015Zeng et al., 2020)。最近的两次地震分别为1992年MS 6.3地震和2008年羊易MS 6.6地震,都发生在尼木地堑群东部(表 1)。

表 1 历史记载以来沿尼木地堑发生的M≥6.0地震参数(吴中海等,2015) Table 1 Seismic parameters of M≥6.0 along the NGG on record (Wu et al., 2015)
2 1901年尼木M 6¾级地震发震构造分析 2.1 史料记载

据《西藏地震史料汇编》(西藏自治区科学技术委员会档案馆, 1982)记载,1901年4月26日(清光绪二十七年三月初八)西藏尼木发生M 6¾级地震,震中位置29.5°N;90.1°E。

“宗府、寺庙所属各处旧房屋全部倒塌,百姓住房倒塌,余者均有破坏和损坏。尼木沟内外住房大部坍塌,农牧民住房少数损坏。普措9.5岗差地地裂陷塌,护地石埂倒塌,水渠拆裂,耕地被山崩掩埋,庄稼被压没。巴普500步长的水渠陷拆被埋压,普巴沟房屋倒塌。土地裂陷。尚日等地房倒屋他,压埋人畜。地震死亡17人,压毙牲畜无数。

南木林:拉布溪卡破坏,行将倒塌。

注:岗:原西藏地方政府征收力役差和财物差税计算差地单位名,大小依土地产量,不依面积,两岗为一顿。差地:原西藏领主分给差民使之应差的土地。”

历史记录及等震线分布表明,1901年尼木地震发震断裂可能走向北西—北北西,震中位置距离安岗地堑较远,其发震断裂可能为尼木地堑群中的庞岗地堑。

2.2 庞岗地堑地质调查

庞刚地堑位于总体呈凸向西的弧形,断裂走向变化处被彭刚玛曲切穿,以此可分为两段:北段和南段(图 4)。北段为北北东走向, 山峰海拔最高在5700 m以上,地堑内海拔最低在4700 m左右。主要水系为热色曲,与地堑走向一致,是彭刚玛曲的上游发源地。庞刚地堑北段遥感影像上线性行迹显著,主控边界断裂位于地堑西缘,倾向南东。断裂行迹清晰,错断冈底斯基岩,形成清晰的断层三角面。沉积物以晚第四纪冰碛为主,与帕布地堑基本一致,大致分为两期:末次盛冰期冰碛和倒数第二次冰期冰碛。其中倒数第二次冰期冰川规模大,运动距离在5 km以上至地堑东缘,冰碛表明被草甸覆盖,偶见漂砾出露,地形相对平坦。末次盛冰期以来的冰碛分布在冰川口两侧,运动距离相对较近,上面虽有现代草甸覆盖,但厚度较薄,表面可见大量的巨型漂砾裸露或半裸露,漂砾成分主要为花岗岩,与两侧山体的基岩成分一致。地形起伏较大,常见直径约5~10 m的小型冰川堰塞湖的残留洼地。两期冰碛均被后期的冰水河切割,可见拔河距离高达数十米的台地陡坎。

图 4 庞岗地堑几何特征展布遥感影像及解译图(a中红色箭头指示断裂位置) Fig. 4 Remote sensing image and interpretation of the geometric distribution of the Panggang graben (The red arrows in Fig. 4a show the trace of the faults)

庞刚地堑南段为近南北走向,呈狭长的谷地形态,长约12 km,宽约1 km,向南延伸至尼木县城北(图 4)。地堑内地形为中间高两侧低,沿谷地发育两条河流,一条为虾庆曲,与北段的热色曲在庞刚地堑两段分开处汇合组成彭刚玛曲。另一条流向与之相反,向南汇入辞勒普曲。南段地形起伏相对较小,谷地内海拔多在4900 m以上,山峰海拔多在5400 m以下。遥感影像上显示出较为明显的线性特征,表明庞刚地堑西边界断裂的存在。南段沉积物以冲洪积扇为主,主要发育在西缘山前沟口处,扇体规模一般较大,并被断裂被错动形成高大的断层崖。由于1901年尼木地震可能与该地堑活动有关,文中对该地堑断裂沿线庞刚N01点、虾庆曲N02点和雪拉村N03点进行了详细的地质调查研究。

(1) 庞刚N01点

该点位于庞刚地堑北端(图 4),高分辨率卫星影像解译发现,该点处发育末次盛冰期以来的河流,并形成两级河流阶地T1和T2以及河漫滩T0,都被断层错断,形成显著的断层陡坎(图 5a5b)。实地调查发现,断层陡坎地貌特征清晰,高差显著,陡坎斜坡表明晚第四系沉积裸露,多见漂砾,与两侧阶地面覆盖完整的草甸差异明显。陡坎坡度较大,退化不明显,可能为尚未被完全剥蚀的自由面(图 5c),而且T0也被断错,表明该断层陡坎形成时代较新,其最新一次的断层活动可能与1901年尼木地震有关。

P0,P1,P2指示跨断层及阶地陡坎地形剖面位置; 图中红色箭头指示断裂位置
a,b—庞刚地堑N01点遥感影像及解译图;c—多级阶地位错照片
图 5 庞刚地堑N01调查点多级河流阶地位错地貌特征 Fig. 5 Features of fault scarps of multi-stage river terraces at Site N01. (a, b) Satellite image and interpretation at Site N01 of the Panggang graben. (c) Field photo of multi-stage terrace offsets. P0, P1 and P2 show the location of the topographic section cross the faults or terraces. The red arrows show the trace of the faults.

利用实时动态差分GPS(RTK-GPS)对该点处陡坎及阶地进行了测量。T1阶地最大拔河约4 m,一般高出河面约1 m,T2与T1高差约为8~10 m(图 6a),阶地面平坦。垂直于断崖走向地形测量显示T0陡坎垂直断距约1.0 m,T1断距约2.6±0.2 m,T2约为5.0±0.8 m(图 6b—6d)。

P0—P3测线位置见图 5;VS为垂直断距 图 6 RTK-GPS跨断层陡坎及阶地测量地形剖面 Fig. 6 Geographic profile across the fault scarps and river terraces with RTK-GPS. (a) T0; (b) T1; (c) T2; (d) Across terraces The locations of P0-P3 were indicated in Fig. 5, and VS indicates the vertical offset of terrace.

(2) 虾庆曲N02点

该点位于虾庆曲西侧,沿虾庆曲西侧山前发育小型冲洪积扇体,遥感影像与地质调查发现,冲洪积扇体被断错,形成线性特征显著的断错陡坎地貌(图 7a)。断层陡坎坡度较陡,延伸性较好,陡坎部位植被一般不发育,砾石裸露,显示其活动时代可能较新。陡坎垂直位错较大,部分可达3~5 m(图 7b),显示其可能为断层多次活动累计位错量。

图 7 庞刚地堑虾庆曲N02点断层崖照片 Fig. 7 Photos showing the fault scarps of the PG at Site N02

(3) 雪拉村N03

该点位于尼木县城北西方向约3 km处尼木玛曲东侧雪拉村北。尼木玛曲为雅鲁藏布江一级支流水系,尼木县附近该河流主要发育五级阶地(图 8a)。其中一二级阶地(T1,T2)宽阔平坦,是尼木县及周边村落的主要居住地及耕地,三级以上阶地(T3—T5)遭受后期侵蚀切割较为严重。沿尼木玛曲,可以观察到河流阶地砾石层直接侵蚀覆盖在基岩以上(图 8b)。砾石分选差,砾径可分为两组:①20~50 cm,少见>50 cm;②2~5 cm。粗砾石中以花岗岩为主,约占70%,其余为青灰色、暗红色火山岩,灰绿色砂岩。细砾石中花岗岩约占40%~50%,火山岩含量增多。磨圆较好,多为圆状—次圆状,显示其搬运距离较远,颗粒支撑。砾石之下为灰绿色砂岩,产状320°∠56°。河流阶地砾石的最大扁平面统计显示古流向与现今河流流向一致(图 8c)。

a—尼木玛曲五级河流阶地;b—尼木县北部T3阶地砾石层直接覆盖在基岩之上;c—T3阶地砾石统计点(砾石最大扁平面统计显示古流向为南东) 图 8 尼木玛曲阶地野外地质照片 Fig. 8 Field photos of the Nyemo Maqu terraces. (a) Five-stage terrace along the Nyemo Maqu River. (b) The gravel layer of T3 directly covers on the bedrock in the north of Nyemo county. (c) The position for statistics in Terrace T3, and the largest flat plane of gravel shows that the paleocurrent flowed towards southeast.

雪拉村北侧主要为河流T2阶地沉积,由砾石层及砂层组成,多个断层剖面出露。剖面1中可见正断层发育,以红色含砾中粗砂为标志层,断距约1 m,断层面清晰,断层产状215°∠60°(图 9a9b)。剖面2位于剖面1南侧约30 m处,观察到正断层错断晚第四纪冲积(图 9c),该处沉积物以砂砾互层为主,上部砾石较小,砾径一般小于3 cm,下部砾石较大,最大可达10 cm,砾石成分以花岗岩为主,磨圆好,多为圆状,颗粒支撑。下部砾石层为标志层,可见清晰断层面,断层产状218°∠65°,断距约50 cm(图 9d)。再向南约10 m,可观察到三级阶梯状断层发育的剖面3,错动紫红色含砾粗砂层及下部细砾石层(图 9e),砾石成分复杂,可见花岗岩、火山岩、砂岩等,砾径主要

a,b—剖面1尼木县雪莱村北正断层,可见断层错动晚第四纪河流阶地,断距约1.0 m;c,d—剖面2正断层观察点,可见断层错断晚第四纪冲积河流阶地,砾石层被显著错动约0.5 m;e—剖面3观察点,可见阶梯状正断层错动晚第四纪冲洪积扇 图 9 庞刚地堑晚第四纪正断层活动野外照片 Fig. 9 Filed photos showing the late Quaternary normal faulting along the Panggang graben. (a, b) Normal fault of the Section 1 in the north of Xuelai village, showing that fault dislocated the late Quaternary river terrace with a displacement of ~1.0 m. (c, d) Observation point in the normal fault of the Section 2, showing that the fault dislocated the late Quaternary alluvial river terrace with an obvious displacement of ~0.5 m on the gravel layer. (e) Observation point in the Section 3, showing the late Quaternary alluvial-proluvial fan with step-like normal fault dislocations.

分为两组:5~10 cm和1~2 cm。磨圆较好,多为次圆状,颗粒支撑。断层F1产状100°∠61°,断距约2 m,断层带内可观察到卷入的楔状紫红色砂层,F2产状131°∠55°,断距约80 cm,F3产状126°∠46°,断距约70 cm。上述断层剖面显示,剖面1与剖面2的断层产状与庞刚地堑北段断层产状相反,也与剖面3断层倾向不同,可能是庞刚地堑南段分为多个分支断层,剖面1与剖面2中的断层为次级分支断层。

3 讨论

基于遥感解译与野外地质调查发现,庞刚地堑西缘断层线性行迹清晰,长约30 m,沿线断层陡坎地貌发育。地堑北侧发现断错T0阶地,代表了最新一次地震活动。震级估算时,以庞刚地堑西边界断裂的长度作为最新一次地震活动的破裂长度,以T0阶地的位移量作为该次地震事件可能的最大位移量。

Wells and Coppersmith(1994)利用地震地表破裂的长度、位移量和破裂宽度等参数统计归纳出适应于正断层型活动断裂的矩震级(MW)估算公式:

$ {{M_{\rm{w}}} = 5.08 + 1.16\log L} $ (1)
$ {{M_{\rm{w}}} = 6.69 + 0.74\log {D_{\max }}} $ (2)

公式中:MW为矩震级;L为地震破裂长度;Dmax为地震破裂的最大位移量。野外观察资料和经验公式的对比发现上述公式在中国西部具有较好的适应性(程佳等,2012Cheng et al., 2020)。根据公式(1)计算得出的矩震级为MW6.7,根据公式(2)计算得出的矩震级为MW6.8。

另借鉴邓起东等(1992)总结华北板内正走滑断裂上地震地表破裂参数与震级之间的经验公式:

$ {M = 6.99 + \log L \times D} $ (3)
$ {M = 5.90 + \log L + \log D} $ (4)

公式中: M为地震震级;L为地震破裂长度;D为断层垂直位移。则根据公式(3)计算得出的地震震级约为M 8.5,根据公式(4)计算得出的地震震级约为M 7.4。对比亚东-谷露裂谷上已发生的正断层型历史地震发现,2008年10月6日当雄县羊易乡MS 6.6级地震(MW 6.4)未能产生同震地表破裂(吴中海等,2009),而1952年谷露M 7.5级地震同震地表破裂长度约60 km,最大垂直位移约4~5 m,平均约2~3 m(吴中海等,2006)。因此,地质调查显示的庞刚地堑最新一次地震的震级应该不会高于M 7.5,但MS矩震级应高于6.6级。显然,华北板内地震的地震地表破裂参数与震级之间的经验公式可能不适用于青藏高原地区。公式(1)与(2)给出的地震震级相似,与1901年尼木地震的历史记录震级也比较吻合。基于遥感解译、断裂地质调查、等震线及震级估算认为,1901年尼木地震的发震构造应为庞刚地堑的西侧边界断裂。

尼木地堑群作为亚东-谷露裂谷中段,与裂谷南、北段具有明显不同的特征,主要表现为断裂规模比较小,空间上密集平行展布。1901年尼木地震、1992年尼木(安岗)地震、2008年羊易地震的接连发生表明,尼木地堑群中各个地堑具有单独发生强震的能力。然而尼木地堑群的地震复发间隔如何,其强震复发特征与亚东-谷露裂谷的南北两段有何差异等问题还需进一步研究。

4 结论

(1) 遥感解译与野外地质调查表明,庞刚地堑西边界断裂线性特征显著,断层陡坎地貌发育,断错了包括河流T0阶地在内多级地貌面,显示其晚第四纪活动性显著。

(2) 震级恢复表明庞刚地堑最新一次地震的矩震级为MW6.8级,与1901年地震的历史记录比较吻合。结合遥感解译与地质调查,推测1901年尼木地震的发震构造可能为庞刚地堑。

(3) 历史地震与仪器地震记录表明,尼木地堑群中各个单独的地堑具有独立发生强震的能力,但其地震复发特征与亚东-谷露裂谷南北两段的差异尚需进一步研究。

参考文献/References
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