笔者虽进行地震相关研究,但很少有机会去野外看看断层。

近日,笔者非常有幸实地考察了多个历史大地震(1920年8.5级海原地震、1709年7.5级中卫地震与1739年8级平罗地震)遗迹,如地表破裂、断层陡坎等,对地震与断层有了更直观的认识。

先谈一谈总体感受,从事地质研究就像侦探一样,试图破解地层这本“书”。既要有全局观,也需要细致入微的观察,同时还需丰富的想象力

地质世界,到处都是沧海桑田,一眼万年

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上图中,断层在哪?

如何理解呢?进行地质考察时,我们到任何地方看到的现象都是非常局部的,但这时千万不要将注意力与想法陷入局部。

我们首先需要回想进行野外工作之前的准备,比如此处大的构造背景是怎样的?为洪积扇区域还是山前区域?断层分布是怎样的?断层运动性质是什么?等等。有了这些大的背景(图像)之后,带着疑问去观察、思考与想象,才能有针对性地开展工作

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上图中,黑色的部分是断层核吗?

举例来讲,对于地表破裂带考察:

(1)出发前,我们首先需要利用卫星地图,查看断层可能位置,这需要结合地形地貌特点进行圈定,比如卫星图上连续且有很好延伸性的断层陡坎处,大致就是断层出露地表的位置。

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看出上图的地震陡坎在哪了吗?

(2)到达现场后,实地查看这些疑似断层是否为真正的断层,对于典型构造,需要画素描图、拍照等。

(3)如有必要,还需要开挖地震探槽,以寻找历史地震。探槽开挖选址非常有说道,需选择尽可能保存较多历史地震事件的地方,也就是需要寻找尽可能长时间接受沉积的地方。

(4)开挖探槽后,需要识别断层位置。注意,同一个地震探槽里,断层面通常不是一个,往往是多个。这时可能需要拍照、画素描,量量位错量等。此外,若需要确实历史地震发生时间,还需要采集测年的样品。

(5)进行测年,圈定历史地震发生时间,同时进行多项室内作业。

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上图中,断层在哪?

可以看出,简简单单地考察地表破裂,流程步骤还是非常繁琐的。

总之,地质学研究需要健康的身体,细致入微的观测,总揽全局的视角,与丰富的想象力

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自然“山水画”

最后说一句,未来的地震研究,必将结合地震学、地质学、大地测量、力学数值模拟、岩石摩擦实验等多方向共同进步,推动对地震孕育过程,触发机理,同震破裂与震后变形的认识