摘要
现阶段,活动构造的研究内容以活动性质、滑动速率、地震复发特征、分段性及地震危险性评价为主,采用的研究方法主要是地貌学、探槽技术和晚第四纪年代学,在活动断裂的大比例尺填图、深浅部构造结合、大城市活断层探测及地震危险性评价方面取得丰硕的成果。其中对平原地区的隐伏活动构造的定量研究主要采用地震探测、钻孔联合剖面的方法,而对于地表水系与隐伏断裂的关系研究较少,而地表水系对隐伏活动断裂具有一定的指示作用。本文以唐山及周围地区为研究区,以DEM为数据源,从中提取出流域地貌指数,这些指数主要反映了流域地貌的几何形态和拓扑关系,并用这些参数研究构造发展与水系发育之相关性的关系,归纳出研究区内水系的相关讯息,进而探讨地形、构造及岩性对于水系之演育相关性。从而评价唐山及其周围地区的新构造运动特征。 水系分析的目的在说明地表水文特性和时间因子之间的关系,本研究使用谷计测分析和水系空间分析。河谷计测分析以河流等级分析为主;水系空间分析则分为平面空间分析和纵向空间分析,除此之外,本研究亦尝试进行水系密度分析,构造沉降区水系密度较高,构造抬升区水系密度较小;在高、低值的边界,若水系密度梯度远大于其它地区,并呈现带状分布,则常反映在构造分区或活动断层如盲断层或活动褶皱的位置。并于纵向空间分析中佐以SL-index分析,构造上升运动较弱或者平行于一些地貌特征SL指数值小,反之,构造上升地区的SL指数值大,这样S1指数对构造上升运动有指示意义。另外,利用水系的结构变化特征即水系分维参数,即隆起区水系的分维值要普遍比坳陷区水系的分维值大,其指数可以间接反映断裂的差异性活动。 本文的研究区域主要集中在唐山及其周围地区,经纬度范围为:116°-120°E,39°-40°N。唐山地震发生在我国华北断块北部。该断块的范围:西至贺兰山、六盘山南北向构造带,北至阴山、燕山东西向构造带,南至秦岭—大别山东西向构造带,东界在海城内。唐山地震区位于北北东向的冀鲁断块拗陷和东西向的阴山燕山断裙带的结合部位。唐山及其周围地区水系水系分布密集,新构造活动明显,曾发生过唐山7.8级地震及卢龙7.1级地震,本文通过分析水系发育的地貌指数,例如水系密度,水系分维参数,水系SL指数以及水系分布方向的统计来定量的分析水系密度、水系地貌演化与新构造,隐伏断层,地震之间的相关关系。 通过不同地貌参数的提取和综合分析研究,得出以下的结论: 1、蓟运河断裂北部地区的水系密度大于其他地区,并且成北西向的带状分布,反映了隆起区内仍有相对较强的构造上升活动,揭示构造分区或隐伏活动断层的位置。 2、在宁河-昌黎断裂附近,靠近断裂水系密度变大,说明该断裂两侧地区,地壳有逐渐抬升的趋势。 3、唐山附近水系密度变化不显著,略有上升的趋势。 4、唐山北部燕山地区及柏各庄一带水系密度逐渐变小,上升较为明显;宁河的西南,也就是汉沽、天津、歧口一带水系密度逐渐变大,说明地壳下沉明显,区内的一些断裂有活动的迹象。 5、研究区域内水系的分维值小于1.6,说明唐山周围地区的流域地貌处于侵蚀发育的幼年期。大兴台穹区域的水系分维值为1.55,明显大于蓟县陷褶、冀东台凹、开滦凹褶、武清台凹等地区,说明大兴台穹地区处于隆起的阶段,而其他地区则在坳陷的阶段。 6、研究区东北角、西北角的SL指数相对流域的其他范围而言普遍较高,这表明这两个区域的构造上升运动相对于其他地方较强,研究区其他地区SL指数普遍接近于0,这可能表明基本上没有构造上升运动,也有可能这些区域由于是平原区,坡度为0,所以导致大部分研究区的SL指数为0。