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中国地震局地质研究所揭示华山山前断裂在1556年强震前另一次强震事件

研究领域
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发布时间
2026-01-27

💡这项突破是什么?

华山山前断裂位于渭河盆地南缘,晚第四纪以来活动强烈。历史上,该断裂曾发生1556年华县8.0-8.5级特大地震,导致超过83万人遇难,是全球历史记载中死亡人数最多的地震事件。然而,受断裂沿线植被茂密、人类工程活动强烈改造,以及同震位错幅度巨大等因素影响,传统探槽开挖手段难以完整揭示古地震事件的时序与强度信息,这一难题长期以来成为制约该断裂带古地震研究的关键瓶颈。

图1 渭河盆地构造背景及活动断裂分布图。(a)鄂尔多斯地块周边活动断裂与震级≥7.0的地震分布。(b)渭河盆地活动断裂分布。(c)华山山前断裂中段及其周边区域地震构造图

为解决这一科学难题,中国地震局地质研究所徐伟博士在尹金辉、陈杰研究员的指导下,联合中国地震灾害防御中心和美国普渡大学等多家单位,采用原位宇宙成因核素10Be暴露测年技术,对华山山前断裂杜峪基岩断裂面开展了系统的采样、测试和综合分析。研究成功揭示了一次距今3092±383年的强震事件,其震级规模与 1556 年华县大地震相当。

本研究取得的主要结论与认识如下:

(1)在 1556 年华县大地震之前,华山山前断裂杜峪段曾发生一次强震事件,其发震年代为距今3092±383年,同震垂直位移达6±0.5米,震级为Mw7.3–7.9;该断裂强震复发间隔约为2623±383年,全新世晚期以来垂直滑动速率为2.0–2.7mm/a。

(2)本研究为华山山前断裂带古地震序列的重建提供了全新的研究视角与技术途径,可为人口密集的渭河盆地地震危险性评估与防震减灾规划提供关键科学依据。同时,研究结果进一步证实,原位宇宙成因核素10Be暴露测年技术是提取含石英正断层古地震活动信息的可靠技术手段。

图2 杜峪基岩断裂面采样剖面。采样剖面以截沟为界分为上下两段,截沟下方采集6个样品,截沟上方采集14个样品

图3 杜峪基岩断层面古地震事件分析。(a)基岩断裂面地震暴露前10Be浓度累积示意图。(b)杜峪基岩断层面古地震事件E1分析:古地震事件E1的同震位错为6±0.5米,年龄为距今3092±383年

未来,团队将依托拟于2027年投入运行的新型NEC 3 MV专用加速器质谱仪(主攻14C、10Be和26Al同位素测年),深化鄂尔多斯地块周缘及类似构造环境下的基岩古地震研究,以期降低基岩山区古地震测年结果的不确定性,大幅提升古地震事件序列的完整性与可信度。

上述研究成果发表于国际地学期刊Tectonics,研究受到国家自然科学基金项目(42102267)、中国地震局地质研究所基本科研业务专项(IGCEA1903)和地震科技星火计划项目(XH20074)共同资助。

文章信息:Xu, W., Shi, W., Yin*, J., Chen, J., & Caffee, M. W. (2026). A penultimate great earthquake revealed by in situ cosmogenic 10Be dating of the bedrock fault surface on the Huashan Piedmont Fault (central China). Tectonics, 45, e2025TC009084. https://doi.org/10.1029/2025TC009084.