The Activity of the Piedmont Fault along the Tangshankou Segment of Yuguang Basin Southern Marginal Fault
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摘要: 蔚广盆地是山西地堑系北端京西北盆岭构造区内的一个半地堑盆地，蔚广盆地南缘断裂带为控制该盆地形成的边界断裂。该断裂带位于唐山口段的山前断裂在冲洪积扇体上形成了线性特征显著的断层陡坎。横跨断层陡坎开挖的探槽表明该条山前断裂属于全新世活动断裂，探槽揭示了2条活动断层以及相应的3次古地震事件。在距今约9ka时其中一条断层首次活动，之后在距今约7.3ka时该条断层再次活动并引发了另一条断层的形成与同步活动。最后它们又发生了第三次活动，而最新一次活动的时间由于相应地表沉积的缺失而无法获得。这3次古地震事件的累积垂直位错约为8.1m。估算出整条山前断裂的平均复发周期约为1.7ka、平均滑动速率约为1.6mm/a。此外还依据经验公式估算出了各次古地震的参考震级。Abstract: The Yuguang basin is a half-graben basin in the basin-range tectonic zone northwest to Beijing, wherethe Yuguang basin southern marginal fault (YBSMF) that is located at the northern end of the Shanxi graben system controlled the formation of the basin. A linear fault escarpment formed in the pluvialfan along the piedmont fault zone of the Tangshankou segment of YBSMF. A trench across this escarpment revealed three paleoearthquake events in two active faults. The first activity occurred in one fault at about 9ka for the first time, and then the second activity occurred at about 7.3ka, which caused the formation and synchronous activity of another fault. For the third fault activity we cannot determine the active time due to lack of relevant surface deposition. The accumulative vertical displacement of these three events is about 8.1m. We estimate that the average recurrence period of the piedmont fault is about 1.7ka, and the average slip rate of the piedmont fault is about 1.6mm/a. Besides, we estimate the reference magnitude of each event according to the empirical formula.
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图 1 蔚广盆地的构造位置（a）及盆地内断裂的几何展布与分段特征（b）
图（a）中的断层名称：1怀安-万全盆地北缘断裂；2张家口断裂；3天镇-阳高盆地北缘断裂；4怀安镇盆地南断裂；5阳原盆地北缘断裂；6六棱山北麓断裂；7蔚广盆地南缘断裂；8太白维山北麓断裂；9涞源盆地南缘断裂；10宣化盆地南缘断裂；11怀涿盆地北缘断裂；12延矾盆地北缘断裂
Figure 1. The tectonic location of the Yuguang basin (a) and the spatial distribution and segmentation of the main faults in the basin (b)
图 2 唐山口段山前断裂在扇体中形成的陡坎
（a）断层陡坎所处的断裂带段落位置；（b）高分辨率遥感影像上的线性陡坎，其中黑色虚线框为陡坎位置；红色小方框表示探槽位置，与图（c）中所指示的探槽相对应；黄色箭头线段表示图（d）中剖面所对应的剖面线的分布位置；（c）断层陡坎野外实际地貌形态及开挖的探槽；（d）横跨主控边界断裂、次级山前断裂的剖面结构示意图
Figure 2. The fault escarpment formed in the proluvial fan along the Tangshankou fault segment
图 3 探槽照片拼接图（a）及探槽地层剖面图（b）
Figure 3. Photo stitching of trench (a) and the profile of the stratum layers in trench (b)
图 4 断层破碎带B及带内的砾石定向排列
Figure 4. The fault fracture zone B and the preferred alignment of gravels
表 1 探槽OSL样品测年结果表
Table 1. Dating results of the OSL samples
编号 α粒子计数率/ksec K2O/% 含水量/% 饱和含水系数 环境剂量率/Gy·ka-1 等效剂量/Gy 年龄/ka OSL1 10.71±0.22 2.12 5.00 0.06 4.40±0.34 78.52±2.63 17.89±1.55 OSL2 10.92±0.23 2.12 5.00 0.05 4.43±0.42 69.05±1.87 15.57±1.32 OSL3 12.17±0.24 2.28 15.02 0.64 4.36±0.13 97.95±4.76 22.45±2.10 OSL4 10.89±0.23 2.32 15.98 0.75 4.01±0.37 113.50±5.30 28.28±2.62 OSL5 9.67±0.22 2.10 15.85 0.52 3.79±0.35 25.38±1.12 6.69±0.63 OSL6 10.16±0.22 2.32 7.98 0.33 4.32±0.41 39.76±1.22 9.20±0.79 OSL7 10.24±0.22 2.28 8.82 0.38 4.27±0.37 75.91±2.00 17.78±1.50 OSL8 12.17±0.24 2.06 5.97 0.24 4.59±0.44 78.43±1.86 17.07±1.42 OSL9 10.63±0.22 2.00 5.96 0.27 4.20±0.40 71.91±1.98 17.12±1.45 OSL10 11.38±0.24 2.08 5.17 0.22 4.46±0.41 77.68±2.66 17.43±1.52 OSL11 11.17±0.21 2.24 8.47 0.36 4.45±0.40 38.94±1.05 8.75±0.74 
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表 2 探槽14C样品测年结果表
Table 2. Dating results of the 14C sample
编号 实验室编号 野外编号 距今年代/a BP C14-1 CG-7182 YX1011C14-1 7850±140
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表 3 蔚广盆地南缘断裂带唐山口段山前断层探槽全新世古地震事件
Table 3. The Holocene paleoearthquake events of the piedmont fault along the Tangshankou fault segment
古地震事件 发生时间 复发周期 累积位移量 平均同震位移量 平均滑动速率 E3 9ka 1.7ka 8.1m 2.7m 约1.6mm/a E2 7.3ka E1 -
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