小江断裂带是青藏高原东南缘川滇块体的边界断裂，是青藏高原活动速率最大的断裂带之一（图 1a）。历史和仪器观测地震资料显示，公元1500年以来小江断裂带附近发生6级以上地震27次，最大复发间隔74年，最小间隔不到1年，最近一次6级以上地震的离逝时间已有56年，几乎到了历史地震复发间隔的最大极限；7级以上地震8次，最大复发间隔233年，最小间隔仅为4年，最近一次7级以上地震的离逝时间已有52年；8级以上地震1次，发生于1833年。历史和仪器观测数据均表明小江断裂带具有非常强的地震活动性，未来地震发生的危险性高。

过去的研究表明，中强地震的复发时间往往在百年~数百年、千年~数千年尺度，通常超过了历史地震记录的时间尺度，从而限制了对大震活动性的认识。因此，迫切需要古地震研究来厘定活动断裂的地震复发规律。小江断裂带中段和南段结构相对复杂，南段由多条分支断裂构成，这对于探槽技术而言是一个很大的挑战。我们拟建立一种互补的定量古地震仪来进一步完善已有的古地震资料。

近些年，湖泊古地震学得到了快速发展，在美洲、欧洲、新西兰和日本各大断裂带的古地震研究中取得了突破性的进展。但是，在青藏高原这种全球构造活动最为活跃的地区（之一），湖泊古地震学的关注度并不高。目前这一地区为数不多的湖泊古地震研究主要来源于青藏高原东缘岷江上游（叠溪、理县、茂县）的一系列湖相剖面，这些剖面由于缺乏近现代沉积物，很难用历史地震资料进行校正。

针对这些问题，地震动力学国家重点实验室范佳伟副研究员、徐红艳副研究员、蒋汉朝研究员等人与云南大学翟大有研究员、靳长飞博士和首都师范大学刘兴起教授合作，在云南省地震局张俊伟处长和阳宗海管委会杨国梁副所长的协助下，利用UWITEC重力钻在小江断裂带上的阳宗海的湖口、湖滨和湖心区域采集了7根沉积岩芯（图 1b），通过高精度、高分辨率的年代学、沉积学和地球化学分析，并与历史记录的地震、洪水和人类活动资料进行对比研究，发现地震活动引起的块体搬运沉积（浊流沉积）呈块状或合并（浊流）沉积结构（可能与共轭地震相关）、由湖滨向湖心变细增厚（未改变湖盆形态情形）、偶尔出现软沉积物变形（微断裂）。这些沉积物分选相对较差，它们是湖盆边坡失稳导致的瞬时沉积（图 2a）。此外，更为强烈的地震活动会导致湖盆的同震沉降（主要表现在靠近断裂带的湖岸）以及流域的水文系统破坏，由此造成沉积物异常高的Mn和TIC含量（图 2b）。

通过将地震事件沉积层与相应的历史地震的宏观烈度值和烈度衰减方程统计值进行对比研究，我们得出以下结论：1）能够触发阳宗海湖盆边坡失稳、破裂，从而产生浊流沉积的烈度值为7.5~8.1 MMI；2）能够引起阳宗海湖盆沉降、流域水文系统破坏的烈度值为10.1 MMI（图 3a，b）。这些数据意味着距离阳宗海湖区32 km以内（小江断裂带中段南部和南段北部）的7级以上地震，或距离阳宗海湖区112 km以内（小江断裂带中段和南段）的8级以上地震均有可能被阳宗海湖泊沉积物记录到，并且不同强度的地震事件能够被阳宗海不同沉积类型所反映。因此，未来通过对更长湖泊沉积物序列开展进一步研究，能够建立更长时间尺度、相对连续的古地震事件序列。将湖泊古地震序列与地貌和探槽古地震数据相结合，能够提供更为完整的古地震资料。

相关成果发表在中科院一区top杂志Science of the Total Environment（IF 10.753），原文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.161662。

图1 （a）青藏高原东南缘川滇地块主要活动断裂，小江断裂带6级以上历史地震，以及阳宗海、抚仙湖、杞麓湖、异龙湖等适合古地震研究的断陷湖泊位置。

右上角插图显示小江断裂带的破裂历史和代表性古地震探槽点位。（b）阳宗海湖盆形态、等水深线、主要补给河流和岩芯位置

图2 （a）1500年宜良~7级地震对应的阳宗海沉积模型。（b）1833年嵩明8级地震对应的阳宗海沉积模型

图3 （a）小江断裂带产生地表破裂的4次历史地震（见图 1a）和另外一次靠近阳宗海但未产生明显地表破裂的历史地震（1725年6.8级地震）的宏观烈度图。

（b）根据烈度衰减方程计算获得的历史地震烈度随震中距的变化曲线。黄色实线表示这一烈度足够触发阳宗海边坡失稳、破裂并引起浊流沉积。