2001年昆仑山口8.1级地震以来,十几年的时间里,巴颜喀拉块体周边已相继发生了2008年于田7.3级、2008年汶川8级、2010年玉树7.1级、2013年芦山7级、2014年于田7.3级以及2017年九寨沟7级等7次7级以上大震,显示巴颜喀拉块体正在历经一个新的大震活跃期。2015年喜马拉雅板块边界带上尼泊尔8.1级及其7.5级强余震,以及巴颜喀拉块体东北边界带上2017年九寨沟7级地震的发生,也寓示着青藏高原-巴颜喀拉块体的大震活动似乎仍在持续。鲜水河断裂带是巴颜喀拉块体南边界带的重要组成断裂,历史上,自1725年以来不到300年的时间里就记录共发生9次6.9级以上地表破裂型地震,其重复周期约为31年,最近一次为1981年6.9级强震,距今已36年,鲜水河断裂带大震危险性一直为国内外学者所关注,也是中国地震局圈定的重点监视危险区。2014年11月,沿鲜水河断裂带色拉哈段发生了6.4级地震。会不会接下来就发生更大地震?如果会,又会发生在断裂带上的哪个段落和可能的时间段?这些问题随即也成为地震工作者关注的焦点。获得断裂带较长时间尺度上的破裂历史,是回答这些问题的基础。关于鲜水河断裂带的未来地震危险性,基于活动性分段、晚第四纪活动定量参数与(古)地震破裂行为、库伦应力变化以及现代地震活动性,前人开展过定量评估。色拉哈段是鲜水河断裂带从乾宁盆地往南由一支发散为三支的中间主干断裂,也是除雅拉河段(最新一次事件尚不明确)外,整个断裂带中大震离逝时间最长的一段,未来地震危险性最大。沿色拉哈段,前人开展的一系列古地震研究存在较大的出入,为了评估该段未来强震危险性,在前人的研究基础上,还需要进一步开展探槽开挖与古地震精细研究,获得更为完整的古地震基础资料。近十余年来,古地震研究尤其是探槽技术和测年技术有了新的长足发展。小型拉分盆地、断塞塘或断陷塘已发展成为青藏高原东南缘走滑断裂古地震探槽研究的较为理想地点。基于这些新的技术,鲜水河、安宁河、则木河断裂带的古地震研究已获得了一系列研究成果。将这些技术应用于色拉哈段的古地震研究,在前人工作基础上获得更为可靠的破裂历史是预测该段会不会发生更大地震的前提。通常认为:地震发生与力学失稳有关,大震前往往可能存在区域地壳应力变化。经过多年的探索和试验,基岩地温监测正在发展为一项全新的地应力动态变化观测技术,并于汶川地震后就已开始应用于野外监测。中国地震局地质研究所已分批分期在鲜水河、安宁河和龙门山断裂带上组建完成川滇地区基岩地温观测网,自2009年10月以来开始监测断裂带附近的基岩地温变化,并监测到了2013年芦山Ms7级地震和2014年康定6.3级地震。进一步分析基岩地温与这两次强震之间的响应关系,以及近期区域基岩地温与应力变化趋势,有可能获得鲜水河断裂带震前的一些应力变化信息,为判断和预测地震活动的发展态势提供依据。为了回答以上科学问题,论文拟在前人工作基础上,沿色拉哈段开展古地震精细研究,以获取该活动段更为完整可靠的古地震序列与破裂历史,揭示其大震复发行为,并结合基岩地温变化与强震响应关系研究,在古地震获得的未来大震危险性的大背景下,利用基岩地温对色拉哈段的强震危险性开展紧迫性的综合分析和预测。论文开展的主要研究内容如下:(1)色拉哈地质地貌调查与中谷村、江巴村地点古地震精细研究(1)遥感解译与地质地貌调查在前人资料收集、整理基础上,沿鲜水河断裂带色拉哈段开展遥感解译与野外地质地貌调查,重点解译和调查地震地表破裂带清晰、古地震遗迹可能保存较好地段。(2)探槽开挖与古地震精细研究选择中谷村地点开挖了2个大型探槽、江巴村地点开挖了3个大型探槽以及5个小型辅助探槽,开展古地震精细研究,包括探槽清理、现场编录、地层序列与古地震事件甄别等研究工作。(3)样品采集及测试系统采集AMS和光释光测年样品,并分期分批送实验室测试。(4)古地震序列与破裂行为综合研究以两个地点的野外工作为基础,结合测年结果以及前人工作成果,综合分析色拉哈段的古地震序列与破裂行为。(2)色拉哈段及其周边基岩地温观测研究(1)色拉哈段基岩地温变化与芦山地震、康定地震响应关系分析分析基岩地温与芦山地震、康定地震震前以及同震的响应关系,并与钻孔应变、测震学等观测资料进行对比,探讨基岩地温与区域地应力变化、强震活动的响应关系。(2)康定地震后基岩地温变化与区域应力变化趋势分析与探讨重点分析康定地震后各台站的基岩地温变化趋势,探讨区域应力变化态势。(3)色拉哈段强震危险性预测根据古地震时间尺度上的破裂历史与复发行为,判断色拉哈段未来发生地表破裂型大震的可能性,并在古地震获得的未来大震危险性的大背景下,结合康定地震后区域基岩地温变化(应力变化)态势,进一步尝试预测色拉哈段及其周边强震危险程度。论文获得的主要认识和结论如下:(1)鲜水河断裂带色拉哈段最新一次地表破裂事件已破裂至中谷村一带。(2)色拉哈段中谷村和江巴村等2个地点5个探槽共揭露出4次破裂事件,依次为:(15599-14938)BP之前、(11121-10041)BP、(3745-2695)BP、1725年康定7级地震(3)色拉哈段大地震行为具长间隔、短间隔丛集现象,早期复发间隔约4500年,经过(11121-10041)BP事件后,进入一个7000多年较长的平静期,随后进入地震活跃期,距今约4000年以来记录有两次大震,复发间隔约3000年。(4)2013年芦山地震前几天,距震中约90km的鲜水河断裂带中谷-康定3个基岩地温观测台应力温度同步突降,显示区域应力拉张增强,震前80天内,3个台站的高频成分也出现了同步变化,变化幅度为0.001-0.002℃。2014年康定地震前,距离震中20-30km的鲜水河断裂带中谷-折多塘4个基岩地温观测台应力温度同步突升,显示区域应力挤压增强,震前200天内,3个台站的高频成分也出现了同步变化,变化幅度为0.002-0.004℃。(5)色拉哈段活跃期间的大震复发间隔约3000年,最新一次事件的离逝时间不到300年,未来发生7级以上地表破裂型大震的可能性不大。截止至2017年8月,鲜水河断裂带的4个基岩地温台未出现应力温度同步变化,但区域应力仍在调整,安宁河断裂带北段(冕宁-石棉段)的强震危险性值得关注。