野外实习 | 断层上的时光刻度 —— 从景泰戈壁到海原大断裂震中的记忆巡礼
地球物理学野外实习,是将课本知识扎根大地的实践课堂,让学生在真实地质环境中掌握勘探方法,读懂地球的“密码”。
本次的地球物理实习依托海原断裂带综合地球物理野外实习基地开展,该实习基地兼具地理优势与成熟保障体系,有着独特地质过渡带,构造丰富、干扰少等特点,是同学们的绝佳天然“地质地球物理实验室”;基地完善的后勤与资料积累,也让同学们的实践能够十分顺利地开展和进行,助力同学们成功触摸到“大地的脉搏”。
实习前准备
6月5日,同学们进行了2025届地球物理学野外实习动员大会。由沈旭章老师作为实习队队长主持动员会。本次动员会介绍了实习领队老师:沈旭章、何骁慧、张领、卢绍平。本次动员会主要安排包括实习分组情况、实习位置、实习内容和行程,并组织全体同学观摩学习了上一届野外实习视频,帮助大家对本次实习形成了初步认识。
6 月 10 日,实习队全体同学与老师一同对照清单清点了所有仪器,并对需要充电的仪器进行了充电和整理。6 月 19 日,实习队全体同学与老师再次清点了清单上的所有仪器,随后将仪器装车,发往了实习基地。6月30日实习队从珠海出发抵达实习基地。

实习区域概况及目的
实习区域概况
中山大学地球科学与工程学院地球物理综合实习场地位于甘肃省白银市景泰县及其周边区域。实习区域主要位于河西走廊东段,是祁连山北麓与腾格里沙漠南缘的过渡地带,还是祁连造山带与阿拉善地块的交汇部位,地质构造复杂,地貌特征丰富多样。地质现象典型且丰富,构造、地层、岩性变化显著,为不同地球物理方法提供了多样化的探测目标和应用场景。实习区地形相对开阔,多为戈壁滩和平坦区域,便于大型测线布置和设备运输。由于实习区远离大城市,电磁干扰和人文振动干扰相对较低,有利于获得高质量数据。

实习场地地理位置
海原断裂带综合地球物理野外实习基地,除了依托优越的地理位置,更为学生搭建起从理论走向实践的关键桥梁。基地配套完善的后勤保障体系,不仅提供固定驻地,还积累了系统的基础地质资料,并与当地合作单位建立起紧密协作机制,为实习开展筑牢基础。同时,基地深度融合科研与生产实践,通过组织学生前往刘家峡主动源水上平台实地参观学习等方式,进一步增强实践教学的真实性与深度。
实习目的
本次实习的核心目标为使学生掌握主要地球物理勘探方法:磁法、电法、地震的野外数据采集、处理、解释全流程技能,理解地球物理方法解决实际地质问题的思路和应用条件。
实习内容覆盖数据采集、处理、解释和综合地质分析全流程,培养了学生们扎实的实践能力和解决实际问题的思维。
海原大地震综述
海原大地震震中位于甘盐池,1920年12月16日晚8时06分09秒,一场8.5级大地震在此爆发。震中甘盐池震级烈度达12度,相当于1200枚“原子弹”瞬间投放的能量,释放的震波能量相当于11.2个唐山大地震,影响涉及陕、甘、宁、青等17个省市区,方圆面积2万平方公里。甘盐池素有“地震标本园”之称,境内留存诸多极具地震科学研究价值的震后特殊地貌。如“海原断裂带”,有袁坡村12条石垒田埂同步左旋3.6 - 7.6米形成的“错位的田埂”;地震断层使盐湖陡坎向北倾斜,湖水顺势北迁一公里形成“跳动的湖” ;有被左旋位移将树干撕裂成两半的哨马营“震柳”;还有祁连相间排列的阶梯式陡坎、断崖、地堑、鼓包与裂缝遗存及古城堡遗址等。当年这场地震致27万余人遇难,海原死亡73064人,占当时全县总人口59%,民宅、店铺、衙署毁无遗,震后瘟疫、火灾、暴雪等次生灾害频发,百姓生活惨不忍睹,1922年《Science》以《在山走动的地方》为题刊登此次震灾。 如今,甘盐池这些地震遗迹,成为研究地震科学的珍贵样本,见证着那段惨痛又极具科研价值的历史。
实习中
同学们在实习时观察了唐坡田埂区域。唐坡田埂错位位于甘盐池盆地唐家坡西村,海靖公路北侧。在地震发生时,地震断层横切田埂,将 13 条田埂平行错动,错距 5 米,最大达 7.4 米,形成了蜿蜒曲折、错落有致的特殊地形地貌。从学生们所在的一条比较明显的田埂错断现象来看,可以看出田埂受断层作用形成的比较明显的错断和牵引,并且可以看到明显的左旋性质。这种田埂错断是地震断层活动的直接证据,表明在地震瞬间,地壳发生了剧烈的水平位移,强大的应力使原本连续的田埂被硬生生错开,直观地展现了地震作用力的强大。
此外,山谷错断也是海原断裂带长期左旋走滑积累下的明显地表变形。在地震影响区域内,同学们沿着断层行走时,可以看见一些山谷的地形地貌发生了显著变化。原本连续的山谷地形被地震断层切断、错动,导致山谷两侧的山体出现明显的位移、高差变化等,其中一个山谷目测错距约50多米,是海原断裂带积累形变最为显著的地表痕迹,让人感叹大自然的鬼斧神工!

山谷错断现象
海原大地震形成的震柳错开现象也十分典型。在哨马营,部分柳树经历了海原大地震的冲击。这些古柳前身可追溯至明朝弘治年间,距今有500多年历史,地震发生时,古柳树被左旋错动的地面拉开生缝隙,但古柳依然存活,历经多年,形成了独特的外观。震柳的存在不仅是地震的见证者,也为科学家研究地震对植被的影响、古地震的周期等提供了活标本,通过对震柳生长年轮以及受伤、愈合情况的研究,能获取更多关于地震发生时间、强度等信息。

震柳错开现象
这些地质现象相互印证,共同揭示了海原大地震的强大破坏力和复杂的地质活动过程。从微观的田埂错断、植物损伤,到宏观的山谷错断,它们为地质学家研究地震成因、地震构造运动、地震灾害链等提供了丰富而珍贵的素材,有助于深入了解地震活动规律,提高对地震灾害的认识和防范能力。
供稿:地球物理第一实习队
编辑:马小玥
复核:沈旭章
初审:梁秋芸 黄荣
审核:徐永怡
审核发布:孔晓慧
