洞穴震积岩

塌陷的洞穴顶部

洞穴示意图

洞穴震积岩（英语：speleoseismite）是一种受损的洞穴沉积物, 它们被认为是因地震事件而变形。洞穴震积岩包括被切割的钟乳石、掉落的石笋、塌陷的洞穴顶部、 洞穴沉积物 的倾斜、生长轴的变化、钟乳石-石笋之间彼此移位等等。这些震积岩可用于古地震学研究。

实例

洞穴沉积物在历经地质演变过程中，很难保存在岩石内。目前所知的都保存在属于第四纪的洞穴内。喜马拉雅山区因现今造山运动引起频繁的地震，许多洞穴震积岩都在此处研究。

1. 历史时代的地震：2008 年的汶川 7.9 级地震 ，在青藏高原东部龙门山断层带导致十多个洞穴内损害， 包括洞穴部分或完全倒塌。 其中“石管”是最容易受到地震的损坏。其他纺锤形和细长形状的洞穴沉积物, 也有被损坏的。调查结果表明钟乳石断落的方向与地震波传播的方向一致。汶川地震造成的上盘移动方向为NW-NNW，与映秀-北川断层带下盘运动一致。故而推断溶洞内的断层并非汶川地震的同震构造。
2. 史前时代的地震: 中段喜马拉雅山脉分布于印度库马恩省和加瓦尔省(Kumaun and Garhwal Provinces)，此处有逆冲断层但现今却长期无地震。此处在逆冲断层之间有天然洞穴。在天然洞穴内，根据古代液化特征和石笋的变形，Rajendran 等人（2016）建立了过去地震的历史。他们发现石笋的生长有异常，包括生长轴突然倾斜或旋转、生长终止、以及断裂后重新生长等。根据放射性U-Th 年龄鉴定，发现异常属于多次古地震事件造成。其中最年轻的事件，在时间上对应了一场中世纪大地震。同样在意大利，Kagan等人（2017）研究了北卡拉布里亚地区（Northern Calabria）的两个地下洞穴，进行洞穴地震分析。该地区位于地震活跃地区，在近代和史前时期曾发生过中型至大型地震。他们调查的洞穴震积岩包括倒塌和破碎的钟乳石、留在原位但被切割的石笋和钟乳石以及倒塌的洞穴天花板。根据放射性元素鉴定，发现三次强震事件。2012 年，该地区发生了 5.2 级地震，但对洞穴未造成损害，这表明能造成本地区洞穴震积岩的震级下限规。