賀根文 付碧宏 劉 鳴楊順虎 時(shí)丕龍 劉 鋒
1)中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,北京 100029
2)中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049
3)中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所,北京 100094
4)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所,北京 100081
一直以來,青藏高原的地質(zhì)演化過程受到國(guó)內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家的重視(Yin et al.,2000),成為大陸變形研究的天然實(shí)驗(yàn)室。滇緬地區(qū)位于青藏高原東構(gòu)造結(jié)的南部(圖1a),作為高原擠出構(gòu)造的重要組成部分(Tapponnier et al.,1982),經(jīng)歷過復(fù)雜的內(nèi)部變形(Wang et al.,1997),是研究大陸變形機(jī)制不可或缺的地區(qū)。在滇西高黎貢山以西地區(qū),存在眾多長(zhǎng)條形零星分布的盆地,包括騰沖、盈江、隴川、潞西、遮放、瑞麗盆地等(圖1b),盆地中沉積了新近系和第四系組成的河湖相含煤層(劉善印等,1995)。這些盆地的發(fā)育與區(qū)域內(nèi)等間距密集分布的NE和NS向2組共軛斷層的走滑伸展作用有關(guān)(Wang et al.,1997),龍陵-瑞麗斷裂帶就是其中的一條NE向斷裂帶。
圖1 龍陵-瑞麗斷裂帶及構(gòu)造解譯圖Fig.1 Active tectonic map around the Eastern Himalayan Syntaxis(a)and the Longling-Ruili Fault zone(b).
龍陵-瑞麗斷裂帶位于滇西中緬交界地帶,經(jīng)龍陵、潞西(芒市)、遮放、瑞麗盆地,延入緬甸中央盆地,全長(zhǎng)約135km(圖1b)。該斷裂北端與高黎貢斷裂呈弧形相接,斷裂南段多發(fā)育在盆地的邊緣,總體走向約為N55°E(Wang et al.,1997;李光濤,2008;黃學(xué)猛等,2010)。該斷裂早期具有壓扭性質(zhì),兩盤出露NE向延伸的片麻巖,并伴有花崗巖和超基性巖沿?cái)嗔逊植?Wang et al.,1997;Socquet et al.,2005);到晚中新世—上新世,開始出現(xiàn)伸展和左旋走滑運(yùn)動(dòng),形成斷陷或者拉分盆地(Wang et al.,1997)。從歷史記錄來看,龍陵-瑞麗斷裂帶曾經(jīng)發(fā)生過多次M≥5.0地震(閔子群等,1983),足以對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重的損失。
因滇西地區(qū)植被茂密,雨量充沛,使得與斷裂活動(dòng)相關(guān)的地貌證據(jù)很難辨認(rèn)或已經(jīng)被剝蝕,因此前人對(duì)龍陵-瑞麗斷裂帶的性質(zhì)在認(rèn)識(shí)上產(chǎn)生了一些分歧。早期陳布科等(1994)認(rèn)為龍陵-瑞麗斷裂帶具有右旋張扭性質(zhì),但現(xiàn)在多數(shù)學(xué)者還是認(rèn)為該斷裂具有伸展和左旋走滑的性質(zhì),其形成與東構(gòu)造結(jié)的旋轉(zhuǎn)和實(shí)皆斷裂的右旋走滑作用有成因聯(lián)系(Le Dain et al.,1984;Holt et al.,1991;Wang et al.,1997;Lacassin et al.,1998;Vigny et al.,2003)。近年來,由于滇西地區(qū)大型基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目(保瑞高速公路、泛亞鐵路、中緬油氣管線等)的實(shí)施,對(duì)地震災(zāi)害防災(zāi)和減災(zāi)意識(shí)的增強(qiáng),目前對(duì)龍陵-瑞麗斷裂帶的第四紀(jì)活動(dòng)性研究在逐漸深入。黃學(xué)猛等(2010)沿?cái)嗔驯倍芜M(jìn)行了比較詳細(xì)的地震地質(zhì)調(diào)查,并利用熱釋光(TL)和光釋光(OSL)定年技術(shù)確定全新世以來斷裂北段左旋水平滑動(dòng)速率為1.8~3.0mm/a,垂直拉張速率為0.5mm/a;但是王晉南等(2006)通過對(duì)斷層泥進(jìn)行ESR年代學(xué)鑒定,確定龍陵-瑞麗斷裂帶大部分段落最新活動(dòng)時(shí)間為中更新世,并認(rèn)為全新世活動(dòng)性減弱。
從以上概況來看,研究龍陵-瑞麗斷裂帶對(duì)理解滇緬構(gòu)造變形特征和1976年龍陵地震發(fā)震特點(diǎn)有重要的意義,但是目前人們對(duì)其活動(dòng)性的認(rèn)識(shí)卻十分有限。本文利用高分辨率遙感數(shù)據(jù)解譯和詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查,通過構(gòu)造地貌識(shí)別和地震地質(zhì)剖面分析,確定了龍陵-瑞麗斷裂帶的幾何展布和活動(dòng)性質(zhì),也為該地區(qū)的防震減災(zāi)工作提供了基礎(chǔ)資料和技術(shù)支撐。
現(xiàn)今的地形地貌特征,是由新生代以來的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地表剝蝕共同作用形成的。構(gòu)造地貌研究就是通過提取地形地貌信息,獲取新構(gòu)造或活動(dòng)構(gòu)造的作用方式和范圍(Burbank et al.,2011)?;顒?dòng)斷裂是指晚第四紀(jì)或晚更新世以來,即距今10~12萬a以來有過活動(dòng)、現(xiàn)在仍在活動(dòng),未來也可能活動(dòng)的斷裂(鄧起東等,2004)。斷裂帶的活動(dòng)是應(yīng)力集中和構(gòu)造變形的主要方式,對(duì)地表地形地貌的形成有決定性的作用(如斷層崖、線性槽谷、埡口地貌、斷錯(cuò)水系等)(Fu et al.,2005),屬于構(gòu)造地貌學(xué)的研究范疇。本文首先利用遙感影像對(duì)龍陵-瑞麗斷裂帶進(jìn)行解譯,初步確定斷裂的活動(dòng)位置;然后進(jìn)行野外考察獲取斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)的構(gòu)造地貌和地震地質(zhì)特征;最終確定龍陵-瑞麗活動(dòng)斷層的幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。
遙感影像具有準(zhǔn)確性和宏觀性的特點(diǎn),使得人們能從整體上研究地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育特征;而高空間分辨率的影像又使得人們可以在室內(nèi)對(duì)局部的構(gòu)造地貌特征進(jìn)行研究。本研究購(gòu)買了日本ALOS(Advanced Land Observation Satellite)全色和多光譜遙感數(shù)據(jù),其中的全色數(shù)據(jù)具有2.5m的高空間分辨率,能夠清晰解譯出斷裂活動(dòng)的地貌形跡。整體上,龍陵-瑞麗斷裂帶各活動(dòng)段落發(fā)育在龍陵、潞西、遮放和瑞麗盆地的邊緣,在盆地之間往往形成NE走向的線性山脊和槽谷,總體走向?yàn)镹55°E。野外地質(zhì)考察證實(shí),龍陵-瑞麗斷裂帶沿線地區(qū)發(fā)育典型的活動(dòng)斷層地貌,說明在晚第四紀(jì)斷裂具有一定的活動(dòng)性。下面將對(duì)一些典型地區(qū)的構(gòu)造地貌特征進(jìn)行介紹。
在龍陵—瑞麗斷裂帶北段龍山卡一帶發(fā)育典型的鞍狀地貌,其鞍部走向?yàn)镹50°E(圖3a)。在構(gòu)造活動(dòng)區(qū),鞍狀地貌的形成往往與斷裂的剪切作用有關(guān),因?yàn)榧羟袔?nèi)部的碎裂巖相對(duì)周圍的原巖具有較低的抗剝蝕能力,在地表水系的作用下,被侵蝕的速度較快,從而形成兩端高、中間低的馬鞍狀地形特點(diǎn)。在龍陵-瑞麗斷裂帶上,有多處發(fā)育了NE向的線性槽谷,如橄欖坡、三臺(tái)山、扎朵等地。其中,三臺(tái)山一帶的線性槽谷走向約為N60°E(圖3b),并在槽谷底部發(fā)現(xiàn)了青灰色的斷層泥帶。線性槽谷的形成與鞍狀地貌相似,也是由于斷裂的剪切作用導(dǎo)致地表的差異侵蝕,從而形成特征的負(fù)地形。在遮放盆地以南芒棒村一帶,有多個(gè)斷層三角面呈N65°E方向并行排列,在斷層三角面南部,有一孤立的長(zhǎng)條形山脊,走向?yàn)镹68°E,該山脊的阻擋作用使得從山區(qū)流出的河流流向發(fā)生改變(圖3c)。斷層三角面是斷層活動(dòng)的標(biāo)志,其形成是由于斷層上升盤在形成斷層崖后,在水流的作用下被切割成一個(gè)個(gè)并列的三角面。關(guān)門山的形成是由于斷層的走滑作用,使得一些孤立的山脊沿著斷裂位移,當(dāng)移動(dòng)到水系發(fā)育的地區(qū)時(shí),可能會(huì)阻擋水系的流動(dòng)或使得水系的流向發(fā)生改變。在芒棒村一帶,根據(jù)關(guān)門山與水系位錯(cuò)的特征,可以測(cè)量出龍陵-瑞麗斷裂帶的左旋走滑量,約為1.8km(圖2)。
圖2 ASTER影像解譯芒棒一帶構(gòu)造地貌特征Fig.2 ASTER data for illustrating the tectono-geomorphic features at Mangbang.
在野外地質(zhì)考察過程中,針對(duì)典型的斷裂位錯(cuò)微地貌,進(jìn)行了實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量(RTKGPS),該測(cè)量具有cm級(jí)的水平精度和垂直精度,有利于精確地獲取微地貌的幾何學(xué)特征。在黃草壩村周家寨一帶,水系出現(xiàn)顯著的拐彎現(xiàn)象,附近的山丘也具有明顯左旋位錯(cuò)的特征,位錯(cuò)方向?yàn)镹60°E,對(duì)其進(jìn)行了差分GPS測(cè)量,結(jié)果顯示其水平位錯(cuò)量達(dá)到46m左右(圖4a);在龍陵縣城東北朱家寨一帶,第四紀(jì)沖積階地上發(fā)育1個(gè)走向?yàn)镹55°E的陡坎,對(duì)其進(jìn)行了差分GPS測(cè)量,結(jié)果顯示其垂直位錯(cuò)量為2~5m(圖4b)。
圖4 利用實(shí)時(shí)差分GPS技術(shù)測(cè)得的斷層位錯(cuò)微地貌Fig.4 Displaced landforms along the LRF measured by the RTK-GPS technique.
在滇西地區(qū),因雨量充沛而水系極其發(fā)育,使得構(gòu)造地貌學(xué)家可以利用系統(tǒng)的水系和沖溝位錯(cuò)特征來定量化研究走滑斷裂的位移特征(Lacassin et al.,1998;Replumaz et al.,2001;常祖峰等,2012)。在那里村一帶,位于潞西盆地邊緣的山區(qū),有一系列并排發(fā)育的水系和沖溝,這些水系沿N55°E方向呈現(xiàn)同步的左旋拐彎和位錯(cuò)現(xiàn)象,位錯(cuò)量大致包括90m、230m和470~480m 3個(gè)區(qū)間(圖5a)。與此同時(shí),在芒市河一級(jí)支流東側(cè),發(fā)育多級(jí)平坦的階地面(圖5b),階地面走向與河流流向一致。階地面下沉積1套典型的河流相礫石層,沉積物以顆粒支撐為主,有一定的固結(jié)性,其中的礫石磨圓較好,成分以片麻巖、花崗片麻巖為主。在遙感影像上,該沖積階地與其東側(cè)新近系以來形成的地貌面相比,內(nèi)部的沖溝水系密度明顯較低,與其西側(cè)的河谷之間又存在明顯的地勢(shì)高差。經(jīng)測(cè)量后發(fā)現(xiàn),該沖洪積階地左旋位錯(cuò)距離達(dá)到500m左右。
圖5 潞西盆地東北部那里村一帶水系及沖積扇位錯(cuò)特征Fig.5 Displaced drainage system and Quaternary alluvial deposit in Nali Village.
斷層組構(gòu)及斷層巖的研究是斷裂活動(dòng)特征研究的一個(gè)重要方面,對(duì)斷裂帶內(nèi)的剪切組構(gòu)、次級(jí)破裂和斷層面進(jìn)行研究可以認(rèn)識(shí)斷層活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)機(jī)制(Sibson,1977;Biegel,1993;Collettini et al.,2009)。剪切帶主要由斷層核和圍巖破裂帶組成,狹義上斷層僅指斷層核中的斷層泥和強(qiáng)片理化帶,其中斷層核的摩擦系數(shù)比較低,是剪切帶兩側(cè)巖體發(fā)生相互位錯(cuò)的主要地帶(Biegel,1993)。對(duì)于活動(dòng)斷裂,由于斷層核內(nèi)部的剪切產(chǎn)物(如斷層泥)形成的時(shí)代較年輕,使得我們可以利用這一性質(zhì)來初步判斷斷裂在晚第四紀(jì)的活動(dòng)性(付碧宏等,2008)?;顒?dòng)斷裂地震地質(zhì)研究的另一個(gè)重要領(lǐng)域是古地震的研究,主要是利用探槽技術(shù)揭示斷層的大地震復(fù)發(fā)行為,為斷層分段、地震預(yù)報(bào)和防震減災(zāi)提供依據(jù)(冉勇康等,1999)。野外考察過程中,發(fā)現(xiàn)了較多的斷層剖面,本文以新塘房和橄欖坡為例進(jìn)行介紹,但是由于斷層面上部的沉積物較少或被剝蝕,研究未能獲得準(zhǔn)確的古地震事件年代。
在龍陵-瑞麗斷裂帶北段花崗巖地區(qū),NNW—NW向、NNE—NE向、SN向斷層帶廣泛發(fā)育,帶內(nèi)常含青灰色或紅色斷層泥(王晉南,2006)。在新塘房地區(qū)的花崗閃長(zhǎng)巖體內(nèi),發(fā)現(xiàn)近3m寬的斷層剖面(圖6),其中一斷面的走向?yàn)镹20°E,傾向NW,傾角67°。該斷層帶內(nèi)充填近1m寬的石英脈,脈體NW側(cè)為灰白色花崗閃長(zhǎng)巖體,基本未發(fā)生剪切作用;SE側(cè)為斷層泥帶,厚近2m,內(nèi)部礦物經(jīng)剪切作用呈現(xiàn)粉末狀,白色部分為極細(xì)粒的石英顆粒,灰色部分為長(zhǎng)石蝕變而來的黏土礦物。從斷層泥的新鮮程度可以定性判斷,該斷層在晚第四紀(jì)可能具有一定的活動(dòng)性,但由于斷層帶露頭位于花崗巖地區(qū)的陡坡處,缺少第四紀(jì)沉積物,使得無法進(jìn)一步利用晚第四紀(jì)沉積物來定量化研究斷層的幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。
圖6 新塘房地區(qū)斷層剖面照片(a)及素描圖(b)Fig.6 Cross section of the fault zone at Xintangfang.
圖7 橄欖坡地區(qū)ALOS遙感數(shù)據(jù)構(gòu)造解譯圖Fig.7 ALOS image showing tectonic landforms at Ganlanpo area.
利用ALOS全色影像進(jìn)行構(gòu)造地貌解譯時(shí)發(fā)現(xiàn),在橄欖坡地區(qū)兩山丘具有相似的地形地貌特征,但是相互之間發(fā)生了左旋位錯(cuò),位錯(cuò)量約360m,并形成了山頂?shù)膱嚎跔畹孛埠蚇50°E走向的線性溝谷(圖7)。野外考察發(fā)現(xiàn),兩山體具有相近的巖層組成,皆為古生代淺變質(zhì)巖。在山頂埡口處經(jīng)人工挖掘的地質(zhì)剖面上,發(fā)現(xiàn)了指示斷層剪切作用存在的地質(zhì)剖面(圖8a)。以一角度不整合為界,剖面上部為1~2m厚的礫石層,近水平堆積,層內(nèi)礫石磨圓極差,分選一般,以坡積成因?yàn)橹?剖面下部為古生代淺變質(zhì)巖,原巖包含碎屑巖和碳酸鹽,巖層內(nèi)部存在近10m寬的斷層剪切帶。剪切帶內(nèi)巖層發(fā)生不同程度的剪切變形,多形成灰色—深藍(lán)色的斷層泥。在剪切帶底部存在一明顯的斷面,斷面上發(fā)育了較新鮮的深藍(lán)色斷層泥,厚數(shù)十cm,表面擦痕指示斷層以水平滑動(dòng)為主(圖8b)。該斷面可能是晚第四紀(jì)龍陵-瑞麗斷裂帶發(fā)生走滑的主斷面,斷面上盤為片理化明顯的剪切帶,但仍保留了較大比例的原巖透鏡體,斷面下盤為弱片理化的古生代淺變質(zhì)粉砂巖或砂巖,而且在斷面內(nèi)部發(fā)現(xiàn)一淺綠色的透鏡狀超基性侵入巖體。從斷層泥的新鮮程度來看,龍陵-瑞麗斷裂帶在晚第四紀(jì)可能具有一定的活動(dòng)性;但是,由于缺少足夠的晚第四系沉積記錄,無法進(jìn)一步精確認(rèn)識(shí)斷層的活動(dòng)性質(zhì)。
圖8 橄欖坡地區(qū)斷裂帶剖面照片(a)及斷層面上水平擦痕照片(b)Fig.8 Geological outcrop of the LRF observed at Ganlanpo area(a);and slickenside and horizontal striation lineation formed on the fault plane(b).
根據(jù)遙感解譯、構(gòu)造地貌和地震地質(zhì)的綜合結(jié)果,認(rèn)為龍陵-瑞麗斷裂帶是一條以左旋走滑作用為主的斷裂,在晚第四紀(jì)具有一定的活動(dòng)性;并確定了龍陵-瑞麗斷裂帶各活動(dòng)段落的空間分布情況(圖9)。雖然在龍陵-瑞麗斷裂帶沿線發(fā)育的斷層剖面中普遍發(fā)現(xiàn)新鮮的斷層面,但由于缺少晚第四紀(jì)沉積物,所以未能獲得與斷裂活動(dòng)相關(guān)的古地震事件。古地震事件的研究是活動(dòng)斷裂定量化研究的一個(gè)重要方面(鄧起東等,2004),主要是利用探槽和測(cè)年技術(shù)確定斷層帶上的地震復(fù)發(fā)周期,為地震預(yù)報(bào)提供幫助(丁國(guó)瑜,1992;冉勇康等,1999)。另外,若是能準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)古地震事件在斷裂上的時(shí)空分布特征,便能為斷層的破裂分段提供依據(jù)。探槽點(diǎn)的選擇和布設(shè)是古地震研究的關(guān)鍵(冉勇康等,2012),需主要考慮2個(gè)方面:1)明顯的斷層位錯(cuò)地貌(如階地陡坎、位錯(cuò)等);2)可供測(cè)年的沉積層,要考慮選擇有炭樣的層位和細(xì)顆粒堆積層。綜合考慮,選取朱家寨地區(qū)典型地貌位置進(jìn)行了探槽挖掘取樣和14C測(cè)年工作。
朱家寨位于龍陵盆地東北,探槽點(diǎn)選擇在龍陵盆地中主干河流Ⅰ級(jí)支流的洪積扇面上。地貌上,Ⅰ級(jí)支流發(fā)生明顯的左旋拐彎,位錯(cuò)近20m。另外,在探槽點(diǎn)發(fā)育NE向的陡坎,探槽位置即垂直陡坎走向布設(shè),長(zhǎng)25m,寬3m,深2.5m。探槽挖掘到達(dá)了第四紀(jì)沉積物與基巖的接觸界面,揭露的完整沉積層序從下至上為:灰黑色含植物化石礫石層,灰黃色含礫砂土層,黑色有機(jī)土層,青灰色含礫砂土層和黃色礫石、沙土層。經(jīng)過仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)底部古老的基巖內(nèi)發(fā)育數(shù)個(gè)新鮮的斷層面,但均未錯(cuò)開上部覆蓋的第四紀(jì)沉積物。在沉積層底部和黑色有機(jī)土層中分別采集14C測(cè)年樣品LR-14C-10和LR-14C-09,均為植物化石。樣品LRS017和LR-S016采樣點(diǎn)位于朱家寨一帶因工程施工揭露的人工剖面中,該剖面同樣很好地揭露了Ⅰ級(jí)支流洪積扇下的第四紀(jì)沉積物,沉積物層序由上至下分別為:土黃色粉砂土層,灰色含礫黏土層,灰黑色有機(jī)土層,含礫黏土層,土黃色黏土層,棕紅色黏土層,青灰色含礫黏土層,測(cè)年樣品采于內(nèi)部的黑色有機(jī)土層中。
圖10 朱家寨地區(qū)探槽挖掘情況(a)及采樣剖面(b)Fig.10 Trench section at Zhujiazhai vertical to the NE-striking fault scarp(a),and Holocene sedimentary section and locations of samples for14C age dating at Zhujiazhai trench site(b).
以上4個(gè)樣品的年齡由美國(guó)Beta實(shí)驗(yàn)室測(cè)定,結(jié)果(如表1)顯示,樣品的年齡值均比較小,其中最老的年齡值為(1150±30)a BP,說明晚第四紀(jì)該地區(qū)沖洪積物的堆積速率較快。由于采樣剖面位于朱家寨一帶最有可能發(fā)育斷層的地貌點(diǎn),且在探槽剖面和人工露頭中均未見斷層位錯(cuò)晚第四系沉積物,據(jù)此說明,從距今1150年以來,龍陵-瑞麗斷裂帶在朱家寨段未再發(fā)生過破壞性地震(M≥7.0)。
表1 朱家寨地區(qū)沉積物14C測(cè)年結(jié)果Table1 Radiocarbon dating results of deposits at Zhujiazhai Village
龍陵地震區(qū)位于高黎貢山西部,是由怒江斷裂、畹町?dāng)嗔押妄埩辏瘥悢嗔褞薜娜切螛?gòu)造區(qū)。區(qū)內(nèi)出露的主要巖石為寒武紀(jì)以來的砂頁巖、碳酸鹽沉積和花崗巖體,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,包括一系列軸向NE的皺褶和多組相交的斷裂。地震區(qū)的活動(dòng)斷裂主要包括NE向龍陵-瑞麗斷裂帶、NEE向金竹坪斷裂、NNW向龍陵-瀾滄新生斷裂、近EW向畹町?dāng)嗔训?,在全新世這些斷裂都具有一定的活動(dòng)性,并發(fā)生過不同強(qiáng)度的地震事件。龍陵-瀾滄斷裂是一條第四紀(jì)新生破裂帶(虢順民等,2000;王晉南等,2006),活動(dòng)強(qiáng)烈,1988年在瀾滄、耿馬地區(qū)曾發(fā)生2次M≥7.0地震。畹町?dāng)嗔言谕淼谒募o(jì)以來新構(gòu)造活動(dòng)明顯,構(gòu)造地貌和水系位錯(cuò)特征清晰,于1976年發(fā)生了安定6.0級(jí)地震(常祖峰等,2012)。龍陵-瑞麗斷裂帶和金竹坪斷裂在歷史上也發(fā)生過數(shù)次5.0級(jí)左右的地震(閔子群等,1983)。野外考察發(fā)現(xiàn),在龍陵地震區(qū)的花崗巖體內(nèi)部普遍發(fā)育NNW—NW向和NE向的共軛剪切節(jié)理,從2組節(jié)理的數(shù)量和節(jié)理內(nèi)部碎裂巖的寬度來看,NNW—NW向節(jié)理的發(fā)育程度明顯強(qiáng)于NE向。同時(shí),在新塘房、黃草壩和朱家寨一帶,發(fā)現(xiàn)了多處數(shù)cm寬、數(shù)十cm厚的NW—NNW向斷層泥帶(王晉南等,2006)。朱家寨地區(qū)的NW走向青灰色斷層泥帶,寬20cm左右,斷層泥較新鮮;新塘房地區(qū)的近SN走向剪切帶,包括F1、F2和F3斷面,斷層泥較新鮮,構(gòu)造組構(gòu)指示斷裂帶的右旋剪切作用。綜合地震地質(zhì)調(diào)查的結(jié)果,認(rèn)為晚第四紀(jì)以來龍陵地震區(qū)NW—NNW向斷裂的活動(dòng)性明顯強(qiáng)于NE向斷裂。
1976年在龍陵地震區(qū)發(fā)生了7.3級(jí)和7.4級(jí)2次強(qiáng)震,并伴有8次M≥6.0余震(張四昌等,1994),其余地震震中分散于龍陵東北的花崗巖體中,總體呈現(xiàn)一個(gè)NNW向的寬帶(圖12)。另外,7.3和7.4級(jí)2次主震的震源機(jī)制解反映發(fā)震斷層的走向可能為NE向或NNW向(圖1b)。同時(shí),這次地震的地表破裂帶總體沿NNW方向延伸,具體包括NNW、NEE和NE 3個(gè)方向的地裂縫(陳立德等,1979)。從地震發(fā)育的總體特征來看,1976年龍陵地震的主要控震構(gòu)造最有可能是NNW向的龍陵-瀾滄新生斷裂。因此,結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查的結(jié)果,認(rèn)為在龍陵地震區(qū),晚第四紀(jì)以來的構(gòu)造活動(dòng)帶主要集中在NNW向的龍陵-瀾滄新生斷裂上,而NE向龍陵-瑞麗斷裂帶的活動(dòng)性則相對(duì)較弱,發(fā)生破壞性地震的可能性也相對(duì)較小。
圖11 朱家寨地區(qū)NW走向青灰色斷層泥帶(a);新塘房地區(qū)近SN走向右旋剪切帶(b)Fig.11 Grey northwest-striking fault gouge zone at Zhujiazhai(a),and the north-south striking right-lateral shear zone at Xintangfang(b).
圖12 1976年龍陵地震4級(jí)以上地震震中分布圖(數(shù)據(jù)來源于中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心)Fig.12 Distribution of M≥4.0 earthquake epicenters related to 1976 Longling earthquake.
但是,從歷史記錄來看,龍陵-瑞麗斷裂帶的地震事件主要是集中在2個(gè)地區(qū):1)位于斷裂帶NE段的龍陵地區(qū),這里是龍陵-瑞麗斷裂帶與多條斷裂相交的部位,除1976年地震外,歷史上還發(fā)生過幾次M≥5.0地震;2)位于斷裂SW段的瑞麗盆地東北地區(qū),這里是龍陵-瑞麗斷裂帶與畹町?dāng)嗔严嘟坏牟课唬?966年這里曾發(fā)生過M≥5.0的地震(閔子群等,1983)。從大地構(gòu)造背景來看,龍陵-瑞麗斷裂帶是滇西地區(qū)眾多NE向拉張走滑型斷裂的一條,與其北部的大盈江斷裂和隴川斷裂具有相似的動(dòng)力學(xué)背景和成因機(jī)制。隴川斷裂歷史上記錄了幾次M≥5.0地震,而大盈江斷裂近年來地震活動(dòng)較強(qiáng)(常祖峰等,2011),并于2011年3月10日發(fā)生了里氏5.8級(jí)地震,這2條斷裂與龍陵-瑞麗斷裂帶具有相似的地震活動(dòng)性。另外,從歷史地震的空間分布特征來看,斷裂中部的潞西—遮放段缺少地震事件記錄,這可能是由3種原因?qū)е碌?1)該段為地震空區(qū);2)歷史記錄不全;3)斷層在該段的活動(dòng)方式以蠕滑為主,解決這一問題需要更深入的研究。
(1)斷層的幾何學(xué)、構(gòu)造地貌和地震地質(zhì)調(diào)查研究揭示龍陵-瑞麗斷裂帶是一條以左旋走滑作用為主的斷裂;沿龍陵-瑞麗斷裂帶,系統(tǒng)的水系位錯(cuò)、鞍狀構(gòu)造、線性槽谷、斷層三角面和關(guān)門山等斷層活動(dòng)地貌特征發(fā)育。
(2)探槽挖掘和人工剖面觀察表明,朱家寨一帶基巖中的斷層活動(dòng)并未錯(cuò)動(dòng)表層的晚第四紀(jì)沉積物,基巖上覆沉積物底部的14C測(cè)年結(jié)果為1150a左右,這說明自距今1150a以來,龍陵-瑞麗斷裂帶龍陵段未發(fā)生過破壞性大地震。
(3)1976年發(fā)生在龍陵的大地震未發(fā)生在龍陵-瑞麗斷裂帶上,其震源機(jī)制解和余震分布特征表明地震活動(dòng)與NNW向展布的新生斷裂帶活動(dòng)有關(guān),這很有可能造成了NE向龍陵-瑞麗斷裂帶晚第四紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)性減弱。
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