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      德欽-中甸斷裂幾何特征和斷錯(cuò)地貌特征分析

      2019-01-29 07:14:04姚文文
      智能城市 2018年24期
      關(guān)鍵詞:德欽中甸尼西

      楊 彬 姚文文

      1. 中國地震局地殼應(yīng)力研究所,北京 100085; 2. 山東省地震局,山東濟(jì)南 250014; 3. 山東省地質(zhì)測(cè)繪院,山東濟(jì)南 250011

      德欽-中甸斷裂位于青藏高原東南緣,隨著印度板塊與歐亞板塊的碰撞推擠,青藏高原及其周緣發(fā)生強(qiáng)烈地殼變形[1-4]。高原主體的東向擠出或逃逸運(yùn)動(dòng)是其晚新生代以來重要的變形形式,這使得高原邊界和其周緣塊體之間形成大規(guī)模的剪切斷裂帶[3,5],而德欽-中甸斷裂正是這種構(gòu)造環(huán)境的響應(yīng)。同時(shí)德欽-中甸斷裂帶位于川滇菱形塊體西北邊界,向北斜切金沙江斷裂然后與瀾滄江斷裂匯合,向南與紅河斷裂呈右階斜列構(gòu)造格局[6],對(duì)滇西北地塹系的北界起到一定的控制作用,所以,對(duì)德欽-中甸斷裂帶的研究具有重要的科學(xué)意義與研究價(jià)值。

      由于該斷裂途經(jīng)高山峽谷地帶,植被茂密,第四系分布有限,對(duì)該斷裂的晚第四紀(jì)活動(dòng)性研究較為欠缺。通過對(duì)德欽-中甸斷裂初步考察,考察方式主要以數(shù)字衛(wèi)星影像和航空照片判讀為基礎(chǔ),認(rèn)為斷裂一直可以延伸至大具永勝盆地的北端,自中更新世以來斷裂的右旋走滑速率是比較均勻的,大致在3.5~5mm/a至4~6mm/a之間[4]。段建中等 (2000) 認(rèn)為斷裂北起德欽熱水塘附近,經(jīng)德欽、奔子欄、爾信、中甸向南東延伸,于沖江河附近交于格咱河,新生代以來主要以左行走滑活動(dòng)為特征[7]。德欽-中甸斷裂位置與幾何結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。I

      1川滇菱形斷塊差異掀斜隆起區(qū),I2滇西斷塊隆起區(qū)。

      主要活動(dòng)斷裂:

      F1德欽-中甸斷裂,F(xiàn)2小中甸-大具斷裂,F(xiàn)3塔城-紅巖斷裂,F(xiàn)4金沙江斷裂,F(xiàn)5維西-喬后斷裂,F(xiàn)6紅河斷裂,F(xiàn)7鶴慶斷裂,F(xiàn)8程海-賓川斷裂,F(xiàn)9鄉(xiāng)城-格咱斷裂,F(xiàn)10瀾滄江斷裂,F(xiàn)11麗江-小金河斷裂,F(xiàn)12金河-菁河斷裂,F(xiàn)13怒江斷裂,F(xiàn)14保山-施甸段磊,F(xiàn)15金沙江斷裂,F(xiàn)16理塘-德巫斷裂,F(xiàn)17中甸-龍?bào)?喬后斷裂,F(xiàn)18大具-麗江斷裂。

      本文通過對(duì)QuickBird (0.5m) 、WorldView (0.6m) 高分影像解譯、判讀,并結(jié)合野外地質(zhì)地貌調(diào)查,核實(shí)了斷裂沿線的地貌位錯(cuò)特征,在尼西盆地和奔子欄金沙江階地找到了該斷裂全新世活動(dòng)的地質(zhì)證據(jù)并對(duì)典型位錯(cuò)地貌進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量。

      1 斷裂幾何基本特征

      德欽-中甸斷裂位于青藏高原東南緣、滇西北地區(qū)。北起德欽熱水塘附近,經(jīng)德欽、奔子欄、尼西、中甸向南東延伸,總體呈310°~330°方向展布,斷裂帶發(fā)育直線陡崖,部分地段可見斷層三角面。古生界和中生界各系之間界線的錯(cuò)動(dòng)指示的是較大尺度的左旋逆沖性質(zhì),中更新世開始,新的斷裂活動(dòng)以右旋走滑為主。德欽-中甸斷裂帶數(shù)字高程模型圖和斷裂帶地質(zhì)地貌構(gòu)造解譯圖如圖2、圖3所示。

      圖2 德欽-中甸斷裂帶數(shù)字高程模型圖

      根據(jù)斷裂的幾何展布與活動(dòng)特征,將德欽-中甸斷裂分為南段、中段、北段 (圖3)。

      圖3 斷裂帶地質(zhì)地貌構(gòu)造解譯圖

      南段:中甸北至尼西段,海拔在3200m左右,沿線主要為古河谷地貌,線性構(gòu)造地貌特征明顯,該段的最北及最南端揭露的斷層面均顯示斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世到晚全新世。

      中段:尼西至奔子欄段,海拔逐漸降至2900m,谷地深切,至奔子欄變開闊與金沙江交匯,斷裂同樣呈明顯的線性展布,且與南段右階斜列,形成較為典型的拉分盆地-尼西盆地,斷層剖面揭露該斷裂段最新活動(dòng)時(shí)代為早全新世。

      北段:奔子欄至德欽段,海拔逐漸升至4000多米,沿線多為基巖山區(qū),罕見第四系分布,為基巖斷裂發(fā)育段,從衛(wèi)星影像看斷裂呈向南西突出的弧形延展。呈非線性展布區(qū)別于南北兩段。

      南段、中段屬于德欽-中甸斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)的主干斷裂,斷裂在盆地邊緣主要出露在第四系。在遙感影像上,該斷裂南、中兩段線性特征極為清晰,表現(xiàn)為斷裂沿線水系、山脊連續(xù)的右旋扭錯(cuò)。北段主要穿過基巖山區(qū),對(duì)三疊系和二疊系有明顯的控制作用,沿?cái)嗔寻l(fā)育強(qiáng)烈的擠壓破碎帶,巖石中片理化,揉皺現(xiàn)象十分發(fā)育。

      2 斷錯(cuò)地貌特征

      在遙感影像上,該斷裂線性表現(xiàn)極為清晰,斷裂沿線的沖溝、山脊同步位錯(cuò),下面對(duì)斷裂沿線的尼西盆地、尼西北大溝以及奔子欄的典型地貌位錯(cuò)特征進(jìn)行分析。

      在尼西盆地的西邊界,斷裂總體走向N335°-345°W,傾向SW,表現(xiàn)為三條并列的沖溝同步位錯(cuò)。位移量依次為4.5、4.7和5.7m (圖4)。并且在溝壁A點(diǎn)有斷層剖面出露。

      圖4 尼西盆地沖溝右旋位錯(cuò)

      在尼西盆地的東側(cè)亦有斷層剖面的出露 (圖5b、e),斷錯(cuò)地層年代較老,為早中更新世的紫紅色砂礫石層。且斷面有清晰的近水平擦痕,表征斷裂走滑特征明顯 (圖5d)。尼西盆地往北有并列的數(shù)條大型沖溝同步右旋位錯(cuò)近200m (圖5a)。這與躍進(jìn)村山脊右旋扭錯(cuò)相對(duì)應(yīng) (圖5c)。

      圖5 (a) 尼西盆地東側(cè)斷層位置圖; (b) 214國道旁斷層剖面照片; (c) 躍進(jìn)村斷層錯(cuò)動(dòng)山脊圖; (d) 擦痕圖; (e) 214國道旁斷層剖面圖

      綜合以上分析,可以統(tǒng)計(jì)得出斷裂沿線沖溝、山脊連續(xù)位錯(cuò)的量級(jí)主要由5m和200m兩個(gè)級(jí)別。

      3 討論

      北京時(shí)間2013年08月28日04時(shí)44分,在四川省甘孜藏族自治州得榮縣、云南省迪慶藏族自治州德欽縣、香格里拉市交界地區(qū)(北緯28.2°,東經(jīng)99.3°) 發(fā)生5.1級(jí)地震,3d之后該地區(qū)又發(fā)生5.9級(jí)地震,且截至2013年09月03日16時(shí)00分共記錄到余震總數(shù)為1102個(gè)。其中4.0~4.9級(jí)地震5個(gè),3.0~3.9級(jí)地震10個(gè)。

      圖6 德欽-中甸斷裂帶地震活動(dòng)分布示意圖 (1970~2013)

      該區(qū)剛好位于德欽-中甸斷裂帶中段和北段的走向轉(zhuǎn)換位置即奔子欄附近。而且可以看出1970~2013年以來,德欽-中甸斷裂主要以南段中甸盆地北比較活躍多發(fā)4級(jí)以及4級(jí)以下的中小地震 (圖5)。所以,最新的地震活動(dòng)有可能預(yù)示著德欽-中甸斷裂帶的中段進(jìn)入活躍期,應(yīng)該做好相應(yīng)地區(qū)的抗震設(shè)防工作。

      4 結(jié)語

      在高分辨率衛(wèi)星影像和數(shù)字高程地形模型數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合野外構(gòu)造地貌觀測(cè),對(duì)德欽-中甸斷裂得到如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):

      (1) 德欽-中甸斷裂帶由南往北可依次分為南段、中段、北段三段。

      南段:中甸北至尼西段,海拔在3200m左右,沿線主要為古河谷地貌,線性構(gòu)造地貌特征明顯,該段的最北及最南端揭露的斷層面均顯示斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世到晚全新世;

      中段:尼西至奔子欄段,海拔逐漸降低至2900m,谷地深切,至奔子欄變開闊與金沙江交匯,斷裂同樣呈明顯的線性展布,且與南段右階斜列,形成較為典型的拉分盆地—尼西盆地,斷層剖面揭露該段斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為中晚更新世到早全新世。

      北段:奔子欄至德欽段,海拔陡然升至4000多米,沿線多為基巖山區(qū),罕見第四系分布,為基巖斷裂發(fā)育段,從衛(wèi)星影像看斷裂呈向南西突出的弧形延展。呈非線性展布區(qū)別于南北兩段。

      (2) 斷裂右旋走滑性質(zhì)的確定。根據(jù)斷裂帶沿線地質(zhì)地貌的調(diào)查,在尼西盆地東側(cè)斷層剖面有清晰的近水平擦痕,指示斷裂的走滑性質(zhì);尼西盆地西側(cè)實(shí)測(cè)的沖溝右旋位錯(cuò)以及躍進(jìn)村山脊的右旋扭錯(cuò)等均指示斷層的右旋走滑性質(zhì),綜合分析可以得出德欽-中甸斷裂為一條右旋走滑活動(dòng)斷裂。

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