沈晓明;李德文;孙昌斌;康艳蕊;刘睿;张亚娇
【摘 要】侯永庭鹤庆–洱源断裂带是滇西北活动断裂系的重要组成部分，对其性质、特征和活动历史的研究可为区域地震活动评价和震害防御提供依据，也可为青藏高原东南缘构造变形特征、历史和方式提供基础数据。通过对鹤庆–洱源断裂带中段基岩山区的室内外调查和研究，结合光释光和14C 定年，初步查明该段断裂具有复杂的空间展布格局，由多条左旋走滑性质的分支断裂构成，它们共同吸收了断裂带在鹤庆盆地南端与洱源盆地北端之间的走滑分量；运动性质以左旋走滑为主，局部地段兼具正断或逆冲性质；剖面地层断错和覆盖关系表明该段断裂在晚更新世活动强烈，现有证据表明最新活动时代约为距今2万年。结合区域构造环境，作者认为鹤庆–洱源断裂带中段晚更新世以来的活动是对青藏高原强烈隆升的响应，其左旋走滑符合滇中次级块体顺时针转动模型，是块体旋转在角端的局部应变响应。%The Heqing-Eryuan fault zone is an important part of the active fault system in the Northwest Yunnan. The study of the nature, characteristics and active history of this fault can provide not only the basic information for seismic safety and engineering evaluation, bu t also important information for understanding of the characteristics, history and patterns of the structural deformation of the southeastern margin of the Tibetan Plateau. Based on geological investigation in the middle segment (bedrock mountain area) of the Heqing-Eryuan fault zone and combined OSL and 14C dating, we preliminary suggest that the middle segment of the Heqing-Eryuan fault zone consists of several branches of sinistral strike-slip fault which collectively accommodate the pull-apart distance during basin formation at the end of the faults. This fault segment exhibits mainly sinistral strike-slip properties, and locally displays normal or reverse fault features. The geological evidence and dating results indicate that the activities of this fault segment were intensive in the Late Pleistocene and the latest activity age was later than 20, 000 a B.P.. Combined with regional tectonic settings, we suggest that the activities of the Heqing-Eryuan fault since the Late Pleistocene were the responses to the strong uplift of the Tibetan Plateau, whereas the sinistral strike-slip was resulted from the clockwise rotation of the Central Yunnan sub-block in response to the deformation at the corner of the block.
【期刊名称】《大地构造与成矿学》
【年(卷),期】熊事件2016(040)001
【总页数】9页(P29-37)
【关键词】鹤庆-洱源断裂;晚更新世;左旋走滑;青藏高原隆升;块体旋转
【作 者】沈晓明;李德文;孙昌斌;康艳蕊;刘睿;张亚娇
【作者单位】周文麟中国地震局 地壳应力研究所 地壳动力学重点实验室，北京 100085;中国地震局 地壳应力研究所 地壳动力学重点实验室，北京 100085;中国地震局 地壳应力研究所 地壳动力学重点实验室，北京 100085;中国地震局 地壳应力研究所 地壳动力学重点实验室，北京 100085;中国地震局 地壳应力研究所 地壳动力学重点实验室，北京 100085;中国地震局 地壳应力研究所 地壳动力学重点实验室，北京 100085
【正文语种】中 文
【中图分类】P542
项目资助: 鹤庆-洱源断裂1∶5万地质填图项目(201108001-20)、国家自然科学基金项目(41
背影教案设计
203044)和中央级公益性科研院所基本科研业务专项(ZDJ2012-02)联合资助。玩笑莫泊桑
鹤庆–洱源断裂带居于滇西北活动断裂系的中心部位, 是该活动断裂系的重要组成部分(Wang et al., 1998)(图1a), 对其性质、特征和运动历史的认识不仅可以为认识和理解区域构造运动提供直接证据, 还能为研究青藏高原东南缘构造变形历史、方式和机制提供重要资料。另一方面, 断裂带一线及其附近区域地震活动频繁, 对其空间展布特征、断裂发震历史和最新活动时代的认识和理解, 对区域震害防御工作具有决定性影响。前人对鹤庆–洱源断裂带做过部分调查和研究, 并获得若干新资料、新认识, 但工作重点主要集中在断裂带北段的丽江盆地、鹤庆盆地以及南段的洱源盆地周缘地区(王晋南, 1990; 韩竹军等, 1991; 林爱文, 1997)。而在断裂带中段连接鹤庆盆地和洱源盆地的基岩山区, 由于地形起伏大, 第四纪地层分布面积较小; 在沉积类型上多为山间局部堆积, 横向变化快,可对比性差; 出露情况也较差, 整体上研究难度较大。因而对该段活动构造的调查和研究程度较低, 对断裂空间展布特征、性质和最新活动时代依然缺乏深入细致的了解。本文选取断裂带中段几个典型的活动构造剖面, 基于最新的野外调查和室内测试工作, 结合遥感解译, 旨在查明断裂分布及其活动特征, 并运用光释光和14C测年技术限定其最新活动时代。
滇西北地区经历了复杂的构造演化(杨尖絮等, 2013)。上新世末–早更新世初伴随着青藏高原加速隆升, 区域夷平面解体, 局部地段发生断陷, 鹤庆、洱源等断陷盆地开始形成和演化, 在盆地底部发育一套底砾岩(沈吉等, 2008; Shen et al., 2010)。早更新世与中更新世之间区域发生了一次重要的构造事件,滇西北乃至滇西地区的下更新统与中更新统之间普遍发育角度不整合或假整合, 如鹤庆盆地的下更新统蛇山组与中更新统之间, 剑川盆地的东山组与江尾组之间, 以及维西盆地、保山盆地等都可见到这次构造运动的表现(韩竹军等, 2004)。晚更新世早期青藏高原的又一次强烈隆升(Shen et al., 2010), 使区域再度强烈断陷, 在鹤庆、洱源等盆地沉积了广泛的晚更新世-全新世的河湖相、冲洪积相碎屑沉积(王晋南, 1990; 韩竹军等, 1991)。
滇西活动构造系包括多个活动构造带, 主要以北东或近南北走向为主, 如龙蟠–乔后断裂带、丽江–小金河断裂带、鹤庆–洱源断裂带和程海断裂带等(图1b), 它们均以左旋走滑为主要运动方式, 部分文献中称之为大理断裂系(Wang et al., 1998)。区域断裂新构造活动十分强烈, 历史上曾发生3次7级以上地震(1515年程海地震Ms7.8级, 1925年的大理Ms7.0级地震, 1996年丽江Ms7.0级地震, 图1b)。近期中小地震发震频繁, 仅2013年即发生洱源盆地Ms5.5级, 洱源、漾濞交界处Ms5.0级地震; 香格里拉、德钦和得荣三县交界处Ms5.1级和M
新官场现形记s5.9级地震, 引起了人们对该区域的进一步关注。
鹤庆–洱源断裂带位于川滇菱形块体西南缘,滇中次级地块西北隅的大理和丽江境内(徐锡伟等, 2003)。北西向金沙江–红河断裂带和北东向丽江–小金河断裂带在该地区交汇, 形成一个复杂的动力学环境(韩竹军等, 2004)。该区地貌起伏很大(图1b),断裂东南一侧的马鞍山、马耳山海拔近4000 m。沿断裂带发育一系列第四纪断陷盆地和左旋走滑断裂,新构造运动显示出强烈的差异升降特征(韩竹军等, 1991)。
OSL测年: 野外结合剖面断错情况和沉积结构选择粒度偏细、分选较好的地层作为采集OSL测年样品的目标层。样管采用长约20 cm, 直径约5 cm的不锈钢钢管。首先将剖面表层人工清除以保证样品不受光晒退的影响; 然后将样管一端避光后沿目标地层走向锤击使其在避光条件下进入地层; 持续锤击至样管被沉积物填充后, 再对样管两端进行避光密封处理。光释光样品的前处理和测试均在中国地震局地壳动力学重点实验室光释光年代学室完成。采用4～11 μm细颗粒石英矿物组分进行测年。光释光信号测量和β辐照均在Daybreak 2200自动化测量系统上完成, 等效剂量(De)的测定采用简单多片再生法(SMAR)。环境剂量(D)测定时, 钾的含量通过火焰光度计测量, 铀、钍元素及其衰变子体对样品环境剂量的贡献用经标
定的Daybreak 583型低本底厚源α计数仪测定, 由于样品在采集或运输中丢失水分, 导致实测含水量较低, 不代表埋藏时期的实际含水量, 因而在计算时平均含水量采用了10%～15%, 同时也考虑了宇宙射线的影响。样品前处理、等效剂量、环境剂量的测量方法详见赵俊香和于慎谔(2012)。样品测试结果见表1。
14C测年: 在清理干净的新鲜剖面上根据地层断盖关系确定需要测年的层位, 肉眼判断有机质含量较高的层为目标层, 顺层采集土样约1000 g。样品测试由美国Beta实验室加速器质谱(AMS)完成。树轮校正程序为OxCal 4.1(Reimer et al., 2009)。样品测试结果见表2。
鹤庆–洱源断裂带中段穿过基岩山区, 大致呈北东走向, 东北端延至鹤庆盆地南缘, 西南端与洱源盆地北部的太平盆地相接, 平面上形成一弧形构造(王晋南, 1990)(图1b)。本文以断裂中段基岩山区部分为主要研究对象, 选取4个典型的活动构造剖面, 从北东至南西依次为北长剖面、瓜拉坡剖面、福和剖面和板桥剖面(图2), 以点面结合的方式对断裂带该段的活动特征及最新活动时代进行探讨。
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