(1.中国科学技术大学 地球和空间科学学院,合肥 230026; 2.云南省地震局,昆明 650224)
(Earquake Administration of Yunnan Province,Kunming 650224,Yunnan,China)
the Dayingjaing fault; late quaternary; left-lateral dip-slip; MS6.0 Earthquake
备注
根据断裂地质、地貌特征和卫星影象资料,阐述了大盈江西南段晚第四纪的活动特征和运动方式。结果 表明:大盈江西南段主要表现为左旋走滑运动,为晚更新世活动断裂,沿断裂历史上发生过6级左右地震。
According to geological geomorphologic characteristics and satellite photograph explanation of the south-western segment of the Dayingjiang fault,we studied the late Quaternary activity features and motion patters.The results show:The fault activity is mainly left-lateral dip-slip,the updated active time is late-Pleistocene,there was earthquake above MS6.0 along the fault in history.
引言
大盈江断裂位于云南西部与缅甸交接地带,总体呈NE向延伸,由数条断层组成。北端始于腾冲以西,经梁河、盈江后延入缅甸,止于八莫附近,全长约140 km。在中国云南境内断裂活动和展布特征基本清楚,但对在缅甸境内断裂西南段的几何展布特征及其活动性研究甚少。沿大盈江断裂西南段,在靠近中国边境的缅甸卡隆卡一带2000年10月6日曾发生5.8级地震,中国盈江、陇川等地遭到不同程度的破坏。之后不久,在2000年11月6日沿断裂又发生了4.7级地震。因此,研究其断裂展布和晚第四纪活动特征,对于该区强震危险性评估具有重要的理论意义和实用价值,特别是随着我国在缅甸、老挝等东南亚地区水电站建设的拓展,地震部门开展东南亚地区地震安全性评价工作,更需要获得与我国接壤地带潜在震源划分的翔实的基础资料。笔者根据野外调查结果,从地质、地貌以及阶地位错等现象入手,通过断层位错量测量和阶地测年资料,基本搞清了断裂西南段的展布特征、晚第四纪活动性质及其最新活动时代。
1 大盈江断裂基本特征
大盈江断裂北端始于腾冲以西,沿梁河盆地、盈江盆地边缘延伸,经曼线街、芭蕉寨、卡隆卡、桑刚、西帕河,止于八莫盆地,全长约140 km。断裂走向NE40°~75°,倾向NW或SE,倾角较陡。断裂在航、卫片上线性清晰,呈直线状延伸。梁河、盈江新生代盆地明显受此断裂控制,延伸方向与断裂走向一致。断裂带由3条次级断层组成,彼此呈左阶羽列式排列(图1、图2)。
断裂切割中元古界片岩、大理岩、板岩、变粒岩组成的变质基底和由古生界碎屑岩、碳酸盐岩组成的盖层。沿断裂破碎带发育碎裂岩、角砾岩、断层泥等。断裂加里东期开始活动; 海西和燕山期强烈挤压变形,岩石发生浅变质,并有酸性岩浆侵入。断裂卫星影像线性特征清晰。沿断
断裂对沉积岩相和建造有明显的控制作用,表现为:① 断裂两侧古生界有差异; 中、上石炭系含砾板岩在断裂以西分布广、厚度大,断裂以东分布零星、厚度小。② 断裂是中生界出露的分界线,其东有中生界,其西则没有; 中上三叠统分布差异更为明显。③ 对上第三系和第四系的影响也很明显。沿断裂带现代小震活动频繁,其分布具有较好的线性。晚第四纪以来断裂仍有活动迹象。水系左旋同步扭动明显,扭距在100~600 m之间。在弄璋附近,可见第四纪不同时期的多种断错地貌,基本上反映出第四纪不同时期左旋扭动的活动状况。根据断裂的活动情况,大致以盈江和曼线街附近的横向断层为界,大盈江断裂带(F1)可分为北东段、中段和南西段三段。北东段和中段为梁河盆地、盈江盆地边缘断裂,对两个盆地有明显控制作用,断裂走向30°~50°,倾向NW或SE,倾角55°~75°,长约90 km。在曼冈一带发育一系列的断层三角面、阻塞脊和线性山脊等断层地貌。断层三角面坡度为30°~45°,坡度较陡。在芒广村东、西两侧由中更新世网纹状红土构成的断阶台地上,可见该断裂自中更新世以来曾发生过约900 m的左旋位错。断阶台地上的冲沟也被断层左旋位错,其错动量分别为63 m和65 m。在上弄贯附近又见小冲沟被断层左旋位错,沿冲沟发育的Ⅰ、Ⅱ级阶地也一同被位错,Ⅰ级阶地错距约10 m,Ⅱ级阶地错距大于10 m。北东段和中段具左旋滑动性质,为全新世活动断裂(虢顺民等,2002)。南西段北东始于曼线街一带,南东经芭蕉寨、卡隆卡、桑刚、西帕河,止于八莫盆地边缘,断裂走向50°~80°,倾向NW或SE,倾角45°~75°,长约50 km。南西段断裂具左旋滑动性质,为晚新世活动断裂。下面我们着重对南西段活动特征进行论述。
2 大盈江断裂西南段晚第四纪活动表现
2.1 断裂新活动的断层地貌特征地貌特征是地质构造格局的基本反映,是新构造运动作用过程中必然的规律分布,是新构造断裂、块体运动和侵蚀风化作用的综合结果(李祥根,2003; 卢海峰等,2006)。沿断裂最为活跃的地貌特征主要表现为断层活动后留下的断层陡崖、断层线性特征、断层三角面、阻塞脊等。
大盈江断裂大致沿大盈江盆地南东边缘、大盈江、太平江(大盈江下游缅甸境内称太平江)左岸延伸,对大盈江盆地、桑刚、西帕河等第四纪盆地有着明显的控制作用。断裂卫星影像线性特征清晰,沿断裂发育一系列的断层三角面(图3)和线性山脊等断层地貌,断层三角面坡度30°~45°,坡度较陡。
图4 南奔河与太平江交叉口上游断层三角面示意图
Fig.4 Sketch map of Dayingjiang fault triangle faces at the cross of the Nanben river and the Taiping river断层左旋运动迹象明显,在勐俄—曼面一带,大盈江左岸多条支流发生同步轴状弯曲位错(图5),断层错断户撒河、枯利河等河流,断距80~100 m、350 m、1 200 m不等,表明断层具有左旋运动的性质。
2.2 断裂断错的最新地层及其活动时代断裂西南段对桑刚、西帕河等第四纪盆地有着明显的控制作用。这些盆地作NE向长条状线性延伸,盆地边缘平直,显示出受构造控制明显,是沿大盈江断裂发育的断陷盆地,如西帕河、桑刚等构造盆地(图6)。
在桑刚第四纪盆地北东方向,太平江呈直线型延伸,长度4~5 km,经实地测量其弯曲系数(河流长度/河流两端的距离)为1.05,接近1。弯曲系数一般大于1,断层活动程度与河流弯曲系数密切相关,弯曲系数越小,表明断层最新活动
越强。河流呈直线型延伸,说明断层新活动后河流顺断层破碎带下蚀而成,河流还未进行侧蚀作用或河流侧蚀作用很弱,断层破碎带对河流的约束作用仍然较强。赖东河南200 m冲沟处见宽约50 m的断层破碎带,断层产状30°/SE/70°(图7),破碎带以角砾岩和挤压片理带为主,断层泥厚5 cm,呈松软状态。断层错断了上部的晚更新世冲积粘土层,垂直错距约3 m,冲洪积粘土层热释光年龄为(28.80±2.45)ka,表明晚更新世晚期以来断层曾有过活动。断层附近形成3 m高的跌水,沿赖东河向下50 m处形成8 m高的另一跌水。
① 棕红色冲积粘土层; ② 断层角砾岩及断层泥; ③ 挤压片理带;
④ 花岗片麻岩; ▲:TL采样点
在图7所示断层通过处,赖东河及其河流阶地发生左旋位错,Ⅰ级阶地(T1)错距12 m,Ⅱ级阶地(T2)错距15 m,这是断层最新发生的错动迹象(图8)。3 结论
(1)大盈江断裂西南段为盈江盆地的东南边界,形成于加里东时期,新构造运动期有强烈活动,特别是晚第四纪仍有着明显的活动迹象,主要表现为沿断裂发育一系列新生代盆地,对盈江、桑刚、西帕河等第四纪盆地有明显的控制,沿断裂有6级左右地震发生。
(2)断裂早期具挤压性质,第四纪以来表现为左旋滑动。断层错断了晚更新统地层,断裂地貌清晰,卫片线性特征明显,为晚更新世活动断裂。
(3)沿断裂水系左旋水平滑动迹象明显,断距80~100 m、350 m、1 200 m不等。根据阶地年龄计算,其水平滑动速率为1.2~2.2 mm/a,断层以水平滑动为主。
- 常祖峰,张艳凤,安晓文,等.2006.热水塘断层活动性研究[J].地震研究, 29(2):147-150.
- 虢顺民,向宏发,徐锡伟,等.2002.滇西大盈江断裂带晚第四纪活动的初步研究[A]//活动断裂研究(2).北京:地震出版社.
- 李祥根.2003.中国新构造运动概论[M].北京:地震出版社.
- 卢海峰,马保起,于盛锷,等.2006.甘肃文县北部北东东向断裂带新构造活动特征[J].地震研究,29(2):147-155.
- 申旭辉,汪一鹏.2001.川滇地区最新构造变形基本特征初步研究[A].//构造与环境.北京:地震出版社.
- 杨景春,李有利.2001.地貌学原理[M].北京:北京大学出版社.
- 杨景春.1985.地貌学[M].北京:地震出版社.
- Barr S M,Macdonald A S.1987.Nan River Suture Zone,Northern Thailand[J].Geology,15:907-910.
- Edward A.Keller.1996.Active Tectonics[M].Prentice Hall.
- Stanley A S.2002,Active Tectonics and Alluvial Rivers[M].Cambridge University Press.