滇东北会泽—者海断裂晚第四纪活动特征*
【类型】期刊
【作者】庄儒新,李鉴林,陈刚,李存志(云南省地震工程勘察院)
【作者单位】云南省地震工程勘察院
【刊名】国际地震动态
【关键词】 会泽—者海断裂;晚第四纪;古地震
【资助项】中国地震局地震灾害预防业务(2200407)资助
【ISSN号】0253-4975
【页码】P17-22
【年份】2019
【期号】第7期
【摘要】会泽—者海断裂位于川滇交界地点,总体走向NEE,倾向NW,倾角60°—80°。本文通过卫星影像解译、地形地貌、断错地层及探槽开挖等对断裂的空间展布和活动性进行详细的调查研究。研究表明:会泽—者海断裂晚第四纪活动较强烈,该断裂控制着会泽、者海等第四纪盆地的发展及演化。根据探槽剖面和样品年代测试,揭露了一次古地震事件,最新一次古地震事件的时间应该在(12190±30)—(13730±40)a.B.P.之间。
【全文】 文献传递
滇东北会泽—者海断裂晚第四纪活动特征*
引言
近年来,滇东北地区强震频发,是云南地震活动多发地带。会泽—者海断裂位于青藏高原东缘南北地震带的中南段[1],川滇块体东侧的凉山次级块体南缘部位[2-3],强震主要集中在主边界断裂上[4],是中国大陆内部地震活动最强的地区之一。
会泽—者海断裂附近历史上曾发生多次中强地震,如1914年9月26日会泽5级地震和1928年5月26日的者海4¾级地震。但随着2012年9月7日彝良5.6级、5.7级双震,2014年8月3日鲁甸6.5级地震以及2017年2月8日鲁甸4.9级地震的发生[5-6],可能预示着滇东北及其邻近地区的地震活动正进入一个新活跃期[7]。有关会泽—者海断裂及其活动性研究极少,本文根据会泽—者海断裂的卫星影像解译、地形地貌、探槽开挖等野外调查,获得其空间展布特征、运动学特征、最新活动时代,填补该地区活动构造研究的空白,以期为深入研究滇东北和川滇交界地震构造环境及地震危险性提供依据,将有助于评判该地区的地震危险性。
1 区域地震构造背景
会泽—者海断裂呈NEE向展布,隶属于欧亚板块与印度板块多期强烈碰撞的影响区[8],属于扬子准地台的滇东台褶带内,基底岩系为中元古界昆阳群,晚燕山运动,盖层发生褶皱形变。在喜马拉雅运动的影响下,进一步褶皱隆起,局部地段断陷活动强烈,并形成了一些山间盆地,如嵩明盆地、昆明盆地等,有的还在继续发展,如阳宗海。川滇块体的东边界受甘孜—玉树、鲜水河、大凉山、小江等断裂带控制,受块体强烈的SSE向滑移的影响,断裂以左旋走滑为主[9]。昭通—鲁甸断裂和五莲峰断裂构造成凉山次级块体的南边界[10],以挤压为主要特征。该构造带及其附近区域(凉山次级块体)发生了一系列的中强地震,地震活动较为活跃[11]。会泽—者海断裂位于凉山次级块体南缘边界,处于重要的构造变形部位。地震多集中在小江断裂、昭通—鲁甸断裂、会泽—者海断裂交汇部位(图 1)。
图 1 会泽—者海断裂及邻区地质构造图
2 断裂展布特征
会泽—者海断裂西南起于小江断裂以东的大凹子,向北东东经拖车、会泽盆地、治都、者海、矿山、银厂,止于岔河附近。总体走向约为65°,倾向 NW,倾角 60°—80°,全长约 80 km。
3 地貌特征
会泽—者海断裂航卫片上线性特征清晰(图2),沿断裂新活动地貌特征明显,主要表现为平直的断层槽地、断层三角面、线性山脊等发育[12](图3—图5)。断裂的新构造运动还表现在会泽、者海两个第四纪盆地的长轴方向与断裂延伸方向一致,者海尚残存有现代湖泊,会泽热水塘附近有温泉分布。
4 晚第四纪活动证据
4.1 崔家沟第四纪剖面
在矿山镇崔家沟附近一冲沟内,见断层错断了砂砾石层、粘土层和含砾石粘土层(图6),断层产状为60°/SE∠80°,粘土层断距约0.4 m,表现为正断性质(图7a为全景照片,图7b为局部照片)。被断错的砂砾石层热释光年龄(TL)为(28.1±1.4)ka,上覆坡洪积含砂粘土层未见断错迹象,其热释光年龄(TL)为(10.6±0.7)ka。表明断裂晚更新世曾活动,全新世未曾活动。
4.2 漆匠村第四纪剖面
图 2 会泽—者海断裂平面展布图
图 3 治都附近断层槽地及断层三角面(镜向SW)
图 4 走马坪断层线性山脊(镜向NW)
在漆匠村公路边见断层错断了坡积粘土层和砂砾石层(图8),断层地貌上为负地形。断层产状为50°/NW∠75°,表现为逆冲性质,被断错的砂砾石层热释光年龄(TL)为(35.4±1.1)ka。表明断裂晚更新世曾活动。
图 5 会泽盆地断层三角面
①含砂黏土层,②砂砾石层,③黏土,④含砾石黏土,⑤断层,▲HZ-6取样位置及编号
图 7 崔家沟附近断层
图 8 漆匠村公路边断层剖面
①坡积黏土层,②砂砾石层,③断层,▲HZ-1取样位置及编号
4.3 卡朗探槽
为了研究会泽—者海断裂古地震特征,我们在会泽县城东北部的卡郎村山坡边缘,开挖了一个探槽。探槽地貌上为断陷塘(图9),探槽长25 m,宽3 m,深3.5—4 m(图10)。在探槽内共采集5个14C样品(图11),送Beta实验室进行测试,测试结果见表1。剖面出露的地层如下:
①壤土层:灰黄色壤土层,顶部含有大量植物根系,厚约0.15—0.2 m。
②褐色粘土层:坡积物,局部夹有碎石,呈次棱角状,粒径一般为2—3 cm。底部取炭粒(样品编号HZ-13)进行14C测试,测年结果为(5 620±30)a.B.P.,厚约 1 m。
③黑色淤泥层:属断陷塘堆积物,在地层中部取样品(样品编号HZ-14)进行14C测试,测年结果为(12 190±30)a.B.P.,厚约 0.2—0.4 m。
图 9 卡郎探槽地形地貌
图 10 卡郎探槽
④褐黄色粘土层:冲积物,局部含有炭粒,厚约2—3 m。
⑤黑色淤泥层:以透镜体形式存在于褐黄色粘土层中,取样(样品编号HZ-16)进行14C测试,测年结果为(13 730±40)a.B.P.,厚约 0.1 m。
图 11 卡郎探槽素描图
(a)探槽剖面照片; (b)探槽剖面素描图
表 1 会泽—者海断裂14C样品测年结果
野外编号 实验室编号 取样物质 计算年龄/a.B.P. 14C校正年龄/a.B.P.HZ-13 Beta-494441 炭粒 5 630±30 5 620±30 HZ-14 Beta-494442 淤泥 12 200±30 12 190±30 HZ-16 Beta-494443 淤泥 13 720±40 13 730±40 HZ-17 Beta-494444 含炭粘土 20 640±50 20 640±50 HZ-18 Beta-494445 炭粒 31 260±50 31 260±50
⑥灰黑色粘土层:湖积物,主要为均匀的粘土,取样(样品编号HZ-17)进行14C测试,测年结果为(20 640±50)a.B.P.,厚约 1 m。
⑦褐红色粘土层:冲积物,厚约1—2 m。
⑧暗红色粘土层:冲积物,含有少量的砂砾石,取炭粒(样品编号HZ-18)进行14C测试,测年结果为(31 260±50)a.B.P.,厚约 2—3 m。
⑨灰色含砾粘土层:洪积物,含有少量的砾石,砾石分选性差,河流相沉积,未见底。
可以从探槽剖面中辨认出一次古地震事件。
该剖面中共有3条断层,断层新活动切断了④层、⑤层、⑦层和⑧层,被③层覆盖。这表明最新一次构造活动时间介于层③底部和层⑤之间,③层中部14C测年结果为(12 190±30)a.B.P.,⑤层14C 测年结果为(13 730±40)a.B.P.,此次地震的事件时间应该在(12 190±30)—(13 730±40)a.B.P.之间。
5 结论
(1)会泽—者海断裂位于川滇交界地点,是滇东北地区的一条区域性活动断裂,总体走向约为 65°,倾向 NW,倾角 60°—80°,全长约80 km,断裂晚第四纪活动较强烈。
(2)卡郎附近开挖的探槽揭露出会泽—者海断裂有一次古地震事件,最新一次古地震事件的时间应该在(12 190±30)—(13 730±40)a.B.P.之间。本文的古地震事件仅根据一个探槽得到,古地震存在一定的不确定性或 遗漏,后续古地震需要进一步的深入研究。
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The Quaternary activity characteristics of the Huize—Zhehai fault in the Northeast area of Yunnan