喀喇昆仑断裂(Karakorum fault)是藏西南的一条具正断性质的大型右旋走滑断裂,北起帕米尔的布仑口,向南东经塔什库尔干、班公山、扎西岗、噶尔、巴尔、门士,止于冈仁波齐一带(图1)。该断裂的形成时代、构造变形特征及构造演化一直以来受到许多学者和专家的关注[1—3],取得了许多成果和认识。晚第四纪以来,该断裂的活动较为强烈,在地质地貌上均有表现。本文是在前人研究的基础上,对该断裂东南段(扎西岗-噶尔段)地质地貌进行研究分析。获得了一些新的认识。

1 喀喇昆仑断裂东南段地质构造特征

喀喇昆仑断裂带最早形成时代至少在距今约为27 Ma以前,并且发生高温右旋剪切变形[1]。断裂南西侧为阿伊拉日居山,主要由花岗岩组成,在阿伊拉日居山北麓花岗岩中发育宽大的韧-脆性剪切带,构成了主断裂带。断裂北东侧为狭长的河谷噶尔盆地,主要由河谷冲洪积物及山前冰碛物组成。阿伊拉日居一侧的噶尔曲河支沟入沟口与主河道存在约50 m的较大落差,都反映了正断和右旋走滑的运动特征[4]。第四纪以来,断裂持续活动,在地质地貌上留下了清晰的活动证据。沿断裂带分布的第四纪冲洪积物、冰碛物、冰水堆积物及地貌面被断裂错断。

2 断裂第四纪活动地质地貌表现

从门士向北西至扎西岗一带,断裂在卫星影像上呈清晰的线性地貌,主断裂带形成正断层地貌陡坎、次级负向陡坎。小冲沟、终碛垄被断裂错断,显示右旋走滑特征。第四纪以来,断裂持续活动,在地质地貌上留下了清晰的活动证据,沿断裂带温泉零星分布。

2.1 地质特征

2.1.1 扎西岗北(79.634 981°E, 32.527 034°N)

在扎西岗北,断裂发育在全新世冲洪积层中,断层面呈波状弯曲,上缓下陡,产状40°∠59°。该沉积物具有典型沉积韵律,从位置上及沉积物特征判定,该套沉积物属于沟谷冲洪积扇边缘相。断层错断下部灰黄色砂层及中部灰黄色砾石层,最大断距为0.8 m,上断点对砾石层上部的砂层具有明显的扰动,砾石层发育于河流T1阶地[图2(a)、图2(b)]。

2.1.2 扎西岗南(79.725 017°E, 32.381 938°N)

在扎西岗南冲沟中,可见清晰的第四纪断层,断层断错两期冰碛物,早期冰碛物砾石较晚期小,砂及砾石含量相对较高,晚期厚度较早期薄,砾石粒径大小混杂[图2(c)、图2(d)]。断层发育在冰碛物中,不同期次的冰碛物发生断错,最新一期冰碛物断错量达到约2 m。

2.1.3 巴尔兵站(80.413 780°E, 31.479 025°N)

巴尔兵站西侧,人工开挖的剖面可见发育在晚第四纪冰碛物中的断裂,主断层产状总体产状SW∠60°～75°[图2(e)、图2(f)]。上盘为浅紫红色砾岩,下盘为冰水堆积物,发育弱层理,固结分选均较差。上下盘中发育多条次级断层,显示多期活动,断距变化较大。

2.2 地貌特征

断裂在地貌上呈清晰的线性构造地貌,在昆莎至扎西岗以北一带,断裂两侧形成山地与盆地地貌,落差巨大,且控制着噶尔盆地的西边界(图3)。断裂切割冰碛物、冲洪积扇、山脊及冲沟、水系等微地貌,形成典型冲沟右旋、断层崖、断层陡坎、坡中槽等活动断层构造地貌(图4)。断裂发育多级陡坎,最高一级形成冰川悬谷。冲沟形成的冲洪积扇呈不对称状展布,显示右旋走滑活动特点,多级断层陡坎则表明断裂具有正断分量。

3 断裂活动的运动学特征

从扎西岗至昆莎机场南一带,遥感影像上可见断裂具有右旋走滑特征,断错量大小不等。现场调查表明,断裂运动产生的断错地貌还显示正断层地貌。不同期次冰碛物、冲洪积物、冲沟、阶地发生不同幅度的水平断错,形成典型的眉脊面。根据室内遥感影像量测和现场实测,断裂右旋走滑断错微地貌产生的水平位错量介于2～220 m(表1)。从不同沉积物断错位移量的差异可以判断,断裂经历多期次活动。同时,已有研究表明,该断裂东南段滑动速率为(10.8±1.3)[5—9]、(4±1)[10]、(10.7±0.7)[11，12]、(3.5±5)和(1±6)[13，14]、(11±4) mm/a[15],不同方法给出的结果存在较大差异,这也从另一个方面说明断裂具有多期活动的特点。

4 结论

喀喇昆仑山断裂是一条巨型走滑断裂带,第四纪以来伴随青藏高原隆升活动强烈。在对该断裂东南段遥感解译分析的基础上,对断裂典型部位进行了微地貌断错测量,获得了该断裂第四纪活动的地质地貌资料。研究认为该断裂东南段晚第四纪以来以右旋走滑运动为主,走滑量在2～220 m,显示多期次活动特征。发育的多级断层陡坎,表明断裂晚第四纪以来,具有正断分量。

该断裂晚第四纪以来强烈的右旋走滑断裂,研究显示最大右旋走滑速率为(4.0±0.3) mm/a[16，17], 这样大速率的巨型走滑断裂,最近百年未记录到发生7～8级大地震,而像低速率的龙门山断裂上却发生8级地震,这种断裂的活动模式与大地震的复杂关系应是今后的主要地震构造问题,值得研究。

注：A为现场皮尺实测；B为高分辨率遥感影像量测。

参考文献

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