0 引言

2014年8月3日16时30分云南省鲁甸县发生M6.5地震，震中位于龙头山镇(27.1°N，103.3°E)。地震造成云南省鲁甸县、巧家县、昭阳区、永善县和会泽县共计54个乡镇遭受不同程度破坏，受灾总面积(Ⅵ度以上地区)＞10 000km2，致使617人死亡，112人失踪，3 143人受伤，给国家和人民生命财产带来了巨大损失，直接经济损失236亿元。

鲁甸震区位于川滇块体东侧的凉山次级块体南缘昭通－莲峰断裂带内，属于青藏高原东缘南北地震带的中南段，是中国大陆内部地震活动最强的地区之一。昭通－莲峰断裂带主要由昭通－鲁甸、莲峰两条NE向断裂组成，是以挤压逆冲为主的区域性大断裂(图1)，断裂几何结构复杂(闻学泽等，2013)。断裂带附近历史上曾发生多次强震和中强地震，在其与NW向马边－盐津断裂交会处，曾发生1917年大关级和1974年大关7.1级两次强震，中强地震则如1948年彝良西5.8级地震、2003年鲁甸5.0级和5.1级地震、2004年鲁甸5.6级地震和2006年盐津两次5.1级地震等。2012年9月7日彝良5.6级、5.7级双震和本次鲁甸6.5级地震的发生(徐锡伟等，2014;许力生等，2014;刘成利等，2014)，可能预示着昭通－莲峰断裂带所在的滇东北及其邻近地区的地震活动正进入一个新活跃期(非明伦等，2006;闻学泽等，2013)。因此，震区所处的构造背景和孕震环境值得关注和研究，加强该地区断裂活动性和地震构造背景研究，将有助于评判滇东北和川滇交界地区的地震趋势和地震危险性。

目前，对昭通－莲峰断裂带的研究较少，研究程度较低。闻学泽等(2013)基于区域活动构造与动力学、小震重新定位和震源机制解、历史地震破裂区、GPS形变场等多学科信息综合研究，重点从地震学和区域动力学等角度论述了昭通－莲峰断裂带的危险性及其在活动块体格架中的地位，认为昭通－莲峰断裂带是川滇－华南活动块体边界带的一部分，也是大凉山次级活动块体与相对稳定的华南块体之间的边界带;并认为该断裂带存在发生强震、大震的中－长期背景。但目前关于断裂活动程度和活动性等新构造方面的研究报道很少。要搞清该地区的地震趋势、孕震机制和地震构造背景，尚需更进一步、更详细的地质、地貌调查研究。基于此，本文在多年野外考察的基础上，从第四纪地质、地貌入手，着重阐述昭通－莲峰断裂带重要组成部分——昭通－鲁甸断裂的晚第四纪活动特征和最新活动的地质地貌证据，继而讨论其在区域新构造运动中的作用和意义。

1 区域动力学背景

昭通－鲁甸逆冲构造带位于青藏高原东南边缘，其新构造活动与青藏高原的形成演化和构造变形过程密切相关。始新世以来印度板块与欧亚板块碰撞形成了世界屋脊——青藏高原。碰撞引起了高原内部地壳缩短(＞1 500km)和快速隆升(Molnar et al.，1975;England et al.，1977，1986;Armijo et al.，1986)。随着持续向北推挤运动的青藏高原构造变形过程不断加强，高原物质存在着向北推移、挤压隆起和向周边挤出的运动分量和运动图像(马宗晋等，2001;张家声等，2003)，青藏高原的远程边缘效应也随向北推挤运动的持续而逐步显著。块体边界近WE向断裂由早期的逆冲挤压转变为走滑，最终导致羌塘块体、巴颜喀拉块体和川滇菱形块体向E和SE挤出逃逸(图1)(李玶等，1975;阚荣举等，1977;Tapponnier et al.，1982，1986，2001;Peltzer et al.，1988;Armijo et al.，1989;钟大赉等，1996;Hodeges et al.，2001;张培震等，2003a，b;徐锡伟等，2003;张家声等，2003;吕江宁等，2003;He et al.，2006)。巴颜喀拉块体向东挤出和运动，最终导致了龙门山断裂带的逆冲推覆运动。受到华南块体的阻挡，川滇菱形块体向SE方向逃逸，并围绕喜马拉雅东构造结顺时针旋转(Wang et al.，2001;张培震等，2003a，b;吕江宁等，2003;Zhang et al.，2004;乔学军等，2004;Shen et al.，2005;王阎昭等，2008;何宏林等，2008)。它是高原物质沿大型韧性走滑剪切带向SE运移时物质与能量交换、传递的重要部位。川滇块体的东边界受甘孜－玉树、鲜水河、安宁河、则木河、小江等断裂带控制，受块体强烈的SSE向滑移的影响，该带以左旋走滑为特征，具有较高的滑动速率，如鲜水河断裂和小江断裂滑动速率可达10～15mm/a(Allen et al.，1989;闻学泽，1990;李玶，1993;潘懋等，1994;唐文清等，2005;He et al.，2006，2008;熊探宇等，2010;郭晓虎等，2013)。

现代GPS观测结果表明:经过川滇块体边界——鲜水河－小江断裂带和巴颜喀拉边界——龙门山断裂带后，这种向E和SE方向运动图像仍在延续，只是方向稍作改变，位移量级减小一些(张培震等，2002;Shen et al.，2005;闻学泽等，2013)。由于块体变形响应与能量交换传递，在川滇块体东侧形成了凉山次级活动块体(闻学泽等，2013)。其东部边界的 NNW向马边－盐津断裂带表现出左旋走滑和挤压逆冲的晚第四纪活动特征(张世民等，2005)，沿断裂带曾发生1216年马湖7级地震、1917年大关级地震、1936年马边级地震、1974年大关7.1级地震等多次强震。该块体西部边界为近SN—NNW向的安宁河－则木河断裂，该断裂以左旋走滑为主，滑动速率4～7 mm/a(唐荣昌等，1993;何宏林等，2007;冉勇康等，2008)。凉山次级块体内部还发育近SN向的大凉山断裂带，由普雄河断裂、交际河断裂、布拖断裂等多条断裂构成，主要表现为左旋走滑兼逆冲运动(申旭辉等，2000;周荣军等，2003;何宏林等，2008)，晚新生代以来位移量达13.5～15.5km，全新世滑动速率3～4 mm/a(周荣军等，2003;陈长云等，2008;魏占玉等，2012)，在大凉山断裂带上有9次7级以上古地震事件发生(宋方敏等，2002)。以上表明凉山次级块体是一个构造活动和地震活动均较为强烈的活动块体。新生代以来大凉山块体新构造活动不仅表现为大凉山等断裂左旋走滑和逆冲运动，还表现为轴向近SN向的褶皱缩短，其地壳缩短量为(10.9±1.6)km(陈长云等，2008)。昭通－鲁甸断裂带正位于凉山次级活动块体向SE运动前缘和前锋位置，从活动块体构造部位上看，它处于重要的构造变形部位，起着吸收和调节块体SE向运动的作用。

2 昭通－鲁甸断裂带晚第四纪活动特征

昭通－鲁甸断裂带主要由3条右阶斜列的次级断裂即昭通－鲁甸、洒渔河和龙树断裂组成(图2)，几何结构复杂。总体走向40°～60°，洒渔河和龙树断裂倾向SE，昭通－鲁甸断裂倾向NW，倾向相反，共同构成逆冲兼有右旋走滑分量的花状逆冲断裂系。这些NE向断裂与区域褶皱轴向基本一致，是古华蓥山褶皱构造带的重要组成部分。航、卫片影像上，线性影像特征清晰。沿断裂发育昭通、鲁甸等新生代盆地，断错的最新地层为上更新统—全新统，表明该断裂带在晚第四纪具有新活动特征。其间穿插发育一些规模较小的NW向断裂，其中规模最大的是包谷垴－小河断裂。这些NW向断裂是与NE向断裂配套的共轭断裂，有的同样表现出晚第四纪活动特征。

2.1 昭通－鲁甸断裂

该断裂南起牛栏江边光明村，向NE经由鲁甸、昭通、北闸镇、盘河，止于白岩脚一带，总长约130km。走向30°～40°，倾向NW，局部倾向SE，倾角30°～50°。

地貌上，沿断裂表现为深大而平直的沟谷，定向排列的断层三角面、断层陡坎等。光明村在全新世坡、洪积层中发育NE向断层(图3a，b)，断面上斜向擦痕明显，侧伏角60°左右，侧伏向130°(图3c)，该处表现为断层槽谷等负地形地貌(图3d)。

在昭通盆地塘房村见断层发育于上新统和第四系坡洪积层中(图4)，具明显的逆冲性质，中更新世砾石层垂直位错约0.8m。断层面发育0.1～0.3cm厚的断层泥，质软，粘手。断层面擦痕清晰，擦痕侧伏角约65°，侧伏向120°，显示逆冲兼具走滑特征。④和②层中细粒物质光释光(OSL)年龄测定结果分别为(167.4±65.3)ka和(82.6±6.3)ka，表明中－晚更新世以来该断层有过明显活动。

北闸镇新华水泥厂小河Ⅱ级阶地上见断层发育(图5)，断层产状分别为25°/SE∠48°和20°/SE∠65°。阶地上部砂土层光释光(OSL)年龄为距今(23.4±1.8)ka，表明断层在晚更新世晚期有过活动。

北闸镇北岩脚村Ⅱ级阶地上，因断层强烈的挤压逆冲砾石层陡立，沿断层面砾石产生定向排列。断层穿过岩脚村后沿NE向延伸。沿断层露头位置追踪，发现断层沿线2条小溪发生同步右旋位错，位错量分别为30m和40m，同时山脊也同步位错30～40m。据断层活动迹象和露头位置分析，这种右旋位错应该是断层最新活动的结果。

综上所述，昭通－鲁甸断裂在晚更新世—全新世表现出明显的活动迹象，属于晚第四纪活动断裂，其运动性质以挤压逆冲运动为主兼有右旋走滑分量。这种逆冲运动还表现在盆地边

缘上新世及早－中更新世地层的掀斜和轴向NE的褶曲①云南省地质局，1980，1/20万鲁甸幅区域水文地质普查报告。，反映出新构造运动以来整体区域处于挤压状态，也从侧面反映了上新世以来断层逆冲运动的持续性和长期性。

2.2 洒渔河断裂

位于昭通－鲁甸盆地以西，基本上沿洒渔河展布，走向NE，倾SE，倾角60°～80°，全长55km。基岩断裂主要发育在泥盆系、石炭系和二叠系中。晚新生代以来，断裂对靖安等第四纪盆地和洒渔河河谷发育有着明显的控制作用，地貌上沿断裂表现为平直而狭长的断层槽地。

大桥边西南可见断层断错了上新统、中－上更新统各套地层(图6)。古土壤层与中更新统网状红土性状类似，根据上下层关系暂定为中更新统。逆冲挤压运动特征明显，沿断层面发育碎裂岩、挤压片理化带，下盘上新世－上更新世地层形成褶曲。

在洒渔乡三台村见断层发育在洒渔河Ⅲ级阶地上(图7)，断层产状为50°/NW∠75°，断层面两侧地层松散，断层将砂层透镜体断错30cm，断面清晰，但未断错顶部全新世土壤层。被错砂层热释光年龄(TL)为距今(45.85±6.44)ka，表明断裂在晚更新世中期以来有过活动。此断层露头剖面显示了正断层运动性质，它是在主断层向SE逆冲运动的后缘产生的反向正断层，反映了该断裂的最新活动。

沿断裂追踪，靖安附近可见平直而宽阔的断层槽地发育，但未发现全新世活动迹象。附近洒渔河Ⅲ级阶地砾石层受断裂挤压运动影响出现倾斜，倾角30°左右。沿断裂靖安以北7km处曾发生1948年5.8级地震。综合断层地貌特征、断错地层时代及上覆地层关系分析认为，洒渔河断裂是一条晚更新世活动断裂，全新世以来无明显活动迹象。

2.3 龙树断裂

作为昭通－鲁甸断裂带重要分支，构成昭通－鲁甸断裂带的反向逆冲断层(闻学泽等，2013)，主要展布于龙树、龙头山、铅厂一线，全长约90km。总体走向35°～40°，龙头山以北断裂走向NNE，倾向SE，倾角＞50°。断裂SE盘向NW盘逆冲，显压扭性。沿断裂带岩石多挤压破碎，局部地段岩层倒转、扭曲剧烈，同时发育配套的NW向横向断层。

断裂沿线一些山脊被右旋断错，形成一系列断层槽谷等负地形地貌。在龙树村附近龙树河Ⅰ级阶地上发现断层陡坎，陡坎呈40°方向延伸，坎高0.5～2.0m，陡坎之下为低洼地形，沉积一套灰黑色的淤泥。横跨该断层陡坎开挖了一探槽(图8，9)，探槽长4～5m，深0.5～1.5m。探槽揭露的地层如下:①褐色、深褐色砂土层;②土黄色砂层，可见较多小砾石;③土黄色砂层，含小砾石及淤泥团块;④暗褐色砂层，含较多淤泥团块;⑤暗灰、黑色淤泥层;⑥土黄色砂层，含小砾石。

在探槽中见多条断层发育，断层产状分别为:F1 40°/SE∠80°、F2 40°/SE∠80°、F3 45°/NW∠85°、F4 40°/SE∠78°、F5 40°/NW∠85°、F6 40°/SE∠87°。根据区域测年资料(计凤桔等，2000)，金沙江一级支流Ⅰ级阶地年龄一般在(4.5～11)ka BP，Ⅱ级阶地的堆积年龄为 (9～22)ka BP。由此推测，这些断层错断地层的年龄估计为数千年，表明龙树断裂在全新世有活动迹象。

小黑箐南公路边见昭通断裂主断层剖面出露(图10)，地貌上为山前较高一级洪积台地。该剖面主要发育2条断面，其中断面F1表现为二叠系峨眉山玄武岩(层①)逆冲于第四系砂砾石层(层②)之上，断层产状为18°/NW∠65°。断面F2表现为二叠系峨眉山玄武岩(层①)逆冲到第四系褐色砂砾石层之上(层②)，断层产状为42°/NW∠43°，断层带附近砾石呈定向排列。层③砂砾石层含有灰白色透镜体状砂砾石层(层④)和褐色砂土层条带状夹层(层③)，上覆层为褐色砂土层(层⑤)，F1和F2均未断错层⑤。

小黑箐村东水库边见NW向次级断层剖面，地貌上为小黑箐山前第四纪盆地内。该剖面发育多条断面，断裂走向主要呈NW向，断层间形成楔状充填体，该层14C年代样品的测试结果为(22 445±309)a BP，表明断裂晚更新世晚期以来仍存在着新活动。它们应为昭通断裂向盆地逆冲推覆过程、盆地内部所衍生的次级断裂。

沿断裂向南龙头山—铅厂一线，沿断裂断层地貌仍然清晰，主要表现为平直的断层槽谷以及槽谷中定向排列的三角面等地貌，沿断裂发育近百米宽断层破碎带。在铅厂附近公路边见断层断错了晚更新世冰碛物。由于没有找到全新世活动的证据，暂时将该段最新活动时代定位于晚更新世。

综合以上分析认为，龙树断裂晚更新世—全新世表现出明显的活动迹象。

此次鲁甸M S 6.5地震宏观震中(龙头山镇)附近，地震形成了1条NE走向的地裂缝(图11)。地裂缝走向60°，平直而连续性强(图11a，b)，穿过了一条小河继续延伸，切穿不同建筑物，总长＞100m。图11c所示，地裂缝具有明显的逆冲特征，从花坛围墙高度判断错距达15cm(即图11a局部放大)。在地裂缝延长线上，龙头山镇房屋倒塌最为严重，且呈线性排列(图11d)。

2.4 包谷垴－小河断裂

包谷垴－小河断裂是与NE向的昭通－鲁甸断裂带相配套的次级断裂①云南省地质局，1978，1/20万鲁甸幅区域地质调查报告。，走向330°，由数条断续展布的断层组成。SE起于包谷垴以北的月亮山一带，向NW经龙头山、乐红、小河、满天星，止于东坪一带，总长约40km。

断裂断错了寒武系至二叠系等各地层单元。沿断裂表现为断层垭口、断层槽地等断层地貌，如龙门山—翠屏一线沿断裂表现为较为平直的断层槽地，卫星影像上其线性特征也较为清晰(图12)。

翠屏村见断层破碎带宽约80m，以断层角砾岩为主，断面擦痕清晰，其侧伏角约30°，侧伏向340°，指示断裂具有走滑兼逆冲性质。翠屏以北，断裂沿线发育坡中谷(图13a)地貌，显示出新活动迹象。在龙头山镇可见山脊左旋位错约30m(图13b)。该断裂除了具有逆冲性质外，兼有左旋走滑分量。

鲁甸6.5级地震发生在NE向断裂与NW向断裂交会部位。震后调查发现，光明村东南发育多条长度不等的NW向(290°)地裂缝，且它们正好位于包谷垴－小河断裂露头的延长线上。在光明大凹子村出现地形反坎，坎高10～25cm(图14)。这些地裂缝和地形反坎应是断裂活动引起的地表形变。鲁甸6.5级地震发生后，其余震分布呈NNW向展布，与该断裂走向基本一致。综合地貌、地震活动等分析认为，该断裂局部地段为晚更新世活动。

除了包谷垴－小河断裂和上述龙树断裂上发育的横向(NW向)断层外，在NE向昭通－鲁甸断裂带上尚有多处NW向断层发育，并表现出晚第四纪活动特征。如在昭通盆地北侧小过山洞附近见多条NW向断层发育于早更新世—晚更新世砾石层中(图15)。断层具有明显的逆冲性质。断层面发育灰色断层泥和砾石定向排列现象，构造变形强烈。

3 构造意义讨论

2014年8月3日地震后不久，许多学者根据余震分布特征、震源机制解以及地震烈度等震线长轴方向等诸多方面探讨了此次鲁甸6.5级地震的发震构造，认为发震断层为NNW向包谷垴－小河断裂(徐锡伟等，2014;刘成利等，2014;徐涛等，2014)。但日后余震的NNW和NEE两个方向延伸的非线性分布也使人注意到此次地震发震(孕震)构造的复杂性，基于平面断层的震源过程反演结果不能很好地解释有些台站的观测波形(许力生等，2014)。徐涛等(2014)和刘成利等(2014)注意到，发震构造可能与昭通－鲁甸断裂为一对共轭断裂，其主震可能发生在一个共轭断层系上。据辐射能量的方向性特征和视震源时间函数随方位的变化规律研究成果，许力生等(2014)认为，鲁甸M S 6.5地震的震源不是一个单一的平面断层，而是由相互交叉的2个断层构成，破裂开始于NE向展布的断层，结束于NW向展布的断层。这些研究成果有助于人们分析地震破裂过程，对分析和深入理解发震机理起到了很好的启示和推动作用。

野外地质考察表明，不仅在震区出现了NW向(290°为主)地表形变迹象(图14)，更为重要的是在宏观震中龙头山镇出现了NE向(60°)展布的地表形变(图11)，后者长度较长，不受地形影响，切穿不同建筑物，且在其延长线上房屋倒塌严重，因此，也许此次地震破裂过程也包括了NE向的昭通－鲁甸断裂的活动。根据上述断裂活动性的论述可知，该地区主要的活动构造是NE向的昭通－鲁甸断裂带和与之相交的NW向断裂，所以，就活动构造背景和孕震环境而言，此次的孕震(发震)构造可能是昭通－鲁甸断裂带。

上文述及，经过巴颜喀拉块体边界——龙门山断裂带后，青藏高原东部块体SE方向运动图像仍在延续，由于块体变形响应与能量交换传递，在川滇块体东侧形成了凉山次级活动块体(闻学泽等，2013)，它是一个构造活动和地震活动均较为强烈的活动块体。大凉山块体新构造活动不仅表现为大凉山等断裂左旋走滑和逆冲运动，还表现为近SN向的褶皱缩短，而昭通－鲁甸断裂带正位于凉山次级活动块体SE向运动的前缘部位。陈石等(2014)基于3维重力反演技术得到了鲁甸6.5级地震震源区及周边的3维密度结构，表明震源区南北两侧块体运动受到昭通－鲁甸断裂不同程度阻隔，这从侧面印证了该断裂带在块体运动中的作用和应变积累效应。因此，从活动块体构造部位上看，昭通－鲁甸断裂带处于重要的构造变形部位，起着吸收和调节凉山次级活动块体SE向运动的作用。从区域构造部位和运动特征分析，昭通－鲁甸断裂带之于凉山次级块体，正如龙门山断裂带之于巴颜喀拉块体。2008年汶川8.0级地震和2013年芦山7.0地震是巴颜喀拉块体边界——龙门山断裂带活动的结果，而此次鲁甸6.5级地震是凉山块体边界——昭通－鲁甸断裂带活动的结果，从地震活动角度看，鲁甸地震之于昭通－鲁甸断裂带，正如汶川地震、芦山地震之于龙门山断裂带。问题是，如果汶川8.0级地震代表了龙门山断裂带潜在震级上限的话，那么鲁甸6.5级地震能否代表昭通－鲁甸断裂带的潜在震级上限呢?据大关7.1级历史地震震例和近期研究成果分析(闻学泽等，2013;徐锡伟等，2014;徐涛等，2014)，6.5级地震应该不能代表该断裂带震级上限，意味着在凉山活动块体南缘会有更大的应变积累，该地区未来具有发生更大地震的可能。

4 结论

昭通－鲁甸断裂带主要由昭通－鲁甸、洒渔河和龙树3条右阶斜列的断裂组成。总体走向40°～60°，倾向SE或NW，倾角35°～70°，构成几何结构复杂的逆冲断裂系。沿断裂发育了昭通、鲁甸等新生代盆地，断层地貌清晰，断错的最新地层为上更新统—全新统，表明其在晚第四纪具有新活动，运动性质以挤压逆冲运动为主兼有右旋走滑分量。在其间穿插发育的一些规模较小的NW向断裂同样表现出晚第四纪活动特征。在2014年鲁甸M6.5地震震区产生了NE和NW向地裂缝以及地形反坎等地表形变，与NE和NW向断裂展布基本一致。

昭通－鲁甸逆冲构造带位于青藏高原东南边缘，其新构造活动与青藏高原的形成演化过程密切相关。始新世以来印度板块与欧亚板块碰撞导致了青藏高原形成和快速隆升，随着向北推挤运动的持续，最终导致青藏高原东部边缘块体向E和SE挤出。经过川滇块体边界和巴颜喀拉边界后，这种SE方向运动图像仍在延续。由于块体远程变形响应与能量交换传递，在川滇块体东侧形成了凉山次级活动块体。凉山次级块体新构造活动不仅表现在块体内部和边缘断裂的左旋滑动和逆冲运动，还表现为轴向近SN向的褶皱缩短。昭通－鲁甸断裂带正位于凉山次级活动块体向SE运动的前缘部位，该断裂带活动和构造变形的动力来源主要来自凉山次级块体SE向运动。它独特的地理位置和复杂的断裂几何结构成为凉山次级块体构造变形的主要承载体之一，吸收、调节块体SE向运动应变，并构成了凉山次级活动块体的南部边界。因此，从区域构造部位和运动特征分析，昭通－鲁甸断裂带之于凉山次级块体，正如龙门山断裂带之于巴颜喀拉块体;从地震活动角度看，鲁甸地震之于昭通－鲁甸断裂带，正如汶川地震、芦山地震之于龙门山断裂带。由于凉山次级活动块体的存在和昭通－鲁甸断裂带的活动，华南块体的西北边界应以昭通－鲁甸断裂带为界。该断裂带在活动块体边界和区域构造格架划分上具有重要的构造意义，同时也是滇东北地区重要的地震构造。

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