摘要:根据野外调查结果,重点阐述了维西―乔后断裂南段的活动特征。研究表明,维西―乔后断裂南段在第四纪表现出明显的活动特征,运动性质以正断层作用为主。维西―乔后断裂南段对巍山第四纪盆地有着明显的控制作用,因受其影响盆地内阶地不对称发育。箐门口、佛堂村、洗澡塘探槽揭示该断裂断错了晚更新世堆积,被错最新地层14C年龄(15 430±60)a B.P.,OSL年龄为(11.6±1.6)ka,表明其最新活动时代在晚更新世末期。洗澡塘村断层地貌清晰,西河Ⅱ级阶地上发育高2 m左右的断层陡坎。根据阶地断层陡坎高度和阶地面形成年龄估算,晚更新世以来该断裂段垂直滑动速率约为0.18~0.32 mm/a。
关键词:维西―乔后断裂南段;巍山盆地;正断层;晚更新世;垂直滑动速率
中***分类号:P315.2 文献标识码:A 文章编号:1000-0666(2016)04-0579-08
0 引言
川滇菱形块体是青藏高原东缘侧向挤出最强的活动块体,地震频繁,是活动构造研究和地震监测预报重点关注的地区。受到华南块体的阻挡,川滇块体向南南东逃逸(***1a)(李,汪良谋,1975;阚荣举等,1977;邓起东等,2002;徐锡伟等,2003;张家声等,2003;张培震等,2003a,b;吕江宁等,2003;王阎昭等,2008;Shen et al,2005;Wang et al,2001,Zhang et al,2004)。川滇块体的西北边界金沙江断裂是一条多期活动的缝合线,第四纪时期因受青藏高原挤出运动的影响表现出右旋走滑兼逆冲性质(许志琴等,1992;邓起东等,2002),断裂中北段被认为属晚更新世―全新世活动段,第四纪右旋走滑速率为3.5~7 mm/a(唐荣昌,韩渭滨,1993;常祖峰,2015)。川滇块体的西南边界红河断裂是一条大型走滑剪切带,在云南及东南亚大陆地壳演化与陆内构造变形中具有显著地位(Tapponnier et al,1986,1990,2001;Leloup et al,1993,1995),新近纪以来该断裂主要表现为右旋走滑运动,晚第四纪滑动速率约5 mm/a,沿断裂发生多次7级左右强震(陈文寄等,1996;虢顺民等,2001;向宏发等,2004,2007;王绍晋等,2010;乔学***等,2004;王阎昭等,2008;Leloup et al,1993,1995;Tapponnier et al,1990;Socquet,Pubellier,2005;Wang et al,1998;Allen et al,1984;Schoenbohm et al,2006)。维西―乔后断裂位于川滇块体西部边缘,北接金沙江断裂,南连红河断裂,是连接南、北两条活动断裂的枢纽,因历史记载地震不显著,长期以来人们对其关注不多。而近年来研究发现,该断裂在晚第四纪表现出明显的右旋走滑特征(常祖峰等,2014;任俊杰等,2007),且据Leloup等(1995)研究,维西―乔后断裂北段发育的雪龙山韧性剪切带与哀牢山、点苍山以及越南Day Nui Con Voi韧性剪切带一起共同构成长达1 000 km大型韧性剪切带,早新生代期间,雪龙山韧性剪切带与哀牢山―红河断裂带一起表现为大规模的左旋走滑运动(Leloup et al,1995;Tapponnier et al,1990)。在区域地质演化和新构造运动发展历史上,维西―乔后断裂与红河断裂带一脉相承,后期二者均又表现为右旋走滑运动特征,所以,维西―乔后断裂应是红河活动断裂的北延部分(常祖峰等,2016)。因此,加强维西―乔后断裂活动性研究,对深入认识滇西北地区地震地质背景以及块体边界构造变形机制与样式具有重要的理论和实际意义。
1 断裂对巍山盆地的控制作用
维西―乔后断裂,北起雪龙山东麓白济汛一带,经维西、通甸、乔后,止于巍山盆地南端,走向北北西,长约280 km(***1b)。大致以玉狮场、平坡为界,可将断裂分为北段、中段和南段3段。新构造运动期,北段和中段主要表现为右旋走滑运动,南段(巍山盆地段)则主要表现为正断层运动性质。本文根据1∶5万活动断层填***和野外调查结果,重点讨论南段的活动特征。
在断裂南段洗澡塘一带出露有较大面积的喜山期正长斑岩(***2)。正长斑岩等碱性岩属拉张构造环境下产生的岩浆岩与北部剑川盆地出露的粗面岩属于同一时代,表明自喜山期以来这些断裂即有明显活动并具张性性质。
2 探槽揭示的断层活动特征
2.1 箐门口探槽
探槽剖面位于巍山盆地西缘基岩山体与盆地的交接部位(***4a,b),该剖面为中石油输油管道施工作业所挖,宽6~8 m,深5~7 m,长数千米(***4)。断层破碎带宽5~6 m,上盘为晚更新世晚期坡积层,坡积物质松散,下部采集14C样品,其测年结果为(15 430±60)a B.P.(美国BETA实验室),属于晚更新世晚期堆积(***4c~d),表明断层在晚更新世晚期曾有活动。断层表现为明显的正断层性质。
该探槽内,***4剖面以西15 m处见多条次级断层发育(***5,***4b),F1和F4为基岩断层,但F2和F3新活动特征明显,表现为正断层特征,并且断错了上部Q***有一定程度胶结的坡积角砾层。根据颜色、胶结程度、岩性对比,该坡积角砾层与上述坡积层属于同一套地层。
2.2 佛堂村探槽
佛堂村探槽位于巍山盆地西缘,地貌上表现为断层槽地(***6a),旁侧发育有断层陡坎,陡坎高1.5 m左右。探槽跨越槽地和一侧的断层陡坎(***6b)。
探槽揭露的地层共有9 套地层(***7):①灰黄色耕土层;②现代河流堆积灰色粉砂层;③现代河流堆积灰色粘土层;④褐灰色粘土层;⑤褐黄色粘土层;⑥灰色粘土层;⑦含碎石(角砾状)粘土层;⑧侏罗系泥岩;⑨侏罗系砂质泥岩。
探槽SE壁揭露的断层有4条:F1和F2断错层⑧侏罗系泥岩和层⑦含碎石(角砾状)粘土(***6c),层⑦基本松散但稍有胶结,根据经验判断其应该属于晚更新世堆积;F3为基岩断层, 断错了侏罗系泥岩,上覆层⑦洪积含碎石(角砾状)粘土未被错断;F4断错层⑧侏罗系泥岩、层⑦含碎石(角砾状)粘土和层⑤褐黄色粘土层,被层④褐灰色粘土层平稳覆盖。层⑤采集到两个14C样品(炭粒)(***6d),测年结果为(10 610±40)a B.P.(样品14C87)和(13 170±50)a B.P. (样品14C86)(美国BETA实验室),为晚更新世晚期堆积。遗憾的是,在层④和层⑥中未能采集到合适的测年样品。断层陡坎的旁侧发育有现代河流,对其沉积进行14C测年,但未有结果。
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