龍門山及鄰區(qū)區(qū)域活動(dòng)構(gòu)造與汶川8.0級(jí)地震

鄧起東

（中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，北京 100029）

龍門山及鄰區(qū)區(qū)域活動(dòng)構(gòu)造與汶川8.0級(jí)地震

Regional active tectonics of Longmenshan and its adjacent area and the MS8.0Wenchuan earthquake

鄧起東

（中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，北京 100029）

龍門山活動(dòng)構(gòu)造帶位于青藏高原斷塊區(qū)巴顏喀喇?dāng)鄩K與華南斷塊區(qū)四川斷塊之間，是青藏高原斷塊區(qū)東部邊界構(gòu)造帶中段的一條北東向擠壓推覆構(gòu)造帶，它南接川滇南北向構(gòu)造帶，北為岷山－西海固南北向構(gòu)造帶。與后二者歷史上均發(fā)生過(guò)多次7～8級(jí)地震不同，龍門山構(gòu)造帶歷史地震活動(dòng)強(qiáng)度卻相對(duì)較低，只發(fā)生過(guò)6～6級(jí)地震，汶川8.0級(jí)地震即發(fā)生在青藏高原斷塊區(qū)東部邊界構(gòu)造帶中段這一歷史地震活動(dòng)水平相對(duì)較低的構(gòu)造段。

青藏?cái)鄩K區(qū)中部的羌塘－川滇斷塊是斷塊區(qū)內(nèi)向東南滑動(dòng)速率最大的一個(gè)Ⅱ級(jí)斷塊，因而，其南北邊界的紅河－楚雄斷裂和鮮水河斷裂分別為右旋和左旋走滑斷裂，且滑動(dòng)速率高，鮮水河斷裂左旋走滑速率可達(dá)10～15mm/a。作為青藏?cái)鄩K區(qū)東部邊界構(gòu)造帶南段和川滇斷塊東邊界的川滇南北向活動(dòng)斷裂帶總的左旋走滑速率亦大于10mm/a，其中的安寧河－則木河斷裂和大涼山斷裂分別達(dá)8.5～9.3mm/a和3～4mm/a，小江斷裂西支和東支分別達(dá)4.8～9.5mm/a和4～8mm/a。根據(jù)活動(dòng)構(gòu)造和GPS資料計(jì)算的川滇斷塊相對(duì)于西伯利亞板塊向南南東方向的滑動(dòng)速率可達(dá)18mm/a和19mm/a。在川滇南北向活動(dòng)構(gòu)造帶內(nèi)發(fā)生過(guò)1833年嵩明8級(jí)地震，1733年?yáng)|川7級(jí)和1850年西昌7級(jí)地震等多個(gè)7～8級(jí)地震。

青藏?cái)鄩K區(qū)東部邊界構(gòu)造帶北段的岷山－西海固南北向構(gòu)造帶結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，岷山隆起及其兩側(cè)的岷江斷裂和虎牙斷裂的左旋走滑速率分別為1mm/a和1.4mm/a，向北，以一系列不連續(xù)的雁列式活動(dòng)斷裂和盆地通過(guò)秦嶺，達(dá)到六盤山地區(qū)，帶內(nèi)發(fā)生過(guò)1879年武都和1654年天水南等8級(jí)地震，在岷山隆起西側(cè)的岷江斷裂上發(fā)生過(guò)1713年和1933年7級(jí)和7.5級(jí)地震，東側(cè)虎牙斷裂上發(fā)生過(guò)1976年松潘－平武7.2級(jí)地震。

龍門山造山帶最早形成于晚三迭世須家河期，在距今3.4Ma～3.6Ma的新生代晚期再生隆升成山，在山脈前沿形成龍門山逆沖推覆構(gòu)造帶和成都平原前陸盆地以及龍泉山構(gòu)造帶。龍門山最高海拔達(dá)5 000m，與成都平原比較相對(duì)高差在4 000m以上。龍門山逆沖構(gòu)造帶由后山、中央、前山斷裂（在龍門山中段分別稱為汶川－茂汶、映秀－北川和灌縣－安縣斷裂）和山前隱伏斷裂等4條逆沖斷裂及其間所挾持的逆沖楔體組成。其形成過(guò)程表現(xiàn)為自后山斷裂向東南方向的中央斷裂、前山斷裂和山前隱伏斷裂作前展式發(fā)展。構(gòu)造帶分為西南段、中段和東北段等活動(dòng)特征不同的三段。晚第四紀(jì)以來(lái)，西南段和中段斷裂作逆沖運(yùn)動(dòng)、兼有右旋走滑活動(dòng)性質(zhì)，向北，由于青藏高原斷塊區(qū)邊界構(gòu)造帶中段晚第四紀(jì)最新構(gòu)造活動(dòng)已轉(zhuǎn)向其北的南北向岷山隆起，龍門山構(gòu)造帶東北段諸斷裂在晚第四紀(jì)以來(lái)已不再活動(dòng)。研究表明，汶川－茂汶斷裂垂直滑動(dòng)速率為0.84mm/a，右旋走滑速率為0.9～1mm/a；映秀－北川斷裂垂直滑動(dòng)速率1.1mm/a，右旋走滑速率為0.96～1.1mm/a；灌縣－安縣斷裂垂直滑動(dòng)速率1mm/a，右旋走滑速率0.7～0.9mm/a。2008年汶川8.0級(jí)地震發(fā)生于龍門山構(gòu)造帶中段，震中位于映秀西南，余震區(qū)長(zhǎng)度大于300km，地震地表破裂帶沿映秀－北川斷裂長(zhǎng)約240 km，最大逆斷層型垂直位移6.2m，破裂帶西南段映秀－清平段以逆沖為主，兼具右旋走滑分量，向東北轉(zhuǎn)變?yōu)橐宰呋瑸橹?，沿灌縣－安縣斷裂地表破裂長(zhǎng)約72km，為純逆沖斷層。所以，汶川8.0級(jí)地震震源斷裂的破裂過(guò)程是：第一階段為西南段破裂，是以逆沖斷裂為主的雙斷坡破裂，反映了一個(gè)應(yīng)變分解機(jī)制，而發(fā)展到東北段后期破裂階段，是一個(gè)以右旋走滑為主的單斷層破裂擴(kuò)展階段。另外，在龍門山構(gòu)造帶西北約200km的馬爾康西北還存在一條北東向與龍門山構(gòu)造帶平行的龍日壩斷裂，這是一條右旋逆走滑斷裂，晚更新世以來(lái)右旋走滑速率為（5.4±2.0）mm/a，垂直滑動(dòng)速率約0.7mm/a，地殼縮短速率約0.55mm/a。

另一方面，龍門山活動(dòng)構(gòu)造帶還是青藏?cái)鄩K區(qū)內(nèi)巴顏喀喇?dāng)鄩K的東南邊界，該斷塊為一條走向北西西的條狀斷塊，其南北邊界分別為鮮水河－瑪尼和東昆侖斷裂。東昆侖斷裂是一條長(zhǎng)達(dá)1 000余公里的左旋走滑斷裂，其主體部分可分為7段，各段斷裂活動(dòng)強(qiáng)度有所差別，走滑速率最大可達(dá)8～12mm/a，沿?cái)嗔寻l(fā)生過(guò)多次7～8級(jí)地震，如1937年7級(jí)、1963年7級(jí)和2001年8.1級(jí)地震。據(jù)活動(dòng)構(gòu)造和GPS資料計(jì)算，巴顏喀喇?dāng)鄩K向東的滑動(dòng)速率要小于川滇斷塊，其中GPS資料分別是（10.7±3.2）mm/a和（19.2±2.8）mm/a，地質(zhì)資料分別約為15mm/a和17mm/a，把它們與華南斷塊區(qū)的資料比較，說(shuō)明龍門山構(gòu)造帶的縮短速率較小。值得注意的是，巴顏喀喇?dāng)鄩K的活動(dòng)造就了20世紀(jì)和21世紀(jì)之交的最近十年在青藏高原內(nèi)發(fā)生的一次最新地震活動(dòng)系列，即1997年瑪尼7.5級(jí)地震、2001年昆侖山口西8.1級(jí)地震和2008年汶川8.0級(jí)地震系列，它們相繼發(fā)生在該斷塊南、北和東三條邊界斷裂上，反映了斷塊活動(dòng)的統(tǒng)一性。

總結(jié)以上資料可知，就區(qū)域活動(dòng)構(gòu)造背景而言，2008年汶川8.0級(jí)地震是一次發(fā)生在青藏高原斷塊區(qū)東部邊界活動(dòng)構(gòu)造帶和巴顏喀喇?dāng)鄩K東南部邊界活動(dòng)構(gòu)造帶上的災(zāi)難性地震。

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10.3969/j.issn.0235－4975.2010.06.004