滇西南地區(qū)瀾滄斷裂全新世滑動(dòng)速率與走滑起始時(shí)間探討①

劉興旺, 袁道陽, 張　波, 何文貴, 方良好

(1.中國(guó)地震局蘭州地震研究所,甘肅 蘭州 730000;2.蘭州地球物理國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站,甘肅 蘭州 730000; 3.安徽省地震局,安徽 合肥 230031)

滇西南地區(qū)瀾滄斷裂全新世滑動(dòng)速率與走滑起始時(shí)間探討①

劉興旺1,2, 袁道陽1, 張波1,2, 何文貴1,2, 方良好3

(1.中國(guó)地震局蘭州地震研究所,甘肅 蘭州 730000;2.蘭州地球物理國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站,甘肅 蘭州 730000; 3.安徽省地震局,安徽 合肥 230031)

摘要:通過衛(wèi)星影像解譯、野外實(shí)地調(diào)查和地質(zhì)填圖,獲得滇西南地區(qū)瀾滄斷裂的基本特征和活動(dòng)性參數(shù),瀾滄斷裂屬于龍陵—瀾滄新生地震斷裂帶的東南段,北起耿馬縣聯(lián)合村,向南東經(jīng)瀾滄縣哈卜嗎、戰(zhàn)馬坡、大塘子至瀾滄縣城東南,總體走向NNW,長(zhǎng)度約85 km。該斷裂為一條全新世活動(dòng)的右旋走滑斷裂,兼具傾滑分量,沿?cái)嗔研纬闪素S富的斷錯(cuò)地貌現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為斷層陡崖、沖溝右旋、斷層陡坎、斷層溝槽、斷層埡口和斷陷凹坑等。通過詳細(xì)的野外考察,選擇典型斷錯(cuò)地貌進(jìn)行差分GPS測(cè)量,結(jié)合所獲相應(yīng)地貌面的年代數(shù)據(jù),得到該斷裂全新世以來平均右旋走滑速率為(4.2±2.3) mm/a,其結(jié)果與現(xiàn)今GPS觀測(cè)所得速率相當(dāng),反映了該斷裂長(zhǎng)期以來滑動(dòng)速率的穩(wěn)定性。同時(shí)根據(jù)巖體的最大位錯(cuò)量4.6～4.8 km,估算斷裂開始右旋走滑的時(shí)代為距今約1.1 Ma,即早更新世晚期。

關(guān)鍵詞:瀾滄斷裂; 河流階地; 滑動(dòng)速率

0引言

滇西南地區(qū)是我國(guó)西南地區(qū)地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的地區(qū)之一,僅1945—1998年就發(fā)生過7次7級(jí)以上地震[1],反映該地區(qū)地震活動(dòng)具有頻率高、強(qiáng)度大的特點(diǎn)。龍陵—瀾滄斷裂帶位于滇西南地震構(gòu)造帶內(nèi),屬于印度板塊和亞歐板塊強(qiáng)烈碰撞變形區(qū),是保山—普洱塊體和密支那—西盟塊體的邊界斷裂[2](圖1)。該斷裂帶具有切割先存構(gòu)造的特征,虢順民等[3]稱其為龍陵—瀾滄新生破裂帶。

汗母壩—瀾滄斷裂是滇西南地區(qū)一條重要的晚第四紀(jì)活動(dòng)斷裂,屬于龍陵—瀾滄新生地震斷裂帶的東南段。1988年11月6日在該區(qū)發(fā)生了瀾滄7.6級(jí)地震和耿馬7.2級(jí)地震,造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。地震后開展的一系列科學(xué)考察認(rèn)為,瀾滄7.6級(jí)地震的發(fā)震構(gòu)造為NNW向的瀾滄斷裂和NWW向的黑河斷裂;耿馬7.2級(jí)地震的發(fā)震構(gòu)造為汗母壩斷裂[4-7]。但研究?jī)H限于地震形變帶及災(zāi)害特征的研究[8-11],對(duì)斷裂帶本身的基本特征和活動(dòng)性參數(shù)研究較少。近年來有學(xué)者對(duì)斷裂開展過零星的調(diào)查[3,12-14],但對(duì)其幾何結(jié)構(gòu)、斷錯(cuò)地貌、斷裂滑動(dòng)速率和古地震特征等均未開展過專題研究,缺乏斷裂晚第四紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)的總體認(rèn)識(shí)。本文依托公益性地震行業(yè)科研專項(xiàng)《中國(guó)地震活斷層探察——南北地震帶南段》(201108001),對(duì)瀾滄斷裂開展了1∶5萬地質(zhì)填圖和綜合研究,獲得斷裂幾何學(xué)與斷錯(cuò)地貌特征外,重點(diǎn)通過典型斷錯(cuò)地貌差分GPS測(cè)圖與相應(yīng)地貌面的測(cè)年,厘定該斷裂全新世以來的右旋走滑速率,進(jìn)而討論斷裂右旋走滑起始活動(dòng)時(shí)間的問題。

1瀾滄斷裂的幾何結(jié)構(gòu)及斷錯(cuò)地貌特征

龍陵—瀾滄新生斷裂帶主要沿騰沖、龍陵、耿馬、瀾滄、勐混一線展布,總體走向N20°～25°W,長(zhǎng)約500km(圖1)。該斷裂由多條不連續(xù)的次級(jí)斷裂組成,呈斜列或叢集狀展布,運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為右旋拉張。沿?cái)嗔寻l(fā)育了多個(gè)斷陷盆地,在地貌上形成斷裂谷、斷層三角面、斷層陡坎和斷錯(cuò)水系,沿?cái)嗔褞Ф嗵幙梢姅噱e(cuò)上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)的斷層露頭[12]。根據(jù)斷裂幾何展布、結(jié)構(gòu)特征、斷裂段規(guī)模和分界、地震活動(dòng)差異等特征,龍陵—瀾滄斷裂帶可分為固?hào)|—騰沖段、龍陵—永德段、汗母壩—瀾滄段和酒房—勐遮段4段[15]。本文研究的重點(diǎn)是其中的汗母壩—瀾滄段的瀾滄斷裂。

F1:龍陵—瀾滄斷裂;F1-1:汗母壩斷裂;F1-2:瀾滄斷裂;F2:黑河斷裂;F3:大盈江斷裂;F4:龍陵—瑞麗斷裂;F5:畹町—安定斷裂;F6:南汀河斷裂;F7:孟連斷裂;F8:打洛—景洪斷裂圖1　漢母壩—瀾滄斷裂及鄰區(qū)構(gòu)造地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1　Tectonic map of the Hanmuba—Lancang fault and its vicinity

1.1斷裂的幾何結(jié)構(gòu)

瀾滄斷裂北起滄源縣巖帥鎮(zhèn)以南的聯(lián)合村,沿南六、克朵、哈卜嗎、戰(zhàn)馬坡、大塘子、老達(dá)寨、中南京凹、麻卡地,東南止于瀾滄縣城東南,全長(zhǎng)約85km,整體走向NNW向,性質(zhì)以右旋走滑為主,傾向SW或NE,傾角60°～75°(圖1)。斷裂在哈卜嗎與NWW向的黑河斷裂相交,在相交部位發(fā)生了1988年瀾滄7.6級(jí)地震。地震產(chǎn)生的破裂帶由NWW和NNW向兩組破裂帶組成,分別沿黑河斷裂和瀾滄斷裂分布。據(jù)俞維賢等[10]震后的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,NNW向地震破裂帶從南六村至中南京凹,長(zhǎng)約50km。斷裂沿線線性影像不好,連續(xù)性不強(qiáng),符合新生破裂帶特征。

1.2斷裂的斷錯(cuò)地貌特征

瀾滄斷裂沿線的斷錯(cuò)地貌以基巖陡崖、斷層陡坎、斷層溝槽以及沖溝、山脊的右旋為主。滇西南地區(qū)地貌較為復(fù)雜,以高山峽谷為主,后期侵蝕和人為改造較為嚴(yán)重,缺乏第四系沉積,斷裂沿線多以斷錯(cuò)大地貌為主,小地貌或微地貌的現(xiàn)象相對(duì)較少。

在1988年瀾滄地震宏觀震中戰(zhàn)馬坡附近的山坡上(位置如圖1所示),斷裂持續(xù)活動(dòng)致使一條沖溝發(fā)生了右旋位錯(cuò)[圖2(a)]。沖溝左側(cè)的位錯(cuò)量要大于右側(cè),經(jīng)測(cè)距儀測(cè)量,左側(cè)位移量約25m,右側(cè)約15m。兩側(cè)位移量不一致的原因是因?yàn)橛覀?cè)一壁被錯(cuò)進(jìn)河道,受到流水的不斷侵蝕,使得位移量變小,左側(cè)則處于保護(hù)岸,保留了較為真實(shí)的位移量,因此應(yīng)以左岸為研究對(duì)象。但該處地貌為自然坡,沉積物以坡洪積為主,侵蝕及人為改造嚴(yán)重,無穩(wěn)定的地貌沉積單元,位移量開始累計(jì)的年代不易確定,因此并未作為工作的重點(diǎn)。在大塘子附近,沿?cái)嗔逊植剂艘贿B串大小不一的陷落坑[圖1、圖2(b)],小的深約2m、寬約7～8m,大的深約20m、寬約50m。研究區(qū)基巖以灰?guī)r為主,在降雨比較豐富的西南地區(qū),容易形成溶洞及陷落坑,但此處的陷落坑除與巖性相關(guān)外,與斷裂的活動(dòng)更有直接的關(guān)系,如在耿馬地震中,地震形成的陷落坑與圖2(b)中的比較類似[16],該陷落坑可能與最新的地震活動(dòng)有關(guān)。斷裂在中南京凹南側(cè)的山腰上表現(xiàn)為基巖與第四系沉積物的直接接觸[圖1、圖2(c)]、正斷性質(zhì),從地貌上看,斷裂活動(dòng)較新,后期改造不大。但根據(jù)前人的研究[10],1988年瀾滄地震在中南京凹附近的破裂帶以不規(guī)則的單條拉張和張扭性裂縫為主,水平錯(cuò)動(dòng)量在0.1～0.2m。斷裂在東主村形成明顯的溝槽狀地貌[圖1、圖2(d)],斷裂走向320°,溝槽下方一規(guī)模較大的沖溝右旋位錯(cuò)約100m,溝槽南側(cè)形成寬約15m的斷層埡口,根據(jù)溝槽地貌的反映,斷裂新活動(dòng)性明顯。

圖2　汗母壩—瀾滄斷裂沿線地貌特征及斷層形態(tài)Fig.2　Geomorphic characteristics and fault form along the Hanmuba—Lancang fault

2瀾滄斷裂滑動(dòng)速率確定

斷裂滑動(dòng)速率是活動(dòng)斷裂定量研究的重要參數(shù),它是在某一時(shí)間段內(nèi)斷裂錯(cuò)動(dòng)的平均速度[17-20],同時(shí)還反映了一條斷裂帶上應(yīng)變能累積的速率,因而常被直接應(yīng)用于斷裂的地震危險(xiǎn)性概率評(píng)價(jià)[21-26]。通常,確定斷層滑動(dòng)速率需要精確的位移量及可靠的位移累計(jì)起始年代。研究表明,采用不同方法確定變形起始年代,進(jìn)而計(jì)算出的滑動(dòng)速率有時(shí)可能相差3倍[27],因此斷錯(cuò)地貌的選擇和不同地貌面年代樣品的采集是關(guān)鍵。滇西南地區(qū)屬于高原山區(qū),降雨豐富,侵蝕嚴(yán)重,很少發(fā)育典型而完整的河流階地,我們盡量選擇典型的沖溝和殘存的沖洪積階地作為測(cè)定斷裂滑動(dòng)速率的主要研究對(duì)象,采用差分GPS實(shí)測(cè)的方法以獲得準(zhǔn)確可靠的地貌面的位錯(cuò)值,再測(cè)定不同地貌面的年代,以期能夠得到較為準(zhǔn)確的滑動(dòng)速率。以下是幾個(gè)典型地貌面的測(cè)量及滑動(dòng)速率計(jì)算的過程。

2.1中南京凹

在斷裂南段的中南京凹附近,南郎河支流發(fā)育兩級(jí)沖洪積階地,受斷層走滑作用的影響,兩級(jí)階地都發(fā)生了明顯的右旋位錯(cuò)[圖3(a)]。野外對(duì)該斷錯(cuò)地貌進(jìn)行了差分GPS測(cè)量[圖3(b)],由于T1階地受后期人為耕作改造,位錯(cuò)標(biāo)志遭到破壞,存在較大的不確定性,而T2保存較為完整,通過測(cè)量,其位錯(cuò)量約為(40±2)m。從圖3(a)中可以看出,該區(qū)地表以紅土為主,下覆基巖,土層沉積較薄,研究中雖多次對(duì)T2階地采集14C樣品,但由于耕作的影響,樣品都受到了污染,沒有得到合理的年齡結(jié)果。參考計(jì)鳳桔等[28]在滇西地區(qū)主要河流低階地地貌面的年代學(xué)研究結(jié)果(以釋光測(cè)年方法為主),該區(qū)I級(jí)支流T1階地堆積于4 500～11 000aB.P.,其階地地貌面形成于4 500～5 000aB.P.;T2階地堆積于9 000～22 000aB.P.,該級(jí)地貌面形成于9 000～10 000aB.P.。在斷層走滑速率計(jì)〗算中,有3種利用河流階地確定走滑斷裂速率的方法:利用上下階地年齡限定斷裂走滑速率,利用上階地廢棄年齡或下階地沉積年齡限定錯(cuò)離河道一側(cè)階地陡坎位移的起始年齡[27]。借用上述年代結(jié)果和走滑斷層滑動(dòng)速率計(jì)算理論,若選用T1階地沉積年代4 500～11 000aB.P.,則得到滑動(dòng)速率約(5.2±2.2)mm/a;若選用T2階地廢棄年代9 000～10 000aB.P.,則得到滑動(dòng)速率約(4.2±0.3)mm/a,綜合得到其滑動(dòng)速率為(4.7±2.2)mm/a。

圖3　中南京凹右旋斷錯(cuò)地貌Fig.3　Right-lateral faulted landforms at Zhongnanjing’ao village

2.2麻卡地

在斷裂南段麻卡地附近、南郎河?xùn)|側(cè)大致相當(dāng)于該河Ⅲ級(jí)臺(tái)地上,發(fā)育了一系列次級(jí)沖溝或紋溝向西流入南郎河。受斷層走滑作用的影響,有5條沖溝發(fā)生了同步右旋位錯(cuò),位錯(cuò)量數(shù)十米至幾百米不等[14]。其中一條發(fā)育于Ⅲ級(jí)臺(tái)地之上,無植被覆蓋,地貌單元沉積較為穩(wěn)定,利于測(cè)量及樣品采集[圖1、圖4(a)]。沖溝南側(cè)發(fā)育地震鼓包,北側(cè)發(fā)育反向溝槽,反向坎高約1.8m。野外對(duì)該沖溝進(jìn)行了差分GPS測(cè)量[圖4(b)],經(jīng)過后期流水的侵蝕,右旋位錯(cuò)標(biāo)志已不標(biāo)準(zhǔn),北側(cè)溝壁經(jīng)后期坡積物影響,位移標(biāo)志遭到了破壞,溝底改造較大,其連線與斷層交角較大,位錯(cuò)量偏大,野外分析應(yīng)以南側(cè)溝壁為準(zhǔn)。由于其位錯(cuò)標(biāo)志并不標(biāo)準(zhǔn),因此測(cè)量后給出了最大和最小2個(gè)位移,最大位錯(cuò)量為22m,最小為16m,綜合考慮沖溝的右旋位錯(cuò)量為(19±3)m[圖4(b)]。該沖溝發(fā)育在III級(jí)臺(tái)地上,即在該地貌面形成后才開始下切形成,并受斷裂影響開始右旋位錯(cuò),因此地貌面的年代可以代表位錯(cuò)累計(jì)的開始時(shí)間。研究中在沉積較為穩(wěn)定的溝壁邊緣采集了一個(gè)14C樣品(MKD-14C-6),采樣剖面如圖4(c)所示。溝的頂部為現(xiàn)代耕土層,顏色黑灰,中間為淺黃色土層,底部為風(fēng)化的基巖層。采樣位置位于淺黃色土層的底部,深度約1.9m,該位置可代表本地貌面開始形成的年代,其下為風(fēng)化基巖層。樣品由BETA實(shí)驗(yàn)室測(cè)試,結(jié)果為(5220±60)aB.P.,則由該點(diǎn)計(jì)算的滑動(dòng)速率為(3.6±0.6)mm/a。

綜合以上所獲得的斷層滑動(dòng)速率,得到瀾滄斷裂全新世以來平均右旋走滑速率為(4.2±2.3)mm/a。對(duì)于龍陵—瀾滄斷裂帶的右旋滑動(dòng)速率,前人曾有過一定的研究:向宏發(fā)等[13]認(rèn)為斷裂晚更新世以來的滑動(dòng)速率為6.8mm/a;徐錫偉等[2]認(rèn)為其右旋走滑速率為4～6mm/a;根據(jù)GPS資料,Shen等[29]得到的龍陵—瀾滄斷裂帶右旋位移速率為6mm/a;王閻昭等[30]通過更多的GPS臺(tái)站數(shù)據(jù)建立連接斷層元模型,用最小二乘法反演了川滇地區(qū)主要斷層的現(xiàn)今滑動(dòng)速率,認(rèn)為龍陵—瀾滄斷裂帶的右旋位移速率為(8.5±1.7)mm/a?？偟目磥?龍陵—瀾滄斷裂帶的右旋走滑速率集中在4～8mm/a之間,與本研究結(jié)果相當(dāng)。

圖4　麻卡地右旋位錯(cuò)地貌Fig.4　Right-lateral faulted landforms at Makadi village

3斷裂右旋走滑起始時(shí)間的討論

滇西南地區(qū)第四紀(jì)以前的活動(dòng)構(gòu)造、巖漿巖帶、變質(zhì)巖帶都以NE向?yàn)橹?局部受NS向構(gòu)造控制。大量的地震研究表明,破壞性地震多沿先存構(gòu)造以數(shù)百年至數(shù)千年的時(shí)間間隔不均勻或不規(guī)則地重復(fù)發(fā)生著[31-36],但也有許多地震與先存構(gòu)造的活動(dòng)無關(guān),它們產(chǎn)生的地表破裂帶偏離、甚至切割先存地表跡線,具有新生活動(dòng)構(gòu)造的特征。1988年瀾滄—耿馬7.6級(jí)、7.2級(jí)地震產(chǎn)生的地表破裂帶以NNW向?yàn)橹鱗10-11],具有明顯的新生斷層的構(gòu)造特征[37]。其北側(cè)的龍陵1976年7.3、7.4級(jí)地震產(chǎn)生的地表破裂帶也是以NNW向?yàn)橹鱗38],以NE向次之,切割先存的NE向構(gòu)造。虢順民等[3]稱其為龍陵—瀾滄新生破裂帶。

多年來,對(duì)于龍陵—瀾滄新生斷裂帶的形成時(shí)間并沒有確切的證據(jù)。虢順民等[3]根據(jù)地區(qū)河流規(guī)模的年代統(tǒng)計(jì),推測(cè)新生斷裂的形成時(shí)間為中更新世,但缺乏可靠的年代學(xué)證據(jù)。在勐海縣城西北側(cè),由于龍陵—瀾滄斷裂的持續(xù)走滑運(yùn)動(dòng),使得一系列的巖體產(chǎn)生了同步的右旋位錯(cuò)(圖5),其位錯(cuò)量大致可分為2組,分別為1.8～2.5km、4.6～4.8km。假定斷裂在一定時(shí)間內(nèi)的滑動(dòng)速率是保持不變的,則可根據(jù)最大位移量與滑動(dòng)速率的比值估算斷裂右旋走滑的最早時(shí)間。利用最大位錯(cuò)量4.6～4.8km、滑動(dòng)速率(4.2±2.3)mm/a推算斷裂右旋走滑起始年代距今約1.1Ma,即早更新世晚期。新生斷裂通過處發(fā)育了多個(gè)長(zhǎng)軸走向NNW的斷陷盆地,如瀾滄盆地,盆地內(nèi)堆積受斷層控制的早、中更新世地層,也說明與盆地相關(guān)的斷層形成于第四紀(jì)早期。

4結(jié)論與討論

瀾滄斷裂屬于龍陵—瀾滄斷裂的東南段,為一條全新世活動(dòng)的右旋走滑斷裂,兼具傾滑分量,長(zhǎng)度約85km。斷裂沿線形成豐富的斷錯(cuò)地貌,主要表現(xiàn)為斷層陡崖、沖溝右旋、斷層陡坎、斷層溝槽、斷層埡口和斷陷凹坑等。本文選擇2個(gè)典型地點(diǎn)的右旋沖溝及階地,利用差分GPS進(jìn)行了大比例尺測(cè)圖,同時(shí)結(jié)合相應(yīng)地貌面的樣品測(cè)年,獲得斷裂全新世以來的右旋走滑速率為(4.2±2.3)mm/a。同時(shí)根據(jù)巖體位錯(cuò)量及滑動(dòng)速率估計(jì)斷裂起始活動(dòng)年代距今約1.1Ma,即早更新世晚期。

圖5　勐海西北側(cè)巖體位錯(cuò)Fig.5　Right-lateral faulted rock mass at the northwest of Menghai county

本文研究的滇西南地區(qū)位于青藏高原東南部,在印度板塊持續(xù)向北東推擠的條件下,高原東南部向東南擠出,在遭遇了穩(wěn)定的華南塊體后向南東方向運(yùn)動(dòng),繼而向南運(yùn)動(dòng),使得川滇地區(qū)圍繞喜馬拉雅東構(gòu)造結(jié)做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)[39-40]。同時(shí)GPS觀測(cè)本地區(qū)存在一個(gè)綿延數(shù)百公里的右旋剪切帶,該區(qū)域包括最西側(cè)的龍陵—瀾滄斷裂、紅河斷裂和楚雄—建水?dāng)嗔裑30,41],斷裂由NNW逐漸變?yōu)镹W向。在區(qū)域順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的背景下,造成剪切帶內(nèi)部NE向次級(jí)斷裂產(chǎn)生左旋走滑[42]。目前該地區(qū)的斷裂是以NNW向?yàn)橹?諸多NE向的活動(dòng)斷裂將地殼分割成諸多微小塊體,這些NE向的斷裂起到了吸收和調(diào)整區(qū)域斷裂滑動(dòng)速率轉(zhuǎn)換的作用,因此其滑動(dòng)速率均小于NNW向斷裂。例如大盈江斷裂左旋走滑速率為1.2～2.5mm/a[43];龍陵—瑞麗斷裂全新世以來的左旋走滑速率為1.8～3mm/a[44];畹町—安定斷裂左旋走滑速率為1.7～2.2mm/a[45]。其他NE向的斷裂,如南汀河斷裂、孟連斷裂和打洛—景洪斷裂也是以左旋走滑為主,由于對(duì)其研究程度均較低,目前還沒有見過相應(yīng)的有關(guān)滑動(dòng)速率的報(bào)道。此次研究過程中,我們對(duì)孟連斷裂和打洛—景洪斷裂開展了一些工作,重點(diǎn)對(duì)其滑動(dòng)速率進(jìn)行了研究,但目前還沒有得到結(jié)果,估計(jì)這些斷裂的滑動(dòng)速率應(yīng)該也在2mm/a左右。當(dāng)斷裂走向轉(zhuǎn)為NWW向時(shí),斷裂性質(zhì)發(fā)生了改變,以右旋走滑為特征,滑動(dòng)速率也有所增大,如黑河斷裂,全新世以來其右旋走滑速率為(3.54±0.78)mm/a[46];NW向的紅河斷裂晚更新世以來右旋滑動(dòng)速率南段為(3.5±1.5)mm/a[47],北段為3.3mm/a[48];楚雄—建水?dāng)嗔训挠倚瑒?dòng)速率為(4.2±1.3)mm/a[30];本文研究的NNW向龍陵—瀾滄斷裂滑動(dòng)速率為(4.2±2.3)mm/a。這種斷裂性質(zhì)和滑動(dòng)速率的變化與現(xiàn)今青藏高原東南部的整體旋轉(zhuǎn)變形有關(guān)。

參考文獻(xiàn)(References)

[1]西南地震簡(jiǎn)目編寫組.西南地震簡(jiǎn)目[M].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1988.

EditorialBoardofEarthquakeCatalogueofSouthwestChina.EarthquakeCatalogueofSouthwestChina[M].Chengdu:ScienceandTechnologyPressofSichuanProvince,1988.(inChinese)

[2]徐錫偉,聞學(xué)澤,鄭榮章,等.川滇地區(qū)活動(dòng)塊體最新構(gòu)造變動(dòng)樣式及其動(dòng)力來源[J].中國(guó)科學(xué):D輯,2003,33(增刊):151-162.

XUXi-wei,WENXue-ze,ZHENGRong-zhang,etal.LatestTectonicDeformationStyleandItsDynamicSourcesofActiveBlocksinSichuan—YunnanRegion[J].ScienceinChina:SeriesD,2003,33(Suppl):151-162.(inChinese)

[3]虢順民,向宏發(fā),周瑞琦,等.滇西南龍陵—瀾滄斷裂帶:大陸地殼上一條新生的破裂帶[J].科學(xué)通報(bào),1999,44(19):2118-2121.GUOShun-min,XIANGHong-fa,ZHOURui-qi,etal.(Long-ling)—LancangFaultZoneinSouthwestYunnan,China——ANewly-generatedRuptureZoneinContinentalCrust[J].ChineseScinceBulletin,1999,44(19):2118-2121.(inChinese)[4]毛玉平,張俊昌.瀾滄—耿馬地震發(fā)震構(gòu)造初步研究[J].地震研究,1991,14(1):9-15.

MAOYu-ping,ZHANGJun-chang.PreliminaryAnalysisontheSeismogenicTectonicsoftheNov.6,1988,Lanchang—GengmaEarthquake[J].JournalofSeismologicalResearch,1991,14(1):9-15.(inChinese)

[5]毛玉平,李盛德.瀾滄、耿馬地震序列圖像與發(fā)震構(gòu)造討論[J].西北地震學(xué)報(bào),1991,13(1):57-62.

MAOYu-ping,LISheng-de.PreliminaryDiscussiononSequenceandEarthquake-generatingTectonicsofLanchang—GengmaEarthquakesof1988[J].NorthwesternSeismologicalJournal,1991,13(1):57-62.(inChinese)

[6]王凱,高莉萍,姚振興,等.瀾滄—耿馬地震的震源機(jī)制研究[J].地球物理學(xué)報(bào),1991,34(5):569-580.

WANGKai,GAOLi-ping,YAOZhen-xing,etal.SouceMechanismofthe1988Lanchang—GengmaChinaEarthquake[J].ChineseJournalofGeophysics,1991,34(5):569-580.(inChinese)

[7]俞維賢,周瑞琦,侯學(xué)英,等.瀾滄—耿馬地震的成因機(jī)制[J].地震學(xué)報(bào),1994,16(2):160-166.

YUWei-xian,ZHOURui-qi,HOUXue-yin,etal.GeneticMechanismoftheLanchang—GengmaEarthquake[J].ActaSeismologicaSinica,1994,16(2):160-166.(inChinese)

[8]谷一山,周瑞琦,俞維賢,等.1988年11月6日瀾滄—耿馬地震災(zāi)害[J].災(zāi)害學(xué),1990(1):53-60.

GUYi-shan,ZHOURui-qi,YUWei-xian,etal.TheEarthquakeDisastersinLancang—GengmaEarthquakeonNov.6,1988[J].JournalofCatastrophology,1990(1):53-60.(inChinese)

[9]王輝,強(qiáng)祖基,袁著忠,等.1988年云南瀾滄—耿馬地震的烈度分布及地表破裂[J].地震學(xué)報(bào),1991,13(3):344-353.

WANGHui,QIANGZu-ji,YUANZhu-zhong,etal.TheDistributionofSeismicIntensitiesandSurfaceRuptureintheLanchang—Gengma(YunanProvince,China)EarthquakesofNovember6,1988[J].ActaSeismologicaSinica,1991,13(3):344-353.(inChinese)

[10]俞維賢,柴天俊,侯學(xué)英,等.瀾滄7.6級(jí)地震形變帶[J].地震地質(zhì),1991,13(4):343-352.

YUWei-xian,CAITian-jun,HOUXue-ying,etal.DeformationZoneofMS=7.6LanchangEarthquake[J].SeismologyandGeology,1991,13(4):343-352.(inChinese)

[11]俞維賢,侯學(xué)英,周瑞琦,等.瀾滄—耿馬地震的地表破裂特征[J].地震研究,1991,14(3):203-214.

YUWei-xian,HOUXue-yin,ZHOURui-qi,etal.CharacteristicSurfaceRupturesofLancang—GengmaEarthquake[J].JournalofSeimologicalResearch,1991,14(3):203-214.(inChinese)

[12]虢順民,向宏發(fā),徐錫偉,等.滇西南龍陵—瀾滄第四紀(jì)新生斷裂帶特征和形成機(jī)制研究[J].地震地質(zhì),2000,22(3):277-284.

GUOShun-min,XIANGHong-fa,XUXi-wei,etal.CharacteristicsandFormationMechanismoftheLongling—LancangNewlyEmergingFaultZoneinQuaternaryintheSouthwestYunnan[J].SeismologyandGeology,2000,22(3):277-284.(inChinese)

[13]向宏發(fā),徐錫偉,虢順民,等.滇西地區(qū)2組交叉型活動(dòng)斷裂及其地震地質(zhì)意義[C]//國(guó)家地震局地質(zhì)研究所.活動(dòng)斷裂研究(7).北京:地震出版社,1999:81-87.

XIANGHong-fa,XUXi-wei,GUOShun-min,etal.TwoIntersectionalActiveFaultZonesandItsSeismologicalImplicationinWestYunnan[C]//InstituteofGeology,SSB.ResearchonActiveFault(7).Beijing:Seismologica1Press,1999:81-87.(inChinese)

[14]向宏發(fā),虢順民,徐錫偉,等.川滇南部地區(qū)活動(dòng)地塊劃分與現(xiàn)今運(yùn)動(dòng)特征初析[J].地震地質(zhì),2000,22(3):253-264.

XIANGHong-fa,GUOShun-min,XUXi-wei,etal.ActiveBlockDivisionandPresent-dayMotionFeaturesoftheSouthRegionofSichuan—YunnanProvince[J].SeismologyandGeology,2000,22(3):253-264.(inChinese)

[15]虢順民,徐錫偉,向宏發(fā),等.龍陵—瀾滄新生斷裂帶地震破裂分段與地震預(yù)測(cè)研究[J].地震地質(zhì),2002,24(2):133-144.

GUOShun-min,XUXi-wei,XIANGHong-fa,etal.SegmentationofEarthquakeRuptureandEarthquakePredictionalongtheLongling—LancangFaultZoneintheSourhwesternYunnanProvince[J].SeismologyandGeology,2002,24(2):133-144.(inChinese)

[16]劉興旺,袁道陽,張波,等.滇西南地區(qū)汗母壩—瀾滄斷裂晚第四紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)的地質(zhì)地貌證據(jù)[J].西北地震學(xué)報(bào),2013,35(增刊):108-115.

LIUXing-wang,YUANDao-yang,ZHANGBo,etal.GeologicalandGeomorphologicalEvidenceofTectonicActivityofHanmuba—LancangFaultatSouthwesternPartofYunnanProvinceinLateQuaternary[J].NorthwesternSeismologicalJournal,2013,35(Suppl):108-115.(inChinese)

[17]WallaceRE.VariationsinSlipRates,Migration,andGroupingofSlipEventsonFaultsintheGreatBasinProvince[J].BullSeismSocAm,1987,77:868-876.

[18]丁國(guó)瑜.活動(dòng)走滑斷裂帶的斷錯(cuò)水系與地震[J].地震,1982(1):1-10.

DINGGuo-yu.StreamOffsetsofStrike-slipFaultingandEarthquakes[J].Earthquake,1982(1):1-10.(inChinese)

[19]丁國(guó)瑜.寧夏中衛(wèi)沙坡頭黃河位錯(cuò)現(xiàn)象[J].第四紀(jì)研究,1993(4):370-378.

DINGGuo-yu.DisplacementoftheYellowRiveratShapuotou,NingxiaHuiAutonomousRegion[J].QuaternarySciences,1993(4):370-387.(inChinese)

[20]鄧起東,張培震,冉勇康,等.中國(guó)活動(dòng)構(gòu)造基本特征[J].中國(guó)科學(xué):D輯,2002,32(12):1021-1030.

DENGQi-dong,ZHANGPei-zhen,RANYong-kang,etal.BasicCharacteristicsofActiveTectonicsinChina[J].ScienceinChina:SeriesD,2002,32(12):1021-1030.(inChinese)

[21]AndersonJG.EstimatingtheSeismicityfromGeologicalStructureforSeismicRiskStudies[J].BullSeismSocAm,1979,69:135-158.

[22]MolnaP.EarthquakeRecurrenceIntervalsandPlateTectonics[J].BullSeismSocAm,1979,69:115-134.

[23]FieldEH.ASummaryofPreviousWorkingGroup'sonCaliforniaEarthquakeProbabilities[J].BullSeismSocAm,2007,97 (4):1033-1053.

[24]聞學(xué)澤.活斷層的定量研究與長(zhǎng)期地震潛勢(shì)的概率估計(jì)問題[C]//國(guó)家地震局地質(zhì)研究所.活動(dòng)斷裂研究(1).北京:地震出版社,1991:174-183.

WENXue-ze.QuantitativeStudiesofActiveFaultsandAssessmentsofTheirEarthquakePotentials[C]//InstituteofGeology,SSB.ResearchesonActiveFault(1).Beijing:SeismologicalPress,1991:174-183.(inChinese)

[25]聞學(xué)澤.準(zhǔn)時(shí)間可預(yù)報(bào)復(fù)發(fā)行為與斷裂帶分段概率估計(jì)[J].中國(guó)地震,1993,9(4):289-330.

WENXue-ze.EarthquakePotentialAssessmentsontheBasesofQuasi-timePredictableRecurrencesofEarthquakesandFaultSegmentation[J].EarthquakeResearchinChina,1993,9(4):289-330.(inChinese)

[26]張培震,毛鳳英.活動(dòng)斷裂與中長(zhǎng)期強(qiáng)地震危險(xiǎn)性概率評(píng)價(jià)[C]//中國(guó)地震局地質(zhì)研究所編.活動(dòng)斷裂研究(5).北京:地震出版社,1996:12-21.

ZHANGPei-zhen,MAOFeng-ying.ActiveFaultsandProbabilisticPotentialofMediumandLongTermEarthquakePotential[C]//InstituteofGeology,CEA.ResearchesonActiveFault(5).Beijing:SeismologicalPress,1996:12-21.(inChinese)

[27]張培震,李傳友,毛鳳英.河流階地演化與走滑斷裂滑動(dòng)速率[J].地震地質(zhì),2007,30(1):44-57.

ZHANGPei-zhen,LIChuan-you,MAOFeng-ying.StrathTerraceFormationandStrike-slipFaulting[J].SeismologyandGeology,2007,30(1):44-57.(inChinese)

[28]計(jì)鳳桔,鄭榮章,李建平,等.滇東、滇西地區(qū)主要河流低階地地貌面的年代學(xué)研究[J].地震地質(zhì),2000,22(3):265-276.

JIFeng-ju,ZHENGRong-zhang,LIJian-ping,etal.ChronologicalResearchofGeomorphicSurfaceofLowerTerracesalongSeveralMajorRiversintheEastandWestofYunnanProvince[J].SeismologyandGeology,2000,22(3):265-276.(inChinese)

[29]ShenZK,LvJ,WangM,etal.ContemporaryCrustalDeformationaroundtheSoutheastBorderandoftheTibetanPlateau[J].JGeophysRes,2005,110:B11409,doi:10.1O29/2004JB003421.

[30]王閻昭,王恩寧,沈正康,等.基于GPS資料約束反演川滇地區(qū)主要斷裂現(xiàn)今活動(dòng)速率[J].中國(guó)科學(xué):D輯,2008,38(5):582-597.

WANGYan-zhao,WANGEn-ning,SHENZhen-kang,et,al.GPS-constrainedInversionofPresent-daySlipRatesalongMajorFaultsinSichuan—YunnanProvince[J].ScienceinChina:SeriesD,2008,38(5):582-597.(inChinese)

[31]WallaceRE.EarthquakeRecurrenceIntervalsontheSanAndreasFault[J].GeolSocAmBull,1970,81:2875-2890.

[32]WallaceRE.ProfilesandAgesofYoungFaultScarps,NorthCentralNevada[J].BullGeolSocAm,1977,88:1267-1278.

[33]SiehK.PrehistoricLargeEarthquakesProducedbySlipontheSanAndreasFaultatPallettCreek,California[J].JGeophyRes,1978,83:3907-3939.

[34]SchwartzDP,CoppersmithKJ.FaultBehaviorandCharacteristicEarthquakes:ExamplesfromtheWasatchandSanAndreasFaultZones[J].JGeophyRes,1984,90:5681-5698.

[35]鄧起東,汪一鵬,廖玉華,等.斷層崖崩積屑及賀蘭山山前斷裂全新世活動(dòng)歷時(shí)[J].科學(xué)通報(bào),1984,29(9):557-560.

DENGQi-dong,WANGYi-peng,LIAOYu-hua,etal.CollapseWedgesbyFaultScarpsandHoloceneHistoryofMovementalongHelanshanPiedmontFault[J].ChineseScienceBulletin,1984,29(9):557-560.(inChinese)

[36]汪一鵬,宋方敏,安平,等.香山—天景山斷裂帶晚第四紀(jì)強(qiáng)震重復(fù)間隔的研究[J].中國(guó)地震,1990,6(2):15-24.WANGYi-peng,SONGFang-min,ANPing,etal.StudyonRecurrenceIntervalsofGreatEarthquakesintheLateQuaternaryofXiangshan—TianjingshanFaultZoneinNingxia[J].EarthquakeResearchinChina,1990,6(2):15-24.(inChinese)[37]徐錫偉,何昌榮.新生斷層的形成及其前震活動(dòng)性研究[C]//國(guó)家地震局地質(zhì)研究所.活動(dòng)斷裂研究(5).北京:地震出版社,1996:197-209.

XUEXi-wei,HEChang-rong.ResearchonFormationofNew-GenerationFaultandItsForeshockActivity[C]//InstituteofGeology,SSB.ResearchonActiveFault(5).Beijing:SeismologicalPress,1996:179-209.(inChinese)

[38]陳立德,趙維城.一九七六年龍陵地震[M].北京:地震出版社.1979.

CHENLi-de,ZHAOWei-cheng.LonglingEarthquakein1976[M].Beijing:SeismologicalPress,1979.(inChinese)

[39]呂江寧,沈正康,王敏.川滇地區(qū)現(xiàn)代地殼運(yùn)動(dòng)速度場(chǎng)和活動(dòng)塊體模型研究[J].地震地質(zhì),2003,25(4):543-554.

LVJiang-ning,SHENZheng-kang,WANGMin.ContemporaryCrustalDeformationandActiveTectonicBlockModeloftheSichuan—YunnanRegion,China[J].SeismologyandGeology,2003,25 (4):543-554.(inChinese)

[40]ZhangPei-zhen,ShenZheng-kang,WangMin,etal.ContinuousDeformationoftheTibetanPlateaufromGlobalPositioningSystemData[J].Geology,2004,32(9),809-812.

[41]張培震,王敏,甘衛(wèi)軍,等.GPS觀測(cè)的活動(dòng)斷裂滑動(dòng)速率及其對(duì)現(xiàn)今大陸動(dòng)力作用的制約[J].地學(xué)前緣,2003,10(增刊):81-92.

ZHANGPei-zhen,WANGMin,GANWei-jun,etal.SlipRateAlongMajorActiveFaultsfromGPSMeasurementsandConstraintsonContemporaryContinentalTectonics[J].EarthScienceFrontiers,2003,10(Suppl):81-92.(inChinese)

[42]NurA,RonH,ScottiO.KinematicsandMechanicsofTectonicBlockRotations[J].GeophysicalMonograph:49/IUGGSeries4,1989:31-46.

[43]常祖峰,陳剛,余建強(qiáng).大盈江斷裂晚更新世以來活動(dòng)的地質(zhì)證據(jù)[J].地震地質(zhì),2011,33(4):877-888.

CHANGZu-feng,CHENGang,YUJian-qiang.GeologicalEvidenceofActivityalongtheDayingjiangFaultSinceLatePleistocene[J].SeismologyandGeology,2011,33(4):877-888.(inChinese)

[44]黃學(xué)猛,杜義,舒賽兵,等.龍陵—瑞麗斷裂(南支)北段晚第四紀(jì)活動(dòng)性特征[J].地震地質(zhì),2010,32(2):222-232.

HUANGXue-meng,DUYi,SHUSai-bing,etal.StudyoftheLateQuaternarySlipRatealongtheNorthernSegmentontheSouthBranchofLongling—RuiliFaultJ].SeismologyandGeology,2010,22(2):222-232.(inChinese)

[45]常祖峰,安曉文,張艷鳳.畹町?dāng)嗔淹淼谒募o(jì)活動(dòng)與水系構(gòu)造變形[J].地震地質(zhì),2012,34(2):228-239.

CHANGZu-feng,ANXiao-wen,ZHANGYan-feng.StudyonLateQuaternaryActivityandDisplacementofDrainageSystemsalongtheWandingFault[J].SeismologyandGeology,2012,34(2):228-239.(inChinese)

[46]方良好,袁道陽,邵延秀,等.滇西南地區(qū)黑河斷裂中西段晚第四紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)特征[J].地震工程學(xué)報(bào),2013,35(2):342-353.

FANGLiang-hao,YUANDao-yang,SHAOYan-xiu,etal.CharacteristicsofLateQuaternaryTectonicActivityoftheMiddle-westernSegmentofHeiheFaultinSouthwesternPartofYunnanProvince[J].ChinaEarthquakeEngineeringJournal,2013,35(2):342-353.(inChinese)

[47]云南省地震局.一九九六年麗江地震[M].北京:地震出版社,1998:188.

EarthquakeAdministrationofYunnanProvince.TheLijiangEarthquakeof1996[M].Beijing:SeismologicalPress,1998:188.(inChinese)

[48]虢順民,計(jì)鳳桔,向宏發(fā),等.紅河活動(dòng)斷裂帶[M].北京:海洋出版社,2001:1-172.

GUOShun-min,JIFeng-ju,XIANGHong-fa,etal.TheHongheFaultBelt[M].Beijing:ChinaOceanPress,2001:1-172.(inChinese)

StudyofHoloceneSlipRateandStrike-slipInitialTimealongtheLancangFault,SouthwesternYunnan

LIUXing-wang1,2,YUANDao-yang1,ZHANGBo1,2,HEWen-gui1,2,FANGLiang-hao4

(1.Lanzhou Institute of Seismology,CEA,Lanzhou 730000,Gansu,China;2.Lanzhou National Observatory of Geophysics,Lanzhou 730000,Gansu,China;3.Earthquake Administration of Anhui Province,Hefei 230031,Anhui,China)

Abstract:Two earthquakes with magnitudes of 7.6 and 7.3 occurred in the Lancang and Gengma areas,respectively,in southwestern Yunnan on November 6,1988.The M7.6 earthquake showed complicated earthquake-generating tectonic characteristics; the seismogenic structure was the Heihe and Lancang faults and an obvious seismic deformation belt was formed separately along the two faults.The Longling-Lancang fault is located in southwestern Yunnan and was an active fault zone in the late Quaternary.It has a length of 500 km,a trend of 320°～340°,and is mainly right-lateral strike slip with dip slip.It starts north of Tengchong,stretches through Longling,Gengma,Lancang,and terminates in Menghun in the south.The fault is composed of a plurality of discontinuous secondary fault components with a diagonal or clustered distribution.A number of fault basins and offset drainage systems have been formed along the fault.According to differences in fault geometric distribution,mechanism,fault scale,boundaries,and seismicity,the Longling-Lancang fault can be divided into four secondary fault segments: the Gudong—Tengchong,Longling—Yongde,Hanmuba—Lancang,and Jiufang—Mengzhe.The focus of this paper is the Lancang fault in the Hanmuba—Lancang segment.The Lancang fault starts to the north of Lianhe,transverses south of Yanshuai in Cangyuan county,across Nanliu,Habuma,Zhanmapo,Datangzi,Datangzi,Laodazhai,and Makadi,and terminates in the southeast of Lancang county.It has a length of 85 km and a NNW trend.The Lancang fault was a Holocene-active right-lateral strike slip fault with a dip slip component.A variety of dislocation landforms have been formed along the fault,such as fault steep cliffs,fault scarps,dextral dislocation of gullies and ridges,fault trenches,fault passes,and pits.The fault intersects the Heihe fault with a NWW trend at Zhanmapo where the M7.6 Langcang earthquake occurred.In this paper,the geological and geomorphological characteristics of activity along the Lancang fault are studied in accordance with the use of satellite image interpretation and field geological investigations.The research focuses on the slip rate of the fault during the Holocene.Two level terraces appeared with synchronized displacement at Nanjingwa; the displacement of the T2 terrace is about (40±2) m.No dating samples are available from this area,and therefore regional dating data is used to determine the slip rate.At a location near Makadi,five gullies have synchronous right-lateral displacement because of fault movement; according to differential GPS measurements in one of these gullies the displacement is about (19±3) m.Using age data for the corresponding landform surface,we thus determine that the right-lateral strike slip rate at this location is approximately (4.2±0.6) mm/a.Analysis of the slip rate and bedrock displacement leads us to infer that the fault was initiated in the late-early Pleistocene.

Key words:Lancang fault; river terrace; slip rate

收稿日期:①2015-05-18

基金項(xiàng)目:公益性行業(yè)科研專項(xiàng)《中國(guó)地震活斷層探察——南北地震帶中南段》(201108001);國(guó)家自然基金項(xiàng)目(41572197)

作者簡(jiǎn)介:劉興旺(1980-),男,副研究員,主要研究方向?yàn)榛顒?dòng)構(gòu)造及地貌。E-mail:lxw_27@163.com。

中圖分類號(hào):P315.2; P534.63+2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1000-0844(2016)03-0413-10

DOI:10.3969/j.issn.1000-0844.2016.03.0413