2013年香格里拉-得榮MS5.9級(jí)地震震中區(qū)地質(zhì)地貌調(diào)查

王明明，劉 韶，史丙新，黃成程

（1.四川省地震局工程地震研究院，成都 610041；2.四川賽思特科技有限責(zé)任公司，成都 610041）

2013年香格里拉-得榮MS5.9級(jí)地震震中區(qū)地質(zhì)地貌調(diào)查

王明明1，2，劉 韶1，史丙新1，黃成程2

（1.四川省地震局工程地震研究院，成都 610041；2.四川賽思特科技有限責(zé)任公司，成都 610041）

2013年8月28日和8月31日在云南迪慶藏族自治州德欽縣、香格里拉縣與四川甘孜藏族自治州得榮縣交界地區(qū)發(fā)生MS5.2、MS5.9地震，兩次地震相距約10 km，期間又發(fā)生多次強(qiáng)余震，該地震的發(fā)震構(gòu)造為川滇菱形塊體西北邊界的德欽-中甸-大具斷裂帶。我們通過(guò)對(duì)震中區(qū)斷裂的野外地質(zhì)調(diào)查，結(jié)合前人對(duì)該斷裂第四紀(jì)活動(dòng)研究方面的成果，對(duì)德欽-中甸-大具斷裂帶震中區(qū)附近的活動(dòng)性、運(yùn)動(dòng)特征等進(jìn)行了揭示和探討。野外調(diào)查揭示該斷裂在瓦卡鎮(zhèn)至推改村沿線斷裂在近地表為高角度逆沖性質(zhì)，這與前人對(duì)香格里拉-得榮地震群序列的震源機(jī)制解研究揭示的該地區(qū)拉張應(yīng)力環(huán)境不太協(xié)調(diào)，也與斷裂整體的右旋走滑運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不太一致，這可能是由于走滑斷裂在走向轉(zhuǎn)變處于近地表形成的局部效應(yīng)，并不能代表斷裂帶總體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。德欽-中甸-大具斷裂為全新世活動(dòng)斷裂，總體表現(xiàn)為以右旋走滑為主的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。

德欽-中甸-大具斷裂；香格里拉-得榮地震；運(yùn)動(dòng)特征；川滇菱形塊體

0 引言

據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，2013年8月28日04時(shí)44分，在四川甘孜藏族自治州得榮縣、云南迪慶藏族自治州德欽縣、香格里拉縣交界地區(qū)發(fā)生MS5.2地震，截至8月30日共發(fā)生46次M≥1.5余震，其中4.0＜MS＜5.0地震1次；2013年8月31日08分，云南香格里拉縣、德欽縣、四川得榮縣交界地區(qū)再次發(fā)生MS5.9地震，截至12月31日共發(fā)生543次M≥1.5余震，其中4.0＜MS＜5.0地震7次。兩次MS＞5.0主震連同其后續(xù)余震，共同構(gòu)成香格里拉-得榮震群序列（圖1）。

圖1 香格里拉-得榮地震震區(qū)等震線分布圖Fig.1 The isoseismal lines of the 2013 Shangrila-Dêrong earthquake

根據(jù)前人對(duì)兩次MS＞5.0主震連同其后續(xù)余震構(gòu)成的香格里拉-得榮震群序列的重新定位、地震分布和發(fā)震構(gòu)造分析、震源機(jī)制反演等方面的研究[1-5]，認(rèn)為 （1）該地震的發(fā)震構(gòu)造為NW走向的德欽-中甸-大具斷裂中段；（2）矩張量反演結(jié)果顯示，絕大部分中強(qiáng)地震呈現(xiàn)正斷層作用的性質(zhì)，其中節(jié)面Ⅰ的優(yōu)勢(shì)走向集中在292°左右，優(yōu)勢(shì)傾角分布在41°～61°；（3）NW向德欽-中甸-大具斷裂帶中段目前表現(xiàn)為在近S-N向、NNE-SSW向水平拉張作用下的正斷層作用，右旋走滑作用并不明顯[4]。

本文通過(guò)對(duì)香格里拉-得榮MS5.9級(jí)地震震中區(qū)即德欽-中甸-大具斷裂中段的野外地質(zhì)調(diào)查，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境和該斷裂上歷史地震的震源機(jī)制解，對(duì)德欽-中甸-大具斷裂的活動(dòng)性及運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行了探討。

1 區(qū)域構(gòu)造背景

圖2 德欽-中甸-大具斷裂鄰區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological sketch map of the Dêqên-Zhongdian-Daju fault and its adjacent region

青藏高原向東擠出導(dǎo)致了川滇菱形塊體的形成和南東方向的逃逸，德欽-中甸-大具斷裂位于四川、西藏和云南交界地區(qū)，與北側(cè)的金沙江斷裂帶，共同構(gòu)成了川滇菱形塊體的北西邊界（圖2）。德欽-中甸-大具斷裂走向NW，在中段的奔子欄附近橫切近南北向的金沙江斷裂帶，南東段與滇西北裂陷帶相連。德欽-中甸-大具斷裂是區(qū)域上極為重要的邊界活動(dòng)構(gòu)造帶，現(xiàn)今構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，中強(qiáng)地震頻發(fā)。在該斷裂帶上發(fā)生了1933年6月7日小中甸6.3級(jí)地震，1961年6月27日香格里拉6.0級(jí)地震，1966年1月31日香格里拉北5.1級(jí)地震，1966年9月28日中甸告灣6.4級(jí)地震，1993年7月17日中甸5.8級(jí)地震，1970年麗江7.0級(jí)地震等，更是在2013年8月28日和8月31日在奔子欄附近分別發(fā)生5.1級(jí)和5.9級(jí)地震，震中區(qū)房屋破壞嚴(yán)重，生命線工程受到損害，崩塌滑坡時(shí)有發(fā)生，造成了人民的生命和財(cái)產(chǎn)損失（圖3）。對(duì)該斷裂帶活動(dòng)特征的研究不但能約束和檢驗(yàn)有關(guān)青藏高原東南緣最新的構(gòu)造變形格局及其機(jī)制，還有助于理解大震、甚至是特大地震的孕育和發(fā)生過(guò)程。

圖3 震中區(qū)地震災(zāi)害Fig.3 Earthquake disaster in the epicenter area

2 德欽-中甸-大具斷裂震中區(qū)地質(zhì)地貌調(diào)查

德欽-中甸-大具斷裂，總體走向310～330°，NW起于德欽以西，向東經(jīng)由奔子欄、尼西、中甸、哈巴-玉龍雪山北麓，止于大東鄉(xiāng)東南一帶，長(zhǎng)近300 km。根據(jù)斷裂的幾何展布，可將斷裂分為三條次級(jí)斷裂斜列組成，分別為北段的德欽-奔子欄段、中段的奔子欄-中甸盆地段、南段的中甸-大具段。香格里拉-得榮地震即發(fā)生在德欽-奔子欄段、奔子欄-中甸盆地段交匯的云南省奔子欄鎮(zhèn)、四川省瓦卡鎮(zhèn)附近。

北段的德欽-奔子欄次級(jí)斷裂從德欽現(xiàn)成以北約10 km的佛山開(kāi)始，向南東經(jīng)白馬雪山啞口至奔子欄，總體走向北西310°，長(zhǎng)約70 km，平面上略稱(chēng)向南突出的弧形，傾向北東。中段的奔子欄-中甸盆地次級(jí)斷裂，走向325°，長(zhǎng)約90～100 km，斷層在瓦卡鎮(zhèn)附近表現(xiàn)為傾向NE的逆沖斷層，斷層進(jìn)入中甸盆地以后，斷裂轉(zhuǎn)向北西310°，控制了盆地北緣的地貌，使盆地北緣的河流發(fā)生右旋轉(zhuǎn)折。

我們這次野外調(diào)查的重點(diǎn)集中在香格里拉-得榮地震的震中區(qū)（圖4），即奔子欄-瓦卡鎮(zhèn)一帶。震中區(qū)屬于峽谷地貌，第四紀(jì)地貌相對(duì)發(fā)育，峽谷兩側(cè)發(fā)育有金沙江T1、T2階地及山前沖洪積扇，其中金沙江T2階地后緣與洪積扇前緣混雜堆積（圖5）。在金沙江河谷可見(jiàn)到寬約200 m的斷層破碎帶，斷層帶內(nèi)發(fā)育有多組斷面，基巖較破碎，灰綠色呈碎裂巖狀。

2.1 奔子欄觀察點(diǎn)

在奔子欄至白馬雪山省道路邊（觀察點(diǎn)A），斷層發(fā)育于泥盆系泥巖、砂巖中，斷層破碎帶寬約30m，斷層帶附近基巖變質(zhì)作用較強(qiáng)，基巖較為破碎，發(fā)育有近平行的多組斷面，未見(jiàn)有斷層斷錯(cuò)第四系地層（圖6）。

圖4 奔子欄附近德欽-中甸-大具斷裂SPOT影像解譯圖 （A、B、C、D、E為地質(zhì)調(diào)查點(diǎn)）Fig.4 Interpreted Spot images of Dêqên-Zhongdian-Daju fault near the Benzilan（A、B、C、D、E denote the location of studied sites）

圖5 瓦卡鎮(zhèn)附近斷層地貌圖（紅色箭頭為斷層通過(guò)處；T1為金沙江一級(jí)階地；T2為金沙江二級(jí)階地）Fig.5 Geomorphic features of the fault near the Waka town（red arrows denote fault;T1 is first terrace of the Jinsha river;T2 is second terrace of the Jinsha river）

圖6 奔子欄西北公路邊斷層剖面（鏡向NW）Fig.6 Cross section of the fault near the road northwest of the Benzilan town（view NW）

在奔子欄北西方向的山體 （觀察點(diǎn)B）可見(jiàn)到清晰的斷層形跡，斷層斷錯(cuò)山脊，在公路邊可見(jiàn)到近垂直的斷層面出露，在斷層面上可見(jiàn)到近水平向的擦痕（圖7）。

2.2 瓦卡鎮(zhèn)觀察點(diǎn)

觀察點(diǎn)C位于瓦卡鎮(zhèn)南金沙江岸邊，可見(jiàn)到斷層斷錯(cuò)金沙江T1階地，在礫石層中斷層顯示出牽引變形特征，表現(xiàn)為含礫石粗砂組成的砂脈，傾角73°，斷層顯示為高角度逆沖性質(zhì)（圖8a）。在觀察點(diǎn)C東南的斷層延伸處，可見(jiàn)到斷裂斷錯(cuò)金沙江的T1階地，在T1階地上形成斷層陡坎，陡坎差約3.3 m（圖5和圖8b）。根據(jù)區(qū)域內(nèi)金沙江流域階地年齡研究，T2階地形成于約30 ka、T1階地形成于約10 ka[1，6-7]，因此可以判斷德欽-中甸-大具斷裂為全新世活動(dòng)斷裂。

2.3 推改村附近觀察點(diǎn)

觀察點(diǎn)D位于瓦卡鎮(zhèn)至推改村的公路邊， 露頭顯示斷層帶寬約30 cm，斷面上見(jiàn)有高角度、以?xún)A滑為主的擦痕，發(fā)育有厚約0.5 cm的斷層泥（圖9），擦痕顯示斷層運(yùn)動(dòng)為逆沖性質(zhì)。

圖7 （a）奔子欄北西方向的斷錯(cuò)地貌（紅色箭頭指示斷層通過(guò)處）；（b）斷面近水平擦痕（鏡向NW）（藍(lán)色箭頭指示斷面擦痕方向）Fig.7 （a）Faulted landform to the Northwest of the Benzilan（red arrows denote fault）；（b）Sub-horizontal scratches on fault plane（blue arrows indicate scratches）（view NW)

圖8 （a）金沙江T1階地剖面圖；（b）瓦卡鎮(zhèn)南斷層地貌解譯圖Fig.8 （a）Cross section of fault at terrace T1；（b）Interpretation of fault landforms in the south of Waka town

圖9 瓦卡鎮(zhèn)至推改的公路邊斷層露頭（藍(lán)色箭頭指示擦痕方向）Fig.9 Cross section of the fault near the road from Waka town to Tuigai（blue arrows indicate fault scratches）

在推改村西北側(cè)約200 m的沖溝（觀察點(diǎn)E）發(fā)育有T2、T3級(jí)階地，推改村即位于沖溝的T3級(jí)階地上，斷層通過(guò)T2、T3級(jí)階地均發(fā)育有斷層陡坎，斷層斷錯(cuò)沖溝內(nèi)的粗砂礫石層，斷層表現(xiàn)為高角度逆沖性質(zhì)（圖10）。

2.4 伏龍橋公路邊觀察點(diǎn)

在伏龍橋西北2.7km的公路邊 （觀察點(diǎn)F），可見(jiàn)到基巖斷面出露，斷層破碎帶寬約4m，斷層帶附近基巖變質(zhì)作用較強(qiáng)，揉皺強(qiáng)烈，局部千枚巖呈片理狀，發(fā)育有擠壓透鏡體和微型褶皺，在斷面處可見(jiàn)到近垂直擦痕（圖11）。

綜合以上調(diào)查結(jié)果顯示德欽-中甸-大具斷裂在瓦卡鎮(zhèn)至推改村沿線的近地表均表現(xiàn)為高角度逆沖性質(zhì)，斷層在推改村附近斷錯(cuò)了沖溝的T2、T3級(jí)階地，在瓦卡鎮(zhèn)附近斷錯(cuò)了金沙江的T1級(jí)階地，顯示該斷層為全新世活動(dòng)斷裂。而文中展示的地表調(diào)查結(jié)果與香格里拉-得榮地震震群序列的震源機(jī)制解揭示出來(lái)震中區(qū)域內(nèi)的拉張應(yīng)力環(huán)境并不協(xié)調(diào)[4]，這顯示該斷裂在香格里拉-得榮M5.9級(jí)地震震中區(qū)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)較為復(fù)雜，斷裂在深部和近地表的運(yùn)動(dòng)特征差別較大。

圖1 0推改村附近沖溝斷錯(cuò)地貌（鏡向SE）Fig.1 0 Fault landform of the gully near the Tuigai village（view SE）

3 討論

前人的第四紀(jì)研究認(rèn)為德欽-中甸-大具斷裂控制了斷層沿線的第四紀(jì)盆地的邊界，右旋斷錯(cuò)了晚更新世至全新世地層、金沙江支流，除在奔子欄處見(jiàn)到斷層斷錯(cuò)金沙江T1階地、近地表顯示為逆沖性質(zhì)以外，據(jù)斷層中南段的中甸盆地東南緣、尼西、哈巴盆地、大具等地野外調(diào)查結(jié)果顯示斷層多表現(xiàn)為正-傾滑運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，第四紀(jì)中期以來(lái)走滑速率4～6 mm/a[1，7-8]。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造分析，前人的研究表明德欽-中甸-大具斷裂所處的滇西北地塹系是由于德欽-中甸-大具斷裂與紅河斷裂呈右階斜列的右旋走滑運(yùn)動(dòng)所引起，實(shí)際上是這兩條大型走滑斷裂運(yùn)動(dòng)形成的拉分階區(qū)或是伸展構(gòu)造區(qū)[7，9-13]。在德欽-中甸-大具斷裂上發(fā)生過(guò)多次的歷史地震，這些地震錯(cuò)動(dòng)性質(zhì)以NNW-NW界面右旋走滑為主，1966年9月28日告灣6.4級(jí)地震為以正斷層為主兼具右旋走滑運(yùn)動(dòng)[14-15]，1996年2月3日的麗江7.0級(jí)地震破裂形成近南北向的張性?xún)A滑-走滑斷裂，麗江地區(qū)區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)主壓應(yīng)力優(yōu)勢(shì)方位為南南東，方位角為355°，最小主壓應(yīng)力方位角為241°[16-18]。

圖1 1瓦卡鎮(zhèn)至伏龍橋公路邊斷層剖面（斷層剖面）Fig.1 1 Cross section of the fault near the road from Waka town to Fulong bridge（view N）

文中在香格里拉-得榮5.9級(jí)地震震中區(qū)的野外調(diào)查結(jié)果顯示，在瓦卡鎮(zhèn)至推改村沿線德欽-中甸-大具斷裂在近地表均表現(xiàn)為高角度逆沖性質(zhì)，這與香格里拉-得榮地震群序列震源機(jī)制解揭示該地區(qū)拉張應(yīng)力環(huán)境不太協(xié)調(diào)，也與斷裂整體的右旋走滑運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不太一致。造成這種不協(xié)調(diào)的結(jié)果，可能與斷裂在奔子欄附近幾何展布的轉(zhuǎn)變有著密切的關(guān)系，瓦卡鎮(zhèn)剖面剛好位于斷裂中段與北西段的分界處，兩段的走向有著明顯的不同，調(diào)查點(diǎn)均位于斷裂走向由中段325°轉(zhuǎn)變?yōu)楸蔽鞫?10°的附近地區(qū)。斷裂在瓦卡鎮(zhèn)至推改村均表現(xiàn)為高角度逆沖性質(zhì)，可能是由于走滑斷裂在走向轉(zhuǎn)變處于近地表形成的局部效應(yīng)，形成了斷裂在深部和近地表運(yùn)動(dòng)特征的差異，因此高角度的逆沖運(yùn)動(dòng)并不能代表斷裂總體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。鑒于德欽-中甸-大具斷裂在奔子欄附近運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的復(fù)雜性，還需要后續(xù)深入的研究才能對(duì)該斷裂的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)有更全面的揭示。綜合以上分析，我們認(rèn)為德欽-中甸-大具斷裂為全新世活動(dòng)斷裂，總體表現(xiàn)為以右旋走滑為主的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)野外地質(zhì)調(diào)查顯示NW向德欽-中甸-大具斷裂北西段的地表第四紀(jì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)較為復(fù)雜，在瓦卡鎮(zhèn)至推改村顯示為高角度逆沖性質(zhì)，這與2013年8月發(fā)生在該斷裂段的香格里拉-得榮地震序列震源機(jī)制解反映的拉張應(yīng)力環(huán)境并不協(xié)調(diào)。區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境及斷裂沿線歷史地震震源機(jī)制解，顯示德欽-中甸-大具斷裂北西段區(qū)域內(nèi)的確存在拉張應(yīng)力環(huán)境，但該斷裂總體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)仍以右旋走滑為主。震中區(qū)的地表斷裂表現(xiàn)出的逆沖運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可能代表了與近地表斷層幾何展布局部變化相關(guān)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，而并不能代表德欽-中甸-大具斷裂現(xiàn)今的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。德欽-中甸-大具斷裂為全新世活動(dòng)斷裂，總體表現(xiàn)為以右旋走滑為主的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。

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Geological and Geomorphic Investigation in the Epicenter Area of the Shangrila-Dêrong MS5.9 earthquake in 2013

WANG Mingming1，2，LI Shao1，SHI Bingxin1，HUANG Chengcheng2

（1.Earthquake Administration of Sichuan Province，Chengdu 610041，China；2.Sichuan Seistech Corporation，Ltd.，Chengdu 610041，China）

On August 28th and 31st,2013,there are 2 major earthquakes with magnitudes of MS5.2 and MS5.9 respectively occurred in succession at the boundary region among Dêrong county of Sichuan province，Dêqên county and Shangrila county of Yunnan province and followed with a series of aftershocks.The distance between these 2 epicenters are about 10 km.The Dêqên-Zhongdian-Daju fault was the seismogenic structure for the 2 earthquakes，which located in the northwestern boundary of the Sichuan-Yunnan rhombic block.Based on field investigation in the epicenter area，associated with focal mechanisms result of the Shangrila-Dêrong earthquakeswarm sequence and the Quaternary active research，the paper revealed and discussed the activity and the behavior characteristics of Dêqên-Zhongdian-Daju fault.This fault performed as high angle thrust along the Waka town to the Tuigai village，which was different from the focal mechanisms result of the Shangrila-Dêrong earthquake swarm sequence，revealing the tensile stress environment in this region，and also different from properties of the dextral strike slip of the Dêqên-Zhongdian-Daju fault.This may be caused by the local effect of strike slip fault when approaching to near-surface.However,it could not represent general kinematics of the fault.The Dêqên-Zhongdian-Daju fault was a Holocene active fault,whose overall performance was obvious dextral strike slip.

Dêqên-Zhongdian-Daju faul；Shangrila-Dêrong earthquake；Movement characteristics；Sichuan-Yunnan rhombic block

P642.21

：A

：1001-8662（2017）01-0080-09

10.13512/j.hndz.2017.01.013

王明明，劉 韶，史丙新，等.2013年香格里拉-得榮MS5.9級(jí)地震震中區(qū)地質(zhì)地貌調(diào)查[J].華南地震，2017，37（1）：80-88.[WANG Mingming，LI Shao，SHI Bingxin，et al.Geological and Geomorphic Investigation in the Epicenter Area of the Shangrila-Dêrong MS5.9 earthquake in 2013[J].South china journal of seismology，2017，37（1）：80-88.]

2016-12-27

王明明 （19-），男，，主要從事.

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