德欽-中甸斷裂幾何特征和斷錯(cuò)地貌特征分析

楊 彬 姚文文

1. 中國地震局地殼應(yīng)力研究所，北京 100085； 2. 山東省地震局，山東濟(jì)南 250014； 3. 山東省地質(zhì)測(cè)繪院，山東濟(jì)南 250011

德欽-中甸斷裂位于青藏高原東南緣，隨著印度板塊與歐亞板塊的碰撞推擠，青藏高原及其周緣發(fā)生強(qiáng)烈地殼變形[1-4]。高原主體的東向擠出或逃逸運(yùn)動(dòng)是其晚新生代以來重要的變形形式，這使得高原邊界和其周緣塊體之間形成大規(guī)模的剪切斷裂帶[3，5]，而德欽-中甸斷裂正是這種構(gòu)造環(huán)境的響應(yīng)。同時(shí)德欽-中甸斷裂帶位于川滇菱形塊體西北邊界，向北斜切金沙江斷裂然后與瀾滄江斷裂匯合，向南與紅河斷裂呈右階斜列構(gòu)造格局[6]，對(duì)滇西北地塹系的北界起到一定的控制作用，所以，對(duì)德欽-中甸斷裂帶的研究具有重要的科學(xué)意義與研究價(jià)值。

由于該斷裂途經(jīng)高山峽谷地帶，植被茂密，第四系分布有限，對(duì)該斷裂的晚第四紀(jì)活動(dòng)性研究較為欠缺。通過對(duì)德欽-中甸斷裂初步考察，考察方式主要以數(shù)字衛(wèi)星影像和航空照片判讀為基礎(chǔ)，認(rèn)為斷裂一直可以延伸至大具永勝盆地的北端，自中更新世以來斷裂的右旋走滑速率是比較均勻的，大致在3.5～5mm/a至4～6mm/a之間[4]。段建中等 （2000） 認(rèn)為斷裂北起德欽熱水塘附近，經(jīng)德欽、奔子欄、爾信、中甸向南東延伸，于沖江河附近交于格咱河，新生代以來主要以左行走滑活動(dòng)為特征[7]。德欽-中甸斷裂位置與幾何結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。I

1川滇菱形斷塊差異掀斜隆起區(qū)，I2滇西斷塊隆起區(qū)。

主要活動(dòng)斷裂：

F1德欽-中甸斷裂，F(xiàn)2小中甸-大具斷裂，F(xiàn)3塔城-紅巖斷裂，F(xiàn)4金沙江斷裂，F(xiàn)5維西-喬后斷裂，F(xiàn)6紅河斷裂，F(xiàn)7鶴慶斷裂，F(xiàn)8程海-賓川斷裂，F(xiàn)9鄉(xiāng)城-格咱斷裂，F(xiàn)10瀾滄江斷裂，F(xiàn)11麗江-小金河斷裂，F(xiàn)12金河-菁河斷裂，F(xiàn)13怒江斷裂，F(xiàn)14保山-施甸段磊，F(xiàn)15金沙江斷裂，F(xiàn)16理塘-德巫斷裂，F(xiàn)17中甸-龍?bào)?喬后斷裂，F(xiàn)18大具-麗江斷裂。

本文通過對(duì)QuickBird （0.5m） 、WorldView （0.6m） 高分影像解譯、判讀，并結(jié)合野外地質(zhì)地貌調(diào)查，核實(shí)了斷裂沿線的地貌位錯(cuò)特征，在尼西盆地和奔子欄金沙江階地找到了該斷裂全新世活動(dòng)的地質(zhì)證據(jù)并對(duì)典型位錯(cuò)地貌進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量。

1 斷裂幾何基本特征

德欽-中甸斷裂位于青藏高原東南緣、滇西北地區(qū)。北起德欽熱水塘附近，經(jīng)德欽、奔子欄、尼西、中甸向南東延伸，總體呈310°～330°方向展布，斷裂帶發(fā)育直線陡崖，部分地段可見斷層三角面。古生界和中生界各系之間界線的錯(cuò)動(dòng)指示的是較大尺度的左旋逆沖性質(zhì)，中更新世開始，新的斷裂活動(dòng)以右旋走滑為主。德欽-中甸斷裂帶數(shù)字高程模型圖和斷裂帶地質(zhì)地貌構(gòu)造解譯圖如圖2、圖3所示。

圖2 德欽-中甸斷裂帶數(shù)字高程模型圖

根據(jù)斷裂的幾何展布與活動(dòng)特征，將德欽-中甸斷裂分為南段、中段、北段 （圖3）。

圖3 斷裂帶地質(zhì)地貌構(gòu)造解譯圖

南段：中甸北至尼西段，海拔在3200m左右，沿線主要為古河谷地貌，線性構(gòu)造地貌特征明顯，該段的最北及最南端揭露的斷層面均顯示斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世到晚全新世。

中段：尼西至奔子欄段，海拔逐漸降至2900m，谷地深切，至奔子欄變開闊與金沙江交匯，斷裂同樣呈明顯的線性展布，且與南段右階斜列，形成較為典型的拉分盆地-尼西盆地，斷層剖面揭露該斷裂段最新活動(dòng)時(shí)代為早全新世。

北段：奔子欄至德欽段，海拔逐漸升至4000多米，沿線多為基巖山區(qū)，罕見第四系分布，為基巖斷裂發(fā)育段，從衛(wèi)星影像看斷裂呈向南西突出的弧形延展。呈非線性展布區(qū)別于南北兩段。

南段、中段屬于德欽-中甸斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)的主干斷裂，斷裂在盆地邊緣主要出露在第四系。在遙感影像上，該斷裂南、中兩段線性特征極為清晰，表現(xiàn)為斷裂沿線水系、山脊連續(xù)的右旋扭錯(cuò)。北段主要穿過基巖山區(qū)，對(duì)三疊系和二疊系有明顯的控制作用，沿?cái)嗔寻l(fā)育強(qiáng)烈的擠壓破碎帶，巖石中片理化，揉皺現(xiàn)象十分發(fā)育。

2 斷錯(cuò)地貌特征

在遙感影像上，該斷裂線性表現(xiàn)極為清晰，斷裂沿線的沖溝、山脊同步位錯(cuò)，下面對(duì)斷裂沿線的尼西盆地、尼西北大溝以及奔子欄的典型地貌位錯(cuò)特征進(jìn)行分析。

在尼西盆地的西邊界，斷裂總體走向N335°-345°W，傾向SW，表現(xiàn)為三條并列的沖溝同步位錯(cuò)。位移量依次為4.5、4.7和5.7m （圖4）。并且在溝壁A點(diǎn)有斷層剖面出露。

圖4 尼西盆地沖溝右旋位錯(cuò)

在尼西盆地的東側(cè)亦有斷層剖面的出露 （圖5b、e），斷錯(cuò)地層年代較老，為早中更新世的紫紅色砂礫石層。且斷面有清晰的近水平擦痕，表征斷裂走滑特征明顯 （圖5d）。尼西盆地往北有并列的數(shù)條大型沖溝同步右旋位錯(cuò)近200m （圖5a）。這與躍進(jìn)村山脊右旋扭錯(cuò)相對(duì)應(yīng) （圖5c）。

圖5 （a） 尼西盆地東側(cè)斷層位置圖； （b） 214國道旁斷層剖面照片； （c） 躍進(jìn)村斷層錯(cuò)動(dòng)山脊圖； （d） 擦痕圖； （e） 214國道旁斷層剖面圖

綜合以上分析，可以統(tǒng)計(jì)得出斷裂沿線沖溝、山脊連續(xù)位錯(cuò)的量級(jí)主要由5m和200m兩個(gè)級(jí)別。

3 討論

北京時(shí)間2013年08月28日04時(shí)44分，在四川省甘孜藏族自治州得榮縣、云南省迪慶藏族自治州德欽縣、香格里拉市交界地區(qū)（北緯28.2°，東經(jīng)99.3°） 發(fā)生5.1級(jí)地震，3d之后該地區(qū)又發(fā)生5.9級(jí)地震，且截至2013年09月03日16時(shí)00分共記錄到余震總數(shù)為1102個(gè)。其中4.0～4.9級(jí)地震5個(gè)，3.0～3.9級(jí)地震10個(gè)。

圖6 德欽-中甸斷裂帶地震活動(dòng)分布示意圖 （1970～2013）

該區(qū)剛好位于德欽-中甸斷裂帶中段和北段的走向轉(zhuǎn)換位置即奔子欄附近。而且可以看出1970～2013年以來，德欽-中甸斷裂主要以南段中甸盆地北比較活躍多發(fā)4級(jí)以及4級(jí)以下的中小地震 （圖5）。所以，最新的地震活動(dòng)有可能預(yù)示著德欽-中甸斷裂帶的中段進(jìn)入活躍期，應(yīng)該做好相應(yīng)地區(qū)的抗震設(shè)防工作。

4 結(jié)語

在高分辨率衛(wèi)星影像和數(shù)字高程地形模型數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合野外構(gòu)造地貌觀測(cè)，對(duì)德欽-中甸斷裂得到如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1） 德欽-中甸斷裂帶由南往北可依次分為南段、中段、北段三段。

南段：中甸北至尼西段，海拔在3200m左右，沿線主要為古河谷地貌，線性構(gòu)造地貌特征明顯，該段的最北及最南端揭露的斷層面均顯示斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世到晚全新世；

中段：尼西至奔子欄段，海拔逐漸降低至2900m，谷地深切，至奔子欄變開闊與金沙江交匯，斷裂同樣呈明顯的線性展布，且與南段右階斜列，形成較為典型的拉分盆地—尼西盆地，斷層剖面揭露該段斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為中晚更新世到早全新世。

北段：奔子欄至德欽段，海拔陡然升至4000多米，沿線多為基巖山區(qū)，罕見第四系分布，為基巖斷裂發(fā)育段，從衛(wèi)星影像看斷裂呈向南西突出的弧形延展。呈非線性展布區(qū)別于南北兩段。

（2） 斷裂右旋走滑性質(zhì)的確定。根據(jù)斷裂帶沿線地質(zhì)地貌的調(diào)查，在尼西盆地東側(cè)斷層剖面有清晰的近水平擦痕，指示斷裂的走滑性質(zhì)；尼西盆地西側(cè)實(shí)測(cè)的沖溝右旋位錯(cuò)以及躍進(jìn)村山脊的右旋扭錯(cuò)等均指示斷層的右旋走滑性質(zhì)，綜合分析可以得出德欽-中甸斷裂為一條右旋走滑活動(dòng)斷裂。