元謀?昔格達(dá)斷裂及其附近上新世以來(lái)的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征及地貌響應(yīng)

盧海峰, 張偉松, 張進(jìn)忠

元謀?昔格達(dá)斷裂及其附近上新世以來(lái)的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征及地貌響應(yīng)

盧海峰1, 2, 3, 4, 張偉松4, 張進(jìn)忠5

(1. 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)力學(xué)研究所, 北京 100081; 2. 自然資源部活動(dòng)構(gòu)造與地質(zhì)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100081; 3. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局新構(gòu)造與地殼穩(wěn)定性研究中心, 北京 100081; 4. 中國(guó)地震局 地殼應(yīng)力研究所, 北京 100085; 5. 山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院, 山東 泰安 271000)

基于傳統(tǒng)的古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)重建方法, 依據(jù)元謀?昔格達(dá)斷裂及其附近的構(gòu)造形跡, 恢復(fù)了區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。結(jié)果表明, 研究區(qū)自上新世以來(lái), 主要受早期(中更新世之前)的NNE-SSW向和晚期(中更新世以來(lái))的NNW-NWW向水平主壓應(yīng)力作用; 而江邊?下雷弄、化同?秧田井、一平浪?羅川一帶的元謀?昔格達(dá)斷裂晚第四紀(jì)傾滑特征與相應(yīng)段落處的局部構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)密切相關(guān), 反映了構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)對(duì)斷裂的活動(dòng)性質(zhì)具有重要的影響和調(diào)整作用。結(jié)合該構(gòu)造第四紀(jì)活動(dòng)方式和區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)變化, 粗略勾畫(huà)出研究區(qū)及其鄰區(qū)的新生代晚期動(dòng)力學(xué)模型。

元謀?昔格達(dá)斷裂及其附近; 古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)重建; 構(gòu)造形跡; 局部構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng); 動(dòng)力學(xué)模型

0 引 言

元謀地區(qū)的古夷平面為云南高原古夷平面的一部分, 始新世?中新世形成了統(tǒng)一的夷平面(錢(qián)方和周?chē)?guó)興, 1991)。元謀盆地東、西兩側(cè)的山坡上, 存在三級(jí)剝夷面(或山麓剝蝕面)(朱海虹和姚秉衡, 1989): 元謀組下伏的古風(fēng)化殼是第一級(jí)剝蝕面形成時(shí)的產(chǎn)物, 時(shí)間為4.2～3.4 Ma, 上新世區(qū)域構(gòu)造事件之后形成; 二級(jí)剝蝕面的相關(guān)沉積為元謀組的河湖相沉積, 形成于上新世末期(皮亞琴察階)?早更新世早期(杰拉階)(3.40～1.87 Ma)(張葉春等, 1999); 三級(jí)剝蝕面為早更新世中期(卡拉布里雅階早期), 以元謀組結(jié)束沉積、元謀運(yùn)動(dòng)造成的構(gòu)造相關(guān)沉積為標(biāo)志, 時(shí)間大致為1.67～1.3 Ma(古地磁方法)(錢(qián)方等, 1977)。元謀?昔格達(dá)斷裂以東的滇中高原, 是在堅(jiān)硬的“康滇地軸”結(jié)晶基底基礎(chǔ)上發(fā)育起來(lái)的, 其間沿南北向構(gòu)造帶發(fā)育多個(gè)近南北向延伸的張性斷陷盆地。斷裂西側(cè)為波狀起伏的山巒, 其間發(fā)育孤立的山間盆地。形成該類(lèi)型的地貌可能是青藏高原東南向滑移過(guò)程中地殼碎塊間的相互作用引起的。伴隨元謀?昔格達(dá)斷裂(廣義的元謀斷裂)的多期活動(dòng)性, 在其沿線(xiàn)發(fā)育了多期冰川地貌(錢(qián)方和周?chē)?guó)興, 1991); 同時(shí), 斷裂還控制了區(qū)域河流地貌形態(tài)和沿線(xiàn)的盆地發(fā)育。龍川江在元謀盆地中形成6級(jí)階地(錢(qián)方和周?chē)?guó)興, 1991; 張葉春等, 1999), 在位于元謀盆地北的海洛村一帶因遇到南北向魚(yú)洗?朱布隆起的阻擋而發(fā)生北西向彎曲, 并發(fā)育了至少5級(jí)階地。

區(qū)域性的地貌特征顯然受動(dòng)力學(xué)構(gòu)造背景的控制, 而區(qū)域動(dòng)力學(xué)機(jī)制的主要表征之一是區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。研究構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的目的在于揭示一定范圍內(nèi)應(yīng)力分布和變化規(guī)律, 并對(duì)區(qū)域地殼運(yùn)動(dòng)的方式、方向及區(qū)域構(gòu)造發(fā)育提供制約, 推斷可能在何處出現(xiàn)某種構(gòu)造等。因此, 恢復(fù)古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)是分析地質(zhì)演化史和構(gòu)造變形期次、獲取區(qū)域動(dòng)力機(jī)制的重要手段。本文主要通過(guò)分析晚新生代以來(lái)的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征, 揭示應(yīng)力場(chǎng)分布和變化對(duì)元謀?昔格達(dá)斷裂活動(dòng)的制約作用, 進(jìn)而揭示斷裂發(fā)育區(qū)的地貌演化和變形趨勢(shì)(圖1), 初步獲取研究區(qū)及其鄰區(qū)的晚新生代動(dòng)力學(xué)模型。

古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)重建的常用方法主要是通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析構(gòu)造形跡的走向、夾角和形態(tài), 研判主壓應(yīng)力或張應(yīng)力, 如張裂隙走向指示最大主壓應(yīng)力方向, 初始共軛節(jié)理的夾角平分線(xiàn)方向指示最大或最小主壓應(yīng)力方向, 垂直縱彎褶皺軸面的方向指示最大主壓應(yīng)力方向等(萬(wàn)天豐, 1982, 1988, 1995; Shi et al., 2013); 尤其利用共軛節(jié)理確定古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向是較為常見(jiàn)的方法(萬(wàn)天豐, 1988; 劉樹(shù)根等, 2006)。這些比較定性或半定量的研究方法, 對(duì)單期次穩(wěn)定構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的恢復(fù)具有較準(zhǔn)確的判定結(jié)果; 而對(duì)于強(qiáng)烈構(gòu)造變形區(qū)的多期次古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)恢復(fù), 通常利用斷層滑動(dòng)矢量反演古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng), 該方法主要通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析斷層擦痕數(shù)據(jù)來(lái)恢復(fù)古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)(Angelier, 1989; Yin and Ranalli, 1993; Gapais et al., 2000; Kaven et al., 2011)。研究顯示, 區(qū)域性構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)受控于板塊或微陸塊的運(yùn)動(dòng)方向, 一定時(shí)間內(nèi)基本穩(wěn)定不變(Fossen, 2010), 而局部應(yīng)力場(chǎng)因受到局部地質(zhì)體中某些部位產(chǎn)生新的破裂或活動(dòng)容易發(fā)生變化。因此, 在利用斷層滑動(dòng)矢量進(jìn)行古應(yīng)力場(chǎng)研究時(shí), 往往需要與地層序列和區(qū)域構(gòu)造演化事件有機(jī)結(jié)合。綜合分析表明, 在較穩(wěn)定區(qū)域的晚新生代地層內(nèi)開(kāi)展大量節(jié)理的統(tǒng)計(jì)與分析, 并與鄰近中生代晚期?新生代地層內(nèi)發(fā)育的節(jié)理特征進(jìn)行對(duì)比, 能夠較客觀(guān)地研判新生代晚期區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向。在構(gòu)造變形較強(qiáng)烈區(qū)域, 統(tǒng)計(jì)分析斷層滑動(dòng)和層間滑動(dòng)的擦痕矢量, 獲取構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的局部特征及其空間上的變化。系統(tǒng)分析區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和局部構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的差異性, 研判研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)。

(a), (b), (c), (e) 江邊以南多個(gè)斷層段的遙感影像(源自Google Earth); (d) 江邊以北斷層段的遙感影像(spot 5); (f) 研究區(qū)及鄰區(qū)衛(wèi)星遙感影像。

1 構(gòu)造帶及其鄰區(qū)的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng) 特征分析

為了有效恢復(fù)研究區(qū)上新世以來(lái)的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征, 本次研究在斷裂沿線(xiàn)發(fā)育變形較弱的地層內(nèi)統(tǒng)計(jì)了大量節(jié)理產(chǎn)狀, 并測(cè)制相應(yīng)測(cè)點(diǎn)的節(jié)理方位等密圖(Dips軟件); 同時(shí), 結(jié)合野外測(cè)點(diǎn)節(jié)理發(fā)育的層位及特點(diǎn)、擠壓區(qū)特征, 初步推測(cè)各測(cè)點(diǎn)所代表的不同時(shí)期的最大水平主壓應(yīng)力方向。

調(diào)查發(fā)現(xiàn), 攀枝花紅格一帶的昔格達(dá)組(上新統(tǒng)上段?下更新統(tǒng))(郭建強(qiáng)和朱學(xué)波, 1998; 王書(shū)兵等, 2006; 趙希濤等, 2008; 王萍等, 2011)上段為灰白色泥質(zhì)巖層, 產(chǎn)狀為160°∠35°, 該套巖層內(nèi)發(fā)育兩組相互切割的共軛節(jié)理, 平均走向分別為N80°W和N50°E; 較發(fā)育南北走向的第四紀(jì)晚期伸展構(gòu)造(盧海峰和姬志杰, 2011)。露頭所揭示的共軛節(jié)理擠壓區(qū)特點(diǎn)顯示, 該區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向近S-N向, 為早更新世地層形成之后的主壓應(yīng)力方向; 而斷層北段的米易西新近紀(jì)?第四紀(jì)地層中發(fā)育的節(jié)理傾向、傾角所還原的玫瑰花圖表明, 近、現(xiàn)代此處附近主壓應(yīng)力方向?yàn)榻黃-N向(盧海峰和張路, 2013)。

本次研究對(duì)斷裂帶鄰近的變形較弱的巖層進(jìn)行了大量節(jié)理產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)與擠壓區(qū)間分析, 詳細(xì)特征見(jiàn)表1、2、3、4。

斷裂北段的上干溝測(cè)點(diǎn)(26°35′45.7″N, 101°35′45.7″E), 中生代巖漿巖內(nèi)發(fā)育的共軛節(jié)理平均產(chǎn)狀分別為走向N60°E、傾角近直立和走向N10°W、傾角約55°, 且節(jié)理面上物質(zhì)膠結(jié)程度弱; 共軛節(jié)理形態(tài)特征顯示, 構(gòu)造主壓應(yīng)力方向?yàn)镹NE-SSW向(圖2a), 與附近第四系內(nèi)的節(jié)理產(chǎn)狀一致, 可能反映了新構(gòu)造期初(相當(dāng)于喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)第三幕或早更新世以來(lái))(丁國(guó)瑜等, 1991)的主壓應(yīng)力方向。三龍?zhí)?26°31′21″N, 101°55′48.8″E)昔格達(dá)組上段(早更新統(tǒng))發(fā)育的共軛節(jié)理, 其平均走向分別為N38°W和N30°E(圖2b), 代表了新構(gòu)造期(早更新世以來(lái))晚期的構(gòu)造擠壓方向?yàn)榻黃-N向。鹽邊縣昔格達(dá)村附近分布的淺白色粉砂層(昔格達(dá)組)內(nèi)(圖1), 普遍發(fā)育NNW走向和近S-N走向的兩組節(jié)理。兩組節(jié)理面均傾向西且傾角陡, 相互限制和切割, 且靠近東側(cè)近S-N向斷層處的剪切破碎帶較寬和密集, 表現(xiàn)為張剪性裂面。這說(shuō)明近S-N向節(jié)理面走向與斷層走向基本一致, 反映了該區(qū)昔格達(dá)組形成之后的局部構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向?yàn)榻黃-N向。

表1 元謀?昔格達(dá)斷裂附近的金沙江邊一帶節(jié)理產(chǎn)狀(傾向、傾角單位: °)

續(xù)表1:

表2 元謀?昔格達(dá)斷裂中北段附近新生代巖層內(nèi)發(fā)育的節(jié)理產(chǎn)狀(傾向、傾角單位: °)

表3 元謀?昔格達(dá)斷裂中南段附近新生代巖層內(nèi)發(fā)育的節(jié)理產(chǎn)狀(傾向、傾角單位: °)

表4 元謀?昔格達(dá)斷裂南段附近中生代以來(lái)巖層內(nèi)發(fā)育的節(jié)理產(chǎn)狀(傾向、傾角單位: °)

續(xù)表4:

元謀縣江邊鄉(xiāng)江邊中學(xué)東分布的淺灰綠色粉砂巖與黏土互層的河湖相龍街組內(nèi)發(fā)育了大量節(jié)理, 其節(jié)理方位極點(diǎn)圖(圖2c)表明存在兩組節(jié)理, 節(jié)理走向分別為N10°E、N30°W, 傾角近直立, 為共軛節(jié)理。龍街組形成于晚更新世(錢(qián)方和周?chē)?guó)興, 1991; 李朝柱等, 2011), 其內(nèi)發(fā)育的節(jié)理形態(tài)及其與相關(guān)構(gòu)造的夾角關(guān)系表明, 該處第四紀(jì)晚期的最大水平主壓應(yīng)力方向?yàn)镹NW-SSE向。下雷弄村委會(huì)處的淺灰白色粉砂層內(nèi)(25°51′59.2″N, 101°53′8.5″E), 發(fā)育了大量節(jié)理。該套地層形成時(shí)間與江邊典型的龍街組形成時(shí)間大致相同, 均為第四紀(jì)晚期靜水河湖相沉積物(盧海峰, 2014)。節(jié)理方位等密圖(圖2d)和南北向擠壓變形特征表明, 該處晚更新世以來(lái)的最大水平主壓應(yīng)力方向?yàn)镹NW-SSE向。

上那蚌村東的元謀組(上新世紀(jì)晚期至早更新世)(錢(qián)方和周?chē)?guó)興, 1991; 李慶辰等, 1993; 張虎才等, 1993; 尹濟(jì)云等, 1994; 程捷等, 2002)中上段褐黃色粉砂層內(nèi)(25°40′22.4″N, 101°55′23.9″E)(圖2e), 普遍發(fā)育走向N71°E、傾角近直立和走向N57°W、傾角近直立的兩組節(jié)理; 節(jié)理交切關(guān)系和發(fā)育形態(tài)表現(xiàn)出兩組節(jié)理共軛, 代表最新一期構(gòu)造擠壓作用, 反映了第四紀(jì)晚期以來(lái)NNW-SSE向?yàn)樽畲笾鲏簯?yīng)力方向。馬頭山村西的褐紅色元謀組地層內(nèi)(25°38′35.3″N, 101°54′33.2″E)(圖2f)發(fā)育兩組共軛節(jié)理, 其走向分別為N83°E、N43°E, 且第四紀(jì)早期 最大水平主壓力方向?yàn)镹EE-SWW。苴那村淺白色半膠結(jié)粉砂層(元謀組下段)內(nèi)(25°34′22.6″N, 101°55′35.2″E)(圖2g)共發(fā)育四組節(jié)理, 依據(jù)切割和限制關(guān)系, 為兩套共軛節(jié)理, 代表兩期主壓應(yīng)力方向。一套共軛節(jié)理走向分別為N10°E、N45°E, 為早期(上新世紀(jì)晚期至早更新世)NNE-SSW向擠壓所致; 另一組共軛節(jié)理走向分別為N60°W、N30°W, 為晚期(中更新世以來(lái)) NNW-SSE向擠壓作用所致。

甸頭村東紫紅色古近紀(jì)砂巖內(nèi)(25°30′31.2″N, 101°56′3.7″E)(圖2h)發(fā)育了四組節(jié)理, 依據(jù)節(jié)理交切、限制關(guān)系和擠壓方向判別, 包含了兩套共軛節(jié)理, 代表兩期主壓應(yīng)力方向, 一套共軛節(jié)理產(chǎn)狀分別為走向N80°E、傾角78°和走向N8°W、傾角78°, 為新構(gòu)造期前發(fā)生的區(qū)域構(gòu)造變形, 其最大水平主壓應(yīng)力方向?yàn)镹E-SW向; 另一組共軛節(jié)理產(chǎn)狀分別為走向N58°W、傾角79°和走向N80°E、傾角50°, 為新構(gòu)造期NWW-SEE向擠壓作用所致。羊街盆地東緣的上白邑元謀組黃紅色粉砂層內(nèi)(25°29′1.9″N, 101°56′21.3″E)(圖2i)發(fā)育兩組共軛節(jié)理, 產(chǎn)狀分別為走向N90°E、傾角近直立和走向N8°E、傾角近直立, 區(qū)域?qū)Ρ群偷貙影l(fā)育于盆地的二級(jí)臺(tái)地部位上表明, 盆地形成于第四紀(jì)晚期, 且該套地層應(yīng)形成于晚更新世, 其內(nèi)發(fā)育的節(jié)理揭示了第四紀(jì)晚期NW-SE向?yàn)橹鲏簯?yīng)力方向。羊街盆地南側(cè)古近紀(jì)紫紅色砂巖中(25°27′51.4″N, 101°55′37.4″E; 圖2j)發(fā)育了一套共軛節(jié)理, 其產(chǎn)狀分別為走向N0°E、傾角近直立和走向N70°W、傾角近直立, 揭示了第四紀(jì)晚期NNW-SSE向?yàn)閰^(qū)域最大水平主壓應(yīng)力方向。化同盆地北緣古近紀(jì)紫紅色砂巖內(nèi)(25°27′8.9″N, 101°55′58.4″E; 圖2k)共軛節(jié)理產(chǎn)狀分別為走向N75°E、傾角近直立和N45°E、傾角近直立, 揭示此時(shí)構(gòu)造擠壓方向?yàn)镹E-SW向。在沙矣舊西紫紅色砂巖內(nèi)(25°17′31.3″N, 101°54′49.9″E; 圖2l), 發(fā)育的共軛節(jié)理產(chǎn)狀分別為走向N56°E、傾角近直立和走向N3°W、傾角35°～40°, 揭示了新構(gòu)造早期的最大水平主壓應(yīng)力方向?yàn)镹NE-SSW向。

一平浪北寨子村紫紅色砂巖內(nèi)(25°12′37.1″N, 101°54′21.7″E; 圖2m)發(fā)育的共軛節(jié)理產(chǎn)狀分別為走向NE30°、傾角近直立和走向N10°W、傾角近直立, 揭示第四紀(jì)早期的最大水平主壓應(yīng)力方向?yàn)镹NE-SSW向。李子村灰色泥巖內(nèi)(25°12′29.9″N, 101°54′57.3″E)(圖2n)發(fā)育了共軛節(jié)理, 其走向分別為N90°E、N39°E, 可能反映了構(gòu)造擠壓方向?yàn)镹EE-SWW向。

通過(guò)對(duì)該段斷裂發(fā)育的構(gòu)造形跡進(jìn)行吳氏赤平投影(下半球)、節(jié)理玫瑰花圖及張性節(jié)理性質(zhì)和節(jié)理方位等密圖的綜合研究分析(申旭輝等, 1996; 盧海峰等, 2009; 盧海峰和姬志杰, 2011), 元謀?昔格達(dá)斷裂新生代晚期主要受早期(元謀運(yùn)動(dòng), 約80萬(wàn))前, 或中更新世之前的NNE-SSW向水平主壓應(yīng)力和晚期(元謀運(yùn)動(dòng)后, 或中更新世以來(lái))NNW-NWW向水平主壓應(yīng)力作用的影響。

2 斷裂帶活動(dòng)與地貌變形

高精度的衛(wèi)星遙感影像清晰地展現(xiàn)了研究區(qū)復(fù)雜的斷錯(cuò)地貌現(xiàn)象, 并揭示元謀?昔格達(dá)斷裂總體上以左行斜列式或分支平行線(xiàn)展布特征。自一平浪以北, 斷層兩側(cè)的沖溝、山脊地貌呈S型或以多個(gè)首尾連接的S型雁列式排列, 沿構(gòu)造線(xiàn)除保存典型的溝槽谷地、斷層陡坎以外, 共軛剪節(jié)理、單側(cè)小型褶皺系也普遍發(fā)育(蒼山一帶)。舍資至蘇家莊一帶, 山脊、沖溝、河流等地貌呈現(xiàn)S型的中間主軸線(xiàn)基本表現(xiàn)為平行的兩條線(xiàn), 走向約為N10°E,且斷層西側(cè)白堊紀(jì)粉砂巖內(nèi)發(fā)育小型褶皺, 褶皺軸面產(chǎn)狀為270°∠80°, 該褶皺東側(cè)的斷層線(xiàn)上半膠結(jié)褐色泥層內(nèi)發(fā)育“正花狀”構(gòu)造(盧海峰等, 2009)。這些現(xiàn)象表明, 斷層在第四紀(jì)晚期的活動(dòng)方式以左行走滑為主, 且因局部受來(lái)自NWW向水平主壓應(yīng)力場(chǎng)的作用而表現(xiàn)為局部的擠壓分量。蘇家村至大岔路一帶, 構(gòu)造帶處的沖溝、山脊地貌明顯表現(xiàn)為S型, 且多個(gè)首尾相連的S型形變主軸以與主構(gòu)造剪裂面呈約30°的交角斜列, 揭示出構(gòu)造走滑的運(yùn)動(dòng)幅度突出。木蓮舊、大龍?zhí)兑粠? 山脊及大于1 km以上的沖溝水平錯(cuò)距在83～200 m之間, 且錯(cuò)距與沖溝長(zhǎng)度呈正相關(guān)關(guān)系。1 km左右的沖溝, 斷裂活動(dòng)造成的位移量較小, 為25～30 m, 表明斷裂自晚更新世以來(lái), 仍有活動(dòng)跡象, 且表現(xiàn)出水平滑動(dòng)速率弱化的特征。

化同盆地南側(cè)不遠(yuǎn)處的秧田井附近, 發(fā)育了長(zhǎng)約3 km、寬百余米的近NW-SE走向的鋸齒狀狹長(zhǎng)谷地, 其與主斷裂剪裂面呈40°夾角。谷地南北兩側(cè)山脊、沖溝等地貌的平面形態(tài)均表現(xiàn)為“雙重構(gòu)造”樣式, 為走滑斷裂帶簡(jiǎn)單剪切機(jī)制的幾何典型特征, 反映了斷裂自晚更新世以來(lái)具有走滑兼擠壓的運(yùn)動(dòng)特性。而羊街、化同兩盆地間, 發(fā)育一近E-W向溝槽谷地, 該溝槽谷地西側(cè)發(fā)育了一相當(dāng)規(guī)模且褶皺軸呈NNE走向的褶曲, 褶曲西側(cè)的龍川江流域地貌形態(tài)呈向東凸出的弧形樣式。這些構(gòu)造地貌特征表明, 此處近期受到了NWW-SEE向水平擠壓作用的影響。元謀盆地及北側(cè)地表上, 發(fā)育許多NNW走向的小規(guī)模槽狀谷地(盧海峰等, 2009), 而斷裂左行走滑地貌特征并不十分突出, 可能與來(lái)自羊街?化同兩個(gè)盆地西側(cè)的NWW-SEE向及北側(cè)的NNW-SSE向擠壓作用引起元謀盆地及北側(cè)一帶張扭性?xún)A滑活動(dòng)有關(guān)。

此外, 元謀?昔格達(dá)斷裂上, 蒼山一帶的水平滑動(dòng)速率約為1 mm/a, 木蓮舊?秧田井一帶的水平滑動(dòng)速率為0.45～0.61 mm/a, 江邊?白泥灣(或下雷弄)一帶的水平滑動(dòng)速率為1～1.11 mm/a或更大(盧海峰等, 2008), 而元謀?昔格達(dá)斷裂的晚第四紀(jì)以來(lái)平均水平滑動(dòng)速率為2.0±0.6 mm/a(盧海峰, 2014), 說(shuō)明以上幾處的水平滑動(dòng)速率明顯減少, 同時(shí), 相應(yīng)點(diǎn)處的局部構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的方向以NW-NWW向?yàn)橹?盧海峰, 2014), 與區(qū)域性的NNW向構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向明顯有別?？梢?jiàn), 元謀?昔格達(dá)斷裂因受到NWW向構(gòu)造擠壓作用, 使得相應(yīng)部位的近南北向左行走滑速率明顯減弱(Lu and Zhang, 2020)。

易門(mén)西一帶發(fā)育的白堊紀(jì)末?侏羅紀(jì)砂巖、泥巖中, 發(fā)育兩組共軛節(jié)理, 其平均產(chǎn)狀分別是278°∠70°、131°∠70°～80°, 節(jié)理互相交切、限制, 應(yīng)為共軛節(jié)理。該兩組共軛節(jié)理揭示的水平主應(yīng)力方向可能為晚新生代早期的NNE向(圖3)。

沙橋附近侏羅紀(jì)紫色砂巖、泥巖陡立帶內(nèi)發(fā)育了數(shù)條NWW向的斷層組成的構(gòu)造帶, 斷面傾向西南, 寬數(shù)十米, 斷面舒緩波狀, 發(fā)育大量斜向擦痕, 巖層傾向SW, 傾角較陡。斷層附近巖層受擠壓作用破碎強(qiáng)烈。地貌上斷層三角面、線(xiàn)狀地貌坡中谷發(fā)育, 表明來(lái)自SWW方向的擠壓作用, 使斷層巖層發(fā)生了明顯的逆沖滑動(dòng)。

主應(yīng)力軸產(chǎn)狀: σ1. 30°∠33°; σ2. 201°∠57°; σ3. 296°∠12°; 剪切角為43°。

雞冠山灰?guī)r內(nèi)(24°45′33.5″N, 101°56′20.5″E)普遍發(fā)育了一套共軛節(jié)理, 其產(chǎn)狀分別為走向N80°W、傾角近直立和走向N0°E、傾角近直立, 且構(gòu)造擠壓方向?yàn)榻麰-W向(圖2o)。而綠汁江鎮(zhèn)古生代?中生代灰?guī)r中(24°44′20.9″N, 101°55′55″E)發(fā)育的共軛節(jié)理走向分別為N39°E、N20°W, 反映了擠壓應(yīng)力方向?yàn)镹NE-SSW向(圖2p)。結(jié)合附近零星分布的晚新生代地層變形特征, 上述灰?guī)r區(qū)節(jié)理應(yīng)為新構(gòu)造期之前的最大水平主壓應(yīng)力方向, 隨部位不同而發(fā)生變化。

綜上所述, 楚雄斷裂帶與元謀?昔格達(dá)斷裂南段(羅川以南段)所轄區(qū)域中更新世早期以前的應(yīng)力場(chǎng)方向可能為NNE-NEE向, 現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向?yàn)镹W-NWW向。元謀?昔格達(dá)斷裂南段附近構(gòu)造形跡特征、滇中次級(jí)塊體南東向運(yùn)移及擠壓作用表明, 元謀?昔格達(dá)斷裂南段受到來(lái)自NW向擠壓而整體隆升與強(qiáng)烈變形, 楚雄斷裂在第四紀(jì)晚期也表現(xiàn)出顯著的右行走滑運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。

3 上新世以來(lái)區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用下的斷層活動(dòng)特征

新生代以來(lái), 印度板塊與歐亞板塊的匯聚、碰撞及青藏高原的隆升和大陸變形(許志琴, 1984; 傅容珊等, 1999), 引起了北向擠壓和側(cè)面產(chǎn)生的剪切擠壓以及物質(zhì)側(cè)向逃逸, 并造成了由鮮水河?小江斷裂帶和金沙江?紅河斷裂帶所圍限的川滇菱形塊體在晚第四紀(jì)活動(dòng)異常強(qiáng)烈。區(qū)域構(gòu)造特征奠定了研究區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ), 而現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)繼承了晚第四紀(jì)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的性質(zhì), 兩者在區(qū)域上表現(xiàn)出基本一致的動(dòng)力源和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。前人最新構(gòu)造變動(dòng)的矢量分析和GPS實(shí)測(cè)表明, 位于羌塘地塊與川西北次級(jí)塊體之間的近南北向且向東弧形凸起、具有逆沖傾滑性質(zhì)的金沙江斷裂帶, 一方面吸收了部分羌塘地塊向東滑移量(虢順民等, 1999; 王琪等, 2001; Wang et al., 2001; 徐錫偉等, 2003), 另一方面把剩余的向東滑移量傳遞給川西北次級(jí)塊體, 使其繼續(xù)向東滑移, 但因受東部華南地塊的強(qiáng)烈阻擋, 川西北次級(jí)塊體滑移方向被迫向南偏移, 引起次級(jí)塊體的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)和南東向滑移。同樣, 帶有逆傾滑分量的麗江?小金河斷裂帶吸收了部分川西北次級(jí)塊體南東向的滑移分量, 并把剩余滑移量傳遞給滇中次級(jí)塊體。由于東邊界斷裂走向從NW向偏轉(zhuǎn)成近S-N向, 滇中次級(jí)塊體被迫順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)和SSE向平移, 即次級(jí)塊體SE-SSE向平移和順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)是青藏高原羌塘地塊向東滑移至東部受阻引起的被動(dòng)式轉(zhuǎn)向的結(jié)果。

青藏高原物質(zhì)的東向側(cè)移是川滇菱形塊體發(fā)生新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的背景, 導(dǎo)致滇中次級(jí)塊體一方面受到川西北次級(jí)塊體總體南東向的擠壓作用, 同時(shí)受到揚(yáng)子地臺(tái)的阻擋作用, 并受到其周緣斷裂活動(dòng)的控制, 使得滇中塊體整體活動(dòng)方式表現(xiàn)出南東向運(yùn)移、旋轉(zhuǎn)、抬升的不規(guī)則動(dòng)態(tài)疊覆作用狀態(tài)。在靠近川滇塊體東南部的楔形部位, 能量多以逆沖、抬升的方式而吸收(虢順民等, 1999)。川滇菱形塊體及其邊界斷裂帶是現(xiàn)代板塊作用下形成的一個(gè)轉(zhuǎn)換斷塊(蘭從欣等, 2001), 而川西北塊體與滇中塊體的推擠作用的加強(qiáng), 導(dǎo)致元謀?昔格達(dá)斷裂在早第四紀(jì)以前因印度板塊與歐亞板塊作用受到NNE-SSW向的作用逐漸減弱; 隨著青藏高原物質(zhì)進(jìn)一步南東向移動(dòng), 元謀?昔格達(dá)斷裂晚第四紀(jì)以來(lái)一方面受到來(lái)自北方的安寧河斷裂活動(dòng)的影響, 表現(xiàn)出該斷裂北段以左行走滑的張性特征為主, 同時(shí)受到西部麗江?小金河南東向的擠壓作用。依據(jù)遙感影像, 展布于羊街?花同一帶的元謀?昔格達(dá)斷裂表現(xiàn)出斷層活動(dòng)方式的改變, 構(gòu)造線(xiàn)向東凸起, 同時(shí)次級(jí)褶皺普遍發(fā)育, 河流地貌表現(xiàn)出東南向擠壓變形, 而在化同以南, 該斷裂活動(dòng)則突出了垂向加強(qiáng)的趨勢(shì)。

因此, 上新世以來(lái), 印度板塊與歐亞板塊作用以及太平洋板塊的東西向推擠, 導(dǎo)致包括元謀?昔格達(dá)斷裂在內(nèi)的川滇菱形塊體受到NE-NNE向水平擠壓作用, 而此時(shí)的元謀盆地、昔格達(dá)盆地一帶表現(xiàn)為壓陷特征, 元謀?昔格達(dá)斷裂活動(dòng)方式以逆沖為主。隨著青藏高原的快速隆升和高原物質(zhì)的南東向側(cè)移, 川滇菱形塊體成為高原物質(zhì)南東向流動(dòng)的通道, 伴隨著川滇菱形塊體進(jìn)一步南東向運(yùn)動(dòng)和水平向的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng), 作為滇中次級(jí)塊體內(nèi)部的南北地震帶南西緣的邊界斷裂, 元謀?昔格達(dá)斷裂及附近的最大主壓應(yīng)力方向由原來(lái)的以NNE-NE向?yàn)橹髦鸩睫D(zhuǎn)變?yōu)镹NW-NW向?yàn)橹?圖4)。這種主壓應(yīng)力場(chǎng)水平方向的轉(zhuǎn)變, 根本上改變了該斷裂帶的活動(dòng)方式, 由第四紀(jì)早期的逆沖活動(dòng)為主, 逐漸演變?yōu)榈谒募o(jì)晚期的左行走滑活動(dòng), 且斷裂帶北段伸展作用明顯。這可能是因?yàn)樵摌?gòu)造帶北段受到川滇塊體物質(zhì)沿塑性底板南東向運(yùn)移和受到揚(yáng)子地臺(tái)阻擋而南下, 在米易西、攀枝花一帶表現(xiàn)為近S-N向擠壓作用的結(jié)果。斷裂中段則突出了左行走滑, 南段表現(xiàn)為整體的抬升。這也體現(xiàn)了元謀?昔格達(dá)斷裂最大主壓應(yīng)力方向, 由北而南, 總體上表現(xiàn)為由NNW-SSE向轉(zhuǎn)變?yōu)镹W-SE向的特點(diǎn), 整體活動(dòng)響應(yīng)了川滇塊體的南東向運(yùn)移, 對(duì)塊體南東向運(yùn)移導(dǎo)致滇中次級(jí)塊體強(qiáng)烈應(yīng)變具有貢獻(xiàn)性的協(xié)調(diào)作用。

4 元謀?昔格達(dá)斷裂的新生代活動(dòng)特點(diǎn)

元謀盆地為地壘、兩側(cè)為地塹的塹壘構(gòu)造(潘杏南等, 1987), 反映了元謀?昔格達(dá)斷裂在早侏羅世時(shí)的伸展性質(zhì)。始新世?漸新世期間, 印度板塊與歐亞板塊擠壓作用, 以及太平洋板塊的東西向推擠, 導(dǎo)致川滇菱形塊體受到近E-W向水平擠壓; 喜馬拉雅期印度?澳大利亞?菲律賓海板塊的向北俯沖、擠壓(萬(wàn)天豐, 2001)、喜馬拉雅山脈的形成及強(qiáng)烈的構(gòu)造變形引起川滇塊體南東向滑移、斷裂走滑和塊體變形; 在此期間, 形成了諸如元謀盆地和羅川盆地所代表的壓陷盆地或拗陷盆地, 并發(fā)育了河湖相構(gòu)造沉積, 元謀?昔格達(dá)斷裂活動(dòng)方式表現(xiàn)為以近NE-SW向擠壓為主。

隨著早更新世末期的元謀運(yùn)動(dòng)使構(gòu)造區(qū)發(fā)生擠壓隆起, 昔格達(dá)盆地、元謀盆地沉積萎縮, 兩盆地內(nèi)流水系相連通, 最終與金沙江中下游貫通, 河流侵蝕基準(zhǔn)面下降, 并發(fā)育了多級(jí)階地和層狀地貌(錢(qián)方和周?chē)?guó)興, 1991)。綜合構(gòu)造區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)特征, 上新世?早更新世期間最大主壓應(yīng)力優(yōu)勢(shì)方位為NNE-NE～ SSW-SW向(圖5a), 此應(yīng)力作用下的元謀?昔格達(dá)斷裂活動(dòng)方式以逆沖為主兼局部右行走滑, 該活動(dòng)將中生代地層逆沖至元謀組之上(盧海峰, 2014)。元謀運(yùn)動(dòng)后(中更新世以來(lái)), 元謀?昔格達(dá)斷裂構(gòu)造區(qū)最大水平主壓應(yīng)力方向逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镹NW-NW向, 斷裂活動(dòng)方式也因此表現(xiàn)為以左行走滑為主(盧海峰等, 2008, 2009; 盧海峰, 2014)。顯然, 元謀運(yùn)動(dòng)后區(qū)域主壓應(yīng)力方向的轉(zhuǎn)變和斷裂活動(dòng)方式的改變, 使得構(gòu)造區(qū)兩側(cè)擠壓隆起區(qū)和凹陷區(qū)交替分布, 層狀地貌突出, 并發(fā)育了多級(jí)河流階地, 揭示了區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力控制下的元謀?昔格達(dá)斷裂及鄰區(qū)地形地貌的掀斜性、間歇性和振蕩性。

中更新世中晚期以來(lái)的元謀?昔格達(dá)斷裂活動(dòng)特征, 在斷裂北段(江邊以北)表現(xiàn)為伸展性, 中段(江邊南?羅川北)則突出了左行走滑兼局部擠壓或張剪, 南段(羅川以南)則表現(xiàn)為整體抬升, 這也體現(xiàn)了沿元謀?昔格達(dá)斷裂構(gòu)造線(xiàn), 最大主壓應(yīng)力方向由北而南總體上表現(xiàn)為由NNW-SSE向轉(zhuǎn)變?yōu)镹WW-SEE向的特點(diǎn), 伸展作用、地震活動(dòng)(圖1)均具南向擴(kuò)展趨勢(shì)。

此外, 元謀?昔格達(dá)斷裂還夾持著近期(晚更新世以來(lái))的近E-W向活動(dòng)構(gòu)造帶, 在元謀盆地兩側(cè)均有發(fā)育, 加劇了其活動(dòng)的復(fù)雜性。

事實(shí)上, 中更新世中晚期(特征標(biāo)志: 元謀?昔格達(dá)斷裂兩側(cè)的龍川江T1階地至T4階地變形以水平左行走滑錯(cuò)開(kāi)兼局部擠壓或伸展, 改變了先前的擠壓變形特征)以來(lái), 來(lái)自麗江?小金河斷裂南東向擠壓和能量交換, 以及北側(cè)鮮水河方向能量南下傳遞和地殼變形導(dǎo)致包括元謀?昔格達(dá)斷裂區(qū)在內(nèi)的整個(gè)滇中地區(qū)的構(gòu)造變形發(fā)生了改變(圖5b), 申旭輝等(1996)將其稱(chēng)為中山事件, 并認(rèn)為是川滇菱形塊體最新一期走滑擠出運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始。這種變形與運(yùn)動(dòng)格局一直持續(xù)至今。

5 結(jié) 論

通過(guò)統(tǒng)計(jì)元謀?昔格達(dá)斷裂及其附近巖層內(nèi)發(fā)育的節(jié)理產(chǎn)狀, 結(jié)合斷層擦痕、褶皺形態(tài)、地貌變形和構(gòu)造活動(dòng)等地質(zhì)特征, 依據(jù)古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)重建方法和構(gòu)造疊加期次分析, 詳細(xì)論述了構(gòu)造帶及其附近的應(yīng)力場(chǎng)特點(diǎn), 得到以下主要認(rèn)識(shí):

圖4 構(gòu)造應(yīng)力分布圖(黃色虛線(xiàn)代表早期應(yīng)力軸狀態(tài), 白色虛線(xiàn)代表晚期應(yīng)力軸狀態(tài))

圖5 上新世以來(lái)區(qū)域動(dòng)力演化與斷裂活動(dòng)方式示意圖

(1) 詳細(xì)厘定了研究區(qū)節(jié)理發(fā)育的層位和地層時(shí)代、及共軛節(jié)理擠壓方位等, 獲取了研究區(qū)自上新世以來(lái)兩期最大水平主壓應(yīng)力方向, 即早期的 NNE-SSW向和晚期的NNW-NWW向。

(2) 構(gòu)造帶的晚第四紀(jì)活動(dòng)性分段表明, 江邊?下雷弄、化同?秧田井、一平浪?羅川一帶的斷層傾斜滑動(dòng)特征受相應(yīng)段落處的局部構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)影響, 即走滑速率低的斷裂段, 其傾斜滑動(dòng)特征明顯, 是在與構(gòu)造帶走向夾角較大的晚期NW-NWW向區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)控制下、局部應(yīng)力調(diào)整的結(jié)果。

(3) 上新世以來(lái)的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)嚴(yán)格控制了區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)特征和地貌演化, 是元謀?昔格達(dá)斷裂及其附近第四紀(jì)變形的動(dòng)力源。

致謝:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院 萬(wàn)天豐教授提出了寶貴的修改意見(jiàn), 在此表示衷心的感謝。

程捷, 劉學(xué)清, 岳建偉, 王海芝, 張西娟. 2002. 元謀組及“元謀動(dòng)物群”含義的厘定. 地層學(xué)雜志, 26(2): 146–150.

丁國(guó)瑜, 蔡文伯, 于品清, 謝廣林. 1991. 中國(guó)巖石圈動(dòng)力學(xué)概論《中國(guó)巖石圈動(dòng)力學(xué)地圖集》說(shuō)明書(shū). 北京: 地震出版社.

傅容珊, 李力剛, 黃建華, 徐耀民, 常莜華. 1999. 青藏高原隆升過(guò)程的三階段模式. 地球物理學(xué)報(bào), 42(5): 609–616.

郭建強(qiáng), 朱學(xué)波. 1998. 冕寧冶勒地區(qū)新生代孢粉組合特征. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào), 18(1): 20–25.

虢順民, 向宏發(fā), 周瑞琦, 徐錫偉, 董興權(quán), 張晚霞. 1999. 滇西南龍陵?瀾滄斷裂帶: 大陸地殼上一條新生的破裂帶. 科學(xué)通報(bào), 44(19): 2118–2121.

蘭從欣, 郭大慶, 郭心. 2001. 川滇地區(qū)地震活動(dòng)演化特征分析. 中國(guó)地震, 17(4): 378–385.

李朝柱, 蔣復(fù)初, 傅建利, 王書(shū)兵. 2011. 云南元謀龍街粉砂層的形成時(shí)代研究. 第四紀(jì)研究, 31(5): 933–934.

李慶辰, 蔣復(fù)初, 錢(qián)方. 1993. 元謀盆地晚新生帶沉積相與環(huán)境演變. 地理學(xué)與國(guó)土研究, 9(3): 30–36.

劉樹(shù)根, 李智武, 劉順. 2006. 大巴山前陸盆地?沖斷帶的形成演化. 北京: 地質(zhì)出版社: 1–248.

盧海峰. 2014. 元謀?昔格達(dá)斷裂晚新生代新構(gòu)造意義. 科學(xué)通報(bào), 59(28–29): 440–446.

盧海峰, 何仲太, 趙俊香, 馬保起, 王瑞. 2008. 元謀斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)性定量分析. 地球科學(xué), 33(6): 852–860.

盧海峰, 姬志杰. 2011. 昔格達(dá)斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)特征及強(qiáng)震復(fù)發(fā)周期. 現(xiàn)代地質(zhì), 25(3): 440–446.

盧海峰, 王瑞, 趙俊香, 何仲太, 馬保起. 2009. 元謀斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)特征及其構(gòu)造應(yīng)力分析. 第四紀(jì)研究, 29(1): 173–182.

盧海峰, 張路. 2013.元謀斷裂帶(晚)新生代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)淺析. 震災(zāi)防御技術(shù), 7(2): 62–71.

潘杏南, 趙齊湘, 張選陽(yáng). 1987. 康滇構(gòu)造與裂谷作用. 重慶: 重慶出版社.

錢(qián)方, 浦慶余, 袁振新. 1977. 云南元謀盆地第四紀(jì)冰期與地層劃分//中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院. 中國(guó)第四紀(jì)冰川地質(zhì)文集. 北京: 地質(zhì)出版社: 1–68.

錢(qián)方, 周?chē)?guó)興. 1991. 元謀第四紀(jì)地質(zhì)與古人類(lèi). 北京: 科學(xué)出版社: 1–222.

申旭輝, 丁國(guó)瑜, 汪一鵬. 1996. 三萬(wàn)年以來(lái)川滇地區(qū)的構(gòu)造變形與現(xiàn)今地殼運(yùn)動(dòng). 北京: 國(guó)家地震局地質(zhì)研究所博士學(xué)位論文: 1–160.

萬(wàn)天豐. 1982. 關(guān)于共軛斷裂剪切角的討論. 地質(zhì)論評(píng), 30(2): 106–113.

萬(wàn)天豐. 1988. 古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng). 北京: 地質(zhì)出版社: 1–160.

萬(wàn)天豐. 1995. 構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)研究的新進(jìn)展. 地學(xué)前緣, 2(1–2): 226–235.

萬(wàn)天豐. 2001. 中國(guó)新生代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)與環(huán)境變化//盧演儔, 高維明, 陳國(guó)星, 陳杰. 新構(gòu)造環(huán)境. 北京: 地震出版社: 14–16.

王萍, 李建平, 王建存, 劉春茹, 韓非, 高璐. 2011. 四川昔格達(dá)組地層的石英Ti心ESR測(cè)年及與磁性地層剖面的對(duì)比. 核技術(shù), 34(2): 111–115.

王琪, 張培震, 牛之俊, Freymueller J T, 賴(lài)錫安, 李延興, 朱文耀, 劉經(jīng)南, Bilham R, Larson K M. 2001. 中國(guó)大陸現(xiàn)今地殼運(yùn)動(dòng)和構(gòu)造變形. 中國(guó)科學(xué)(D輯), 31(7): 529–536.

王書(shū)兵, 趙志中, 喬彥松, 蔣復(fù)初. 2006. 瀘定昔格達(dá)組時(shí)代認(rèn)定與古環(huán)境. 第四紀(jì)研究, 26(2): 257–264.

徐錫偉, 聞學(xué)澤, 鄭榮章, 馬文濤, 宋方敏, 于貴華. 2003. 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(lái)源. 中國(guó)科學(xué)(D輯), 31(7): 529–536.

許志琴. 1984. 地殼變形與顯微構(gòu)造. 北京: 地質(zhì)出版社: 1–133.

尹濟(jì)云, 梁其中, 江能人. 1994. 元謀盆地晚新生代古地磁地層年代學(xué)及其古生物意義. 云南地質(zhì), 13(3): 306–311.

張虎才, 錢(qián)方, 陳懷錄. 1993. 元謀盆地元謀組地層的裂變徑跡年代數(shù)據(jù). 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 30(1): 147–148.

張葉春, 李吉均, 朱俊杰, 況明生, 陳曄. 1999. 晚新生代元謀盆地演化與河谷發(fā)育研究. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 35(1): 199–205.

趙希濤, 胡道功, 張永雙. 2008. 四川攀枝花昔格達(dá)組下伏礫石層成因和時(shí)代探討與古金沙江河谷發(fā)育. 地球?qū)W報(bào), 29(1): 1–12.

朱海虹, 姚秉衡. 1989. 云南斷陷湖泊三角洲沉積及其在石油勘探中的意義. 石油與天然氣地質(zhì), 10(2): 95–106.

Angelier J. 1989. From orientation to magnitudes in paleo-stress determinations using fault slip data., 11(1): 37–50.

Fossen H. 2010. Structural Geology. New York: Cambridge University Press: 188–197.

Gapais D, Cobbold P R, Bourgeois O, Rouby D, Urreiztieta M D. 2000. Tectonic significance of fault-slip data., 22(7): 881–888.

Lu H F, Zhang W S. 2020. The Late Quaternary dip-slip characteristics of the left?lateral strike?slip Yuanmou fault, the southwestern margin of the North-South seismic belt of China., 55(4): 667–690.

Kaven J O, Maerten F, Pollard D D. 2011. Mechanical analysis of fault slip data: Implications for paleostress analysis., 33(2): 78–91.

Shi W, Dong S W, Li J H, Tian M, Wu G L. 2013. Formation of the Moping dome in the Xuefengshan orocline, centralChina and its tectonic significance.(), 87: 720–729.

Wang Q, Zhang P Z, Freymueller J T, Bilham R, Larson K M, Lai X A, You X Z, Niu Z J, Wu J C, Li Y X, Liu J N, Yang Z Q, Chen Q Z. 2001. Present-day crustal deformation in China constrained by Global Positioning System Mea-surements., 294: 574–577.

Yin Z M, Ranalli G. 1993. Determination of tectonic stress field from fault slip data: Toward a probabilistic model.:, 98(B7): 12165–12176.

Characteristics of the Late Cenozoic Tectonic Stress Field in the Yuanmou-Xigeda Fault Zone and its Vicinity and Their Geomorphological Responses

LU Haifeng1, 2, 3, 4, ZHANG Weisong4, ZHANG Jinzhong5

(1. Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China; 2. Key Laboratory of Active Tectonics and Geological Safety,Ministry of Natural Resources, Beijing 100081, China;3. Research Center of Neotectonism and Crustal Stability, China Geological Survey, Beijing 100081, China;4. Institute of Crustal Dynamics, China Earthquake Administration, Beijing 100085, China; 5.The 5thGeology and Mineral Resources Survey Institute, Tai’an 271000, Shandong, China)

By using conventional paleo-tectonic stress field reconstruction method, we depicted the regional tectonic stress field according to the structural features of the Yuanmou-Xigeda fault zone and its vicinity. The results show that during the late Cenozoic, the study area was mainly affected by the horizontal principal compressive stress of NNE-SSW direction before the middle Pleistocene, and NNW-NWW direction since the middle Pleistocene. While the dip-slip characteristics of the Yuanmou-Xigeda fault zone during the Late Quaternary exhibited in the Jiangbian-Xialeinong, Huatong-Yangtianjing, Yipinglang-Luochuan areas are closely related to the local tectonic stress field of the corresponding sections, which reflects that the tectonic stress field has an important influence and adjustment effect on the activity properties of the fault zone. Combined with the Quaternary activity pattern and regional tectonic stress field changes of the Yuanmou-Xigeda fault zone, we propose a Late Cenozoic dynamic model for the study area and its adjacent areas.

the Yuanmou-Xigeda fault zone; paleo-tectonic stress field reconstruction; structural features; local tectonic stress field; dynamic model

2020-12-05;

2021-01-22

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41002074)、中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng)(ZDJ2017-24)和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(DD20190018)聯(lián)合資助。

盧海峰(1975–), 男, 博士, 副研究員, 從事構(gòu)造地質(zhì)、地震地質(zhì)學(xué)研究工作。E-mail: luhf_0_0@sohu.com

P542

A

1001-1552(2022)02-0202-015