程建武

(中國地震局地質(zhì)研究所,北京 100029)

川西安寧河斷裂帶晚第四紀(jì)地層地貌序列和構(gòu)造活動(dòng)性研究

程建武

(中國地震局地質(zhì)研究所,北京 100029)

本文以川西安寧河河谷第四紀(jì)沉積記錄和晚第四紀(jì)地表構(gòu)造變形研究為基礎(chǔ),借助孢粉分析、構(gòu)造過程等諸多定量信息,試圖較深入地認(rèn)識(shí)河谷階地成因及其塊體邊界斷裂的活動(dòng)特征和強(qiáng)震活動(dòng)特征,為進(jìn)一步開展邊界斷裂動(dòng)力學(xué)研究和強(qiáng)震預(yù)測(cè)提供詳實(shí)和可靠的基礎(chǔ)資料。

安寧河谷是四川省內(nèi)僅次于成都平原的第二大河谷平原。它地處世界聞名的攀西大裂谷中,具有復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和特殊的氣候特征。同時(shí)安寧河谷是一條斷裂谷,安寧河斷裂帶由此通過。前人對(duì)該區(qū)已經(jīng)做了大量艱苦的研究工作,該斷裂晚第四紀(jì)以來活動(dòng)性強(qiáng),尤其是在第四紀(jì)地質(zhì)、活動(dòng)構(gòu)造、地震活動(dòng)特征等方面都取得了非常豐碩的成果,已經(jīng)比較清晰地論述了川西安寧河地區(qū)活動(dòng)構(gòu)造的基本特征。其中最重要的研究成果就是獲得了關(guān)于安寧河斷裂帶的晚第四紀(jì)活動(dòng)定量數(shù)據(jù),同時(shí)對(duì)安寧河河谷階地、臺(tái)地的高度和形成時(shí)代取得了一些有意義的數(shù)據(jù),為該區(qū)晚第四紀(jì)以來的構(gòu)造活動(dòng)和演化奠定了良好的基礎(chǔ)。

但是,由于川西安寧河谷晚第四紀(jì)地層和地貌序列還未得到全面系統(tǒng)的研究,對(duì)晚第四紀(jì)以來的該區(qū)沉積物和微地貌的形成過程認(rèn)識(shí)不足,從而不可避免地導(dǎo)致了對(duì)邊界帶晚第四紀(jì)以來不同階段位移量和滑動(dòng)速率等定量數(shù)據(jù)在認(rèn)識(shí)上的偏差,故而影響到了對(duì)該區(qū)第四紀(jì)構(gòu)造演化的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)今的活動(dòng)構(gòu)造研究主要依據(jù)地貌面時(shí)代,根據(jù)野外微地貌特別是構(gòu)造地貌的研究,判斷構(gòu)造活動(dòng)的位移量,利用被錯(cuò)地貌面的時(shí)間來估算活動(dòng)速率(包括滑動(dòng)速率、抬升速率等),顯然,在沒有其它因素影響的情況下,這種技術(shù)途徑是可行的。但由于第四紀(jì)地層分布不穩(wěn)定,巖性變化極大,斷裂帶兩側(cè)難以找到明顯的“巖性標(biāo)志層”;谷地邊緣是一個(gè)陡的斜坡,在斷裂兩側(cè)對(duì)比難度較大;加上難以準(zhǔn)確測(cè)定各沉積層的絕對(duì)年齡,特別是現(xiàn)有的測(cè)年技術(shù)還難以準(zhǔn)確地獲得階地面、臺(tái)地面、洪積扇面等地貌面的形成年齡,從而可能切波分裂快波偏振方向與區(qū)域主壓應(yīng)力場方向平行或準(zhǔn)平行,符合EDA機(jī)理。香山、海原、固原和涇源4個(gè)臺(tái)的方向與寧夏南部的主要地震構(gòu)造走向大體一致,與該區(qū)最大主壓應(yīng)力方向基本垂直,可能由于中衛(wèi)—同心斷裂帶和海原斷裂帶這兩條活動(dòng)斷裂帶的存在使得這一地區(qū)的裂隙分布方向發(fā)生變化所致。

(5)寧夏南部的剪切波分裂慢波時(shí)間延遲普遍高于寧夏北部,表明寧夏南部地殼的各向異性程度及應(yīng)力場強(qiáng)度大于寧夏北部。

(6)中衛(wèi)臺(tái)和牛首山臺(tái)的剪切波分裂快波偏振優(yōu)勢(shì)方向在2008年出現(xiàn)了不同程度的偏轉(zhuǎn),同時(shí)慢剪切波時(shí)間延遲也出現(xiàn)了總體增大。認(rèn)為汶川8.0級(jí)地震發(fā)生前后寧夏地區(qū)的區(qū)域應(yīng)力場發(fā)生了一定變化,從而導(dǎo)致中衛(wèi)臺(tái)和牛首山臺(tái)得到的剪切波分裂參數(shù)出現(xiàn)變化。

(7)同心小震群的慢剪切波時(shí)間延遲較大,平均為寧夏地區(qū)其他臺(tái)站的2～6倍,為同一臺(tái)站的其他地震的2～3倍,由于觀測(cè)資料所限,對(duì)于這樣的結(jié)果目前還難以給出確切的解釋,分析認(rèn)為應(yīng)是應(yīng)力場變化的影響。

(8)對(duì)研究區(qū)地震危險(xiǎn)性的認(rèn)識(shí)表明,今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)六盤山斷裂帶及其鄰近地區(qū)地殼上地幔地震各向異性特征的研究。

寧夏地區(qū);地殼;上地幔;各向異性

P54;P315;

A;

10.3969/j.issn.0235-4975.2011.08.008

(作者電子信箱,馬禾青:m ahq111@yahoo.com.cn)