常祖峰 周榮軍 安曉文 陳宇軍 周青云 李鑒林

1)云南省地震局，昆明 650041

2)四川省地震局，成都 610041

0 引言

2014年8月3日16時30分云南省魯?shù)榭h發(fā)生M6.5地震，震中位于龍頭山鎮(zhèn)(27.1°N，103.3°E)。地震造成云南省魯?shù)榭h、巧家縣、昭陽區(qū)、永善縣和會澤縣共計54個鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受不同程度破壞，受災(zāi)總面積(Ⅵ度以上地區(qū))＞10 000km2，致使617人死亡，112人失蹤，3 143人受傷，給國家和人民生命財產(chǎn)帶來了巨大損失，直接經(jīng)濟(jì)損失236億元。

魯?shù)檎饏^(qū)位于川滇塊體東側(cè)的涼山次級塊體南緣昭通－蓮峰斷裂帶內(nèi)，屬于青藏高原東緣南北地震帶的中南段，是中國大陸內(nèi)部地震活動最強(qiáng)的地區(qū)之一。昭通－蓮峰斷裂帶主要由昭通－魯?shù)?、蓮峰兩條NE向斷裂組成，是以擠壓逆沖為主的區(qū)域性大斷裂(圖1)，斷裂幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜(聞學(xué)澤等，2013)。斷裂帶附近歷史上曾發(fā)生多次強(qiáng)震和中強(qiáng)地震，在其與NW向馬邊－鹽津斷裂交會處，曾發(fā)生1917年大關(guān)級和1974年大關(guān)7.1級兩次強(qiáng)震，中強(qiáng)地震則如1948年彝良西5.8級地震、2003年魯?shù)?.0級和5.1級地震、2004年魯?shù)?.6級地震和2006年鹽津兩次5.1級地震等。2012年9月7日彝良5.6級、5.7級雙震和本次魯?shù)?.5級地震的發(fā)生(徐錫偉等，2014;許力生等，2014;劉成利等，2014)，可能預(yù)示著昭通－蓮峰斷裂帶所在的滇東北及其鄰近地區(qū)的地震活動正進(jìn)入一個新活躍期(非明倫等，2006;聞學(xué)澤等，2013)。因此，震區(qū)所處的構(gòu)造背景和孕震環(huán)境值得關(guān)注和研究，加強(qiáng)該地區(qū)斷裂活動性和地震構(gòu)造背景研究，將有助于評判滇東北和川滇交界地區(qū)的地震趨勢和地震危險性。

目前，對昭通－蓮峰斷裂帶的研究較少，研究程度較低。聞學(xué)澤等(2013)基于區(qū)域活動構(gòu)造與動力學(xué)、小震重新定位和震源機(jī)制解、歷史地震破裂區(qū)、GPS形變場等多學(xué)科信息綜合研究，重點(diǎn)從地震學(xué)和區(qū)域動力學(xué)等角度論述了昭通－蓮峰斷裂帶的危險性及其在活動塊體格架中的地位，認(rèn)為昭通－蓮峰斷裂帶是川滇－華南活動塊體邊界帶的一部分，也是大涼山次級活動塊體與相對穩(wěn)定的華南塊體之間的邊界帶;并認(rèn)為該斷裂帶存在發(fā)生強(qiáng)震、大震的中－長期背景。但目前關(guān)于斷裂活動程度和活動性等新構(gòu)造方面的研究報道很少。要搞清該地區(qū)的地震趨勢、孕震機(jī)制和地震構(gòu)造背景，尚需更進(jìn)一步、更詳細(xì)的地質(zhì)、地貌調(diào)查研究?；诖耍疚脑诙嗄暌巴饪疾斓幕A(chǔ)上，從第四紀(jì)地質(zhì)、地貌入手，著重闡述昭通－蓮峰斷裂帶重要組成部分——昭通－魯?shù)閿嗔训耐淼谒募o(jì)活動特征和最新活動的地質(zhì)地貌證據(jù)，繼而討論其在區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動中的作用和意義。

1 區(qū)域動力學(xué)背景

昭通－魯?shù)槟鏇_構(gòu)造帶位于青藏高原東南邊緣，其新構(gòu)造活動與青藏高原的形成演化和構(gòu)造變形過程密切相關(guān)。始新世以來印度板塊與歐亞板塊碰撞形成了世界屋脊——青藏高原。碰撞引起了高原內(nèi)部地殼縮短(＞1 500km)和快速隆升(Molnar et al.，1975;England et al.，1977，1986;Armijo et al.，1986)。隨著持續(xù)向北推擠運(yùn)動的青藏高原構(gòu)造變形過程不斷加強(qiáng)，高原物質(zhì)存在著向北推移、擠壓隆起和向周邊擠出的運(yùn)動分量和運(yùn)動圖像(馬宗晉等，2001;張家聲等，2003)，青藏高原的遠(yuǎn)程邊緣效應(yīng)也隨向北推擠運(yùn)動的持續(xù)而逐步顯著。塊體邊界近WE向斷裂由早期的逆沖擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)樽呋?，最終導(dǎo)致羌塘塊體、巴顏喀拉塊體和川滇菱形塊體向E和SE擠出逃逸(圖1)(李玶等，1975;闞榮舉等，1977;Tapponnier et al.，1982，1986，2001;Peltzer et al.，1988;Armijo et al.，1989;鐘大賚等，1996;Hodeges et al.，2001;張培震等，2003a，b;徐錫偉等，2003;張家聲等，2003;呂江寧等，2003;He et al.，2006)。巴顏喀拉塊體向東擠出和運(yùn)動，最終導(dǎo)致了龍門山斷裂帶的逆沖推覆運(yùn)動。受到華南塊體的阻擋，川滇菱形塊體向SE方向逃逸，并圍繞喜馬拉雅東構(gòu)造結(jié)順時針旋轉(zhuǎn)(Wang et al.，2001;張培震等，2003a，b;呂江寧等，2003;Zhang et al.，2004;喬學(xué)軍等，2004;Shen et al.，2005;王閻昭等，2008;何宏林等，2008)。它是高原物質(zhì)沿大型韌性走滑剪切帶向SE運(yùn)移時物質(zhì)與能量交換、傳遞的重要部位。川滇塊體的東邊界受甘孜－玉樹、鮮水河、安寧河、則木河、小江等斷裂帶控制，受塊體強(qiáng)烈的SSE向滑移的影響，該帶以左旋走滑為特征，具有較高的滑動速率，如鮮水河斷裂和小江斷裂滑動速率可達(dá)10～15mm/a(Allen et al.，1989;聞學(xué)澤，1990;李玶，1993;潘懋等，1994;唐文清等，2005;He et al.，2006，2008;熊探宇等，2010;郭曉虎等，2013)。

現(xiàn)代GPS觀測結(jié)果表明:經(jīng)過川滇塊體邊界——鮮水河－小江斷裂帶和巴顏喀拉邊界——龍門山斷裂帶后，這種向E和SE方向運(yùn)動圖像仍在延續(xù)，只是方向稍作改變，位移量級減小一些(張培震等，2002;Shen et al.，2005;聞學(xué)澤等，2013)。由于塊體變形響應(yīng)與能量交換傳遞，在川滇塊體東側(cè)形成了涼山次級活動塊體(聞學(xué)澤等，2013)。其東部邊界的 NNW向馬邊－鹽津斷裂帶表現(xiàn)出左旋走滑和擠壓逆沖的晚第四紀(jì)活動特征(張世民等，2005)，沿斷裂帶曾發(fā)生1216年馬湖7級地震、1917年大關(guān)級地震、1936年馬邊級地震、1974年大關(guān)7.1級地震等多次強(qiáng)震。該塊體西部邊界為近SN—NNW向的安寧河－則木河斷裂，該斷裂以左旋走滑為主，滑動速率4～7 mm/a(唐榮昌等，1993;何宏林等，2007;冉勇康等，2008)。涼山次級塊體內(nèi)部還發(fā)育近SN向的大涼山斷裂帶，由普雄河斷裂、交際河斷裂、布拖斷裂等多條斷裂構(gòu)成，主要表現(xiàn)為左旋走滑兼逆沖運(yùn)動(申旭輝等，2000;周榮軍等，2003;何宏林等，2008)，晚新生代以來位移量達(dá)13.5～15.5km，全新世滑動速率3～4 mm/a(周榮軍等，2003;陳長云等，2008;魏占玉等，2012)，在大涼山斷裂帶上有9次7級以上古地震事件發(fā)生(宋方敏等，2002)。以上表明涼山次級塊體是一個構(gòu)造活動和地震活動均較為強(qiáng)烈的活動塊體。新生代以來大涼山塊體新構(gòu)造活動不僅表現(xiàn)為大涼山等斷裂左旋走滑和逆沖運(yùn)動，還表現(xiàn)為軸向近SN向的褶皺縮短，其地殼縮短量為(10.9±1.6)km(陳長云等，2008)。昭通－魯?shù)閿嗔褞д挥跊錾酱渭壔顒訅K體向SE運(yùn)動前緣和前鋒位置，從活動塊體構(gòu)造部位上看，它處于重要的構(gòu)造變形部位，起著吸收和調(diào)節(jié)塊體SE向運(yùn)動的作用。

圖1 區(qū)域構(gòu)造格架分布與動力學(xué)背景(修改自聞學(xué)澤等，2011)Fig.1 Regional tectonic framework map and dynamics setting(adapted from WEN Xue-ze et al.，2011).

2 昭通－魯?shù)閿嗔褞淼谒募o(jì)活動特征

昭通－魯?shù)閿嗔褞е饕?條右階斜列的次級斷裂即昭通－魯?shù)?、灑漁河和龍樹斷裂組成(圖2)，幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜?？傮w走向40°～60°，灑漁河和龍樹斷裂傾向SE，昭通－魯?shù)閿嗔褍A向NW，傾向相反，共同構(gòu)成逆沖兼有右旋走滑分量的花狀逆沖斷裂系。這些NE向斷裂與區(qū)域褶皺軸向基本一致，是古華鎣山褶皺構(gòu)造帶的重要組成部分。航、衛(wèi)片影像上，線性影像特征清晰。沿斷裂發(fā)育昭通、魯?shù)榈刃律璧兀瑪噱e的最新地層為上更新統(tǒng)—全新統(tǒng)，表明該斷裂帶在晚第四紀(jì)具有新活動特征。其間穿插發(fā)育一些規(guī)模較小的NW向斷裂，其中規(guī)模最大的是包谷垴－小河斷裂。這些NW向斷裂是與NE向斷裂配套的共軛斷裂，有的同樣表現(xiàn)出晚第四紀(jì)活動特征。

圖2 昭通－魯?shù)閿嗔褞Ъ班弲^(qū)地震構(gòu)造圖Fig.2 Seismotectonic map of Zhaotong-Ludian Fault zone and its vicinity.

2.1 昭通－魯?shù)閿嗔?/h3>

該斷裂南起牛欄江邊光明村，向NE經(jīng)由魯?shù)?、昭通、北閘鎮(zhèn)、盤河，止于白巖腳一帶，總長約130km。走向30°～40°，傾向NW，局部傾向SE，傾角30°～50°。

地貌上，沿斷裂表現(xiàn)為深大而平直的溝谷，定向排列的斷層三角面、斷層陡坎等。光明村在全新世坡、洪積層中發(fā)育NE向斷層(圖3a，b)，斷面上斜向擦痕明顯，側(cè)伏角60°左右，側(cè)伏向130°(圖3c)，該處表現(xiàn)為斷層槽谷等負(fù)地形地貌(圖3d)。

在昭通盆地塘房村見斷層發(fā)育于上新統(tǒng)和第四系坡洪積層中(圖4)，具明顯的逆沖性質(zhì)，中更新世礫石層垂直位錯約0.8m。斷層面發(fā)育0.1～0.3cm厚的斷層泥，質(zhì)軟，粘手。斷層面擦痕清晰，擦痕側(cè)伏角約65°，側(cè)伏向120°，顯示逆沖兼具走滑特征。④和②層中細(xì)粒物質(zhì)光釋光(OSL)年齡測定結(jié)果分別為(167.4±65.3)ka和(82.6±6.3)ka，表明中－晚更新世以來該斷層有過明顯活動。

圖3 昭通－魯?shù)閿嗔褦鄬拥孛布暗谒募o(jì)斷層剖面Fig.3 The fault landforms and Quaternary fault profiles along the Zhaotong-Ludian Fault.

圖4 塘房村斷層剖面Fig.4 Cross section of the fault at Tangfang Village.

北閘鎮(zhèn)新華水泥廠小河Ⅱ級階地上見斷層發(fā)育(圖5)，斷層產(chǎn)狀分別為25°/SE∠48°和20°/SE∠65°。階地上部砂土層光釋光(OSL)年齡為距今(23.4±1.8)ka，表明斷層在晚更新世晚期有過活動。

北閘鎮(zhèn)北巖腳村Ⅱ級階地上，因斷層強(qiáng)烈的擠壓逆沖礫石層陡立，沿斷層面礫石產(chǎn)生定向排列。斷層穿過巖腳村后沿NE向延伸。沿斷層露頭位置追蹤，發(fā)現(xiàn)斷層沿線2條小溪發(fā)生同步右旋位錯，位錯量分別為30m和40m，同時山脊也同步位錯30～40m。據(jù)斷層活動跡象和露頭位置分析，這種右旋位錯應(yīng)該是斷層最新活動的結(jié)果。

綜上所述，昭通－魯?shù)閿嗔言谕砀率馈率辣憩F(xiàn)出明顯的活動跡象，屬于晚第四紀(jì)活動斷裂，其運(yùn)動性質(zhì)以擠壓逆沖運(yùn)動為主兼有右旋走滑分量。這種逆沖運(yùn)動還表現(xiàn)在盆地邊

緣上新世及早－中更新世地層的掀斜和軸向NE的褶曲①云南省地質(zhì)局，1980，1/20萬魯?shù)榉鶇^(qū)域水文地質(zhì)普查報告。，反映出新構(gòu)造運(yùn)動以來整體區(qū)域處于擠壓狀態(tài)，也從側(cè)面反映了上新世以來斷層逆沖運(yùn)動的持續(xù)性和長期性。

2.2 灑漁河斷裂

位于昭通－魯?shù)榕璧匾晕?，基本上沿灑漁河展布，走向NE，傾SE，傾角60°～80°，全長55km。基巖斷裂主要發(fā)育在泥盆系、石炭系和二疊系中。晚新生代以來，斷裂對靖安等第四紀(jì)盆地和灑漁河河谷發(fā)育有著明顯的控制作用，地貌上沿斷裂表現(xiàn)為平直而狹長的斷層槽地。

大橋邊西南可見斷層斷錯了上新統(tǒng)、中－上更新統(tǒng)各套地層(圖6)。古土壤層與中更新統(tǒng)網(wǎng)狀紅土性狀類似，根據(jù)上下層關(guān)系暫定為中更新統(tǒng)。逆沖擠壓運(yùn)動特征明顯，沿斷層面發(fā)育碎裂巖、擠壓片理化帶，下盤上新世－上更新世地層形成褶曲。

圖5 北閘鎮(zhèn)新華水泥廠斷層剖面(a)和照片(b)Fig.5 Cross section and photo of the fault at Xinhua Cement Plant of Beizha Town.

圖6 大橋邊西南斷層剖面Fig.6 Cross section of the fault，southwest of Daqiaobian Village.

在灑漁鄉(xiāng)三臺村見斷層發(fā)育在灑漁河Ⅲ級階地上(圖7)，斷層產(chǎn)狀為50°/NW∠75°，斷層面兩側(cè)地層松散，斷層將砂層透鏡體斷錯30cm，斷面清晰，但未斷錯頂部全新世土壤層。被錯砂層熱釋光年齡(TL)為距今(45.85±6.44)ka，表明斷裂在晚更新世中期以來有過活動。此斷層露頭剖面顯示了正斷層運(yùn)動性質(zhì)，它是在主斷層向SE逆沖運(yùn)動的后緣產(chǎn)生的反向正斷層，反映了該斷裂的最新活動。

沿斷裂追蹤，靖安附近可見平直而寬闊的斷層槽地發(fā)育，但未發(fā)現(xiàn)全新世活動跡象。附近灑漁河Ⅲ級階地礫石層受斷裂擠壓運(yùn)動影響出現(xiàn)傾斜，傾角30°左右。沿斷裂靖安以北7km處曾發(fā)生1948年5.8級地震。綜合斷層地貌特征、斷錯地層時代及上覆地層關(guān)系分析認(rèn)為，灑漁河斷裂是一條晚更新世活動斷裂，全新世以來無明顯活動跡象。

2.3 龍樹斷裂

作為昭通－魯?shù)閿嗔褞е匾种В瑯?gòu)成昭通－魯?shù)閿嗔褞У姆聪蚰鏇_斷層(聞學(xué)澤等，2013)，主要展布于龍樹、龍頭山、鉛廠一線，全長約90km。總體走向35°～40°，龍頭山以北斷裂走向NNE，傾向SE，傾角＞50°。斷裂SE盤向NW盤逆沖，顯壓扭性。沿斷裂帶巖石多擠壓破碎，局部地段巖層倒轉(zhuǎn)、扭曲劇烈，同時發(fā)育配套的NW向橫向斷層。

斷裂沿線一些山脊被右旋斷錯，形成一系列斷層槽谷等負(fù)地形地貌。在龍樹村附近龍樹河Ⅰ級階地上發(fā)現(xiàn)斷層陡坎，陡坎呈40°方向延伸，坎高0.5～2.0m，陡坎之下為低洼地形，沉積一套灰黑色的淤泥。橫跨該斷層陡坎開挖了一探槽(圖8，9)，探槽長4～5m，深0.5～1.5m。探槽揭露的地層如下:①褐色、深褐色砂土層;②土黃色砂層，可見較多小礫石;③土黃色砂層，含小礫石及淤泥團(tuán)塊;④暗褐色砂層，含較多淤泥團(tuán)塊;⑤暗灰、黑色淤泥層;⑥土黃色砂層，含小礫石。

圖7 三臺村第四紀(jì)斷層剖面素描(a)及照片(b)Fig.7 Cross section and photo of the fault at Santai Village.

8 龍樹一帶斷層地貌(底圖為google earth影像)Fig.8 The fault landform nearby Longshu Village(reproduced from Google Earth).

圖9 龍樹村探槽照片(a)及剖面(b)Fig.9 Cross section and photo of the exploratory trench at Longshu Village.

在探槽中見多條斷層發(fā)育，斷層產(chǎn)狀分別為:F140°/SE∠80°、F240°/SE∠80°、F345°/NW∠85°、F440°/SE∠78°、F540°/NW∠85°、F640°/SE∠87°。根據(jù)區(qū)域測年資料(計鳳桔等，2000)，金沙江一級支流Ⅰ級階地年齡一般在(4.5～11)ka BP，Ⅱ級階地的堆積年齡為 (9～22)ka BP。由此推測，這些斷層錯斷地層的年齡估計為數(shù)千年，表明龍樹斷裂在全新世有活動跡象。

小黑箐南公路邊見昭通斷裂主斷層剖面出露(圖10)，地貌上為山前較高一級洪積臺地。該剖面主要發(fā)育2條斷面，其中斷面F1表現(xiàn)為二疊系峨眉山玄武巖(層①)逆沖于第四系砂礫石層(層②)之上，斷層產(chǎn)狀為18°/NW∠65°。斷面F2表現(xiàn)為二疊系峨眉山玄武巖(層①)逆沖到第四系褐色砂礫石層之上(層②)，斷層產(chǎn)狀為42°/NW∠43°，斷層帶附近礫石呈定向排列。層③砂礫石層含有灰白色透鏡體狀砂礫石層(層④)和褐色砂土層條帶狀夾層(層③)，上覆層為褐色砂土層(層⑤)，F(xiàn)1和F2均未斷錯層⑤。

圖10 小黑箐村斷層剖面Fig.10 Cross section of the fault at Xiaoheiqing Village.

小黑箐村東水庫邊見NW向次級斷層剖面，地貌上為小黑箐山前第四紀(jì)盆地內(nèi)。該剖面發(fā)育多條斷面，斷裂走向主要呈NW向，斷層間形成楔狀充填體，該層14C年代樣品的測試結(jié)果為(22 445±309)a BP，表明斷裂晚更新世晚期以來仍存在著新活動。它們應(yīng)為昭通斷裂向盆地逆沖推覆過程、盆地內(nèi)部所衍生的次級斷裂。

沿斷裂向南龍頭山—鉛廠一線，沿斷裂斷層地貌仍然清晰，主要表現(xiàn)為平直的斷層槽谷以及槽谷中定向排列的三角面等地貌，沿斷裂發(fā)育近百米寬斷層破碎帶。在鉛廠附近公路邊見斷層斷錯了晚更新世冰磧物。由于沒有找到全新世活動的證據(jù)，暫時將該段最新活動時代定位于晚更新世。

綜合以上分析認(rèn)為，龍樹斷裂晚更新世—全新世表現(xiàn)出明顯的活動跡象。

此次魯?shù)镸S6.5地震宏觀震中(龍頭山鎮(zhèn))附近，地震形成了1條NE走向的地裂縫(圖11)。地裂縫走向60°，平直而連續(xù)性強(qiáng)(圖11a，b)，穿過了一條小河繼續(xù)延伸，切穿不同建筑物，總長＞100m。圖11c所示，地裂縫具有明顯的逆沖特征，從花壇圍墻高度判斷錯距達(dá)15cm(即圖11a局部放大)。在地裂縫延長線上，龍頭山鎮(zhèn)房屋倒塌最為嚴(yán)重，且呈線性排列(圖11d)。

2.4 包谷垴－小河斷裂

包谷垴－小河斷裂是與NE向的昭通－魯?shù)閿嗔褞嗯涮椎拇渭墧嗔癣僭颇鲜〉刭|(zhì)局，1978，1/20萬魯?shù)榉鶇^(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告。，走向330°，由數(shù)條斷續(xù)展布的斷層組成。SE起于包谷垴以北的月亮山一帶，向NW經(jīng)龍頭山、樂紅、小河、滿天星，止于東坪一帶，總長約40km。

斷裂斷錯了寒武系至二疊系等各地層單元。沿斷裂表現(xiàn)為斷層埡口、斷層槽地等斷層地貌，如龍門山—翠屏一線沿斷裂表現(xiàn)為較為平直的斷層槽地，衛(wèi)星影像上其線性特征也較為清晰(圖12)。

翠屏村見斷層破碎帶寬約80m，以斷層角礫巖為主，斷面擦痕清晰，其側(cè)伏角約30°，側(cè)伏向340°，指示斷裂具有走滑兼逆沖性質(zhì)。翠屏以北，斷裂沿線發(fā)育坡中谷(圖13a)地貌，顯示出新活動跡象。在龍頭山鎮(zhèn)可見山脊左旋位錯約30m(圖13b)。該斷裂除了具有逆沖性質(zhì)外，兼有左旋走滑分量。

圖11 龍頭山鎮(zhèn)NE向地裂縫與地形反坎Fig.11 The NE-trending fissures and the reverse scarp landform at Longtoushan Town.

圖12 龍頭山－翠屏斷層線性影像特征(據(jù)Google earth)Fig.12 The linear feature of the fault from Longtoushan to Cuiping on satellite image(Satellite image is from Google Earth).

圖13 包谷垴－小河斷裂斷層地貌Fig.13 The fault landforms from Baogunao to Xiaohe.

魯?shù)?.5級地震發(fā)生在NE向斷裂與NW向斷裂交會部位。震后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，光明村東南發(fā)育多條長度不等的NW向(290°)地裂縫，且它們正好位于包谷垴－小河斷裂露頭的延長線上。在光明大凹子村出現(xiàn)地形反坎，坎高10～25cm(圖14)。這些地裂縫和地形反坎應(yīng)是斷裂活動引起的地表形變。魯?shù)?.5級地震發(fā)生后，其余震分布呈NNW向展布，與該斷裂走向基本一致。綜合地貌、地震活動等分析認(rèn)為，該斷裂局部地段為晚更新世活動。

除了包谷垴－小河斷裂和上述龍樹斷裂上發(fā)育的橫向(NW向)斷層外，在NE向昭通－魯?shù)閿嗔褞仙杏卸嗵嶯W向斷層發(fā)育，并表現(xiàn)出晚第四紀(jì)活動特征。如在昭通盆地北側(cè)小過山洞附近見多條NW向斷層發(fā)育于早更新世—晚更新世礫石層中(圖15)。斷層具有明顯的逆沖性質(zhì)。斷層面發(fā)育灰色斷層泥和礫石定向排列現(xiàn)象，構(gòu)造變形強(qiáng)烈。

3 構(gòu)造意義討論

2014年8月3日地震后不久，許多學(xué)者根據(jù)余震分布特征、震源機(jī)制解以及地震烈度等震線長軸方向等諸多方面探討了此次魯?shù)?.5級地震的發(fā)震構(gòu)造，認(rèn)為發(fā)震斷層為NNW向包谷垴－小河斷裂(徐錫偉等，2014;劉成利等，2014;徐濤等，2014)。但日后余震的NNW和NEE兩個方向延伸的非線性分布也使人注意到此次地震發(fā)震(孕震)構(gòu)造的復(fù)雜性，基于平面斷層的震源過程反演結(jié)果不能很好地解釋有些臺站的觀測波形(許力生等，2014)。徐濤等(2014)和劉成利等(2014)注意到，發(fā)震構(gòu)造可能與昭通－魯?shù)閿嗔褳橐粚曹棓嗔?，其主震可能發(fā)生在一個共軛斷層系上。據(jù)輻射能量的方向性特征和視震源時間函數(shù)隨方位的變化規(guī)律研究成果，許力生等(2014)認(rèn)為，魯?shù)镸S6.5地震的震源不是一個單一的平面斷層，而是由相互交叉的2個斷層構(gòu)成，破裂開始于NE向展布的斷層，結(jié)束于NW向展布的斷層。這些研究成果有助于人們分析地震破裂過程，對分析和深入理解發(fā)震機(jī)理起到了很好的啟示和推動作用。

圖14 光明村NW向地裂縫與地形反坎Fig.14 The NW-trending fissures and the reverse scarp landform.

野外地質(zhì)考察表明，不僅在震區(qū)出現(xiàn)了NW向(290°為主)地表形變跡象(圖14)，更為重要的是在宏觀震中龍頭山鎮(zhèn)出現(xiàn)了NE向(60°)展布的地表形變(圖11)，后者長度較長，不受地形影響，切穿不同建筑物，且在其延長線上房屋倒塌嚴(yán)重，因此，也許此次地震破裂過程也包括了NE向的昭通－魯?shù)閿嗔训幕顒印８鶕?jù)上述斷裂活動性的論述可知，該地區(qū)主要的活動構(gòu)造是NE向的昭通－魯?shù)閿嗔褞Ш团c之相交的NW向斷裂，所以，就活動構(gòu)造背景和孕震環(huán)境而言，此次的孕震(發(fā)震)構(gòu)造可能是昭通－魯?shù)閿嗔褞А?/p>

圖15 小過山洞村斷層剖面Fig.15 Cross section of the fault at Xaioguoshandong Village.

上文述及，經(jīng)過巴顏喀拉塊體邊界——龍門山斷裂帶后，青藏高原東部塊體SE方向運(yùn)動圖像仍在延續(xù)，由于塊體變形響應(yīng)與能量交換傳遞，在川滇塊體東側(cè)形成了涼山次級活動塊體(聞學(xué)澤等，2013)，它是一個構(gòu)造活動和地震活動均較為強(qiáng)烈的活動塊體。大涼山塊體新構(gòu)造活動不僅表現(xiàn)為大涼山等斷裂左旋走滑和逆沖運(yùn)動，還表現(xiàn)為近SN向的褶皺縮短，而昭通－魯?shù)閿嗔褞д挥跊錾酱渭壔顒訅K體SE向運(yùn)動的前緣部位。陳石等(2014)基于3維重力反演技術(shù)得到了魯?shù)?.5級地震震源區(qū)及周邊的3維密度結(jié)構(gòu)，表明震源區(qū)南北兩側(cè)塊體運(yùn)動受到昭通－魯?shù)閿嗔巡煌潭茸韪簦@從側(cè)面印證了該斷裂帶在塊體運(yùn)動中的作用和應(yīng)變積累效應(yīng)。因此，從活動塊體構(gòu)造部位上看，昭通－魯?shù)閿嗔褞幱谥匾臉?gòu)造變形部位，起著吸收和調(diào)節(jié)涼山次級活動塊體SE向運(yùn)動的作用。從區(qū)域構(gòu)造部位和運(yùn)動特征分析，昭通－魯?shù)閿嗔褞е跊錾酱渭墘K體，正如龍門山斷裂帶之于巴顏喀拉塊體。2008年汶川8.0級地震和2013年蘆山7.0地震是巴顏喀拉塊體邊界——龍門山斷裂帶活動的結(jié)果，而此次魯?shù)?.5級地震是涼山塊體邊界——昭通－魯?shù)閿嗔褞Щ顒拥慕Y(jié)果，從地震活動角度看，魯?shù)榈卣鹬谡淹ǎ數(shù)閿嗔褞В玢氪ǖ卣?、蘆山地震之于龍門山斷裂帶。問題是，如果汶川8.0級地震代表了龍門山斷裂帶潛在震級上限的話，那么魯?shù)?.5級地震能否代表昭通－魯?shù)閿嗔褞У臐撛谡鸺壣舷弈?據(jù)大關(guān)7.1級歷史地震震例和近期研究成果分析(聞學(xué)澤等，2013;徐錫偉等，2014;徐濤等，2014)，6.5級地震應(yīng)該不能代表該斷裂帶震級上限，意味著在涼山活動塊體南緣會有更大的應(yīng)變積累，該地區(qū)未來具有發(fā)生更大地震的可能。

4 結(jié)論

昭通－魯?shù)閿嗔褞е饕烧淹ǎ數(shù)?、灑漁河和龍樹3條右階斜列的斷裂組成?？傮w走向40°～60°，傾向SE或NW，傾角35°～70°，構(gòu)成幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜的逆沖斷裂系。沿斷裂發(fā)育了昭通、魯?shù)榈刃律璧?，斷層地貌清晰，斷錯的最新地層為上更新統(tǒng)—全新統(tǒng)，表明其在晚第四紀(jì)具有新活動，運(yùn)動性質(zhì)以擠壓逆沖運(yùn)動為主兼有右旋走滑分量。在其間穿插發(fā)育的一些規(guī)模較小的NW向斷裂同樣表現(xiàn)出晚第四紀(jì)活動特征。在2014年魯?shù)镸6.5地震震區(qū)產(chǎn)生了NE和NW向地裂縫以及地形反坎等地表形變，與NE和NW向斷裂展布基本一致。

昭通－魯?shù)槟鏇_構(gòu)造帶位于青藏高原東南邊緣，其新構(gòu)造活動與青藏高原的形成演化過程密切相關(guān)。始新世以來印度板塊與歐亞板塊碰撞導(dǎo)致了青藏高原形成和快速隆升，隨著向北推擠運(yùn)動的持續(xù)，最終導(dǎo)致青藏高原東部邊緣塊體向E和SE擠出。經(jīng)過川滇塊體邊界和巴顏喀拉邊界后，這種SE方向運(yùn)動圖像仍在延續(xù)。由于塊體遠(yuǎn)程變形響應(yīng)與能量交換傳遞，在川滇塊體東側(cè)形成了涼山次級活動塊體。涼山次級塊體新構(gòu)造活動不僅表現(xiàn)在塊體內(nèi)部和邊緣斷裂的左旋滑動和逆沖運(yùn)動，還表現(xiàn)為軸向近SN向的褶皺縮短。昭通－魯?shù)閿嗔褞д挥跊錾酱渭壔顒訅K體向SE運(yùn)動的前緣部位，該斷裂帶活動和構(gòu)造變形的動力來源主要來自涼山次級塊體SE向運(yùn)動。它獨(dú)特的地理位置和復(fù)雜的斷裂幾何結(jié)構(gòu)成為涼山次級塊體構(gòu)造變形的主要承載體之一，吸收、調(diào)節(jié)塊體SE向運(yùn)動應(yīng)變，并構(gòu)成了涼山次級活動塊體的南部邊界。因此，從區(qū)域構(gòu)造部位和運(yùn)動特征分析，昭通－魯?shù)閿嗔褞е跊錾酱渭墘K體，正如龍門山斷裂帶之于巴顏喀拉塊體;從地震活動角度看，魯?shù)榈卣鹬谡淹ǎ數(shù)閿嗔褞В玢氪ǖ卣?、蘆山地震之于龍門山斷裂帶。由于涼山次級活動塊體的存在和昭通－魯?shù)閿嗔褞У幕顒?，華南塊體的西北邊界應(yīng)以昭通－魯?shù)閿嗔褞榻?。該斷裂帶在活動塊體邊界和區(qū)域構(gòu)造格架劃分上具有重要的構(gòu)造意義，同時也是滇東北地區(qū)重要的地震構(gòu)造。