任俊杰徐錫偉Robert S.Yeats張世民中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所地殼動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100085中國(guó)地震局地質(zhì)研究所活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences, Oregon State University, Corvallis, OR , USA 97331

龍日壩斷裂帶晚第四紀(jì)滑動(dòng)速率和古地震復(fù)發(fā)行為

任俊杰1）徐錫偉2）Robert S.Yeats3）張世民1）
1）中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所地殼動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100085
2）中國(guó)地震局地質(zhì)研究所活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029
3）College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences, Oregon State University, Corvallis, OR , USA 97331

為了研究龍日壩斷裂帶在青藏高原東緣應(yīng)變分配中的作用和分析平行走滑斷裂帶是否會(huì)像2008年汶川8.0級(jí)地震造成兩條平行斷裂的共同破裂，開(kāi)展了龍日壩斷裂晚第四紀(jì)滑動(dòng)速率和古地震序列的詳細(xì)定量研究。野外調(diào)查表明，龍日壩斷裂帶位于龍門(mén)山以西約200 km，與龍門(mén)山斷裂帶大致平行，它由兩條近平行的斷裂（毛爾蓋斷裂和龍日曲斷裂）組成。其中毛爾蓋斷裂主要沿著毛爾蓋河和羊拱溝的北側(cè)基巖山坡展布，發(fā)育斷錯(cuò)山脊和斷錯(cuò)水系，其晚第四紀(jì)活動(dòng)表現(xiàn)為右旋走滑；龍日曲斷裂主要沿龍日曲河和雀兒登河北側(cè)山坡通過(guò)，發(fā)育斷錯(cuò)山脊和斷錯(cuò)山前洪積扇，形成顯著的斷錯(cuò)陡坎，表明該斷裂以右旋走滑為主，兼有向南東方向的逆沖作用。通過(guò)詳細(xì)的野外斷錯(cuò)地貌差分GPS測(cè)量獲得了斷裂上的位移量，并通過(guò)放射性碳和光釋光對(duì)地貌面年齡進(jìn)行厘定，結(jié)果表明毛爾蓋自～21 ka以來(lái)右旋滑動(dòng)速率為2.3±0.3 mm/a，而全新世以來(lái)的右旋滑動(dòng)速率為0.7±0.1 mm/a；而龍日曲斷裂自～18 ka以來(lái)右旋走滑速率為2.5±0.4 mm/a，全新世以來(lái)的右旋滑動(dòng)速率為1.4±0.3 mm/a，其垂直滑動(dòng)速率約為0.1～0.2 mm/a。這表明整個(gè)龍日壩斷裂帶晚更新世晚期至全新世滑動(dòng)速率約為7.5 mm/a，而全新世以來(lái)的滑動(dòng)速率約為2.1 mm/a，滑動(dòng)速率的降低可能與青藏高原向東運(yùn)動(dòng)的減慢有關(guān)。

通過(guò)開(kāi)挖探槽、放射性碳測(cè)年和古地震事件的OxCal建模，分別獲取毛爾蓋斷裂和龍日曲斷裂的古地震復(fù)發(fā)離逝。毛爾蓋斷裂上兩個(gè)探槽揭示的古地震事件時(shí)間相關(guān)性非常好，全新世以來(lái)共有三次古地震事件，分別發(fā)生在5170±80Cal BP、7100±70 Cal BP和8510±420 Cal BP，基于斷裂長(zhǎng)度和估算得到的同震水平位錯(cuò)量可計(jì)算出其震級(jí)為MW7.2～7.4；龍日曲斷裂上兩個(gè)探槽和兩個(gè)天然剖面揭示出晚第四紀(jì)晚期以來(lái)共有四次古地震事件，分別發(fā)生在5080±90Cal BP 、11100±380 Cal BP、13000±260 Cal BP和17830±530 Cal BP，基于斷裂長(zhǎng)度可估算得到震級(jí)為MW～7.4。從兩條斷裂上破裂圖像來(lái)看，最新一次事件可能造成了兩支斷裂的共同破裂，其震級(jí)為MW～7.6。而在最新事件之前，毛爾蓋斷裂和龍日曲斷裂表現(xiàn)為交替的活動(dòng)。如果把龍日壩斷裂帶中段作為一個(gè)整體來(lái)看，除了最新一次事件外，整個(gè)斷裂帶似乎符合約2000年復(fù)發(fā)間隔的準(zhǔn)周期復(fù)發(fā)特征。超過(guò)5000年的離逝時(shí)間和較高的滑動(dòng)速率，預(yù)示著龍日壩斷裂帶中段未來(lái)具有較高的大震危險(xiǎn)性。

青藏高原從中部以正東的方向向東運(yùn)動(dòng)，而在青藏高原東緣受到走向約NE60°龍日壩斷裂帶和龍門(mén)山斷裂帶的阻擋。來(lái)自青藏高原內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)一部分轉(zhuǎn)化為沿龍日壩斷裂帶上的右旋走滑，另一部分繼續(xù)向東南運(yùn)動(dòng)與剛性的四川盆地碰撞，相對(duì)較軟的龍門(mén)山次級(jí)塊體承擔(dān)了來(lái)自青藏高原內(nèi)部和四川盆地塊體的擠壓，導(dǎo)致了山體抬升和龍門(mén)山斷裂帶上的逆沖兼右旋走滑作用。與龍門(mén)山斷裂帶一樣，龍日壩斷裂帶的兩個(gè)分支斷裂交匯于深約20 km的滑脫面上。龍門(mén)山次級(jí)塊體在來(lái)自青藏高原內(nèi)部的向東的推擠和來(lái)自四川盆地北西向的擠壓，龍日壩斷裂上較陡的斷層傾角使得其主要承擔(dān)走滑運(yùn)動(dòng)，而龍門(mén)山斷裂帶較緩的斷層傾角使得其主要承擔(dān)逆沖作用。GPS速率和地質(zhì)學(xué)速率均表明龍門(mén)山斷裂帶在吸收青藏高原東緣變形中承擔(dān)重要的作用，但龍日壩斷裂帶也這個(gè)應(yīng)變分配過(guò)程中承擔(dān)著同等重要的作用。