李洋 吳德超
(成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院四川成都610059)
四川康定宋玉斷層構(gòu)造特征及活動(dòng)性分析
李洋吳德超
(成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院四川成都610059)
通過對康定宋玉斷層的實(shí)地考察的情況,詳細(xì)分析了斷層的活動(dòng)構(gòu)造表現(xiàn)特征,詳細(xì)闡述了康定宋玉斷層活動(dòng)構(gòu)造總體特征與構(gòu)造作用成因。研究表明,該斷裂帶總體走向NNW向延伸,其代表產(chǎn)狀為30~40°∠50~60°。北段稱宋玉斷裂,大致沿達(dá)云希溝延伸,南段稱夾賀斷裂,主體沿夾賀溝延伸,斷層帶長度約30余km。根據(jù)對擦痕、階步以及構(gòu)造透鏡體等構(gòu)造的研究,顯示該斷層為一逆斷層??刀ㄋ斡駭鄬踊顒?dòng)性不明顯,為中更新世斷層,中更新世后無明顯活動(dòng)性。
康定宋玉斷層構(gòu)造特征活動(dòng)性
康定宋玉斷層位處特提斯-喜馬拉雅造山系東緣的松潘-甘孜造山帶核心部位的雅江弧形地向斜構(gòu)造帶南部,它是一個(gè)中生代以來勞亞陸塊、羌塘-昌都陸塊及揚(yáng)子陸塊相互碰撞拼貼及長期陸內(nèi)會(huì)聚作用—包括巖石圈收縮作用、伸展作用、平移作用、推覆作用和分層折離作用,及其相伴隨的巖漿、變質(zhì)作用長期演化所形成的松潘-甘孜復(fù)雜造山帶內(nèi)部的二級構(gòu)造單元[1-4]。1:20萬資料分為主斷裂與支斷裂,二斷裂在馬河一帶交匯。經(jīng)過進(jìn)一步調(diào)查,筆者認(rèn)為不存在分支斷層,其展布也與其不完全相同。斷層北端起始于阿尼西附近,沿達(dá)云希溝向西南延伸至孜河、馬河,途徑宋玉,至夾賀溝一帶。斷層北中段發(fā)育在三疊系上統(tǒng)新都橋組(T3xd)和侏倭組(T3zh)中,在南部,斷層上下盤均發(fā)育于花崗閃長巖中。
1.1宋玉斷層的幾何學(xué)特征
宋玉斷層北端起始于阿尼西附近,沿達(dá)云希溝向西南延伸至孜河、馬河,途徑宋玉,至夾賀溝一帶,斷裂帶總體走向NNW向延伸,其代表產(chǎn)狀為30~40°∠50~60°。北段稱宋玉斷裂,大致沿達(dá)云希溝延伸,南段稱夾賀斷裂,主體沿夾賀溝延伸,斷層帶長度約30余km。
北段-宋玉斷層,在宋玉-蔡玉公路及孜河一帶可見良好露頭。
①在宋玉溝之字拐公路南,斷層發(fā)育于穿插有偉晶巖脈的侏倭組(T3zh)灰黑色變質(zhì)砂巖中,形成寬達(dá)八十余米的破碎帶;破碎帶強(qiáng)烈擠壓破碎主要集中在花崗偉晶巖脈中,由于受到擠壓作用,巖石顯得非常破裂,形成構(gòu)造破裂巖、構(gòu)造角礫巖和碎斑-碎粉巖帶,這些構(gòu)造巖在斷裂帶中相間分布,構(gòu)成強(qiáng)弱相間的變形帶。②蔡玉SW約2.5km公路旁,斷層露頭良好。主破裂帶2-3m,發(fā)育構(gòu)造角礫巖、碎斑巖、碎粉巖,巖石破碎,松散??傮w產(chǎn)狀60°∠75°。下盤影響帶3-5m,主要發(fā)育破劈理;上盤影響帶10余m,發(fā)育密集節(jié)理。③雅礱江右岸孜河鄉(xiāng)孜河橋一帶露頭良好。斷層沿孜河-馬河發(fā)育。斷層總體產(chǎn)狀50∠55°。斷層破碎帶10余米,影響帶數(shù)十米。主破碎帶大部分被孜河-馬河侵蝕。斷層帶中主要發(fā)育碎斑巖及碎粉巖,局部可見斷層泥。
1.2宋玉斷層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及變形特征
從野外實(shí)地地質(zhì)調(diào)查和綜合分析研究發(fā)現(xiàn),宋玉斷裂規(guī)模較大,變形強(qiáng)烈。斷裂帶內(nèi)部的巖石遭受強(qiáng)烈脆性變形,形成了一系列成分不同、類型不同、變形強(qiáng)度不同的脆性變形斷層巖。
①構(gòu)造破裂巖帶:是斷層帶中最主要的組成部分,也是構(gòu)造帶中的弱變形帶。由密集的劈理切割偉晶巖和變質(zhì)砂巖形成,角礫多呈透鏡狀,扁平狀平行主斷面呈平列狀或雁列狀排列,定向明顯;角礫邊緣為舒緩波狀的劈理所切割包繞;角礫含量約85~90%,角礫之間有少量的構(gòu)造角礫巖或碎斑、碎粉物質(zhì)充填。②構(gòu)造角礫巖帶:是斷層破碎帶中的中等強(qiáng)度變形帶。由密集的劈理切割偉晶巖和變質(zhì)砂巖形成,角礫多呈透鏡狀,呈平列狀或雁列狀排列,定向較為明顯;角礫含量約60~80%,角礫之間為碎斑、碎粉物質(zhì)充填。巖石顯得較為破碎、疏松,固結(jié)較差。③碎斑-碎粉巖帶:為斷層破碎帶中的強(qiáng)變形帶,帶中分布至少有4~5條,集中分布在與上下盤圍巖的邊界,單條寬約1.5m、向上逐漸變窄的碎斑-碎粉巖帶,帶中偉晶巖脈形成碎塊,甚至白色細(xì)粉,少量因淋濾而發(fā)生泥化。宋玉斷層在該處基本上順層發(fā)育,代表產(chǎn)狀為:30°∠35~40°。斷層與上下盤圍巖接觸界線清晰,顯示脆性變形特征。
1.3宋玉斷層的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征
①在碎斑-碎粉巖帶邊緣斷面上,上沖和斜沖擦痕、階步構(gòu)造發(fā)育,顯示逆沖和逆沖+左行走滑的兩種運(yùn)動(dòng)方式;除此之外,還常見有變質(zhì)砂巖透鏡體發(fā)育,透鏡體最大扁平面長軸與巖層成小角度相交,呈現(xiàn)出一定的逆斷層性質(zhì)。②南段―斷層向南在夾賀溝一帶,斷層走向北西,向南延出圖,斷層兩盤均為花崗閃長巖。斷層破碎帶上巖石普遍具擠壓破碎結(jié)構(gòu),如石英壓碎重結(jié)晶,長石雙晶紋彎曲,黑云母鱗片彎曲,石英等礦物有顯著波狀消光。而且斷層帶上有兩處溫泉出露。此斷層可能屬壓性斷裂。
圖1 宋玉斷層典型石英形貌
1.4宋玉斷層的動(dòng)力學(xué)分析
利用斷裂帶中斷層面以及斷層面上發(fā)育的擦痕二者之間的幾何關(guān)系進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,結(jié)果顯示,宋玉斷裂帶中段的最大擠壓應(yīng)力軸亦為近東西方向,近于垂直斷裂帶的走向,應(yīng)力軸傾角水平,其產(chǎn)狀為82°∠0°;拉張應(yīng)力軸近于直立,其產(chǎn)狀為355°∠86°;中間應(yīng)力軸近于水平,其產(chǎn)狀為177°∠2°。由此可以看出,宋玉斷裂帶是在近于垂直斷層走向方向的擠壓應(yīng)力的作用下,巖石經(jīng)強(qiáng)烈脆性剪切變形而形成的。
對宋玉斷層代表性的2個(gè)樣品進(jìn)行石英形貌掃描,雖其形貌類型較復(fù)雜,幾乎各個(gè)類型具有分布(圖1),但以橘皮狀、鱗片狀及苔蘚狀石英為主,但也可見一定量的貝殼狀石英。其中,貝殼狀石英(Ⅰ0型)占5.39%,次貝殼狀(Ⅰa型)石英占9.89%;桔皮狀石英(Ⅰb)37.36%;鱗片、苔蘚狀石英(Ⅱ)27.47%;鐘乳狀、蟲柱狀石英(Ⅲ)10.99%;窩穴狀、珊瑚狀石英(Ⅳ)8.79%(圖2)。說明斷層主要活動(dòng)時(shí)期為早-中更新世。
圖2 宋玉斷層石英形貌分布直方圖
對該斷裂5組斷層泥樣品ESR測年(表1),其最后一次活動(dòng)年齡介于13—23萬年之間,說明斷層無活動(dòng)性。
表1 康定宋玉斷層年齡測試
值得一提的是,2001年該區(qū)曾經(jīng)發(fā)生過5、6級地震,震中距宋玉斷層較近,但考慮到①并未在宋玉斷裂及其附件發(fā)現(xiàn)地表破裂及其同震位錯(cuò);②等震線呈SN向,與宋玉斷裂產(chǎn)狀不同;③該地區(qū)本底地震級別較高,可達(dá)5~6級;④宋玉斷裂長度30余km,誘發(fā)6級地震的可能性不大;⑤地震震源深度10余km,該深度不像宋玉斷裂所為。
綜上所述,2001年孜河地震應(yīng)該與宋玉斷裂無關(guān)。
通過對宋玉斷裂地質(zhì)、地貌、地震和地球物理等方面的調(diào)查和綜合研究發(fā)現(xiàn),宋玉斷裂為中更新世斷層,主要表現(xiàn)如下:
①斷錯(cuò)地貌標(biāo)志不發(fā)育,沿大渡河左岸發(fā)育,距達(dá)云希溝平面距離1.2-2.0km,但該斷裂帶通過處不存在差異性活動(dòng),衛(wèi)星像片上構(gòu)造形跡線形不明顯。②通過區(qū)域地?zé)岙惓7治?,地?zé)峄顒?dòng)主要受NE向、SN向構(gòu)造帶控制,除局部地區(qū)外,受SSW向的宋玉斷層控制的地?zé)岙惓O鄬^弱,同樣說明中更新世以來,宋玉斷層基本無活動(dòng)。③第四系地層中褶皺、斷裂不明顯。斷裂通過處,未見切割階地和第四系堆積物,而是被其覆蓋。在宋玉、蔡玉地區(qū),中更新世地層中斷層、節(jié)理、褶皺及擾動(dòng)等變形作用發(fā)育,同樣說明宋玉斷層的最后活動(dòng)時(shí)間為中更新世。④通過區(qū)域地震特征分析可知,沿宋玉斷裂呈帶狀分布的地震并不明顯,反映出宋玉斷層控制或誘發(fā)地震的能力較差,同樣也說明宋玉斷裂在全新世及近期活動(dòng)不強(qiáng)烈。⑤對宋玉斷裂斷層泥中的石英進(jìn)行形貌掃描,發(fā)現(xiàn)以橘皮狀、鱗片及苔蘚狀石英為主,說明斷層的主要活動(dòng)時(shí)期為早—中更新世。⑥宋玉斷裂斷層泥ESR測年為13—23萬年,說明斷層無活動(dòng)性。
(1)通過對康定宋玉斷層的實(shí)地考察的情況,詳細(xì)分析了斷層的活動(dòng)構(gòu)造表現(xiàn)特征,詳細(xì)闡述了康定宋玉斷層活動(dòng)構(gòu)造總體特征與構(gòu)造作用成因。研究表明,該斷裂帶總體走向NNW向延伸,其代表產(chǎn)狀為30~40°∠50~60°。北段稱宋玉斷裂,大致沿達(dá)云希溝延伸,南段稱夾賀斷裂,主體沿夾賀溝延伸,斷層帶長度約30余km。根據(jù)對擦痕、階步以及構(gòu)造透鏡體等構(gòu)造的研究,上沖和斜沖擦痕、階步構(gòu)造發(fā)育,顯示逆沖和逆沖+左行走滑的兩種運(yùn)動(dòng)方式;除此之外,還常見有變質(zhì)砂巖透鏡體發(fā)育,透鏡體平行斷面兩側(cè)的棱角鮮明,僅局部碎裂巖化;而垂直斷面兩側(cè)的被強(qiáng)烈磨蝕。透鏡體最大扁平面長軸與巖層成小角度相交,呈現(xiàn)出一定的逆斷層性質(zhì)。
(2)康定宋玉斷層的石英形貌掃描結(jié)果中,以橘皮狀和鱗片狀為主,占64.83%;斷層泥的ESR測年結(jié)果為13—23萬年,結(jié)合野外調(diào)查以及區(qū)域地震資料,確定康定宋玉斷層的最新活動(dòng)時(shí)間為早—中更新世,中更新世以后無明顯活動(dòng)性。
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[3]許志琴,候立瑋,王宗秀,等.中國松潘-甘孜造山帶的造山過程[M].北京:地質(zhì)出版社.1992,154-156.
[4]許志琴,張建新,徐惠芬,等.中國主要大陸山鏈韌性剪切帶及動(dòng)力學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社.1997,142.
TE347[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2015)-7-75-2
李洋,女,碩士,研究方向?yàn)闃?gòu)造地質(zhì)學(xué)方向研究。