川西安寧河斷裂帶晚第四紀地層地貌序列和構造活動性研究

程建武

(中國地震局地質研究所,北京 100029)

川西安寧河斷裂帶晚第四紀地層地貌序列和構造活動性研究

程建武

(中國地震局地質研究所,北京 100029)

本文以川西安寧河河谷第四紀沉積記錄和晚第四紀地表構造變形研究為基礎,借助孢粉分析、構造過程等諸多定量信息,試圖較深入地認識河谷階地成因及其塊體邊界斷裂的活動特征和強震活動特征,為進一步開展邊界斷裂動力學研究和強震預測提供詳實和可靠的基礎資料。

安寧河谷是四川省內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,具有復雜的地質構造和特殊的氣候特征。同時安寧河谷是一條斷裂谷,安寧河斷裂帶由此通過。前人對該區已經做了大量艱苦的研究工作,該斷裂晚第四紀以來活動性強,尤其是在第四紀地質、活動構造、地震活動特征等方面都取得了非常豐碩的成果,已經比較清晰地論述了川西安寧河地區活動構造的基本特征。其中最重要的研究成果就是獲得了關于安寧河斷裂帶的晚第四紀活動定量數據,同時對安寧河河谷階地、臺地的高度和形成時代取得了一些有意義的數據,為該區晚第四紀以來的構造活動和演化奠定了良好的基礎。

但是,由于川西安寧河谷晚第四紀地層和地貌序列還未得到全面系統的研究,對晚第四紀以來的該區沉積物和微地貌的形成過程認識不足,從而不可避免地導致了對邊界帶晚第四紀以來不同階段位移量和滑動速率等定量數據在認識上的偏差,故而影響到了對該區第四紀構造演化的認識。現今的活動構造研究主要依據地貌面時代,根據野外微地貌特別是構造地貌的研究,判斷構造活動的位移量,利用被錯地貌面的時間來估算活動速率(包括滑動速率、抬升速率等),顯然,在沒有其它因素影響的情況下,這種技術途徑是可行的。但由于第四紀地層分布不穩定,巖性變化極大,斷裂帶兩側難以找到明顯的“巖性標志層”;谷地邊緣是一個陡的斜坡,在斷裂兩側對比難度較大;加上難以準確測定各沉積層的絕對年齡,特別是現有的測年技術還難以準確地獲得階地面、臺地面、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域主壓應力場方向平行或準平行,符合EDA機理。香山、海原、固原和涇源4個臺的方向與寧夏南部的主要地震構造走向大體一致,與該區最大主壓應力方向基本垂直,可能由于中衛—同心斷裂帶和海原斷裂帶這兩條活動斷裂帶的存在使得這一地區的裂隙分布方向發生變化所致。

(5)寧夏南部的剪切波分裂慢波時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力場強度大于寧夏北部。

(6)中衛臺和牛首山臺的剪切波分裂快波偏振優勢方向在2008年出現了不同程度的偏轉,同時慢剪切波時間延遲也出現了總體增大。認為汶川8.0級地震發生前后寧夏地區的區域應力場發生了一定變化,從而導致中衛臺和牛首山臺得到的剪切波分裂參數出現變化。

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

(8)對研究區地震危險性的認識表明,今后應加強對六盤山斷裂帶及其鄰近地區地殼上地幔地震各向異性特征的研究。

寧夏地區;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)