耿達—隴東斷裂地質地貌調查及活動性探討

王明明，馬 超，李大虎，湯才成，黃成程

(1.四川省地震局工程地震研究院，四川 成都 610041； 2.四川賽思特科技有限責任公司，四川 成都 610041)

耿達—隴東斷裂地質地貌調查及活動性探討

王明明1,2，馬 超1，李大虎1，湯才成2，黃成程2

(1.四川省地震局工程地震研究院，四川 成都 610041； 2.四川賽思特科技有限責任公司，四川 成都 610041)

2013年蘆山M7.0級地震發生后，龍門山斷裂帶南段的地震活動性及發震能力受到了廣泛關注。通過野外調查和地球物理探測，對龍門山斷裂帶南段的后山斷裂即耿達—隴東斷裂的活動特征進行了調查，研究結果顯示，耿達—隴東斷裂線性特征較差，斷層形跡模糊，斷錯地貌不甚發育，僅見到寬約60 m的斷層破碎帶，斷裂活動性較弱，在耿達鄉斷層未斷錯河流的T3級階地，因此推斷該斷裂為早—中更新世活動斷裂。

龍門山斷裂帶；耿達—隴東斷裂；斷裂活動性

龍門山推覆構造帶作為巴顏喀拉地塊向東運動的邊界斷裂有著較強的活動強度，但歷史地震記載較少。汶川地震發生之前，歷史記載及現代儀器記錄表明龍門山斷裂帶只發生過5次6級以上強震，分別是1970年2月24日大邑西6.3級、1958年2月8日北川6級、1941年寶興西6級、1657年4月21日汶川6級和1327年天全西≥6級地震，沒有記錄到7級以上地震的發生。這種水平較低的地震活動，使得我們在汶川地震之前對龍門山斷裂帶的發震能力缺乏足夠的認識。

隨著2008年汶川Mw7.9地震的發生，龍門山斷裂帶地震活動開始變得活躍。汶川地震形成240 km逆斷層型地震地表破裂帶，最大同震垂直位移達8.6±0.5 m，最大右旋走滑位移達4.9±0.4 m，同震地殼縮短量7 m左右，并伴有多次強余震，6級以上余震8次[1-2]。2013年4月20日蘆山7.0級地震，是繼2008年汶川8.0級特大地震近5年后龍門山斷裂帶上又一次破壞性地震，震中位于龍門山推覆構造帶南段蘆山縣境內，與發生在龍門山推覆構造帶中段的汶川地震起始破裂點或震中相距約85 km[3-4]。

2013年蘆山地震與2008年汶川地震破裂一起反映出青藏高原中東部巴顏喀拉塊體向東偏南的塊體運動，在龍門山附近受到華南塊體強烈阻擋，出現地殼縮短和龍門山體隆升現象；巴顏喀拉塊體東向偏南運動引起了自1997年可可西里無人區瑪尼Mw7.6級地震以來中國大陸地區絕大部分Mw≥6.5級地震在巴顏喀拉塊體邊界斷裂帶上的群集[5-6]，其NW向邊界斷裂左旋走滑運動和東南邊界NE向斷裂擠壓縮短顯示出巴顏喀拉塊體確實存在向東偏南的整體運動，2008年汶川地震和2013年蘆山地震的震源破裂以逆斷層錯動為主，是巴顏喀拉塊體向東偏南運動在龍門山推覆構造帶附近與穩定的華南塊體碰撞、擠壓引起地殼縮短的產物[4,7-8]。

汶川地震的發生使得我們對龍門山斷裂的發震能力有了重新認識，而2013年蘆山M7.0地震發生在龍門山斷裂帶南段前山斷裂即雙石—大川斷裂附近，使得龍門山斷裂帶南段的活動性受到廣泛的關注。耿達—隴東斷裂是龍門山斷裂帶南段的后山斷裂，本文通過對耿達—隴東斷裂進行野外調查，以及對斷層破碎帶的鑒定及斷錯地貌的識別，對耿達—隴東斷裂的運動特征進行了探討。對龍門山斷裂帶南段后山斷裂即耿達—隴東斷裂的運動特征和活動性的研究，不僅對龍門山斷裂帶南段的地震危險性評估提供支撐材料，還有助于理解巴顏喀拉地塊的運動方式及大地震的孕育和發生。

1 區域構造背景

龍門山推覆構造帶是巴顏喀拉地塊東側的邊界斷裂，長約500 km，寬30～50 km，其斷層滑動以逆沖為主，兼具右旋走滑分量。在青藏高原持續隆升并整體向北—東擠出的構造背景下，巴顏喀拉地塊沿著龍門山推覆構造帶向東擠向規模巨大且相對穩定的華南地塊，由西向東的順序，龍門山斷裂帶主要包含后山斷裂、中央斷裂、前山斷裂和山前隱伏斷裂，這些斷裂呈疊瓦狀展布。汶川地震的發生，使得我們對龍門山斷裂帶的分段有了新的劃分標準，主要是將汶川地震地表破裂段定義為中段、兩側分別為北東段和南段。龍門山斷裂帶南段也分為后山斷裂、中央斷裂和前山斷裂，分別為耿達—隴東斷裂、鹽井—五龍斷裂和大川—雙石斷裂，三支斷裂近平行展布(參見圖1)。本文討論的主要是龍門山斷裂帶南段的后山斷裂，也稱耿達—隴東斷裂，南起瀘定以東，向北經隴東、紅路，至耿達，全長170 km左右，走向N45°E，傾向北西，斷裂的南段構成了元古界閃長巖與泥盆系灰巖地層的分界，中段發育于泥盆系地層中，北段構成了奧陶系與泥盆系的分界，其中老地層逆沖于新地層之上，斷裂沿線存在糜棱巖、流劈理、片理等結構。

圖1 區域地震構造

2 耿達—隴東斷裂地質地貌調查

龍門山斷裂帶南段的耿達—隴東斷裂沿線斷裂形跡較為模糊，前人對該斷裂的研究較少，從航片和高分辨率的衛片上，均沒見到明顯的線性地貌。由于耿達—隴東斷裂沿線海拔較高，地貌屬中高山深切割區，第四紀盆地與地層不發育，斷裂主要展布在大山深處，植被茂密，沒有較好的斷層露頭，在這樣的條件下，主要通過對斷裂與大的河流、沖溝交匯位置的重點調查，對耿達—隴東斷裂的幾何展布、運動特征等進行探討。

2.1 若碧村觀察點

耿達—隴東斷裂在交子坪溝溝口附近通過寶興西河，斷裂在該處沒有明顯斷層地貌發育，在山體出露的基巖露頭顯示有斷層通過的跡象(參見圖2-3)，斷層破碎帶寬約60 m。由于耿達—隴東斷裂活動性較弱，斷層地貌不發育，為確定該斷裂的位置及活動性，我們在斷裂通過附近的若碧村河流T1階地布設了淺層地震測線(參見圖4)。

圖2 若碧村附近斷層地貌(鏡向SW)

圖3 隴東鎮交子坪西河右岸斷層剖面

圖4 若碧村附近物探測線布置示意圖

該測線經處理后獲得的疊加時間剖面信噪比較高(參見圖5)，主要發育的波同相軸為P1波組，出現在雙程反射時50 ms附近，推測為基巖頂層發射波。該反射波組整條測線上均有發育，能量較高，以西河左岸T1階地上覆砂卵石層等效速度1.5 km/s計，對應的基巖埋深約37.5 m。其中發射波組在CDP73附近的同相軸出現了明顯錯斷，不連續等異常現象。根據這些波組異常判定此處為耿達—隴東斷裂的通過位置，斷裂傾向NW，傾角60°～70°。寶興西河T1、T2階地在該斷層通過處零星發育，但未見有斷層斷錯河流T1、T2階地。

圖5 若碧溝淺層地震探測測線解譯結果

圖6 鍋巴巖溝口斷層地貌(鏡向SW)

2.2 鍋巴巖觀察點

耿達—隴東斷裂在鍋巴巖附近與寶興東河交匯，在鍋巴巖溝口公路南側，可見到清晰的斷層地貌，主要表現為斷層埡口和山脊的線性特征，公路南側沖溝發育有沖洪積扇，斷層通過該處沖洪積扇未見有斷錯痕跡(參見圖6)。

在鍋巴巖溝內路邊，可以見到斷裂發育在奧陶系砂巖地層中，該斷裂為耿達—隴東斷裂的一個分支，斷層寬約20 cm，發育有構造碎裂巖，膠結程度較好，斷裂影響帶內節理較為發育，伴有擠壓透鏡體(參見圖7)。

2.3 耿達鄉觀察點

在耿達鄉附近公路邊可見斷層出露在志留系灰巖地層中，斷裂表現為寬約15 m的斷層破碎帶，斷層帶內發育有透鏡體，擠壓揉皺強烈，局部基巖呈片理化(參見圖8)。斷層帶兩側發育有斷層碎裂巖， 呈褐黃色， 風化強烈， 膠結較好。在耿達鄉河谷內河階地較為發育，對斷層兩側河流階地的觀察表明，斷層通過處，T1、T2階地未有變形，斷層兩側T3階地拔河高度較為一致，未見有垂直高差(參見圖9)。因此推斷耿達—隴東斷裂為早—中更新世活動斷裂。

①褐灰色砂巖，呈厚層狀；②斷層破碎帶，寬約20cm，發育有斷層碎裂巖，膠結較好；③ 劈里密集帶，基巖揉皺強烈圖7 鍋巴巖溝斷層剖面圖(鏡向S)

①灰白色灰巖，呈厚層狀；②灰白色斷層破碎帶，擠壓揉皺強烈，發育有透鏡體，局部片理化強烈；③褐黃色斷層碎裂巖，寬約1～2.5 m，原巖結構已不清晰，風化強烈，較松軟，膠結較好圖8 耿達鄉菜園子南公路邊斷層剖面(鏡向SW)

圖9 耿達鄉菜園子附近斷層地貌(鏡向N)

3 討論與結論

耿達—隴東斷裂為龍門山斷裂帶南段后山斷裂的主干斷層，向南延伸則進入金湯弧形斷裂帶，因此該斷裂雖然是龍門山斷裂帶的一支，但也屬于金湯弧形斷裂系的一部分。耿達—隴東斷裂線性特征較差，斷層形跡模糊，斷錯地貌不甚發育，僅在斷裂與大的河流交匯處可以觀察到斷層破碎帶，所以對于龍門山斷裂帶后山斷裂的幾何展布研究較少，活動性認識也較為模糊。在一些工程地震安全性評價報告中，將耿達—隴東斷裂定義為晚更新世活動斷裂，但沒有錯斷晚更新世地層的證據，主要是參照后山斷裂在龍門山斷裂帶中段的活動性做出的推測性結論。在野外調查中也未發現斷層斷錯第四紀地層的明確證據，僅在耿達鄉附近，發現斷層通過處河流T1、T2、T3階地均未見有變形，通過區域階地對比，可知斷裂未斷錯晚更新世地層，推測該斷裂應為早—中更新世活動斷裂。

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Geological and Geomorphic Investigation and Activity Discussion on the Gengda-Longdong Fault

WANG Mingming，MA Chao，LI Dahu，TANG Caicheng，HUANG Chengcheng

(1．Earthquake Administration of Sichuan Province, Sichuan Chengdu 610041, China;2．Sichuan Seistech Corporation, Ltd., Sichuan Chengdu 610041, China)

After the 2013M7.0 Lushan Earthquake, the seismogenic activity of the south section of the Longmenshan fault zone has been widely concerned. According to the geological and geomorphic investigation of the Gengda-Longdong fault, which is the post mountain fault of the Longmenshan fault zone, the Gengda-Longdong fault has a poor developed fault landform and a fault fracture zone about 60 m width. It is found that the Gengda-Longdong fault has poor linear characteristics and does not dislocated the T1, T2 and T3 terrace in Gengda area. This study shows that the Gengda-Longdong fault is a weak active fault in the Quaternary and is an early middle Pleistocene active fault.

The Longmenshan Fault; Gengda-Longdong fault; fault activity

2017-01-09；

2017-01-18

王明明(1984-)，男，安徽省阜陽市人，博士學位,主要從事工程地震方面的工作，E-mail：dannywang9088@163.com.

P315.22

B

1001-8115(2017)01-0001-05

10.13716/j.cnki.1001-8115.2017.01.001