德欽-中甸斷裂幾何特征和斷錯地貌特征分析

楊 彬 姚文文

1. 中國地震局地殼應(yīng)力研究所，北京 100085； 2. 山東省地震局，山東濟南 250014； 3. 山東省地質(zhì)測繪院，山東濟南 250011

德欽-中甸斷裂位于青藏高原東南緣，隨著印度板塊與歐亞板塊的碰撞推擠，青藏高原及其周緣發(fā)生強烈地殼變形[1-4]。高原主體的東向擠出或逃逸運動是其晚新生代以來重要的變形形式，這使得高原邊界和其周緣塊體之間形成大規(guī)模的剪切斷裂帶[3，5]，而德欽-中甸斷裂正是這種構(gòu)造環(huán)境的響應(yīng)。同時德欽-中甸斷裂帶位于川滇菱形塊體西北邊界，向北斜切金沙江斷裂然后與瀾滄江斷裂匯合，向南與紅河斷裂呈右階斜列構(gòu)造格局[6]，對滇西北地塹系的北界起到一定的控制作用，所以，對德欽-中甸斷裂帶的研究具有重要的科學(xué)意義與研究價值。

由于該斷裂途經(jīng)高山峽谷地帶，植被茂密，第四系分布有限，對該斷裂的晚第四紀(jì)活動性研究較為欠缺。通過對德欽-中甸斷裂初步考察，考察方式主要以數(shù)字衛(wèi)星影像和航空照片判讀為基礎(chǔ)，認(rèn)為斷裂一直可以延伸至大具永勝盆地的北端，自中更新世以來斷裂的右旋走滑速率是比較均勻的，大致在3.5～5mm/a至4～6mm/a之間[4]。段建中等 （2000） 認(rèn)為斷裂北起德欽熱水塘附近，經(jīng)德欽、奔子欄、爾信、中甸向南東延伸，于沖江河附近交于格咱河，新生代以來主要以左行走滑活動為特征[7]。德欽-中甸斷裂位置與幾何結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。I

1川滇菱形斷塊差異掀斜隆起區(qū)，I2滇西斷塊隆起區(qū)。

主要活動斷裂：

F1德欽-中甸斷裂，F(xiàn)2小中甸-大具斷裂，F(xiàn)3塔城-紅巖斷裂，F(xiàn)4金沙江斷裂，F(xiàn)5維西-喬后斷裂，F(xiàn)6紅河斷裂，F(xiàn)7鶴慶斷裂，F(xiàn)8程海-賓川斷裂，F(xiàn)9鄉(xiāng)城-格咱斷裂，F(xiàn)10瀾滄江斷裂，F(xiàn)11麗江-小金河斷裂，F(xiàn)12金河-菁河斷裂，F(xiàn)13怒江斷裂，F(xiàn)14保山-施甸段磊，F(xiàn)15金沙江斷裂，F(xiàn)16理塘-德巫斷裂，F(xiàn)17中甸-龍蟠-喬后斷裂，F(xiàn)18大具-麗江斷裂。

本文通過對QuickBird （0.5m） 、WorldView （0.6m） 高分影像解譯、判讀，并結(jié)合野外地質(zhì)地貌調(diào)查，核實了斷裂沿線的地貌位錯特征，在尼西盆地和奔子欄金沙江階地找到了該斷裂全新世活動的地質(zhì)證據(jù)并對典型位錯地貌進行了實地測量。

1 斷裂幾何基本特征

德欽-中甸斷裂位于青藏高原東南緣、滇西北地區(qū)。北起德欽熱水塘附近，經(jīng)德欽、奔子欄、尼西、中甸向南東延伸，總體呈310°～330°方向展布，斷裂帶發(fā)育直線陡崖，部分地段可見斷層三角面。古生界和中生界各系之間界線的錯動指示的是較大尺度的左旋逆沖性質(zhì)，中更新世開始，新的斷裂活動以右旋走滑為主。德欽-中甸斷裂帶數(shù)字高程模型圖和斷裂帶地質(zhì)地貌構(gòu)造解譯圖如圖2、圖3所示。

圖2 德欽-中甸斷裂帶數(shù)字高程模型圖

根據(jù)斷裂的幾何展布與活動特征，將德欽-中甸斷裂分為南段、中段、北段 （圖3）。

圖3 斷裂帶地質(zhì)地貌構(gòu)造解譯圖

南段：中甸北至尼西段，海拔在3200m左右，沿線主要為古河谷地貌，線性構(gòu)造地貌特征明顯，該段的最北及最南端揭露的斷層面均顯示斷裂的最新活動時代為晚更新世到晚全新世。

中段：尼西至奔子欄段，海拔逐漸降至2900m，谷地深切，至奔子欄變開闊與金沙江交匯，斷裂同樣呈明顯的線性展布，且與南段右階斜列，形成較為典型的拉分盆地-尼西盆地，斷層剖面揭露該斷裂段最新活動時代為早全新世。

北段：奔子欄至德欽段，海拔逐漸升至4000多米，沿線多為基巖山區(qū)，罕見第四系分布，為基巖斷裂發(fā)育段，從衛(wèi)星影像看斷裂呈向南西突出的弧形延展。呈非線性展布區(qū)別于南北兩段。

南段、中段屬于德欽-中甸斷裂晚第四紀(jì)活動的主干斷裂，斷裂在盆地邊緣主要出露在第四系。在遙感影像上，該斷裂南、中兩段線性特征極為清晰，表現(xiàn)為斷裂沿線水系、山脊連續(xù)的右旋扭錯。北段主要穿過基巖山區(qū)，對三疊系和二疊系有明顯的控制作用，沿斷裂發(fā)育強烈的擠壓破碎帶，巖石中片理化，揉皺現(xiàn)象十分發(fā)育。

2 斷錯地貌特征

在遙感影像上，該斷裂線性表現(xiàn)極為清晰，斷裂沿線的沖溝、山脊同步位錯，下面對斷裂沿線的尼西盆地、尼西北大溝以及奔子欄的典型地貌位錯特征進行分析。

在尼西盆地的西邊界，斷裂總體走向N335°-345°W，傾向SW，表現(xiàn)為三條并列的沖溝同步位錯。位移量依次為4.5、4.7和5.7m （圖4）。并且在溝壁A點有斷層剖面出露。

圖4 尼西盆地沖溝右旋位錯

在尼西盆地的東側(cè)亦有斷層剖面的出露 （圖5b、e），斷錯地層年代較老，為早中更新世的紫紅色砂礫石層。且斷面有清晰的近水平擦痕，表征斷裂走滑特征明顯 （圖5d）。尼西盆地往北有并列的數(shù)條大型沖溝同步右旋位錯近200m （圖5a）。這與躍進村山脊右旋扭錯相對應(yīng) （圖5c）。

圖5 （a） 尼西盆地東側(cè)斷層位置圖； （b） 214國道旁斷層剖面照片； （c） 躍進村斷層錯動山脊圖； （d） 擦痕圖； （e） 214國道旁斷層剖面圖

綜合以上分析，可以統(tǒng)計得出斷裂沿線沖溝、山脊連續(xù)位錯的量級主要由5m和200m兩個級別。

3 討論

北京時間2013年08月28日04時44分，在四川省甘孜藏族自治州得榮縣、云南省迪慶藏族自治州德欽縣、香格里拉市交界地區(qū)（北緯28.2°，東經(jīng)99.3°） 發(fā)生5.1級地震，3d之后該地區(qū)又發(fā)生5.9級地震，且截至2013年09月03日16時00分共記錄到余震總數(shù)為1102個。其中4.0～4.9級地震5個，3.0～3.9級地震10個。

圖6 德欽-中甸斷裂帶地震活動分布示意圖 （1970～2013）

該區(qū)剛好位于德欽-中甸斷裂帶中段和北段的走向轉(zhuǎn)換位置即奔子欄附近。而且可以看出1970～2013年以來，德欽-中甸斷裂主要以南段中甸盆地北比較活躍多發(fā)4級以及4級以下的中小地震 （圖5）。所以，最新的地震活動有可能預(yù)示著德欽-中甸斷裂帶的中段進入活躍期，應(yīng)該做好相應(yīng)地區(qū)的抗震設(shè)防工作。

4 結(jié)語

在高分辨率衛(wèi)星影像和數(shù)字高程地形模型數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合野外構(gòu)造地貌觀測，對德欽-中甸斷裂得到如下幾點認(rèn)識：

（1） 德欽-中甸斷裂帶由南往北可依次分為南段、中段、北段三段。

南段：中甸北至尼西段，海拔在3200m左右，沿線主要為古河谷地貌，線性構(gòu)造地貌特征明顯，該段的最北及最南端揭露的斷層面均顯示斷裂的最新活動時代為晚更新世到晚全新世；

中段：尼西至奔子欄段，海拔逐漸降低至2900m，谷地深切，至奔子欄變開闊與金沙江交匯，斷裂同樣呈明顯的線性展布，且與南段右階斜列，形成較為典型的拉分盆地—尼西盆地，斷層剖面揭露該段斷裂的最新活動時代為中晚更新世到早全新世。

北段：奔子欄至德欽段，海拔陡然升至4000多米，沿線多為基巖山區(qū)，罕見第四系分布，為基巖斷裂發(fā)育段，從衛(wèi)星影像看斷裂呈向南西突出的弧形延展。呈非線性展布區(qū)別于南北兩段。

（2） 斷裂右旋走滑性質(zhì)的確定。根據(jù)斷裂帶沿線地質(zhì)地貌的調(diào)查，在尼西盆地東側(cè)斷層剖面有清晰的近水平擦痕，指示斷裂的走滑性質(zhì)；尼西盆地西側(cè)實測的沖溝右旋位錯以及躍進村山脊的右旋扭錯等均指示斷層的右旋走滑性質(zhì)，綜合分析可以得出德欽-中甸斷裂為一條右旋走滑活動斷裂。