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雅鲁藏布江断裂带活动构造特征与活动性分析

2013-04-10彭小龙王道永成都理工大学地球科学学院四川成都610059

长江大学学报(自科版) 2013年26期
关键词:雅鲁藏布江角砾岩产状

彭小龙,王道永 (成都理工大学地球科学学院,四川 成都610059)

雅鲁藏布江缝合带的北界断裂,即雅鲁藏布江断裂,又称为达吉岭-昂仁-仁布-朗县-墨脱断裂,规模巨大。达吉岭向西沿雅鲁藏布江北岸经公珠错、噶尔河西南岸延出境外与印度河断裂相接,呈北西走向,达吉岭向东经昂仁至拉孜以后沿雅鲁藏布江南岸近东西走向延伸,经白朗、仁布、泽当、加查、朗县,至米林后绕雅鲁藏布江大拐弯转折至墨脱,然后折向南东延至缅甸境内[1-4]。断裂带北盘为冈底斯弧 (冈底斯-下察隅岩浆弧),主要由冈底斯中生代-新生代中-酸性岩基组成;在大竹卡以西由白垩系日喀则群 (K2r)弧前盆地沉积组成,部分地段紧邻断裂带发育有错江顶群 (E1-2c)、秋乌组 (E2q)、大竹卡组 (E3-N1d)造山回返期磨拉石建造。断裂南盘为雅鲁藏布江蛇绿岩带,由蛇绿混杂岩片、蛇绿混杂岩块 (东、西段)和蛇绿岩套 (中段)组成。

1 雅鲁藏布江断裂带活动构造局部表现特征

(1)在米林县米瑞乡,断裂北盘为念青唐古拉岩群 (Pt2-3Nq)的斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩。片麻理产状:322°∠45°;断裂南盘为蛇绿混杂岩,片理 (断层)产状:325°∠75°;断裂为一条糜棱片岩带。带中发育无根褶皱、叠加褶皱、a型褶皱和少量鞘褶皱,显示强烈的韧性流变特征。

(2)在米林县两河口 (雅鲁藏布江左岸、尼洋河口右岸)北界断裂带内见叠加的脆性断裂,由3条次级构造角砾岩带及相间的破裂岩带组成,断裂带中碎屑石英 (样品号:YD06)ESR (电子自旋共振)年龄值为(5.1±0.4)×104a。

(3)在朗县城北,断裂上 (北)盘为E3-N1d沉火山角砾岩;下 (南)盘为蛇绿混杂岩;含大量透镜状蛇纹岩、大理岩构造岩块,断层带宽约50m,糜棱面理2°∠78°。可以分为构造片岩带、糜棱片岩带、超糜棱岩带。

(4)在朗县垃圾场,北界断裂内发育的晚期断裂破碎带宽约8~12m,由上侧劈理带 (2m)及下侧初糜棱岩带 (8m)组成,断面产状:300°∠54°;破碎带中石英碎屑形貌以次贝壳-桔皮状为主,表明断裂可能在晚更新世断裂有过活动。

(5)在泽当镇西陈坝沟,断裂表现为正断层,断裂下 (北)盘为冈底斯弧之花岗闪长岩;断裂上(南)盘为蛇绿混杂岩。断裂面产状187°∠71°。断层破碎带宽大于35m,整个蛇纹岩均发生破裂,分为密集劈理带、碎斑岩带、密集劈理带、构造角砾岩带。在泽当镇镇东口,雅鲁藏布江断裂中叠加脆性破裂,细碧-角斑岩中宽25m的密集劈理带和破劈理带,发育构造角砾岩,局部碎斑-碎粉岩,断裂产状188°∠42°;带内石英碎屑以次贝壳-桔皮状、次贝壳状为主,显示中-晚更新世具有活动性。泽当镇西陈坝沟,雅鲁藏布江断裂中叠加挤压破碎带:变质砂岩中宽约50m范围内若干条宽约1~1.5m的构造角砾岩,局部劈理化,断裂总体产状203°∠71°;其石英形貌以次贝壳-桔皮状、桔皮状、鳞片、苔藓状为主,部分次贝壳状,表明晚更新世存在活动迹象。

(6)在仁布县北,断裂下 (北)盘为E3-N1d沉火山集块角砾岩;断裂上 (南)盘为蛇绿混杂岩之千板岩。断裂带为一宽百余米密集劈理带。劈理 (断层)产状197°∠68°。

(7)在仁布县苦龙沟,脆性破碎带宽约4m,岩性主要为板岩,沿板理和劈理充填有大量的石英脉,局部石英脉呈透镜状,破碎石英之形貌以次贝壳-桔皮状、桔皮状、次贝壳状为主,显示破碎带晚更新世具有一定的活动特征。

(8)在日喀则江当,断层破碎带宽约百余米,断裂产状200°∠50°。主要发育退色 (灰白色)强劈理化蛇纹岩质构造角砾岩。断层下 (北)盘为安山质火山角砾岩、安山岩,多见铁碧玉;断层上 (南盘)为蛇绿岩套之玄武岩、辉石岩。经风化剥蚀,形成伏于下盘K1cd地层之上被断层封闭的、EW向展布的透镜状孤立岩块——飞来峰。

Many physiopathology mechanisms are incriminated in generating pain in this disease. Understanding the mechanism of pain will help the oncologists adapt the treatment panel to ensure a good quality of life for their patients.

(9)在白朗县城北,脆性断裂带宽约8m左右,主断带由碎斑岩 (带宽约20~25cm)及白色断层泥 (宽约2.5~3.5cm)组成,断裂产状163°∠66°;两侧发育构造角砾岩及构造破裂岩,呈钙质网脉状胶结;上盘见一组逆冲右旋走滑擦痕;主断带内石英碎屑形貌以次贝壳状、鳞片、苔藓状为主,显示早、晚更新世有过较强的活动。

(10)在拉孜县朗木嘎,断裂下 (北)盘为昂仁组 (K2a)变质粉砂质板岩;断裂上 (南)盘为蛇绿岩 (套);断裂带宽约15m,断层产状20°∠67°,主要发育构造碎斑岩和构造角砾岩。拉孜县赤亩,叠加的脆性破碎带宽约2m,在靠近下盘发育宽约10cm的强劈理带,其下为80cm的强劈理化破裂岩,这2个带的岩性均为下盘的绿片岩,在断层面靠近上盘,发育宽约1m的构造角砾岩,主断面附近主要发育构造碎斑岩和构造角砾岩,断面产状EW/S∠55°;石英形貌以次贝壳状为主,次贝壳-桔皮状次之,ESR年龄值为 (13.8±1.1)×104a,即晚更新世有过活动。

(11)昂仁军布拉山口周围,雅鲁藏布江断裂也有清晰的出露。断裂带上 (南)盘为灰黑色夹大量辉绿岩脉 (墙)的蛇纹岩,靠近断层面附近发育构造劈理,远离断层面发育构造破裂岩;断裂带下(北)盘为昂仁组 (K2a)灰色薄层-中层状砂岩,靠近断层附近250m内变形较强,内部发育强烈的揉皱及顺层的构造片理,局部呈糜棱岩。强硬的砂岩层表现为透镜化,泥岩层多表现为劈理,片理化。产状:152°∠72°,并发育一系列的与主断面平行的断层。

(12)桑桑-日乌其公路翻过分水岭靠近河谷,雅鲁藏布江断裂出露良好。断层上盘为K2a灰黑色中层状中粒岩屑砂岩,地层破碎现象明显,局部见一些小型褶皱,靠近断层面附近主要发育构造劈理、透镜体。断层下盘为灰绿色、灰黑色块状蛇纹岩。断层面总体产状:10°∠54°。断层带宽约50m以上,未见到南侧边界,被坡积物所掩盖,由北而南可以分为断层上盘 (下白垩统昂仁组复理石建造)、断层泥带、碎粉岩带、构造碎斑岩带、构造角砾岩带、劈理构造角砾岩带、构造透镜体带、强劈理构造透镜体带、构造破裂岩带、第四系坡积层。断裂构造带显示较为明显的脆性变形,并有未胶结的断层泥发育,表明存在新活动的性质。

2 雅鲁藏布江断裂活动性

雅鲁藏布江缝合带规模巨大,内部结构复杂、次级断裂发育,缝合带南、北边界断裂构成背冲断层,整体呈正扇形格局,主要形成 (定型)于新近纪喜马拉雅第二期构造运动[5-6]。

2.1 雅鲁藏布江断裂东段

雅鲁藏布江断裂东段主要指米林以东的大拐弯部分,其活动性主要表现以下特征。

2)地震特征 雅鲁藏布江大河湾 (墨脱)地区位处雅鲁藏布江板块缝合带,且为板块俯冲-缝合最为强烈的地段,形成了特殊的NE向突起 (刺)——南迦巴瓦 “犄角”或曰 “阿萨姆突刺”,活动构造背景复杂[8]。自第四纪以来,印度板块继续向北推进,从而导致断层的新活动及频繁的地震活动。20世纪20年代~60年代,墨脱及邻区多次发生强烈地震。

大河湾地区地震区域主要分布在雅鲁藏布江缝合带外缘,据活动性特征及地震分布情况分析,该区NNE-NE向断裂活动诱发地震最明显,50%以上的强烈地震分布在该组断裂 (带)中或其附近,尤其是雅鲁藏布江缝合带 (深大断裂带)。

3)大拐弯地区地热特征 大河湾地区地热异常十分明显,地热异常温度在帕隆藏布一带高达80°,墨脱一带为60°,顺NE、NW方向分布大量的断层泉 (主要是温泉、热泉及沸泉等),这主要与雅鲁藏布江断裂带及嘉黎断裂带活动性有关。

2.2 雅鲁藏布江断裂中段

雅鲁藏布江断裂中段主要指米林-仲巴段,其活动性特征主要表现以下特征。

1)第四纪断裂特征 雅鲁藏布江断裂的的最新断裂活动有2种表现形式,即错断第四系的新 (生)断层和老断层的复活[9-10]:①在加查镇一带,雅鲁藏布江断裂带表现清楚,地貌特征 (断层三角面、负地形等)、线形影像特征等很清楚。在加查镇 (区)表现为T3j逆冲到大竹卡砾岩之上,断层中心地带表现为负地形。该负地形冲沟中的晚更新世晚期 ((2.1±0.19)×104a)泥流堆积物中发育SN、NE、NW及EW不同方向的一系列第四纪断层及褶 (揉)皱,断层以正断层为主,逆断层次之,断层面上阶步、擦痕及断层泥均可见,加查第四系断层中的断层泥新鲜、未固结。断层总体表现为SN向或近SN断层切割EW向断层。该处冲积物形成于晚更新世晚期 (ESR年龄值为 (2.1±0.19)×104a)。断层带石英碎屑形貌主要为次贝壳状-桔皮状,贝壳状也较发育 (Ⅰa-Ⅰc型),说明断层活动时代主要在晚更新世晚期。②在萨嘎县如觉北部强杂拉、虾沟一带,雅鲁藏布江断裂南侧第四纪断层 (杂拉-虾沟断层)发育于早更新世冰碛物与基岩地层的接触带附近,形成时期为早更新世晚期至中更新世。③在强杂拉-曲龙嘎木错,第四纪断层主体发育于早更新世冰碛层中,西侧穿入中细粒二长花岗岩中。形成时代为晚更新世晚期。④在萨嘎县几芝错-曲龙嘎木错,第四纪断层 (几芝错-曲龙嘎木错断裂)主体发育于早更新世冰碛物与基岩接触带附近,两侧穿入基岩中。形成时代为晚更新世晚期。⑤发生在基岩中的雅鲁藏布江断裂,某些地段也明显反映出正断层活动方式。如曲水鸭拉,雅鲁藏布江断裂早期为逆冲断层,晚期发生正断活动,张性断层构造角砾岩带3~5m,断层碎屑物ESR年龄为 (5.9±0.6)×104a,其顶部被未变形的全新世坡积物覆盖,说明晚更新世具一定活动性。⑥在昂仁县团九普东,雅鲁藏布江断裂上盘一次级断裂——团九普断裂,由3~4条断层组成的断裂带,由于该断层的作用,形成了堰塞湖。在湖积物中取孢粉样品,经鉴定时代为中更新世,故该断层活动时代应为中更新世。

2)断裂带石英形貌特征 对于发生在基岩中的雅鲁藏布江断裂,由于缺乏第四系,对其可能存在的活动构造,笔者采用断层物质石英形貌扫描及断层活动年龄测试 (如热释光等)等方法对断层活动性进行了解。在雅鲁藏布江断裂中段,已采取断层碎屑物或断层泥12件。总体而言,其形貌较复杂,以桔皮状-次贝壳状 (Ⅰa-Ⅰb)为主,反映中-晚更新世活动类型,但早更新世活动迹象也较明显 (鳞片状、苔藓状石英,Ⅰc、Ⅱ型)。

3)断层泥 (碎屑物) 年龄测试对雅鲁藏布江断裂断于基岩中的6组断层碎屑物或断层泥进行ESR测年,其年龄大致介于 (5~31)×104a之间 (见表1,WD073-4为被雅鲁藏布江错断的沉积物年龄),反映其断层活动时代为中-晚更新世。

4)地震特征 通过区域地震特征分析可知,沿雅鲁藏布江断裂呈带状分布的地震并不明显,反映出雅鲁藏布江断裂控制或诱发地震的能力较差,同时也说明雅鲁藏布江断裂在全新世及近期活动性不强烈。

表1 雅鲁藏布江断裂活动年龄测试表

5)地热特征 通过区域地热异常分析,其分布主要受区域大型SN向、NE向及NW向构造带控制,除局部地段外,受近EW向的雅鲁藏布江断裂控制的地热异常相对较弱,同样说明晚近时期以来,雅鲁藏布江断裂活动性并不强烈。

3 结 论

(1)总结雅鲁藏布江断裂带活动构造局部所表现特征,断裂带总体呈东西展布,东段 (米林以东)急剧偏转为NE向;中段呈EW,但波状起伏特征明显;西段 (拉孜以西)逐渐偏转为NWW向。雅鲁藏布江断裂总体向南倾斜,倾角较陡 (60~70°);东段 (朗县以东)倾向北-北西,不同产状断裂代表不同的构造作用。

(2)断裂变形性质复杂多样:从脆性、韧脆性、脆韧性和韧性均有。总体来看,东段以韧性和脆韧性为主;中西段以脆性、韧脆性为主。一般断面北倾断裂韧性变形较强;而断面南倾断裂脆性特征较明显。就其原因,前者为形成于板块俯冲作用,形成深度较深;后者为板块仰冲作用,形成深度较浅;断裂力学性质早期 (第四纪以前)主要显示为以挤压作用为主;断裂位移性质无论断面是北倾还是南倾,均表现为以逆断层或逆冲断层的位移性质,但在第四纪晚期 (尤其是中-晚更新世)。

(3)对雅鲁藏布江断裂带的野外调查、ESR测年、石英形貌扫描及区域地震资料等综合分析表明,雅鲁藏布江断裂带东段活动性较强,为全新世活动断层;雅鲁藏布江断裂带中段其总体活动性特征较弱,断裂主要活动时代为中-晚更新世,断裂活动主要以倾滑,且以正断层为主,走滑运动不明显;雅鲁藏布江断裂活动性明显,但不同地段其活动性差异较大。总体而言,断裂的最新活动表现为以正断或右行平移-正断为主,米林以东活动性较强,为全新世活动断裂;米林以西断裂活动性较弱,最新活动时代主要为中-晚更新世。

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