2013年香格里拉-得荣MS5.9级地震震中区地质地貌调查

王明明，刘 韶，史丙新，黄成程

（1.四川省地震局工程地震研究院，成都 610041；2.四川赛思特科技有限责任公司，成都 610041）

2013年香格里拉-得荣MS5.9级地震震中区地质地貌调查

王明明1，2，刘 韶1，史丙新1，黄成程2

（1.四川省地震局工程地震研究院，成都 610041；2.四川赛思特科技有限责任公司，成都 610041）

2013年8月28日和8月31日在云南迪庆藏族自治州德钦县、香格里拉县与四川甘孜藏族自治州得荣县交界地区发生MS5.2、MS5.9地震，两次地震相距约10 km，期间又发生多次强余震，该地震的发震构造为川滇菱形块体西北边界的德钦-中甸-大具断裂带。我们通过对震中区断裂的野外地质调查，结合前人对该断裂第四纪活动研究方面的成果，对德钦-中甸-大具断裂带震中区附近的活动性、运动特征等进行了揭示和探讨。野外调查揭示该断裂在瓦卡镇至推改村沿线断裂在近地表为高角度逆冲性质，这与前人对香格里拉-得荣地震群序列的震源机制解研究揭示的该地区拉张应力环境不太协调，也与断裂整体的右旋走滑运动性质不太一致，这可能是由于走滑断裂在走向转变处于近地表形成的局部效应，并不能代表断裂带总体的运动性质。德钦-中甸-大具断裂为全新世活动断裂，总体表现为以右旋走滑为主的运动性质。

德钦-中甸-大具断裂；香格里拉-得荣地震；运动特征；川滇菱形块体

0 引言

据中国地震台网测定，2013年8月28日04时44分，在四川甘孜藏族自治州得荣县、云南迪庆藏族自治州德钦县、香格里拉县交界地区发生MS5.2地震，截至8月30日共发生46次M≥1.5余震，其中4.0＜MS＜5.0地震1次；2013年8月31日08分，云南香格里拉县、德钦县、四川得荣县交界地区再次发生MS5.9地震，截至12月31日共发生543次M≥1.5余震，其中4.0＜MS＜5.0地震7次。两次MS＞5.0主震连同其后续余震，共同构成香格里拉-得荣震群序列（图1）。

图1 香格里拉-得荣地震震区等震线分布图Fig.1 The isoseismal lines of the 2013 Shangrila-Dêrong earthquake

根据前人对两次MS＞5.0主震连同其后续余震构成的香格里拉-得荣震群序列的重新定位、地震分布和发震构造分析、震源机制反演等方面的研究[1-5]，认为 （1）该地震的发震构造为NW走向的德钦-中甸-大具断裂中段；（2）矩张量反演结果显示，绝大部分中强地震呈现正断层作用的性质，其中节面Ⅰ的优势走向集中在292°左右，优势倾角分布在41°～61°；（3）NW向德钦-中甸-大具断裂带中段目前表现为在近S-N向、NNE-SSW向水平拉张作用下的正断层作用，右旋走滑作用并不明显[4]。

本文通过对香格里拉-得荣MS5.9级地震震中区即德钦-中甸-大具断裂中段的野外地质调查，结合区域构造应力环境和该断裂上历史地震的震源机制解，对德钦-中甸-大具断裂的活动性及运动特征进行了探讨。

1 区域构造背景

图2 德钦-中甸-大具断裂邻区地质构造简图Fig.2 Geological sketch map of the Dêqên-Zhongdian-Daju fault and its adjacent region

青藏高原向东挤出导致了川滇菱形块体的形成和南东方向的逃逸，德钦-中甸-大具断裂位于四川、西藏和云南交界地区，与北侧的金沙江断裂带，共同构成了川滇菱形块体的北西边界（图2）。德钦-中甸-大具断裂走向NW，在中段的奔子栏附近横切近南北向的金沙江断裂带，南东段与滇西北裂陷带相连。德钦-中甸-大具断裂是区域上极为重要的边界活动构造带，现今构造活动强烈，中强地震频发。在该断裂带上发生了1933年6月7日小中甸6.3级地震，1961年6月27日香格里拉6.0级地震，1966年1月31日香格里拉北5.1级地震，1966年9月28日中甸告湾6.4级地震，1993年7月17日中甸5.8级地震，1970年丽江7.0级地震等，更是在2013年8月28日和8月31日在奔子栏附近分别发生5.1级和5.9级地震，震中区房屋破坏严重，生命线工程受到损害，崩塌滑坡时有发生，造成了人民的生命和财产损失（图3）。对该断裂带活动特征的研究不但能约束和检验有关青藏高原东南缘最新的构造变形格局及其机制，还有助于理解大震、甚至是特大地震的孕育和发生过程。

图3 震中区地震灾害Fig.3 Earthquake disaster in the epicenter area

2 德钦-中甸-大具断裂震中区地质地貌调查

德钦-中甸-大具断裂，总体走向310～330°，NW起于德钦以西，向东经由奔子栏、尼西、中甸、哈巴-玉龙雪山北麓，止于大东乡东南一带，长近300 km。根据断裂的几何展布，可将断裂分为三条次级断裂斜列组成，分别为北段的德钦-奔子栏段、中段的奔子栏-中甸盆地段、南段的中甸-大具段。香格里拉-得荣地震即发生在德钦-奔子栏段、奔子栏-中甸盆地段交汇的云南省奔子栏镇、四川省瓦卡镇附近。

北段的德钦-奔子栏次级断裂从德钦现成以北约10 km的佛山开始，向南东经白马雪山哑口至奔子栏，总体走向北西310°，长约70 km，平面上略称向南突出的弧形，倾向北东。中段的奔子栏-中甸盆地次级断裂，走向325°，长约90～100 km，断层在瓦卡镇附近表现为倾向NE的逆冲断层，断层进入中甸盆地以后，断裂转向北西310°，控制了盆地北缘的地貌，使盆地北缘的河流发生右旋转折。

我们这次野外调查的重点集中在香格里拉-得荣地震的震中区（图4），即奔子栏-瓦卡镇一带。震中区属于峡谷地貌，第四纪地貌相对发育，峡谷两侧发育有金沙江T1、T2阶地及山前冲洪积扇，其中金沙江T2阶地后缘与洪积扇前缘混杂堆积（图5）。在金沙江河谷可见到宽约200 m的断层破碎带，断层带内发育有多组断面，基岩较破碎，灰绿色呈碎裂岩状。

2.1 奔子栏观察点

在奔子栏至白马雪山省道路边（观察点A），断层发育于泥盆系泥岩、砂岩中，断层破碎带宽约30m，断层带附近基岩变质作用较强，基岩较为破碎，发育有近平行的多组断面，未见有断层断错第四系地层（图6）。

图4 奔子栏附近德钦-中甸-大具断裂SPOT影像解译图 （A、B、C、D、E为地质调查点）Fig.4 Interpreted Spot images of Dêqên-Zhongdian-Daju fault near the Benzilan（A、B、C、D、E denote the location of studied sites）

图5 瓦卡镇附近断层地貌图（红色箭头为断层通过处；T1为金沙江一级阶地；T2为金沙江二级阶地）Fig.5 Geomorphic features of the fault near the Waka town（red arrows denote fault;T1 is first terrace of the Jinsha river;T2 is second terrace of the Jinsha river）

图6 奔子栏西北公路边断层剖面（镜向NW）Fig.6 Cross section of the fault near the road northwest of the Benzilan town（view NW）

在奔子栏北西方向的山体 （观察点B）可见到清晰的断层形迹，断层断错山脊，在公路边可见到近垂直的断层面出露，在断层面上可见到近水平向的擦痕（图7）。

2.2 瓦卡镇观察点

观察点C位于瓦卡镇南金沙江岸边，可见到断层断错金沙江T1阶地，在砾石层中断层显示出牵引变形特征，表现为含砾石粗砂组成的砂脉，倾角73°，断层显示为高角度逆冲性质（图8a）。在观察点C东南的断层延伸处，可见到断裂断错金沙江的T1阶地，在T1阶地上形成断层陡坎，陡坎差约3.3 m（图5和图8b）。根据区域内金沙江流域阶地年龄研究，T2阶地形成于约30 ka、T1阶地形成于约10 ka[1，6-7]，因此可以判断德钦-中甸-大具断裂为全新世活动断裂。

2.3 推改村附近观察点

观察点D位于瓦卡镇至推改村的公路边， 露头显示断层带宽约30 cm，断面上见有高角度、以倾滑为主的擦痕，发育有厚约0.5 cm的断层泥（图9），擦痕显示断层运动为逆冲性质。

图7 （a）奔子栏北西方向的断错地貌（红色箭头指示断层通过处）；（b）断面近水平擦痕（镜向NW）（蓝色箭头指示断面擦痕方向）Fig.7 （a）Faulted landform to the Northwest of the Benzilan（red arrows denote fault）；（b）Sub-horizontal scratches on fault plane（blue arrows indicate scratches）（view NW)

图8 （a）金沙江T1阶地剖面图；（b）瓦卡镇南断层地貌解译图Fig.8 （a）Cross section of fault at terrace T1；（b）Interpretation of fault landforms in the south of Waka town

图9 瓦卡镇至推改的公路边断层露头（蓝色箭头指示擦痕方向）Fig.9 Cross section of the fault near the road from Waka town to Tuigai（blue arrows indicate fault scratches）

在推改村西北侧约200 m的冲沟（观察点E）发育有T2、T3级阶地，推改村即位于冲沟的T3级阶地上，断层通过T2、T3级阶地均发育有断层陡坎，断层断错冲沟内的粗砂砾石层，断层表现为高角度逆冲性质（图10）。

2.4 伏龙桥公路边观察点

在伏龙桥西北2.7km的公路边 （观察点F），可见到基岩断面出露，断层破碎带宽约4m，断层带附近基岩变质作用较强，揉皱强烈，局部千枚岩呈片理状，发育有挤压透镜体和微型褶皱，在断面处可见到近垂直擦痕（图11）。

综合以上调查结果显示德钦-中甸-大具断裂在瓦卡镇至推改村沿线的近地表均表现为高角度逆冲性质，断层在推改村附近断错了冲沟的T2、T3级阶地，在瓦卡镇附近断错了金沙江的T1级阶地，显示该断层为全新世活动断裂。而文中展示的地表调查结果与香格里拉-得荣地震震群序列的震源机制解揭示出来震中区域内的拉张应力环境并不协调[4]，这显示该断裂在香格里拉-得荣M5.9级地震震中区的运动性质较为复杂，断裂在深部和近地表的运动特征差别较大。

图1 0推改村附近冲沟断错地貌（镜向SE）Fig.1 0 Fault landform of the gully near the Tuigai village（view SE）

3 讨论

前人的第四纪研究认为德钦-中甸-大具断裂控制了断层沿线的第四纪盆地的边界，右旋断错了晚更新世至全新世地层、金沙江支流，除在奔子栏处见到断层断错金沙江T1阶地、近地表显示为逆冲性质以外，据断层中南段的中甸盆地东南缘、尼西、哈巴盆地、大具等地野外调查结果显示断层多表现为正-倾滑运动性质，第四纪中期以来走滑速率4～6 mm/a[1，7-8]。结合区域构造分析，前人的研究表明德钦-中甸-大具断裂所处的滇西北地堑系是由于德钦-中甸-大具断裂与红河断裂呈右阶斜列的右旋走滑运动所引起，实际上是这两条大型走滑断裂运动形成的拉分阶区或是伸展构造区[7，9-13]。在德钦-中甸-大具断裂上发生过多次的历史地震，这些地震错动性质以NNW-NW界面右旋走滑为主，1966年9月28日告湾6.4级地震为以正断层为主兼具右旋走滑运动[14-15]，1996年2月3日的丽江7.0级地震破裂形成近南北向的张性倾滑-走滑断裂，丽江地区区域应力场主压应力优势方位为南南东，方位角为355°，最小主压应力方位角为241°[16-18]。

图1 1瓦卡镇至伏龙桥公路边断层剖面（断层剖面）Fig.1 1 Cross section of the fault near the road from Waka town to Fulong bridge（view N）

文中在香格里拉-得荣5.9级地震震中区的野外调查结果显示，在瓦卡镇至推改村沿线德钦-中甸-大具断裂在近地表均表现为高角度逆冲性质，这与香格里拉-得荣地震群序列震源机制解揭示该地区拉张应力环境不太协调，也与断裂整体的右旋走滑运动性质不太一致。造成这种不协调的结果，可能与断裂在奔子栏附近几何展布的转变有着密切的关系，瓦卡镇剖面刚好位于断裂中段与北西段的分界处，两段的走向有着明显的不同，调查点均位于断裂走向由中段325°转变为北西段310°的附近地区。断裂在瓦卡镇至推改村均表现为高角度逆冲性质，可能是由于走滑断裂在走向转变处于近地表形成的局部效应，形成了断裂在深部和近地表运动特征的差异，因此高角度的逆冲运动并不能代表断裂总体的运动性质。鉴于德钦-中甸-大具断裂在奔子栏附近运动性质的复杂性，还需要后续深入的研究才能对该断裂的运动性质有更全面的揭示。综合以上分析，我们认为德钦-中甸-大具断裂为全新世活动断裂，总体表现为以右旋走滑为主的运动性质。

4 结语

通过野外地质调查显示NW向德钦-中甸-大具断裂北西段的地表第四纪运动性质较为复杂，在瓦卡镇至推改村显示为高角度逆冲性质，这与2013年8月发生在该断裂段的香格里拉-得荣地震序列震源机制解反映的拉张应力环境并不协调。区域构造应力环境及断裂沿线历史地震震源机制解，显示德钦-中甸-大具断裂北西段区域内的确存在拉张应力环境，但该断裂总体的运动性质仍以右旋走滑为主。震中区的地表断裂表现出的逆冲运动性质可能代表了与近地表断层几何展布局部变化相关的运动性质，而并不能代表德钦-中甸-大具断裂现今的运动性质。德钦-中甸-大具断裂为全新世活动断裂，总体表现为以右旋走滑为主的运动性质。

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Geological and Geomorphic Investigation in the Epicenter Area of the Shangrila-Dêrong MS5.9 earthquake in 2013

WANG Mingming1，2，LI Shao1，SHI Bingxin1，HUANG Chengcheng2

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

On August 28th and 31st,2013,there are 2 major earthquakes with magnitudes of MS5.2 and MS5.9 respectively occurred in succession at the boundary region among Dêrong county of Sichuan province，Dêqên county and Shangrila county of Yunnan province and followed with a series of aftershocks.The distance between these 2 epicenters are about 10 km.The Dêqên-Zhongdian-Daju fault was the seismogenic structure for the 2 earthquakes，which located in the northwestern boundary of the Sichuan-Yunnan rhombic block.Based on field investigation in the epicenter area，associated with focal mechanisms result of the Shangrila-Dêrong earthquakeswarm sequence and the Quaternary active research，the paper revealed and discussed the activity and the behavior characteristics of Dêqên-Zhongdian-Daju fault.This fault performed as high angle thrust along the Waka town to the Tuigai village，which was different from the focal mechanisms result of the Shangrila-Dêrong earthquake swarm sequence，revealing the tensile stress environment in this region，and also different from properties of the dextral strike slip of the Dêqên-Zhongdian-Daju fault.This may be caused by the local effect of strike slip fault when approaching to near-surface.However,it could not represent general kinematics of the fault.The Dêqên-Zhongdian-Daju fault was a Holocene active fault,whose overall performance was obvious dextral strike slip.

Dêqên-Zhongdian-Daju faul；Shangrila-Dêrong earthquake；Movement characteristics；Sichuan-Yunnan rhombic block

P642.21

：A

：1001-8662（2017）01-0080-09

10.13512/j.hndz.2017.01.013

王明明，刘 韶，史丙新，等.2013年香格里拉-得荣MS5.9级地震震中区地质地貌调查[J].华南地震，2017，37（1）：80-88.[WANG Mingming，LI Shao，SHI Bingxin，et al.Geological and Geomorphic Investigation in the Epicenter Area of the Shangrila-Dêrong MS5.9 earthquake in 2013[J].South china journal of seismology，2017，37（1）：80-88.]

2016-12-27

王明明 （19-），男，，主要从事.

E-mail：dannywang9088@163.com.