荥经—马边—盐津地震构造带中北段构造特征分析
2020-04-30黎厚富
黎厚富
(成都理工大学地球科学学院,四川成都 610059)
荥经-马边-盐津地震构造带,北起雅安市天全县附近,向南经荥经、峨边、马边、雷波,直至盐津附近,延伸270余公里(图1)。其最北端与龙门山断裂带相交,最南端与华蓥山断裂带相交,由断续展布的数条近似平行的断裂组成[1]。该地震带地震活动频繁,尤其是南段马边至盐津段,仅20世纪以来就发生了多次强震、大震。张世民[1]探讨了该带断裂构造的组合形式、活动特征,认为该带以峨嵋山断裂与靛兰坝断裂为界可以划分为三段,自北向南活动性逐渐增强,并就南中段几条活动活动性显著的断裂进行了相关论述。杨竹森[2]在该带南段雷波附近开展了活动断层调查,通过探槽揭露及年代学测试分析,查明了南段的最新构造变形样式。2015年1月14日在金口河附近发生了M5.0级地震,地震精定位及震源机制解分析表明,其发震断裂正是荥经-马边-盐津地震构造带北段的天全-荥经断裂[3]。荥经-马边-盐津地震构造带南段由于频繁的地震活动而受到广泛关注,而北段的研究程度相对较低,金口河地震的发生表明该带北段同样存在中强震发震能力,而查明其地震构造环境对防震减灾具有重大意义。本文通过详细的野外地质调查,以期查明荥经-马边-盐津地震构造带北段的构造特征,并结合地震活动分析,从而揭示该区域的地震构造环境。
1 区域地质背景
研究区位于扬子西缘,其构造格局主要是由扬子地块和周缘地块拼贴碰撞以及陆内变形而形成见图1。前震旦纪时期主要为基底演化阶段,形成了底部结晶基底和上部浅变质褶皱基底[4]。震旦纪-中三叠世,扬子西缘主要为海相克拉通和被动大陆边缘环境,接受了巨厚的海相沉积。受印支运动影响,晚三叠世扬子地块逐渐向北碰撞俯冲并伴随顺时针旋转,使龙门山构造带进入了陆内造山阶段,产生了大规模的逆冲和左行走滑运动[5-6]。受龙门山左行走滑的远端影响以及羌塘地块的拼贴碰撞,扬子西缘处于北东-南西的挤压环境,致使北西-南东走向的冲断滑脱构造形成。到中生代晚期,扬子西缘逐渐开始了北西-南东向的左行走滑[7]。同时,由于扬子南缘紫云-罗甸断裂的左行走滑运动在断裂北西端产生了构造转换作用,致使新生代早期扬子南缘发生北西-南东向的挤压变形和隆升[8]。新生代晚期,青藏高原东缘向外扩展并围绕东构造结发生顺时针旋转,并沿鲜水河-小江左行走滑断裂系挤入扬子西缘[9-10],从而形成了该区域的现今构造格局。
2 荥经—马边—盐津地震构造带中北段构造特征
荥经-马边-盐津地震构造带中北段北起天全附近,南至马边以北,由多条断裂组成,其中北西向断裂有保新厂-凰仪断裂、天全-荥经断裂、峨边-马边断裂、利店断裂等,北东向断裂有金口河、峨眉山断裂、雷波断裂[1],现将中北段主要断裂构造特征论述如下:
(1)保新厂-凰仪断裂
该断裂北西端起于泸定县城东北附近,向南东经三合乡、凰仪乡、海子坪,直至金河镇附近,全长约115km,断裂总体走向北西,倾向北东,倾角70°~80°,为逆断层。
在两溪口西边县道上观察到该断层的至少三条次级断裂露头见图2,次级断裂发育于峨边群二段(Pteb2)内,主断面产状为55°∠52°。发育宽约40m的构造带,带内充填大量构造角砾岩,角砾大小不等,粒径1cm~5cm,呈透镜状、扁豆状、薄片状,挤压变形强烈,劈理、片理发育,局部可见明显炭化。断层通过处为一斜坡,其上覆盖2m~3m厚的崩坡积物,未见扰动变形。
在新庙乡附近可见断裂露头,断层错断了晋宁期钾长花岗岩,发育约5m的断层破碎带,挤压变形强烈,劈理化明显,其主断面倾向北东,倾角80°,破碎带中方解石热释光(TL)测试的年龄为463000±56000a。
野外地质地貌调查和测年实验表明保新厂-凤仪断裂为早中更新世断裂。
(2)峨边-马边断裂
该断裂北起峨边县城以北,向南经峨边县,直至马边县境内,全长约50km,断裂总体走向北北西,倾向南西,倾角60°~80°,为逆断层。
在峨边县北西大渡河左岸,断层从阳新组(P2y)块状灰岩中穿过见图3,可见明显的断层错断地层现象,断层上下盘产状相差较大,上盘产状平缓,下盘较陡。并发育宽约20m的断层破碎带,该破碎带由多条与主断面上平行的次级断层组成,可见厚约0.5cm~2cm的黄色断层泥,充填较密实,表现为逆冲性质。河岸陡壁上可见地层在上盘位置较下盘高出20m~30m,也指示其为逆断层。此外,该断层通过处地貌表现为一狭窄深切沟谷,堆积有洪冲积物,但洪冲积层完整,无构造变形迹象;断层泥热释光(TL)测试的年龄为224400±17700a。
野外地质地貌调查和测年实验表明峨边-马边断裂为中更新世断裂。
图3 峨边县北西向大渡河左岸断裂剖面图
(3)金口河断裂
该断裂位于研究区中西部,北东端起于金河镇,向南西延伸,经金口河区、共安乡,直至苏雄乡,全长约40km,从北至南走向由北东逐渐变为北东东,倾向北西,倾角较陡,为逆断层。
在新村西边的大渡河支流的桥头处,可见该断层的2条次级断层露头见图4,断层发育在峨边群二段(Pteb2)玄武岩之中,主断面产状300°∠80°,发育宽约5m的劈理化带,呈波状起伏,显压性特征。劈理化带两侧可见1m~2m厚的碎裂岩带。在破碎带顶部覆厚约0.5m的崩坡积物,崩坡积层完整,坡面连续,无构造变形现象。金口河断裂所通过的河谷位置发育有一级阶地,阶地完整稳定,未见构造扰动迹象。
图4 新村西边的大渡河支流的桥头处断裂剖面图
在永和镇西边山坡的一处公路岔口,点北西为灯影组(Zbd)白云岩,点南东为峨边群二段(Pteb2)大理岩夹薄层泥质板岩,二者地层不连续,认为其为断层所致见图5,但被公路覆盖,未见完整露头,公路转弯处坡积物覆盖较厚,坡面完整,无构造变形迹象。
图5 永和镇西山坡公路边断裂剖面图
在沙坪附近的大渡河两岸,沿断裂走向地貌上局部可见陡崖地形,发育阶地、崩坡积台地,未见被断层错动破坏的迹象,横穿断裂走向的一系列冲沟亦未见扭曲现象。
野外地质地貌调查表明金口河断裂为早中更新世断裂。
(4)峨眉山断裂
该断层位于研究区东北部,北东端起于峨眉山市高桥镇附近,向南西延伸,经龙池镇、两河口,至金口河区宜坪乡附近,全长约45km,总体走向北东,倾向南东,倾角较陡,为正平移断层。
在盐板溪东南3km大渡河右岸可见断层露头见图6,上盘灯影图6,上盘灯影组(Zbd)白云岩覆盖于下盘峨边群二段(Pteb2)岩层上,产状分别为70°∠40°、330°∠63°。地层破碎变形强烈,形成宽约8m的构造破碎带,从主断面向两侧分别为碎粉-碎斑岩、构造角砾岩带、破裂岩带、基岩,其中角砾岩带与破裂岩带之间的界线有明显的波状起伏,显压性特征。断面上可见擦痕和阶步,指示上盘地层左行正断。此外,破碎带上覆厚约1m的残坡积物,坡面完整,无构造扰动变形;河左岸断层通过处为深切沟谷地貌特征,亦未见错断第四系迹象。
图6 盐板溪东南大渡河右岸断层剖面图
在万村北西公路转弯处,北西为灰绿色致密块状玄武岩(P2β),岩石风化破碎强烈,南东为雷口坡组灰白色中层状白云岩(T2l),二者岩性发生突变,认为其为断层所致见图7。破碎带覆盖较严重,未见明显断层滑动面,整体走向北东,倾向南东,倾角约70°,其上覆盖有厚约1m的三级阶地砾石层及第四系崩坡积物,未见构造扰动痕迹。
野外地质地貌调查表明老黄坡断裂为中更新世断裂。
图7 万村村北西公路旁断裂剖面图
3 结语
荥经-马边-盐津地震构造带中北段构造发育相对较简单,受鲜水河-小江弧形走滑断裂系影响程度较弱,北西走向的断层以逆冲运动为主,未见明显的晚第四纪活动特征。同时破坏性地震绝大部分分布于南段,即马边以南区域,且与构造带呈现出密切关系;而中北段只有零星几次中强震,以中小地震为主,主要分布于金口河至峨眉山一线。