甘孜一玉树断裂东南段晚第四纪活动特征及古地震破裂行为
第40卷　第4期2018年8月地　震　地　质SEISMOLOGY AND GEOLOGY Vol.40,No.4Aug.,2018doi:10.3969/j.issn.0253-4967.2018.04.002
玉树地震时间
甘孜-玉树断裂东南段晚第四纪活动特征
及古地震破裂行为
王明明1)　何玉林1)∗　刘　韶1)　王世元1)
马　超1)　张　威1)　贾召亮2)
1)四川省地震局，成都　6100412)成都理工大学，成都　610059
摘　要  甘孜-玉树断裂是1条全新世强烈活动的左旋走滑断裂带，与鲜水河断裂共同构成了巴颜喀拉地块和羌塘地块、川滇菱形地块的边界断裂，研究其晚第四纪活动特征及大地震复发行为是认识甘孜-玉树断裂未来7级以上大地震危险性的重要基础工作。文中通过野外地质调查、微地貌测量等方法揭示出甘孜段和邓柯段除左旋运动性质外，还具有明显的拉张作用，而马尼干戈段运动性质则以左旋走滑兼逆冲性质为主，全新世地层最大垂直位移量>2m。结合断裂的几何展布特征、古地震破裂行为和历史地震地表破裂分布范围等方面的研究结果，可以将垭口和邓柯盆地2个阶区作为甘孜-玉树断裂东南段的分段边界。由于垭口附近的山脊及邓科盆地的障碍体规模均较小，阶区宽度仅1~2km 左右，为非持久性障碍体，在未来大地
震的破裂中可能会被突破。文中在马尼干戈段上的竹庆乡进行了探槽开挖，通过样品年代学测试共识别出3次古地震事件，分别为3875~3455BC 之间、晚于775BC 和最新1次断错地表事件。通过与前人在甘孜段和邓柯段的古地震研究结果进行对比，揭示出马尼干戈段与甘孜段、邓柯段的古地震破裂事件具有明显的不同，但限于甘孜-玉树断裂东南段的古地震研究仍缺乏足够的数据支撑，各几何分段之间是否存在级联破裂仍需要进一步的探讨。
关键词  甘孜-玉树断裂　晚第四纪活动特征　古地震　破裂行为
中图分类号:P315.2文献标识码:A 文章编号:0253-4967(2018)04-0738-15〔收稿日期〕　2017-11-14收稿,2018-03-23改回。
〔基金项目〕　中国地震局地震行业科研专项(201408023)和中国地震局地震科技星火计划项目(XH18040)共
同资助。
∗通讯作者：何玉林，男，副高级工程师,E -mail:624614646@qq。0　引言大量的地质和地震研究发现，断裂的破裂过程在1次独立的地震中并非沿着整条断裂全部破裂，而是仅仅破裂其中的一部分。如果1条断裂长期以来的活动强度和破裂端点的位置比较稳定，那么这条断裂就具有明显的分段特征。
了解断裂的分段特征及各个段落的古地震复发规律和破裂行为对评价断裂的地震危险性具有重要意义。甘孜-玉树断裂作为1条大型的块体边界断裂，其活动性较强，大地震频发，近代曾发生过多次7级以上地震，保留有大量古地震遗迹，但由于该地区海拔较高，人烟稀少，又是少数民族居地区，对历史地震的发生年
937 4期王明明等：甘孜-玉树断裂东南段晚第四纪活动特征及古地震破裂行为
代、破裂范围存在着一定的争议，对各个几何段落的活动性、古地震复发周期等问题缺乏深入的研究，因而对甘孜-玉树断裂东南段各几何段落的边界特征缺少足够的认识，也未能清楚界定其分段边界。
本文通过对甘孜-玉树断裂东南段的地质地貌调查揭示其晚第四纪活动特征，结合断裂的几何展布特征、古地震破裂行为和历史地震地表破裂带分布范围等分段依据，对甘孜-玉树断裂东南段各几何分段的边界特征进行分析，为其几何分段方案提供科学依据。通过对马尼干戈段的古地震开展研究以揭示其古地震序列，结合前人在甘孜-玉树断裂东南段的古地震研究结果，对甘孜-玉树断裂东南段的活动习性及破裂行为进行分析，为评估断裂的地震危险性提供依据。
1　甘孜-玉树断裂区域地震构造环境
甘孜-玉树断裂是1条全新世强烈活动的左旋走滑断裂带，与鲜水河断裂共同构成了巴颜喀拉地块和羌塘
地块、川滇菱形地块的边界断裂(徐锡伟等,2003)，地震地质方面的研究表明该断裂的滑动速率为5~7mm/a(李闽峰等,1995；周荣军等,1996；彭华等,2006；石峰等, 2013；黄学猛等,2015;Huang et al.,2015)或12mm/a(闻学泽等,2003),GPS观测表明该断裂的滑动速率为(6.6±1.5)mm/a(Wang et al.,2013)。甘孜-玉树断裂总体走向310°~330°, SE端起于甘孜县南侧，由生康乡、错阿乡、马尼干戈乡，翻越海子山，经竹庆、邓柯、巴塘盆地、玉树等地，向西与风火山断裂相连，总长近500km。甘孜-玉树断裂上强震频发，除2010年玉树M S7.1地震，有记载的历史地震有1896年邓柯西7.0级地震、1738年玉树西612级地震(国家地震局,1977)，前人研究认为，在马尼干戈段和甘孜段分别发生了1854年7.7级和1866年7.3级地震(周荣军等,1997；闻学泽等,2003)，在野外调查中，甘孜-玉树断裂沿线均可见到不同历史地震的地表破裂带。
2　甘孜-玉树断裂SE段地质地貌特征
前人根据甘孜-玉树断裂的几何展布特征和历史地震地表破裂带分布范围等，将甘孜-玉树断裂分为甘孜段、马尼干戈段、邓柯段、玉树段和当江段(闻学泽等,1985；周荣军等, 1996;Huang et al.,2015)，本文所指的甘孜-玉树断裂东南段包含甘孜段、马尼干戈段和邓柯段(李闽峰等,1995)(图2)。甘孜段SE端起于甘孜县南侧卓达曲沟口的奎沙村，向NW延伸沿甘孜盆地南侧展布，经生康乡，断裂切过甘孜盆地南侧的雅砻江阶地及南侧山体的山前洪积扇体，形成一系列高度不等的断层陡坎，断裂在来马乡西侧进入山区后，延伸至六十六道班NW侧5km左右的垭口附近，全长约50km，甘孜段主要控制了甘孜盆地的发育。
马尼干戈段SE端起始于垭口NW侧，向NW延伸经错阿乡、绒青村、马尼干戈乡、日阿、海子湖、竹庆南、俄支及麻呷后进入邓柯盆地，全长约160km，断裂主要表现为走滑兼逆冲性质，总体倾向SW，断裂在该段分为较多分支段落，呈羽列、分叉等形态展布。邓柯段展布于石渠县洛须镇(邓柯)与玉树巴塘乡之间的金沙江深切割河谷地带，该段落东端因断裂左阶斜列形成了第四纪拉分盆地，盆地内河谷宽阔。金沙江表现为蛇形曲流，显示出长期的稳定沉降状态，该段大部隐伏于金沙江现代河床之下而地表行迹不清楚。邓柯盆地以西，断裂向西延伸经芒达、下拉村、直贡、档拖、奔达乡、相古村等地，终止至巴塘盆地以东，全长约60km。前人对邓柯段的断错
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图1　甘孜-玉树断裂邻区地质构造简图
Fig.1　Geological sketch map of the Ganzi⁃Yushu Fault and its adjacent region.
地貌现象及古地震研究较为深入(Zhou et al.,2014)，本文主要对甘孜段和马尼干戈段断裂的晚第四系活动特征进行介绍。
2.1　生康乡观察点
甘孜-玉树断裂通过甘孜县西约10km处的生康乡，断裂左旋切过该处的雅砻江支流尼亚达柯河T5/T3阶地后缘，形成了河流及其阶地的左旋位错,T5阶地左旋位错量为(360±60)m，断层两侧高差约50m(闻学泽等,2003;Shi et al.,2016)。在生康乡的然达底村附近(NO.01)可见到断层断错雅砻江T5阶地砾石层，断层表现为倾向NE的高角度走滑兼正断的运动性质，断层带内可见到砾石层定向排列(图3)。
2.2　来马乡观察点
甘孜-玉树断层在甘孜段的来马乡附近(NO.02)断层线性特征较为明显，主要表现为断层断错山前洪积扇扇体，形成了4.3~5m的断层陡坎，洪积扇露头主要为粗砂砾石层，较松散，为全新世地层。断层剖面揭露出断裂为倾向NE的高角度走滑兼正断性质，断层带内基岩较为破碎，揉皱强烈(图4)。
2.3　纳洼村观察点
甘孜-玉树断层在甘孜段的纳洼村至垭口段断层线性特征较为明显，主要表现为倾向SW 的断层陡坎，断层陡坎高度在纳洼村附近达4.1m(NO.03)(图5a)，向NW延伸陡坎高度逐渐变小(NO.04)(图5b)，至垭口附近消失不见。在纳洼村NW约6km处，可见到明显的历史地震地表破裂带(NO.05)(图5c、d)。
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玉树断裂东南段晚第四纪活动特征及古地震破裂行为图2　甘孜-玉树断裂东南段几何展布特征及工作点分布图(分段方案引自闻学泽等,2003)
Fig.2　Geometric distribution characteristics of southeastern section of the Ganzi⁃Yushu Fault and the locations of sites in this study(Segmentation scheme is cited from Wen et al.,2003).2.4　日阿NW 观察点
甘孜-玉树断裂在马尼干戈段日阿NW 约5km 处(NO.06)断层线性特征较好，走向约305°，可见到断层将冲沟的T 1和T 2阶地左旋断错，通过无人机进行了微地形测量，测得断层断错冲沟T 2阶地55~70m(图6)。另外，此观察点附近还发现了地震地表破裂，主要为陡坎上部的新鲜破裂面，可能为1854年M S 7.7地震的地表破裂带。2.5　竹庆乡附近观察点
甘孜-玉树断裂在竹庆一带(NO.07,NO.08)主要发育在雀儿山北麓的冰碛物中，表现为断续延伸的断层陡坎，致冰碛垄岗及冲沟发生了左旋位错(图7a、b)，该段还发育有多个小型阶区，有挤压隆起型阶区，也有拉分盆地型阶区。
综合野外调查结果显示甘孜-玉树断裂SE 段以垭口和邓柯盆地为界，垭口SE 的甘孜段和邓柯盆地NW 的邓柯段均可见到断裂具有明显的正断分量，而垭口NW 至麻呷乡NW 的马尼干戈段则表现为左旋走滑兼逆冲运动性质(图2)。
3　甘孜-玉树断裂马尼干戈段古地震研究
3.1　走滑断层古地震研究及分析方法
鉴于甘孜-玉树断裂具有较强烈的走滑运动特征及其形成的典型地貌类型，本次工作在马尼干戈段上选定了竹庆NW(ZQTC)开挖古地震探槽(图2)，探槽开挖点为堆积物连续沉积的小型拉分盆地SE 侧，周围环境植被较好，能够采集到年代学样品。在识别古地震事件时，我147
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卷图3　生康乡然达底村附近雅砻江T 5阶地断层剖面(镜向NW)
Fig.3　Fault section of terrace T 5of the Yalong River near Randadi village in Shengkang town(view to NW).①褐黄砾石层，砾石磨圆度好，胶结程度较好;②褐黄坡积层，砾石呈棱角状;③褐黄含砂黏土层，呈近水平分布;④断层带宽约1.5m，带内可见到砾石呈定向排列,
发育有多个断层面图4　来马乡附近断错地貌(a)及断层剖面(b)Fig.4　Faulted landform(a)and fault section(b)near Laima town.247

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