岷江上游堰塞湖沉積中軟沉積物變形構(gòu)造成因討論＊

張 斌,王 萍,王建存

(1.中國地震局地質(zhì)研究所地震動力學(xué)國家重點實驗室,北京 100029;2.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院(北京),北京 100083)

岷江上游堰塞湖沉積中軟沉積物變形構(gòu)造成因討論＊

張 斌1,2,王 萍1,王建存1,2

(1.中國地震局地質(zhì)研究所地震動力學(xué)國家重點實驗室,北京 100029;2.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院(北京),北京 100083)

對在岷江上游及其支流河谷中的晚第四紀(jì)古堰塞湖地層中發(fā)現(xiàn)的大量軟沉積物變形構(gòu)造的類型、特征和成因進行了分析,發(fā)現(xiàn)這些軟沉積物變形構(gòu)造分為兩類:一類是小型的層內(nèi)變形構(gòu)造,如液化卷曲變形、泄水構(gòu)造、負(fù)荷構(gòu)造、階梯狀微斷裂等,其形成與軟沉積物的塑性變形、液化和流動作用相關(guān);另一類是崩(滑)塌體對軟沉積物的擾動形成的大型褶曲構(gòu)造。通過與其它成因的軟沉積物變形構(gòu)造的對比以及對區(qū)域構(gòu)造環(huán)境的分析,得出地震、崩塌和滑坡等災(zāi)害性地質(zhì)事件是造成河谷區(qū)古堰塞湖地層中軟沉積物變形構(gòu)造發(fā)育的最可能的驅(qū)動機制。

軟沉積物變形;震積巖;古地震;堰塞湖;岷江

0 引言

軟沉積物變形(Soft-sed iment deformation)又稱準(zhǔn)同生變形,是指沉積物沉積之后、固結(jié)之前由于差異壓實、液化、滑動、滑塌等形成的變形構(gòu)造。這些變形往往伴隨著地殼顫動的觸發(fā)因素,因此常作為震積巖的識別標(biāo)志和依據(jù)(S ims,1975;Marcoset al,1996;Rossetti,1999;Ken-Toret al,2001;Greb,Dever,2002;Schnellmann et al,2005;Montenatet al,2007)。Seilacher(1969)將地震作用改造未固結(jié)的水下沉積物形成的再沉積層定義為震積巖(Seismites)。隨著研究的深入和廣泛,廣義的震積巖(或地震巖)包括了地震過程中原地形成的震積巖(原地相震積巖或狹義震積巖)和地震引發(fā)滑塌、泥石流、涌浪、濁流及碎屑流而形成的近原地相和異地相震積巖(梁定益等,1994)。迄今,已有多種類型的與地震相關(guān)的軟沉積物變形構(gòu)造被識別出來,如:液化卷曲變形構(gòu)造(Seilacher,1969)、液化脈(朱海之,1982;喬秀夫等,2006;李海兵,2006)、泄水構(gòu)造(Lowe,1975;Owen,1987)、滑混層(Rodriguezet al,2000;張傳恒等,2006)、球枕構(gòu)造(喬秀夫,李海兵,2008)、層內(nèi)階梯狀微斷層(Seilacher,1969;宋天銳,2006)、負(fù)荷構(gòu)造(Owen,1987,2003)等。

震積巖概念的提出源于對現(xiàn)代地震的沉積物變形的觀察,但自 1988年這個概念被引入中國以來,相關(guān)的研究主要圍繞一定地質(zhì)年代的大陸邊緣沉積(梁定益等,1994;喬秀夫,1994,2006;張傳恒等,2006,2007)或內(nèi)陸斷陷湖盆沉積(吳賢濤等,1992;尹國勛,1993;袁靜,2004)展開,對于近代和現(xiàn)代沉積中的震積變形未見專題報道。

筆者在龍門山地區(qū)河谷的古堰塞湖沉積地層中發(fā)現(xiàn)了大量的軟沉積物變形構(gòu)造,因而主要對岷江上游的古堰塞湖沉積中的軟沉積物變形構(gòu)造形態(tài)、類型和成因進行初步研究,重點討論地震成因的軟沉積物變形構(gòu)造與重力滑塌、冰川作用、凍融作用等形成的軟沉積物變形構(gòu)造的區(qū)別,認(rèn)為地震振動、崩塌和滑坡擾動是該地區(qū)軟沉積物變形構(gòu)造最可能的驅(qū)動機制。以具有強烈地震活動性的龍門山—岷江斷裂帶內(nèi)的古堰塞湖沉積物為切入點,開展與地震相關(guān)的軟沉積物變形構(gòu)造的研究,對于缺乏晚第四紀(jì)地層和古地震沉積記錄的我國西南部地區(qū)而言,具有非常重要的地震地質(zhì)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

龍門山等一系列山脈與四川盆地之間構(gòu)成青藏高原東緣地形陡變帶,岷江流域水系總體上呈南北向穿越龍門山構(gòu)造帶。岷江上游(都江堰以上)河段長約 341 km,相對高差達 3 000 m左右,河流兩側(cè)谷坡陡峭,平均坡度在 30°～35°之間,地表巖層破碎,現(xiàn)代地貌過程十分活躍。岷江流域出露的地層主要為中生界復(fù)理石沉積和前中生界變質(zhì)雜巖,巖性主要為變質(zhì)砂巖、灰?guī)r、泥巖以及花崗巖等。第四紀(jì)地層分布有限,僅在河流的寬谷段或階地中保存有河流相砂礫石、崩滑塌和泥石流沉積以及古堰塞湖沉積。區(qū)域性的活動斷裂主要有龍門山斷裂帶、岷江斷裂青川—平武斷裂帶等(圖 1),該地區(qū)曾發(fā)生 2008年汶川 8.0級地震、1976年松潘—平武 7.2級地震、1933年疊溪 7.5級地震等一系列強震。地震高烈度區(qū)是崩塌、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的頻發(fā)區(qū),也是堰塞湖的高發(fā)區(qū)(聶高眾等,2004)。

圖1 青藏高原東緣活動斷裂以及岷江上游地區(qū)古堰塞湖的分布范圍Fig.1 Sketch map of active faults in eastern margin of the Qinghai-Tibet plateau and the distribution of paleodammed lakes in the upper reaches ofMinjiang river

2008年汶川 8.0級地震誘發(fā)了數(shù)以萬計的崩塌、滑坡,崩滑塌體堵塞河道,形成了百余個堰塞湖(童立強,2008)。地震后數(shù)月,在已潰壩的河床中可觀察到幾厘米至幾十厘米厚的堰塞湖沉積。在汶川地震后的地震地質(zhì)調(diào)查中,我們發(fā)現(xiàn)了多期古堰塞湖沉積(圖 1),并觀察到了由汶川地震引發(fā)的軟沉積物變形現(xiàn)象。四川西部岷江上游及其支流的古堰塞湖沉積呈串珠狀分布,1933年發(fā)生的疊溪 7.5級地震誘發(fā)的滑坡堵江形成的疊溪大海子和小海子是岷江上游現(xiàn)存的堰塞湖,其周邊還保存著厚達 200余米的古堰塞湖沉積(王蘭生等,2007)。在這些古堰塞湖沉積中發(fā)育有軟沉積物變形構(gòu)造(王蘭生等,2005;王二七,孟慶任,2008;王萍等,2009;Pinget al,2010)。

2 研究區(qū)內(nèi)軟沉積物變形構(gòu)造類型及其特征

2.1 液化卷曲構(gòu)造

這種構(gòu)造指細(xì)粒沉積物在未固結(jié)或半固結(jié)而呈塑性狀態(tài)時,在振動力作用下可形成的小褶皺或微褶皺。它是在某一特定的層內(nèi)產(chǎn)生的液化變形,液化卷曲變形層嚴(yán)重彎曲,形狀如向斜和背斜,褶皺不遵循力學(xué)機制,無固定規(guī)律。液化卷曲構(gòu)造是震積巖中最為常見的變形構(gòu)造之一。

在岷江上游的疊溪古堰塞湖沉積中液化卷曲構(gòu)造十分發(fā)育。圖 2a顯示的是一個高度不足 2 m的近水平地層段中發(fā)育的 5個卷曲構(gòu)造層。卷曲構(gòu)造的 “背斜”寬闊圓滑,“向斜”緊閉狹窄,軸面略向東傾。卷曲構(gòu)造層由未發(fā)生變形地層分開。自上而下,5個卷曲構(gòu)造層的振幅由 10 cm左右減至 5 cm,間隔層厚度由 20 cm增至 50 cm。發(fā)生液化卷曲構(gòu)造的地層是紋層狀的粉砂質(zhì)泥層,底部地層平直或略有起伏,與下部水平層理漸變接觸,上部中、細(xì)砂層的底部被褶曲包卷。圖 2b是規(guī)模較大的卷曲構(gòu)造,約 10～20 cm,剖面上僅見單個卷曲構(gòu)造層發(fā)育,形態(tài)呈不規(guī)則的麻花狀,紋層狀泥砂互層發(fā)生強烈卷曲,中細(xì)砂被包卷成球狀。卷曲構(gòu)造的上、下均有中細(xì)砂層分布,上部砂層厚度可達幾十厘米至數(shù)米。

筆者注意到,液化卷曲構(gòu)造的上部均有一定厚度的砂層存在,薄層砂層下的卷曲構(gòu)造振幅較小,厚層砂層下的卷曲構(gòu)造振幅較大。其形成機制為:處于飽和狀態(tài)的均質(zhì)砂層覆蓋在紋層狀泥砂互層之上,在地震動時,含粘土顆粒較高的泥砂紋層具有很大的粘聚力而不發(fā)生液化,而顆粒支撐的砂層易于液化,在很小的切應(yīng)力作用下產(chǎn)生流動,帶動下伏的泥砂紋層發(fā)生塑性變形,形成軸面倒向流動方向的液化卷曲變形構(gòu)造。厚層均勻砂層在液化時有更大的流動空間,可以帶動厚度更大的紋層狀互層產(chǎn)生變形。卷曲變形可向下傳遞,在有砂層覆蓋的紋層狀泥砂互層中發(fā)生塑性變形,隨著變形能量的消退,卷曲構(gòu)造的振幅漸小直至消失。

圖2 典型軟沉積物變形構(gòu)造(a)液化卷曲變形;(b)包卷構(gòu)造,粉砂質(zhì)粘土包卷細(xì)砂,形成砂球;(c)火焰狀泄水構(gòu)造(鏡頭蓋直徑約 5.5 cm);(d)柱狀泄水構(gòu)造;(e)球—枕構(gòu)造;(f)火焰構(gòu)造和重荷模構(gòu)造;(g)液化泥脈Fig.2 Typical soft-sediment defo rmation structures(a)hydroplastic deformation;(b)convolute bedding,silty clay is convoluted to sandy ball;(c)flame water-escape structures(Lens cap is about 5.5 cm in diameter);(d)columnarwater-escape structures;(e)ball-and-pillow structure;(f)flame structure and load cast;(g)liquefied mud vein

2.2 泄水構(gòu)造

泄水構(gòu)造是因砂層被限制在低滲透率的巖層中,在液化和流化作用下,水和流動的顆粒向上移動,切割、變形上覆的低滲透率沉積層而形成(Owen,1987)。

砂泥層呈火焰狀上涌到中—細(xì)砂層中,前端發(fā)育不規(guī)則條帶狀的泄水脈和流化角礫坨(圖2c)。當(dāng)?shù)貙影l(fā)生液化時,伴隨孔隙水的泄出,液化層上涌、底辟使原始的沉積層理被破壞,泥質(zhì)層破碎形成角礫,并與液化砂層混合形成流化角礫,侵入上部砂層中形成流化角礫坨。砂泥層呈柱狀上涌到中細(xì)砂層中,相鄰的泄水構(gòu)造在剖面上呈串珠狀分布,泄水構(gòu)造的下方地層中伴隨有小型的同生斷層發(fā)育(圖 2d)。

研究區(qū)內(nèi)的泄水構(gòu)造在不同剖面的同一地層中呈大范圍的串珠狀分布,顯示其為地震成因。

2.3 負(fù)荷構(gòu)造

負(fù)荷構(gòu)造是一種最常見的軟沉積物變形構(gòu)造,是上下相鄰的存在一定密度差的軟沉積物在振動和重力作用下,發(fā)生墜入或擠入而形成的塑性變形構(gòu)造。負(fù)荷構(gòu)造與重力不穩(wěn)定性相關(guān)(Owen,1987,2003;Moretti,1999),變形發(fā)生在液化后或者沉積物內(nèi)剪應(yīng)力迅速減小后。Owen(2003)根據(jù)軟沉積物變形的形態(tài)將其細(xì)分為:重荷模、假結(jié)核、火焰構(gòu)造、球枕構(gòu)造等。液化發(fā)生時,重力調(diào)整瞬時使密度大的沉積物下沉,輕的沉積物上升。砂層呈枕狀或球狀墜入泥層,就形成球—枕構(gòu)造(圖 2e)。上覆的密度大的砂質(zhì)沉積物下沉到下伏的密度小的泥質(zhì)沉積物中形成重荷模構(gòu)造,泥層擠入砂層形成火焰構(gòu)造(圖 2f)。圖 3為球—枕構(gòu)造形成示意圖。

圖3 球—枕構(gòu)造形成示意圖 (喬秀夫,李海兵,2008)①負(fù)荷構(gòu)造;②球—枕體;③下沉至巖層中部、下部及底部的球—枕體Fig.3 Sketch map ofBall-and-pillow structure(Qiao,Li,2008)①load structure;②ball-and-pillow structure;③ball-and-pillow structure sinked to the bottom of the stratum

2.4 液化泥脈

在砂質(zhì)為主的地層中出現(xiàn)各種不規(guī)則的泥脈,呈腸狀等(圖 2g),是沙土液化的識別標(biāo)志之一。液化泥脈是在液化作用發(fā)生后,沙與水渾然一體,產(chǎn)生懸液,使砂層變動松散,泥質(zhì)沉積物穿插、擠入或被流動的砂牽引形成。

2.5 階梯狀微斷層和同生斷層

階梯狀微斷裂,也叫韻律斷層,是振動液化過程中在層內(nèi)形成的規(guī)模較小的階梯狀正斷層。階梯狀微斷裂是由地震動和重力聯(lián)合作用形成的同沉積小斷層,在振動液化完全停止之后,處于松散狀態(tài)的沉積物重新壓實使體積變小,導(dǎo)致沉積物表面差異性下沉而形成的(喬秀夫等,2006;杜遠(yuǎn)生等,2007)。圖 4a的階梯狀微斷裂發(fā)育在薄層砂層與砂質(zhì)泥層的互層中,傾角較陡,呈上盤下降的正斷層,斷距小于 1 cm,在數(shù)十厘米范圍內(nèi)消失,未進入下伏地層。

同生斷層是地震過程中巖層受到擠壓、扭曲或拉伸等力的作用而發(fā)生斷裂、錯動,形成大量形態(tài)較規(guī)則的斷裂。圖 4b為在砂質(zhì)粘土層中發(fā)育的穿切數(shù)層巖層的一組逆斷層,線密度達 1根 /m,斷距一般數(shù)厘米至十余厘米,基本無充填,未見向上覆和下伏地層穿越,在橫向上形成震裂層。同生斷層多分布在較密實或有一定固結(jié)的地層中,是一種脆性破裂,多出現(xiàn)在震積巖的下部(Neuwerthet al,2006)。地層隨埋深增加,顆粒間的粘結(jié)度加大而水分遞減,在地震動作用下上部可產(chǎn)生軟沉積物變形,下部受勒夫面波的影響產(chǎn)生裂縫或斷裂(宋天銳,1988)。

2.6 崩塌褶曲

崩塌褶曲常發(fā)育在紋層或薄層砂、泥互層的層段,局部發(fā)育的軸面陡立或平臥的大型褶曲構(gòu)造在近水平的地層剖面中顯得異常突匹。這類褶曲形成于鄰近基巖陡坡帶不穩(wěn)定的背景下,是崩滑塌碎屑流對堰塞湖地層擾動的結(jié)果。圖 4c中崩滑塌褶曲構(gòu)造層厚約 2 m,夾于上、下未變形層中,顯示其為事件型同沉積變形。崩滑塌褶曲構(gòu)造層由崩滑塌物和褶皺變形湖積層構(gòu)成,之間為不整合接觸面。崩塌物由大小混雜、無分選、磨圓度差的碎石組成,碎石粒徑最大可達 1 m,小的僅為數(shù)厘米,排列無定向性,局部可見湖相砂泥質(zhì)包裹碎石或充填于碎石空隙間,并保留有原始的沉積層理。崩滑塌物的前方和下方發(fā)育有大型紋層褶曲,形態(tài)為緊密同斜狀、平臥狀,褶曲軸面傾向崩塌物。在滑塌褶曲的周邊地區(qū),發(fā)育有眾多的液化卷曲構(gòu)造、泄水構(gòu)造等地震特有的變形構(gòu)造,因此該滑塌變形層極有可能為地震所引起。

崩滑塌構(gòu)造依據(jù)崩滑塌體勢能大小以及軟沉積層的厚度等的不同,可形成規(guī)模差異很大的褶曲變形。在四川理縣古堰塞湖沉積區(qū),崩滑塌體前緣形成高約 30 m的巨型褶曲構(gòu)造。

圖4 軟沉積物變形構(gòu)造(a)階梯狀微斷層;(b)同生斷層;(c)崩滑塌褶曲Fig.4 Soft-sed iment deformation structures(a)fault-graded;(b)synsedimentary fault;(c) large scale collapse-and-slump fold

3 震積構(gòu)造與其他軟沉積物變形構(gòu)造的區(qū)別

軟沉積物變形構(gòu)造一般只限定在固定的層內(nèi),其上、下均為未變形層,為地質(zhì)事件控制的同沉積變形。變形構(gòu)造層的成因復(fù)雜,除地震動和崩(滑)塌體擾動外,重力滑塌、冰川作用和凍融作用等都可以形成類似的軟沉積物變形構(gòu)造(Wheeler,2002)。

3.1 重力滑塌變形

已成層的未完全固結(jié)的沉積物,在重力作用下沿斜坡向下滑移,沉積物中變形形成簡單或復(fù)雜的褶曲,有時還伴有斷層。這種準(zhǔn)同生變形構(gòu)造稱為滑塌構(gòu)造或沉積重力構(gòu)造。圖 5為滑塌構(gòu)造形成軟沉積物變形構(gòu)造的示意圖。

圖5 滑塌變形形成示意圖Fig.5 Sketch map of slump structures

重力滑塌構(gòu)造與震積構(gòu)造的區(qū)別主要有:重力滑塌構(gòu)造一般涉及很多地層,震積構(gòu)造只限定在某一特定的地層中,上、下巖層為未變形層;滑塌構(gòu)造變形規(guī)模一般較大,震積構(gòu)造變形規(guī)模小;震積變形無基底滑脫面,而滑塌形成的軟沉積物變形構(gòu)造有一個明顯的滑脫面。

在岷江上游疊溪地區(qū)的大、小海子一帶,我們也觀察到重力滑塌構(gòu)造。它們一般發(fā)育在泉水附近或臨近現(xiàn)代河湖水面,在有地形坡度時,富含水的古堰塞湖地層會產(chǎn)生向坡下的重力滑塌構(gòu)造。與震積變形明顯不同的是,這些軟沉積物變形構(gòu)造空間分布有限,上、下未變形層不固定,變形規(guī)模較大,有清晰的基底滑脫面發(fā)育,是一種重力作用下的較緩慢變形。

3.2 冰川作用

冰川流動擠壓形成的褶皺,伴隨有小型的逆沖斷層,也可以形成與地震崩滑塌成因相似的構(gòu)造。當(dāng)冰川在未固結(jié)的沉積物上運動時,其重力和磨擦?xí)沟撞康乃绍洺练e物發(fā)生變形,前端會象犁一樣刨耕松軟沉積物,使松軟沉積物發(fā)生大尺度的復(fù)雜變形層理(鐘建華等,2008)。冰川變形的褶皺軸面和斷層面倒向冰川流動方向,在變形層的上部堆積冰磧物。圖 6為冰川作用形成的變形層理示意圖。

圖6 冰川作用變形示意圖Fig.6 Sketch map of glacial structures

岷江上游古堰塞湖中的軟沉積物變形構(gòu)造與上述冰川作用形成的變形層理有很大不同,其變形構(gòu)造的大小變化不大,規(guī)模也小得多;冰川作用形成的變形構(gòu)造受冰川的牽引作用具有明顯的優(yōu)勢方位,而我們觀察到的軟沉積物變形構(gòu)造的褶皺軸面和斷層的倒向不一致,也無冰磧物存在的證據(jù)。另外,堰塞湖沉積與典型冰川紋泥明顯不同,不具備冰川環(huán)境。因此,此軟沉積物變形構(gòu)造并非冰川作用形成。

3.3 凍融構(gòu)造

凍融作用也可形成與地震和崩(滑)塌作用形成的軟沉積物變形構(gòu)造類似的凍融褶皺。凍融褶皺,又稱為內(nèi)卷構(gòu)造或擾動構(gòu)造,是由于活動層凍結(jié)時產(chǎn)生的下壓力與永凍層向上的頂托力,使飽水的砂和粘土發(fā)生聚冰脫水而形成的。

凍融褶皺與地震液化形成的軟沉積物液化構(gòu)造相比有幾點不同:①凍融變形受寒冷氣候因素等制約,近代融凍現(xiàn)象分布于極地、亞極地和現(xiàn)代冰川周圍;②凍融褶皺一般為緩波狀,兩翼比較對稱,其寬度約 1～2 m。凍融褶皺規(guī)模一般要比液化形變構(gòu)造大。由于凍裂和凍脹作用,永凍層常出現(xiàn)開裂,使活動層的物質(zhì)擠入永凍層的裂隙中,造成褶皺層下部起伏幅度大,常形成蝶尾狀褶皺,褶皺層頂部較舒緩;③凍融褶皺可與古冰楔或喜冷動植物化石共生。

岷江上游的軟沉積物變形構(gòu)造是四川高山峽谷區(qū)的堰塞湖中的軟沉積物變形構(gòu)造,與凍融構(gòu)造的形成環(huán)境不同,并且與凍融褶皺的形態(tài)和規(guī)模都有差別,因此認(rèn)為其并非為凍融構(gòu)造。

Sims(1975)認(rèn)為地震形成的軟沉積物變形構(gòu)造必須符合以下條件:①鄰近現(xiàn)代活動構(gòu)造帶;②沉積物容易液化;③軟沉積物變形構(gòu)造與地震動試驗所形成的構(gòu)造相似;④軟沉積物變形規(guī)模小,并且由液化形成;⑤變形構(gòu)造被限制在單一地層中;⑥變形構(gòu)造在空間區(qū)域內(nèi)分布廣泛;⑦無其他變形因素的影響,如滑塌、生物擾動等。

岷江上游區(qū)域性的活動斷裂主要有龍門山斷裂帶、岷江斷裂等活動斷裂,河谷內(nèi)的古堰塞湖沉積物極易液化。對研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)的軟沉積物變形構(gòu)造研究表明,其與地震動試驗(馮先岳,1989;Owen,1996;Morettiet al,1999)所形成的構(gòu)造非常相似,都是由于振動液化形成的,其變形規(guī)模很小,發(fā)生在單一地層中,變形構(gòu)造在一定區(qū)域內(nèi)大規(guī)模分布。雖然研究區(qū)內(nèi)崩(滑)塌作用普遍,但是有的軟沉積物變形構(gòu)造附近并未發(fā)現(xiàn)崩(滑)塌體,故軟沉積物變形構(gòu)造應(yīng)為地震成因。

綜上所述,岷江上游古堰塞湖沉積中的軟沉積物變形構(gòu)造與水下滑坡、冰川作用、凍融作用無關(guān),重力滑塌構(gòu)造分布有限,地震和崩(滑)塌作用形成的軟沉積物變形構(gòu)造普遍發(fā)育。崩(滑)塌體變形構(gòu)造并非全部為地震驅(qū)動,但在強烈地震構(gòu)造背景下,并在一定區(qū)域內(nèi)大規(guī)模分布,則認(rèn)為其與地震有密不可分的關(guān)系。

4 結(jié)語

我國西南部高山峽谷區(qū)是堰塞湖發(fā)育的良好場所。由于河湖相沉積物為飽水沉積,具有高液化性,能夠記錄和保存震級大于 5級的震積變形,因此地震活動強烈的高山峽谷區(qū)年輕的河湖相沉積物可成為研究古地震的良好對象。

在岷江上游的古堰塞湖中發(fā)育的軟沉積物變形構(gòu)造可分為兩類,一類是小型的層內(nèi)變形構(gòu)造,如液化卷曲變形、泄水構(gòu)造、負(fù)荷構(gòu)造、階梯狀微斷裂等,其形成與軟沉積物的塑性變形、液化和流動作用相關(guān);另一類是崩(滑)塌體對軟沉積物的擾動形成的大型褶曲構(gòu)造。

四川西部是強震高發(fā)地帶(錢洪,1995;易桂喜,韓渭濱,2004),這些軟沉積物變形構(gòu)造位于具有強烈地震活動背景的龍門山—岷江構(gòu)造帶上,與重力滑塌、冰川作用、凍融作用形成的軟沉積物變形構(gòu)造有明顯區(qū)別。地震動及其形成的崩塌和滑坡擾動是軟沉積物變形構(gòu)造形成的最有可能的驅(qū)動機制。

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Discussion of the Origin of the Soft-Sediment Deformation Structures in Paleo-dammed Lake Sed iments in the Upper Reaches of the Minjiang River

ZHANG B in1,2,WANG Ping1,WANG Jian-cun1,2
(1.State Key Laboratory of Earthquake D ynam ics,Institute of Geology,CEA,Beijing100029,China)
(2.School of the Earth Sciences and Resource,China U niversity of Geosciences,Beijing100083,China)

Paleo-damm ed lake sedim ents in the upper reaches of the M injiang River and its tributaries show several types of deform ational structures that are interpreted as seism ites.In this paper,w e analyze the types and characteristics of these deform ation.W e classify the structures into tw o types: the sm all-scale deform ations,w hich are related to the plastic deform ation,liquefaction and fluidization p rocesses of the soft sedim ent.A nother is the large-scale folds form ed by the disturbance of the collapse m asses(slip block).The comparison w ith other softsedim ent deform ation structures and study of the seism otectonic environm ent indicate that the m ain trigger factors for deform ation w ere seism ic shocks,collapse and landslide induced by the earthquake.

soft-sed im ent deform ation; seism ites;paleo-earthquake;damm ed lake;M injiang R iver

P512.2

A

1000-0666(2011)01-0067-08

2010-03-11.

中國地震局地震動力學(xué)國家重點實驗室自主課題(LED2008A02)和國家自然科學(xué)基金項目(40472090)聯(lián)合資助 .