彭小龍,王道永 (成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,四川 成都610059)
雅魯藏布江縫合帶的北界斷裂,即雅魯藏布江斷裂,又稱為達(dá)吉嶺-昂仁-仁布-朗縣-墨脫斷裂,規(guī)模巨大。達(dá)吉嶺向西沿雅魯藏布江北岸經(jīng)公珠錯、噶爾河西南岸延出境外與印度河斷裂相接,呈北西走向,達(dá)吉嶺向東經(jīng)昂仁至拉孜以后沿雅魯藏布江南岸近東西走向延伸,經(jīng)白朗、仁布、澤當(dāng)、加查、朗縣,至米林后繞雅魯藏布江大拐彎轉(zhuǎn)折至墨脫,然后折向南東延至緬甸境內(nèi)[1-4]。斷裂帶北盤為岡底斯弧 (岡底斯-下察隅巖漿?。?,主要由岡底斯中生代-新生代中-酸性巖基組成;在大竹卡以西由白堊系日喀則群 (K2r)弧前盆地沉積組成,部分地段緊鄰斷裂帶發(fā)育有錯江頂群 (E1-2c)、秋烏組 (E2q)、大竹卡組 (E3-N1d)造山回返期磨拉石建造。斷裂南盤為雅魯藏布江蛇綠巖帶,由蛇綠混雜巖片、蛇綠混雜巖塊 (東、西段)和蛇綠巖套 (中段)組成。
(1)在米林縣米瑞鄉(xiāng),斷裂北盤為念青唐古拉巖群 (Pt2-3Nq)的斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖。片麻理產(chǎn)狀:322°∠45°;斷裂南盤為蛇綠混雜巖,片理 (斷層)產(chǎn)狀:325°∠75°;斷裂為一條糜棱片巖帶。帶中發(fā)育無根褶皺、疊加褶皺、a型褶皺和少量鞘褶皺,顯示強(qiáng)烈的韌性流變特征。
(2)在米林縣兩河口 (雅魯藏布江左岸、尼洋河口右岸)北界斷裂帶內(nèi)見疊加的脆性斷裂,由3條次級構(gòu)造角礫巖帶及相間的破裂巖帶組成,斷裂帶中碎屑石英 (樣品號:YD06)ESR (電子自旋共振)年齡值為(5.1±0.4)×104a。
(3)在朗縣城北,斷裂上 (北)盤為E3-N1d沉火山角礫巖;下 (南)盤為蛇綠混雜巖;含大量透鏡狀蛇紋巖、大理巖構(gòu)造巖塊,斷層帶寬約50m,糜棱面理2°∠78°。可以分為構(gòu)造片巖帶、糜棱片巖帶、超糜棱巖帶。
(4)在朗縣垃圾場,北界斷裂內(nèi)發(fā)育的晚期斷裂破碎帶寬約8~12m,由上側(cè)劈理帶 (2m)及下側(cè)初糜棱巖帶 (8m)組成,斷面產(chǎn)狀:300°∠54°;破碎帶中石英碎屑形貌以次貝殼-桔皮狀為主,表明斷裂可能在晚更新世斷裂有過活動。
(5)在澤當(dāng)鎮(zhèn)西陳壩溝,斷裂表現(xiàn)為正斷層,斷裂下 (北)盤為岡底斯弧之花崗閃長巖;斷裂上(南)盤為蛇綠混雜巖。斷裂面產(chǎn)狀187°∠71°。斷層破碎帶寬大于35m,整個蛇紋巖均發(fā)生破裂,分為密集劈理帶、碎斑巖帶、密集劈理帶、構(gòu)造角礫巖帶。在澤當(dāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)東口,雅魯藏布江斷裂中疊加脆性破裂,細(xì)碧-角斑巖中寬25m的密集劈理帶和破劈理帶,發(fā)育構(gòu)造角礫巖,局部碎斑-碎粉巖,斷裂產(chǎn)狀188°∠42°;帶內(nèi)石英碎屑以次貝殼-桔皮狀、次貝殼狀為主,顯示中-晚更新世具有活動性。澤當(dāng)鎮(zhèn)西陳壩溝,雅魯藏布江斷裂中疊加擠壓破碎帶:變質(zhì)砂巖中寬約50m范圍內(nèi)若干條寬約1~1.5m的構(gòu)造角礫巖,局部劈理化,斷裂總體產(chǎn)狀203°∠71°;其石英形貌以次貝殼-桔皮狀、桔皮狀、鱗片、苔蘚狀為主,部分次貝殼狀,表明晚更新世存在活動跡象。
(6)在仁布縣北,斷裂下 (北)盤為E3-N1d沉火山集塊角礫巖;斷裂上 (南)盤為蛇綠混雜巖之千板巖。斷裂帶為一寬百余米密集劈理帶。劈理 (斷層)產(chǎn)狀197°∠68°。
(7)在仁布縣苦龍溝,脆性破碎帶寬約4m,巖性主要為板巖,沿板理和劈理充填有大量的石英脈,局部石英脈呈透鏡狀,破碎石英之形貌以次貝殼-桔皮狀、桔皮狀、次貝殼狀為主,顯示破碎帶晚更新世具有一定的活動特征。
(8)在日喀則江當(dāng),斷層破碎帶寬約百余米,斷裂產(chǎn)狀200°∠50°。主要發(fā)育退色 (灰白色)強(qiáng)劈理化蛇紋巖質(zhì)構(gòu)造角礫巖。斷層下 (北)盤為安山質(zhì)火山角礫巖、安山巖,多見鐵碧玉;斷層上 (南盤)為蛇綠巖套之玄武巖、輝石巖。經(jīng)風(fēng)化剝蝕,形成伏于下盤K1cd地層之上被斷層封閉的、EW向展布的透鏡狀孤立巖塊——飛來峰。
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(9)在白朗縣城北,脆性斷裂帶寬約8m左右,主斷帶由碎斑巖 (帶寬約20~25cm)及白色斷層泥 (寬約2.5~3.5cm)組成,斷裂產(chǎn)狀163°∠66°;兩側(cè)發(fā)育構(gòu)造角礫巖及構(gòu)造破裂巖,呈鈣質(zhì)網(wǎng)脈狀膠結(jié);上盤見一組逆沖右旋走滑擦痕;主斷帶內(nèi)石英碎屑形貌以次貝殼狀、鱗片、苔蘚狀為主,顯示早、晚更新世有過較強(qiáng)的活動。
(10)在拉孜縣朗木嘎,斷裂下 (北)盤為昂仁組 (K2a)變質(zhì)粉砂質(zhì)板巖;斷裂上 (南)盤為蛇綠巖 (套);斷裂帶寬約15m,斷層產(chǎn)狀20°∠67°,主要發(fā)育構(gòu)造碎斑巖和構(gòu)造角礫巖。拉孜縣赤畝,疊加的脆性破碎帶寬約2m,在靠近下盤發(fā)育寬約10cm的強(qiáng)劈理帶,其下為80cm的強(qiáng)劈理化破裂巖,這2個帶的巖性均為下盤的綠片巖,在斷層面靠近上盤,發(fā)育寬約1m的構(gòu)造角礫巖,主斷面附近主要發(fā)育構(gòu)造碎斑巖和構(gòu)造角礫巖,斷面產(chǎn)狀EW/S∠55°;石英形貌以次貝殼狀為主,次貝殼-桔皮狀次之,ESR年齡值為 (13.8±1.1)×104a,即晚更新世有過活動。
(11)昂仁軍布拉山口周圍,雅魯藏布江斷裂也有清晰的出露。斷裂帶上 (南)盤為灰黑色夾大量輝綠巖脈 (墻)的蛇紋巖,靠近斷層面附近發(fā)育構(gòu)造劈理,遠(yuǎn)離斷層面發(fā)育構(gòu)造破裂巖;斷裂帶下(北)盤為昂仁組 (K2a)灰色薄層-中層狀砂巖,靠近斷層附近250m內(nèi)變形較強(qiáng),內(nèi)部發(fā)育強(qiáng)烈的揉皺及順層的構(gòu)造片理,局部呈糜棱巖。強(qiáng)硬的砂巖層表現(xiàn)為透鏡化,泥巖層多表現(xiàn)為劈理,片理化。產(chǎn)狀:152°∠72°,并發(fā)育一系列的與主斷面平行的斷層。
(12)桑桑-日烏其公路翻過分水嶺靠近河谷,雅魯藏布江斷裂出露良好。斷層上盤為K2a灰黑色中層狀中粒巖屑砂巖,地層破碎現(xiàn)象明顯,局部見一些小型褶皺,靠近斷層面附近主要發(fā)育構(gòu)造劈理、透鏡體。斷層下盤為灰綠色、灰黑色塊狀蛇紋巖。斷層面總體產(chǎn)狀:10°∠54°。斷層帶寬約50m以上,未見到南側(cè)邊界,被坡積物所掩蓋,由北而南可以分為斷層上盤 (下白堊統(tǒng)昂仁組復(fù)理石建造)、斷層泥帶、碎粉巖帶、構(gòu)造碎斑巖帶、構(gòu)造角礫巖帶、劈理構(gòu)造角礫巖帶、構(gòu)造透鏡體帶、強(qiáng)劈理構(gòu)造透鏡體帶、構(gòu)造破裂巖帶、第四系坡積層。斷裂構(gòu)造帶顯示較為明顯的脆性變形,并有未膠結(jié)的斷層泥發(fā)育,表明存在新活動的性質(zhì)。
雅魯藏布江縫合帶規(guī)模巨大,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、次級斷裂發(fā)育,縫合帶南、北邊界斷裂構(gòu)成背沖斷層,整體呈正扇形格局,主要形成 (定型)于新近紀(jì)喜馬拉雅第二期構(gòu)造運(yùn)動[5-6]。
雅魯藏布江斷裂東段主要指米林以東的大拐彎部分,其活動性主要表現(xiàn)以下特征。
2)地震特征 雅魯藏布江大河灣 (墨脫)地區(qū)位處雅魯藏布江板塊縫合帶,且為板塊俯沖-縫合最為強(qiáng)烈的地段,形成了特殊的NE向突起 (刺)——南迦巴瓦 “犄角”或曰 “阿薩姆突刺”,活動構(gòu)造背景復(fù)雜[8]。自第四紀(jì)以來,印度板塊繼續(xù)向北推進(jìn),從而導(dǎo)致斷層的新活動及頻繁的地震活動。20世紀(jì)20年代~60年代,墨脫及鄰區(qū)多次發(fā)生強(qiáng)烈地震。
大河灣地區(qū)地震區(qū)域主要分布在雅魯藏布江縫合帶外緣,據(jù)活動性特征及地震分布情況分析,該區(qū)NNE-NE向斷裂活動誘發(fā)地震最明顯,50%以上的強(qiáng)烈地震分布在該組斷裂 (帶)中或其附近,尤其是雅魯藏布江縫合帶 (深大斷裂帶)。
3)大拐彎地區(qū)地?zé)崽卣?大河灣地區(qū)地?zé)岙惓J置黠@,地?zé)岙惓囟仍谂谅〔夭家粠Ц哌_(dá)80°,墨脫一帶為60°,順NE、NW方向分布大量的斷層泉 (主要是溫泉、熱泉及沸泉等),這主要與雅魯藏布江斷裂帶及嘉黎斷裂帶活動性有關(guān)。
雅魯藏布江斷裂中段主要指米林-仲巴段,其活動性特征主要表現(xiàn)以下特征。
1)第四紀(jì)斷裂特征 雅魯藏布江斷裂的的最新斷裂活動有2種表現(xiàn)形式,即錯斷第四系的新 (生)斷層和老斷層的復(fù)活[9-10]:①在加查鎮(zhèn)一帶,雅魯藏布江斷裂帶表現(xiàn)清楚,地貌特征 (斷層三角面、負(fù)地形等)、線形影像特征等很清楚。在加查鎮(zhèn) (區(qū))表現(xiàn)為T3j逆沖到大竹卡礫巖之上,斷層中心地帶表現(xiàn)為負(fù)地形。該負(fù)地形沖溝中的晚更新世晚期 ((2.1±0.19)×104a)泥流堆積物中發(fā)育SN、NE、NW及EW不同方向的一系列第四紀(jì)斷層及褶 (揉)皺,斷層以正斷層為主,逆斷層次之,斷層面上階步、擦痕及斷層泥均可見,加查第四系斷層中的斷層泥新鮮、未固結(jié)。斷層總體表現(xiàn)為SN向或近SN斷層切割EW向斷層。該處沖積物形成于晚更新世晚期 (ESR年齡值為 (2.1±0.19)×104a)。斷層帶石英碎屑形貌主要為次貝殼狀-桔皮狀,貝殼狀也較發(fā)育 (Ⅰa-Ⅰc型),說明斷層活動時(shí)代主要在晚更新世晚期。②在薩嘎縣如覺北部強(qiáng)雜拉、蝦溝一帶,雅魯藏布江斷裂南側(cè)第四紀(jì)斷層 (雜拉-蝦溝斷層)發(fā)育于早更新世冰磧物與基巖地層的接觸帶附近,形成時(shí)期為早更新世晚期至中更新世。③在強(qiáng)雜拉-曲龍嘎木錯,第四紀(jì)斷層主體發(fā)育于早更新世冰磧層中,西側(cè)穿入中細(xì)粒二長花崗巖中。形成時(shí)代為晚更新世晚期。④在薩嘎縣幾芝錯-曲龍嘎木錯,第四紀(jì)斷層 (幾芝錯-曲龍嘎木錯斷裂)主體發(fā)育于早更新世冰磧物與基巖接觸帶附近,兩側(cè)穿入基巖中。形成時(shí)代為晚更新世晚期。⑤發(fā)生在基巖中的雅魯藏布江斷裂,某些地段也明顯反映出正斷層活動方式。如曲水鴨拉,雅魯藏布江斷裂早期為逆沖斷層,晚期發(fā)生正斷活動,張性斷層構(gòu)造角礫巖帶3~5m,斷層碎屑物ESR年齡為 (5.9±0.6)×104a,其頂部被未變形的全新世坡積物覆蓋,說明晚更新世具一定活動性。⑥在昂仁縣團(tuán)九普東,雅魯藏布江斷裂上盤一次級斷裂——團(tuán)九普斷裂,由3~4條斷層組成的斷裂帶,由于該斷層的作用,形成了堰塞湖。在湖積物中取孢粉樣品,經(jīng)鑒定時(shí)代為中更新世,故該斷層活動時(shí)代應(yīng)為中更新世。
2)斷裂帶石英形貌特征 對于發(fā)生在基巖中的雅魯藏布江斷裂,由于缺乏第四系,對其可能存在的活動構(gòu)造,筆者采用斷層物質(zhì)石英形貌掃描及斷層活動年齡測試 (如熱釋光等)等方法對斷層活動性進(jìn)行了解。在雅魯藏布江斷裂中段,已采取斷層碎屑物或斷層泥12件。總體而言,其形貌較復(fù)雜,以桔皮狀-次貝殼狀 (Ⅰa-Ⅰb)為主,反映中-晚更新世活動類型,但早更新世活動跡象也較明顯 (鱗片狀、苔蘚狀石英,Ⅰc、Ⅱ型)。
3)斷層泥 (碎屑物) 年齡測試對雅魯藏布江斷裂斷于基巖中的6組斷層碎屑物或斷層泥進(jìn)行ESR測年,其年齡大致介于 (5~31)×104a之間 (見表1,WD073-4為被雅魯藏布江錯斷的沉積物年齡),反映其斷層活動時(shí)代為中-晚更新世。
4)地震特征 通過區(qū)域地震特征分析可知,沿雅魯藏布江斷裂呈帶狀分布的地震并不明顯,反映出雅魯藏布江斷裂控制或誘發(fā)地震的能力較差,同時(shí)也說明雅魯藏布江斷裂在全新世及近期活動性不強(qiáng)烈。
表1 雅魯藏布江斷裂活動年齡測試表
5)地?zé)崽卣?通過區(qū)域地?zé)岙惓7治?,其分布主要受區(qū)域大型SN向、NE向及NW向構(gòu)造帶控制,除局部地段外,受近EW向的雅魯藏布江斷裂控制的地?zé)岙惓O鄬^弱,同樣說明晚近時(shí)期以來,雅魯藏布江斷裂活動性并不強(qiáng)烈。
(1)總結(jié)雅魯藏布江斷裂帶活動構(gòu)造局部所表現(xiàn)特征,斷裂帶總體呈東西展布,東段 (米林以東)急劇偏轉(zhuǎn)為NE向;中段呈EW,但波狀起伏特征明顯;西段 (拉孜以西)逐漸偏轉(zhuǎn)為NWW向。雅魯藏布江斷裂總體向南傾斜,傾角較陡 (60~70°);東段 (朗縣以東)傾向北-北西,不同產(chǎn)狀斷裂代表不同的構(gòu)造作用。
(2)斷裂變形性質(zhì)復(fù)雜多樣:從脆性、韌脆性、脆韌性和韌性均有??傮w來看,東段以韌性和脆韌性為主;中西段以脆性、韌脆性為主。一般斷面北傾斷裂韌性變形較強(qiáng);而斷面南傾斷裂脆性特征較明顯。就其原因,前者為形成于板塊俯沖作用,形成深度較深;后者為板塊仰沖作用,形成深度較淺;斷裂力學(xué)性質(zhì)早期 (第四紀(jì)以前)主要顯示為以擠壓作用為主;斷裂位移性質(zhì)無論斷面是北傾還是南傾,均表現(xiàn)為以逆斷層或逆沖斷層的位移性質(zhì),但在第四紀(jì)晚期 (尤其是中-晚更新世)。
(3)對雅魯藏布江斷裂帶的野外調(diào)查、ESR測年、石英形貌掃描及區(qū)域地震資料等綜合分析表明,雅魯藏布江斷裂帶東段活動性較強(qiáng),為全新世活動斷層;雅魯藏布江斷裂帶中段其總體活動性特征較弱,斷裂主要活動時(shí)代為中-晚更新世,斷裂活動主要以傾滑,且以正斷層為主,走滑運(yùn)動不明顯;雅魯藏布江斷裂活動性明顯,但不同地段其活動性差異較大??傮w而言,斷裂的最新活動表現(xiàn)為以正斷或右行平移-正斷為主,米林以東活動性較強(qiáng),為全新世活動斷裂;米林以西斷裂活動性較弱,最新活動時(shí)代主要為中-晚更新世。
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