李元希徐錫偉譚錫斌
1)中正大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)系,嘉義縣 62102 2)中國地震局地質(zhì)研究所,北京 100029
龍門山斷層的造山機(jī)制
Mountain-building mechanism of the Longmenshan fault
李元希1)徐錫偉2)譚錫斌2)
1)中正大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)系,嘉義縣 62102 2)中國地震局地質(zhì)研究所,北京 100029
龍門山斷層的抬升模式過去主要有由下部地殼的流動(Lower crustal channel flow,LCCF)模式與脆性地殼的增厚(Brittle crustal thickening)的變形模式。2008年汶川地震后,一般認(rèn)為它是源自在淺部由壓縮性斷層所導(dǎo)致的造山運動,這應(yīng)無疑義,但深部是否為由LCCF引發(fā)的淺部壓縮性斷層模式或僅為薄殼構(gòu)造所引起仍有待證實。
汶川的同震變形明顯可以分為兩個區(qū)段,西南為以逆斷層為主的構(gòu)造,東北為有左移兼具及逆沖分量為主的構(gòu)造。斷層傾角與斷層深部亦不同,這反應(yīng)在地形特征上亦有不同,西南地形較陡,東北較緩,亦與斷層區(qū)段構(gòu)造特征近似,顯示長期與同震的變形行為近似。
若考慮整個龍門山的構(gòu)造,則可分為三個區(qū)段,汶川地震由東側(cè)兩個區(qū)段所引發(fā),最西側(cè)的區(qū)段并未發(fā)震,這可能由于最西側(cè)的區(qū)段,變形主要分散在四川盆地中,斷層滑動面深度大致由最西段最深逐漸向東漸減,最西側(cè)區(qū)段應(yīng)超過20km,最東段僅約10km。
由不同的低溫?zé)岫晁鶎?yīng)的封存溫度,我們可以建立第三紀(jì)以來三迭紀(jì)巖層受印度板塊與歐亞大陸板塊碰撞所導(dǎo)致的變質(zhì)溫度與抬升歷史。在遠(yuǎn)離龍門山斷層處,變質(zhì)溫度約在200℃附近,愈遠(yuǎn)離龍門山斷層其變質(zhì)度愈低,近龍門山斷層處變質(zhì)溫度最高位置在西側(cè)區(qū)段約在350℃附近,近斷層變質(zhì)溫度亦向東漸減。由低溫?zé)岫陻?shù)據(jù)顯示,西南向較東北有較高的抬升與剝蝕速率,與同震變形與地形數(shù)據(jù)近似。在遠(yuǎn)離斷層處抬升及剝蝕速率較緩慢0.25mm/a,這可能與地殼增厚過程中的抬升有關(guān)。在近龍門山斷層處有較快的抬升速率0.6~1mm/a,反映龍門山的斷層活動歷史,目前,由測震剖面所建立的構(gòu)造剖面,未來可以由低溫?zé)岫隃y試這些剖面的可靠性,如抬升確實沿著斷坪(flat)到斷坡(ramp)再到地表,則抬升的時間與速率應(yīng)可在低溫?zé)岫ǖ哪甏磻?yīng)出來,此資料未來亦可用來檢驗西藏高原抬升模式與區(qū)段構(gòu)造特性。
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A;
10.3969/j.issn.0235-4975.2010.06.002