李陳俠　袁道陽　楊　虎　徐錫偉

1)中國地震局蘭州地震研究所、蘭州　730000　2)陜西省地震局、西安　710068　3)中國地震局地質(zhì)研究所、活動構(gòu)造與火山重點實驗室、北京　100029

?

東昆侖斷裂帶東段分支斷裂
——阿萬倉斷裂晚第四紀構(gòu)造活動特征

李陳俠1，2)袁道陽1)楊虎3)徐錫偉3)

1)中國地震局蘭州地震研究所、蘭州7300002)陜西省地震局、西安7100683)中國地震局地質(zhì)研究所、活動構(gòu)造與火山重點實驗室、北京100029

文中從幾何結(jié)構(gòu)特征、斷裂長期滑動速率和古地震復(fù)發(fā)特征3個方面對阿萬倉斷裂進行了研究。詳細的遙感解譯和野外調(diào)查結(jié)果表明：1)阿萬倉斷裂作為東昆侖斷裂帶東段(瑪沁—瑪曲段)的分支斷裂、和東昆侖斷裂一樣也是1條全新世活動斷裂、性質(zhì)為左旋走滑兼逆斷、總長約200km。西北段由2條總體走向 310°、相距約16km近平行的次級斷層組成、向SE方向合為1條斷裂。 2)在阿萬倉斷裂上發(fā)現(xiàn)大約15km長的古地震地表破裂帶、表現(xiàn)為斷層陡坎、斷塞塘、地裂縫、斷層溝槽等典型斷錯微地貌現(xiàn)象。 3)經(jīng)航、衛(wèi)片解譯、野外現(xiàn)場調(diào)查、斷錯地貌測量和樣品測試、得到該斷裂晚第四紀以來的平均左旋水平滑動速率為 3mm/a、垂直滑動速率約 0.07mm/a。 4)通過對斷錯最新地貌面的測年和探槽剖面分析、認為阿萬倉斷裂帶存在4次古地震事件、屬原地復(fù)發(fā)型、最新1次事件是在(850±30)a BP以后發(fā)生的。5)阿萬倉斷裂左旋滑動速率與東昆侖斷裂帶瑪沁—瑪曲段遞減的滑動速率量值相當、它的存在和發(fā)現(xiàn)可以很好地解釋東昆侖斷裂帶東段(瑪沁—瑪曲段)滑動速率遞減的特征。東昆侖活動斷裂帶中東段滑動速率逐漸遞減、與東昆侖活動斷裂帶中東段帚狀散開的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)、其中的阿萬倉斷裂是東昆侖斷裂帶東延過程中的重要分支斷裂、吸收了東昆侖斷裂帶東延的應(yīng)變分配。

東昆侖斷裂帶阿萬倉斷裂活動特征滑動速率古地震地表破裂

0　引言

圖1　青藏高原活動斷裂分布和強震震源機制解(a)(據(jù)Tapponnier et al.、2001；鄧起東等、2002；Xu et al.、2013修改)與阿萬倉斷裂及其鄰區(qū)地震構(gòu)造(b)Fig. 1　a)Distribution of main active faults of the Tibetan plateau(modified after Tapponnier et al.、2001；DENG Qi-dong et al.、2003；Xu et al.、2013); b)Shaded relief map of the Awancang Fault and adjacent main active faults (the location is the black box in Fig.1a)ATF 阿爾金斷裂帶；KLF 東昆侖斷裂帶；HYF 海原斷裂帶；LPS 六盤山斷裂帶；LMF 龍門山斷裂帶；YXF 玉樹-鮮水河斷裂帶；XJF 小江斷裂帶；KRF 喀喇昆侖斷裂帶；JLF 嘉黎斷裂帶；RRF 紅河斷裂帶；HFT 喜馬拉雅前緣逆沖帶；QQB 柴達木-祁連塊體；BHB 巴顏喀拉塊體；QTB 羌塘塊體；LSB 拉薩塊體；b的位置為a中的方框、底圖SRTM數(shù)據(jù)來自http: ∥srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/listImages.asp

自1997年以來、中國大陸發(fā)生的7次MS≥7.0地震均在巴顏喀拉塊體的邊界斷裂帶上(圖1a)、即北邊界東昆侖斷裂西段的1997年瑪尼MS7.5地震(Peltzer、etal.、1997；徐錫偉、2000)和2001年昆侖山口西MS8.1地震(陳文彬等、2001；徐錫偉等、2002；Linetal.、2002；Xu、etal.、2002、2006)、西邊界玉龍喀什斷裂的2008年于田MS7.3地震(徐錫偉等、2011；Xuetal.、2013)和阿爾金斷裂帶西段2014年2月12日于田縣MS7.3地震(李海兵等、2015)、東邊界龍門山斷裂的2008年汶川MS8.0地震(徐錫偉等、2008；冉勇康等、2008；Xuetal.、2009；張培震、2009；Yuetal.、2010)和2013年蘆山MS7.0地震(徐錫偉等、2013)、南邊界甘孜-玉樹斷裂的2010年青海玉樹MS7.1地震(陳立春等、2011；孫鑫哲等、2012)。巴顏喀拉塊體成為中國大陸近年來及未來一定時段大震活動的主體地區(qū)(聞學(xué)澤等、2011)(圖1a)。

東昆侖斷裂帶是巴顏喀拉塊體的北邊界、晚第四紀以來活動十分強烈(鄧起東等、2002)。有歷史記載以來、共發(fā)生了5次MS7.0～7.9地震和1次MS8.1地震(國家地震局震害防御司、1995；中國地震局震害防御司、1999；青海省地震局等、1999；徐錫偉等、2002)、形成不同規(guī)模的地表破裂帶、其中2001年昆侖山口西MS8.1地震形成長約426km的地表破裂帶(Xuetal.、2006)。在東昆侖斷裂帶上還存在2個無歷史地表破裂的地震空段: 東、西大灘段和瑪沁—瑪曲段(Van der Woerdetal.、2002；李春峰等、2004；Wenetal.、2007)。由于瑪沁—瑪曲段地處人口較多的地震空段、其離逝時間已接近復(fù)發(fā)周期、引起了國內(nèi)外學(xué)者的高度重視。前人對該區(qū)的研究主要集中在東昆侖斷裂帶上、分別從幾何結(jié)構(gòu)、歷史地震地表破裂帶展布、古地震復(fù)發(fā)序列、長期滑動速率等方面對東昆侖斷裂帶瑪沁—瑪曲地震空段進行分析和討論(青海省地震局等、1999；Van der Woerdetal.、2002；李春峰等、2004、2005；馬寅生等、2005；何文貴等、2006a、b；Kirbyetal.、2007；Harkinsetal.、2008；Linetal.、2008；李陳俠、2009；李陳俠等、2009、2011)、認識到東昆侖斷裂帶中西段滑動速率較高(Van der Woerdetal.、1998、2002；Lietal.、2005)、東段滑動速率較低、總體趨勢是在瑪沁—瑪曲段發(fā)生了速率遞減(Kirbyetal.、2007；李陳俠等、2009、2011)。為什么遞減？是什么樣的阻力阻擋了高速的東昆侖斷裂帶的運動呢？東昆侖斷裂帶是與分支斷裂發(fā)生了構(gòu)造轉(zhuǎn)換繼續(xù)東延(Peltzeretal.、1985；Chenetal.、1994；Zhangetal.、1995；Kirbyetal.、2000；Van der Woerdetal.、2002；馬寅生等、2005；張岳橋等、2005)還是終止在瑪曲東側(cè)(Kirbyetal.、2007；Harkins、etal.、2008、2010)。為了探討這些問題、不僅需要對東昆侖斷裂進行研究、還需要對其分支斷裂進行研究。

阿萬倉斷裂是東昆侖斷裂帶東段(瑪沁—瑪曲段)的分支斷裂(圖1b)、由于交通條件所限、以往對這條斷裂的研究較少、未對其幾何結(jié)構(gòu)特征及其運動學(xué)參數(shù)進行過研究(張岳橋等、2003, 2005；馬寅生等、2005；李陳俠、2009；付碧宏等、2009；李陳俠等、2009、2011；Harkinsetal.、2010)、對阿萬倉斷裂滑動速率及古地震復(fù)發(fā)間隔的研究有助于深入分析青藏高原動力學(xué)機制、檢驗現(xiàn)有運動學(xué)模型、同時還有助于解釋東昆侖斷裂滑動速率向東逐漸遞減及判定瑪沁-瑪曲地震空區(qū)的地震潛勢。

圖2　阿萬倉斷裂與東昆侖斷裂帶西側(cè)交會點構(gòu)造地貌(位置見圖1b)Fig. 2　Tectonogeomorphology in the western intersection between the Awancang Fault and the Kunlun Fault(see Fig. 1b for location).a Worldview衛(wèi)星影像；b 解譯圖；c 阿萬倉斷裂與東昆侖斷裂西側(cè)交會處(位置為b中的方框)照片(鏡向SE)

圖3　阿萬倉斷裂與東昆侖斷裂帶東側(cè)交會點構(gòu)造地貌(位置見圖1b)Fig. 3　Tectonogeomorphology at the eastern intersection between the Awancang Fault and the Kunlun Fault(see Fig. 1b for location).a Worldview衛(wèi)星影像；b 解譯圖；c 阿萬倉斷裂與東昆侖斷裂東側(cè)交會處(位置為b中的方框)照片(鏡向SE)

1　區(qū)域構(gòu)造環(huán)境

東昆侖斷裂帶中東段分別與中鐵斷裂、阿萬倉斷裂、迭部-武都斷裂、龍日壩斷裂、岷江斷裂、虎牙斷裂等相交、形成阿尼瑪卿山擠壓隆起區(qū)、西貢周斷層交會區(qū)、塔藏斷層擠壓彎曲和斷層交會區(qū)等帚狀散開的尾端構(gòu)造(圖1b；李陳俠等、2011)。阿萬倉斷裂是東昆侖斷裂帶東段(瑪沁—瑪曲段)帚狀散開的1條分支斷裂、位于青藏高原東北緣近EW向東昆侖斷裂帶的東部(圖1b)、與東昆侖斷裂帶在西貢周西側(cè)(圖2)和莫哈塘南側(cè)(圖3)交會、形成西貢周斷層交會區(qū)。在斷層交會區(qū)兩側(cè)、東昆侖斷裂帶左旋水平滑動速率從(9.3±2)mm/a減小到(4.9±1.3)mm/a(李陳俠、2009；Lietal.、2011)。盡管東昆侖斷裂帶的滑動速率求取受到累積位移量測準則、滑動速率的起始年代取值等影響、不同學(xué)者給出的反映長期滑動習(xí)性的定量參數(shù)存在一定差異、但在阿尼瑪卿山以西的滑動速率爭議不大、其主體平均左旋滑動速率為(11.5±2)mm/a(Kiddetal.、1988；任金衛(wèi)等、1993；劉光勛、1996；趙國光、1996；Van der Woerdetal.、1998、2000、2002；青海省地震局等、1999 )。 在阿尼瑪卿山以東的瑪沁—瑪曲段、滑動速率爭議較大。其中瑪沁段為6～12.5mm/a(劉光勛、1996；趙國光、1996；青海省地震局等、1999；Van der Woerdetal.、2000、2002；李春峰等、2004；李陳俠、2009；Harkinsetal.、2010；李陳俠等、2011)，瑪曲段2～10.15mm/a(劉光勛、1996；趙國光、1996；青海省地震局等、1999；馬寅生等，2005；何文貴等、2006a；Kirbyetal.、2007；Linetal.、2008；Harkinsetal.、2008、2010；李陳俠、2009；Lietal.、2011)、但總體上可以看出滑動速率有自西向東逐漸遞減的趨勢、速率遞減的位置主要集中在瑪沁—瑪曲之間、而且無論是GPS觀測資料(王敏等、2003；Ganetal.、2007)還是地質(zhì)資料都顯示大約在101°E處、滑動速率發(fā)生了銳減(李陳俠、2009；李陳俠等、2011)?，斍摺斍翁幱谌丝谳^多的地震空段、是東昆侖斷裂帶東段尾端構(gòu)造區(qū)域、構(gòu)造活動特征較為復(fù)雜、2013年蘆山MS7.0地震與2008年汶川MS8.0地震都反映了青藏高原中東部巴顏喀拉塊體向E偏S的運動(徐錫偉等、2013)、東昆侖斷裂帶東部(瑪沁—瑪曲段)是巴顏喀拉塊體北邊界1個離逝時間接近復(fù)發(fā)周期的重要地震空區(qū)、該區(qū)幾何結(jié)構(gòu)特征、重要分支斷裂的滑動速率及其斷裂活動習(xí)性對于分析該區(qū)的地震活動特征有著非常重要的意義。作為該段的分支斷裂、阿萬倉斷裂的幾何結(jié)構(gòu)特征、滑動速率、斷裂活動特征這些定量數(shù)據(jù)的獲得是解決上述問題的重要依據(jù)。鑒于東昆侖斷裂在該處與阿萬倉斷裂相交、銳減的滑動速率如同阿爾金斷裂帶一樣與橫向分支斷裂發(fā)生了構(gòu)造轉(zhuǎn)換與應(yīng)變分配(徐錫偉等、2003)、這些遞減的滑動速率主要轉(zhuǎn)換到阿萬倉斷裂及其分支斷裂帶上、阿萬倉斷裂的滑動速率是否和構(gòu)造分解推測的(李陳俠等、2011)一致？阿萬倉斷裂和東昆侖斷裂(瑪沁—瑪曲段)是同時破裂還是分段破裂？西貢周斷層交會區(qū)是否具備了地震地表破裂終止的構(gòu)造特征？這些問題的回答都需要對阿萬倉斷裂進行比較詳細的研究。

2　阿萬倉斷裂的基本特征

2.1幾何結(jié)構(gòu)特征

阿萬倉斷裂是1條以往未被重視的活動斷裂帶。 衛(wèi)星遙感影像和野外調(diào)查表明、該斷裂位于東昆侖斷裂東段(瑪沁—瑪曲段)以南、久治以北和若爾蓋以西的高原面上、因距離較近的地名有阿萬倉而得名。阿萬倉斷裂展布于瑪曲和瑪沁的黃河上游匯水區(qū)、在西貢周西側(cè)和莫哈塘南側(cè)與東昆侖斷裂相交、被NWW向的東昆侖斷裂帶切截。東側(cè)交會點夾角為40°、在ETM衛(wèi)星影像和航片上表現(xiàn)為明顯的線性特征、向SE方向逐漸合為1條斷裂(圖1b)、在阿萬倉鄉(xiāng)以南7km、馬場二隊和采日瑪北側(cè)處穿過黃河、至唐克北側(cè)約7km處進入若爾蓋草地后逐漸消失、基本構(gòu)成了若爾蓋盆地的南界(張岳橋等、2005)。 它全長約200km、總體走向310°、傾向NE、斷錯地貌較明顯、斷層陡坎、斷陷槽、多處階地斷錯標志明顯、晚第四紀以來活動性強。

阿萬倉斷裂西北段由2條走向N50°W、相距約16km的分支斷層組成、表現(xiàn)出向SW方向的逆沖和左旋走滑的運動方式。 平面上、西側(cè)分支則自西貢周西側(cè)起(圖2)、沿SE方向條帶狀展布于納姆擦克耳東側(cè)和措隆雜甲北側(cè)的山谷之間、斷裂經(jīng)過措隆雜甲、走向變?yōu)榻麰W向、直到交宗雜瑪爾西側(cè)；東側(cè)分支自莫哈塘南側(cè)起、沿SE方向條帶狀展布于當日西側(cè)的山谷之間(圖3a、b)；在ETM、Worldview衛(wèi)星影像和航片上可見阿萬倉斷裂西北段東側(cè)分支較清晰的連續(xù)線性影像和斷錯地貌現(xiàn)象。東側(cè)分支與東昆侖斷裂帶交會點附近的斷層埡口、斷層陡坎清晰可見(圖3c)。

阿萬倉斷裂東南段自交宗雜瑪爾西側(cè)起、上述2條次級斷層消失、代之為較單一且連續(xù)延伸的SE向的走滑斷層、走向又變?yōu)?10°、展布在阿萬倉盆地及公賽喀木道南側(cè)(圖4a，b)、斷層較為平直、在阿萬倉鄉(xiāng)以南7km穿過黃河進入塔瑪爾和沃特之間的山間谷地、在馬場二隊處再次穿過黃河進入若爾蓋盆地、通過采日瑪北側(cè)往東繼續(xù)穿過黃河、在唐克南側(cè)7km處逐漸消失。

圖4　阿萬倉盆地南側(cè)線性斷錯地貌(位置見圖1b)Fig. 4　Aerial photograph map of the linear faulted topography of Awancang Fault in the southern side of Awancang Basin(See Fig. 1b for locations).a Quickbird衛(wèi)星影像；b 解譯圖

2.2晚第四紀活動特征

野外考察表明、阿萬倉斷裂切割晚第四紀的沖洪積物及一系列沖溝水系。斷裂在地表較為平直、橫切山脊和沖溝、沿斷裂晚第四紀斷錯地貌較發(fā)育、斷錯了一系列沖溝階地、沖洪積扇臺地、沖溝水系等、形成斷層埡口、斷層陡坎、斷塞塘、地裂縫、斷層溝槽等典型斷錯微地貌現(xiàn)象。在阿萬倉盆地南側(cè)、筆直的線性特征非常明顯、如同1條公路展布在阿萬倉盆地的南側(cè)(圖5a)、并斷錯一系列沖溝及其階地、哈日山前的沖洪積扇、形成一系列沖溝拐彎、沖溝階地斷錯、斷層陡坎、斷塞塘、斷層溝槽等構(gòu)造地貌現(xiàn)象(圖5a)、顯示為1條帶有逆沖分量的左旋走滑斷層。通過對斷錯地貌水平左旋位移和垂直位移的統(tǒng)計(圖5b)、得到水平位移約為垂直位移的20倍、體現(xiàn)出阿萬倉斷裂晚第四紀以來左旋走滑的運動特征。

圖5　阿萬倉斷裂的左旋走滑位移量、垂直位移及統(tǒng)計圖Fig. 5　The statistical map for the sinistral strike-slip horizontal offset and vertical displacement of Awancang Fault.a 航片顯示阿萬倉斷裂的線性影像特征及斷錯位移、V為垂直位移值、H為水平位移值；b 位移量統(tǒng)計圖

2.2.1地震地表破裂帶

圖6　最新地表破裂產(chǎn)生的斷錯地貌現(xiàn)象Fig. 6　Photography showing the latest geomorphic features of surface rupture zone.a 小沖溝T1/T0階地坎左旋斷錯3.7m、鏡向N；b 小沖溝T1/T0階地坎左旋斷錯3.5m、鏡向S；c 最新地表破裂造成的地震溝槽、鏡向W；d 最新地表破裂事件造成的地震陡坎的自由面、鏡向NW；e 最新地表破裂產(chǎn)生的最新斷層陡坎、高約30cm、鏡向SE；f 最新地表破裂斷錯的最新地貌沖溝階地剖面、鏡向SE

我們考察發(fā)現(xiàn)阿萬倉斷裂帶東南段保存有大約15km長的古地震地表破裂帶、分布在阿萬倉盆地南側(cè)、在航片中呈現(xiàn)為灰黑色線性條帶、筆直如一條公路(圖5a)。 它西起阿萬倉谷地西側(cè)、穿過阿萬倉盆地南側(cè)哈日山前的沖洪積扇群、到達寧瑪寺西側(cè)的黃河T1階地上、直線狀展布、全長約15km、表現(xiàn)為斷層陡坎、地震裂縫、地震溝槽、水系左旋位錯、斷塞塘等地表破裂現(xiàn)象、破裂特征與2001年昆侖山口西MS8.1地震地表破裂帶(Xuetal.、2006)、1937年托索湖7.5級地震地表破裂帶相似(李龍海等、1989；青海省地震局等、1999；李陳俠等、2006)、表明阿萬倉斷裂屬于全新世活動斷裂。據(jù)震級與地表破裂的統(tǒng)計關(guān)系式MW=5.16+1.12logL(Wellsetal.、1994)、地震震級為MW6.5。通過野外實地測量、最小左旋走滑位移為3～3.7m(圖5a；6a、b)、存在地震裂縫造成的地震溝槽(圖6c)、斷層陡坎高約0.5～3.3m(圖5a；6d、e)。通過對斷錯最新地貌面礫石層頂部的灰黑色泥炭采取14C樣品進行測年、獲得阿萬倉斷裂帶最新1次活動時間為 (1 766±54)a BP(圖6f)。由此可推測阿萬倉斷裂在全新世晚期發(fā)生過1次構(gòu)造事件。從地表破裂的新鮮程度初步判斷阿萬倉的地表破裂現(xiàn)象比瑪曲段地表破裂現(xiàn)象新。由于該區(qū)位置偏僻、歷史記錄較少、還需要進一步的歷史考證來確定該次事件的年齡。

2.2.2滑動速率

在賽爾曲南側(cè)的觀測點A(33.802 665°N、101.542 063°E)(位置見圖4、5a)、1條SN向的沖溝發(fā)育Ⅲ級階地、T1拔河約1.5m、T2拔河約3m、T3拔河約5m。 阿萬倉斷裂將該沖溝的Ⅲ級階地分別斷錯、T3/T2階地坎被左旋斷錯(60±5)m、T2/T1階地坎被左旋斷錯16m、T1/T0階地坎的左旋走滑位移量為3m(圖7a—c)。同時在T3階地上形成高約3.3m的S傾斷層陡坎、T2階地上形成高約1.2m的S傾斷層陡坎、T1階地上S傾斷層陡坎高約0.5m(圖7d)。

圖7　觀測點A斷錯地貌圖(位置見圖4)Fig. 7　The topographical map of the site A at the south side of Saierqu River(See Fig. 4. for locations).a Quickbird衛(wèi)星影像圖；b 解譯圖及斷層陡坎實測剖面圖、T2階地上的斷層陡坎高約1.2m、T3階地上的斷層陡坎高約3.3m；c 沖溝的T1/T0階地坎和T2/T1階地坎分別被斷錯3m和16m(鏡向NE)、T1階地上的斷層陡坎高約0.5m；d 斷錯地貌實測平面圖；e T1階地剖面(鏡向NW)；f T2階地剖面(鏡向NE)

我們通過在T1階地距離地表約60cm的灰黑色泥炭層采樣獲得T1階地的14C年齡為 (2 817±26)a(圖7e)、在T2階地距離地表1.2m的河流沖積相礫石層中夾雜的土黃色粉砂中采取釋光樣品、獲得T2階地的光釋光年齡為(17.9±0.2)ka(圖7f)。由于該地點位于阿萬倉盆地南緣的沖洪積扇的前緣、與東昆侖斷裂帶瑪曲段類似(Kirbyetal.、2007)、符合低階地模型。 以T2/T1階地坎的左旋位移16m和T1階地的廢棄年齡計算得到阿萬倉斷裂全新世中晚期以來的水平滑動速率為(5.7±0.6)mm/a；利用T3/T2的左旋位移(60±5)m和T2階地的廢棄年齡計算得到晚更新世晚期以來的左旋水平滑動速率為(3.4±0.3)mm/a。利用T1階地上0.5m高的斷層陡坎和T1階地的廢棄年齡獲得全新世晚期以來的垂直滑動速率為 0.18mm/a；通過T2階地上1.2m高的斷層陡坎和T2階地的廢棄年齡、獲得晚更新世晚期以來的垂直滑動速率為 0.07mm/a；通過最小二乘法線性擬合、獲得阿萬倉斷裂晚第四紀以來的平均左旋水平滑動速率約為 3mm/a、阿萬倉斷裂晚第四紀以來的平均垂直水平滑動速率約為 0.07mm/a。

2.2.3古地震特征

在賽爾曲南側(cè)的觀測點B(33.795547°N、101.553075°E)(位置見圖4、5)、3條沖溝在該點東側(cè)交會、阿萬倉斷裂斷錯哈日山前沖洪積扇臺地、形成北高南低高約1.8m的斷層陡坎。S傾的反向斷層陡坎將西側(cè)沖溝阻擋使其自西向東流入東側(cè)主溝。從斷層剖面上可見阿萬倉斷裂傾向NE、傾角70°～85°。 斷層剖面詳見圖8、揭示的地層特征描述如下：

(1)表土層、主要為草皮層和根土層；

(2)灰褐色粉砂質(zhì)黏土、在斷層南側(cè)增厚；

(3)斷層陡坎崩積物、呈楔體、近斷層處粒徑較大、遠端粒徑較小、含黏土；

(4)湖沼相灰黑色泥炭層；

(5)灰黃色砂質(zhì)黏土、含砂量較大；

(6)灰黑色泥炭；

(7)河流相灰白色松散砂礫石層、粒徑磨圓中等、分選中等、粒徑5～20cm。

斷層剖面揭露了4條斷層(圖8)、據(jù)這些次級斷層與地層之間的切割或覆蓋關(guān)系、可識別出4次斷層錯動事件(A、B、C、D)。 第1次斷錯事件主要表現(xiàn)為F1斷錯了層7、形成C1崩積楔和層6、因此第1次斷錯事件的發(fā)生時間應(yīng)該在層6之前、即在(6 590±40)aBP之前。第2次事件主要表現(xiàn)為F1斷錯層6、層7、形成C2崩積楔、層4和層5、第2次事件的發(fā)生應(yīng)該在層6之后、層4之前、約在(3 630±30)～(6 590±40)aBP之間；第3次事件主要表現(xiàn)為F2斷錯層4到層7、形成C3崩積楔和層2、第3次事件的發(fā)生應(yīng)該在層4之后、層2之前、約在(1 811±28)～(2 929±72)a,BP之間。最近1次事件的主要表現(xiàn)為F3、F4、F5斷錯層1之前的所有地層、包括C3和層2、被層1覆蓋、最新事件的發(fā)生應(yīng)該在層2之后、層1之前、約為(850±30)aBP以來發(fā)生的事件。

圖8　觀測點B的斷錯地貌及斷層剖面圖(鏡向SE、位置見圖4)Fig. 8　Photography of the faulted topography and the fault profile for site B (View to southeast and location is shown in Fig. 4).a Quickbird衛(wèi)星影像及斷層陡坎實測剖面圖；b 斷層剖面照片及解釋圖、探槽位置見圖a中的方框

阿萬倉斷裂的最大離逝時間約為850a、粗略估計復(fù)發(fā)周期大約為1,000a。利用地表破裂產(chǎn)生的最新位移3.5m和1 000a的復(fù)發(fā)周期、通過公式Rx=D/(S-C)(Wallace、1970)計算出全新世晚期以來的平均滑動速率約為 3.5mm/a、與構(gòu)造地貌方法獲得的全新世中晚期的水平滑動速率(5.7±0.6)mm/a相比偏小、但是與最小二乘法線性擬合的晚第四紀以來的平均左旋水平滑動速率 3mm/a的結(jié)果一致。阿萬倉斷裂最新1次事件年齡在 (850±30)aBP以后、東昆侖斷裂東段瑪沁段最新1次事件在358～430a BP以后(李陳俠、2009)、瑪曲段最新1次事件在(1 210±40)aBP(Linetal.、2008)；阿萬倉斷裂與瑪沁段和瑪曲段都相差約400a、顯示在最新1次事件中、3條斷裂單獨破裂。

3　討論與結(jié)論

3.1討論

3.1.1東昆侖斷裂帶滑動速率與應(yīng)變的分配

阿萬倉斷裂的存在很好地解釋了東昆侖斷裂帶在101°附近滑動速率銳減的原因、東昆侖斷裂帶滑動速率變形分配到其分支斷裂上、從而驗證了東昆侖斷裂帶尾端帚狀散開的幾何形態(tài)是滑動速率遞減的主要原因(李陳俠等、2011；Lietal.、2011)。它的存在和發(fā)現(xiàn)對理解巴顏喀拉地塊東部特別是松潘-甘孜地塊的腹地若爾蓋盆地的構(gòu)造變形樣式、深入討論青藏高原東緣活動構(gòu)造具有重要意義。

在印度板塊向N推擠造成的青藏高原中部各地塊隆升并朝E、SE向擠出的大區(qū)域動力學(xué)環(huán)境中(圖1a)、巴顏喀拉塊體由于受到華南地塊的強烈阻擋、在北邊界東昆侖斷裂帶表現(xiàn)為左旋走滑斷層作用、東邊界龍門山斷裂帶轉(zhuǎn)換成為逆沖或縮短兼走滑斷層作用(徐錫偉等、2008；聞學(xué)澤等、2011)。阿萬倉斷裂是巴顏喀拉塊體北邊界東昆侖斷裂帶的重要分支斷裂、吸收了東昆侖斷裂帶遞減滑動速率的應(yīng)變分配、東昆侖斷裂帶的東延成為東邊界逆沖和地殼縮短的動力來源。

3.1.2東昆侖斷裂帶的東延

東昆侖斷裂帶東延的問題目前有3種認識：一種認為其終止在青藏高原內(nèi)部(Kirbyetal.、2007；Harkinsetal.、2008、2010)；另一種認為東昆侖斷裂帶過了瑪曲仍舊向E延伸、與塔藏斷裂、龍日壩斷裂、岷江斷裂、虎牙斷裂交會(Zhangetal.、1998；青海省地震局、1999；Kirbyetal.、2000；Van der Woerdetal.、2002；李春峰等、2004；馬寅生等、2005；徐錫偉等、2008；李陳俠、2009；李陳俠等、2009、2011；Renetal.、2013；張軍龍等、2013)、轉(zhuǎn)換為岷山和龍門山近EW向的地殼縮短(Kirbyetal.、2000；Van der Woerdetal.、2002)；還有一種認為東昆侖斷裂帶向東分解為3支、分別為東昆侖斷裂帶主干斷裂、迭部-武都斷裂(Van der Woerdetal.、2002)和阿萬倉斷裂(李陳俠、2009、李陳俠等、2011)、向東過渡到斜截西秦嶺斷裂帶的成縣-鳳縣-太白斷裂帶上(張岳橋等、2005)與SN向岷江斷裂相交。阿萬倉斷裂的存在和發(fā)現(xiàn)表明遞減的滑動速率轉(zhuǎn)換到與之相交的分支斷裂上、屬于構(gòu)造成因、并非單純的地殼增厚吸收(Kirbyetal.、2007；Harkinsetal.、2008、2010)。東昆侖斷裂帶經(jīng)過西貢周斷層交會區(qū)時、滑動速率遞減了大約 4mm/a、阿萬倉斷裂帶的滑動速率大約為 3mm/a、推測剩余大約 1mm/a的滑動速率、通過階區(qū)跳躍轉(zhuǎn)換到迭部-武都斷裂帶上。

本文用地質(zhì)證據(jù)揭示出阿萬倉斷裂帶分解、轉(zhuǎn)換了東昆侖斷裂帶朝NE向水平擠出運動的大約 3mm/a的左旋水平滑動速率、現(xiàn)代GPS測量結(jié)果(王敏等、2003；Ganetal.、2007)同樣反映了阿萬倉斷裂帶對巴顏喀拉地塊E向運動的顯著分解作用、我們在東昆侖斷裂帶東段分別對98°、99°、100°、101°、102°、103°截取剖面(圖9a、b)、發(fā)現(xiàn)滑動速率也呈現(xiàn)自西向東逐漸遞減的特征(圖9b)、可以看到從99°到101°遞減幅度較大、往東雖然有遞減、但幅度已經(jīng)不是很大了、和地震地質(zhì)上得到的結(jié)論一致。據(jù)圖9a還可推知：經(jīng)阿萬倉斷裂帶運動分解后、剩余的運動分量向東經(jīng)迭部-武都斷裂、龍日壩斷裂、岷江斷裂、虎牙斷裂、臨江斷裂及龍門山斷裂帶的吸收、轉(zhuǎn)化為這些斷裂帶的走滑和逆沖運動、轉(zhuǎn)換為岷山和龍門山的構(gòu)造隆升、成為這些斷裂帶現(xiàn)代構(gòu)造運動驅(qū)動力。

圖9　GPS水平滑動速率分布圖及速度剖面圖Fig. 9　The map showing the distribution and profile of the horizontal slip rate from GPS data.A為GPS水平滑動速率剖面分布圖；a、b、c、d、e、f 分別為98°、99°、100°、101°、102°、103°GPS速度剖面圖

阿萬倉斷裂的運動特征很好地解釋了東昆侖斷裂帶在101°滑動速率銳減的現(xiàn)象、驗證了阿萬倉斷裂作為分支斷裂吸收了東昆侖斷裂帶部分走滑位移。東昆侖斷裂向E延伸逐漸轉(zhuǎn)換到岷山-龍門山隆起上( Kirbyetal.、2000；Van der Woerdetal.、2002；聞學(xué)澤等、2011)。 與海原斷裂、六盤山斷裂一樣、這種由NWW走向左旋剪切轉(zhuǎn)換為近SN向左旋剪切兼擠壓的變形模式在中國大陸具有普遍意義(張培震、2008)。

3.2結(jié)論

阿萬倉斷裂是東昆侖斷裂帶的重要分支斷裂、是1條全新世活動左旋走滑逆沖斷裂、斷錯地貌較明顯、至少發(fā)生過4次古地震事件、具有原地復(fù)發(fā)特征、斷裂晚第四紀以來的平均左旋滑動速率為 3mm/a、垂直滑動速率約為 0.07mm/a。沿斷裂帶保存有大約15km長的古地震地表破裂帶、最小的水平左旋走滑位移為(3.5±1)m；通過對斷錯最新地貌面的測年、其最新1次活動時間在 (1 766±54)a BP以后。通過對斷層剖面分析，認為阿萬倉斷裂帶具有原地復(fù)發(fā)特征、并且可見有4次古地震事件、最新1次事件年齡為(850±30)a、復(fù)發(fā)周期大約為1,000a、離逝時間大約為850a、比較接近復(fù)發(fā)周期、具有和東昆侖斷裂帶瑪沁—瑪曲段一樣的地震危險性、應(yīng)該引起重視。 由于瑪曲段的離逝時間已經(jīng)超過復(fù)發(fā)周期、其地震危險性更大。

阿萬倉斷裂左旋滑動速率與東昆侖斷裂帶遞減的滑動速率量值相當?？梢院芎玫亟忉寲|昆侖斷裂帶東段(瑪沁—瑪曲段)滑動速率遞減及青藏高原東緣的大地構(gòu)造與動力學(xué)特征：阿萬倉斷裂是東昆侖斷裂帶東延過程中的分支斷裂、它與東昆侖斷裂帶發(fā)生了構(gòu)造轉(zhuǎn)換、吸收了東昆侖斷裂帶的左旋走滑位移。

致謝本文所用14C 年齡數(shù)據(jù)由Beta Analytic Inc實驗室、中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所黃土與第四紀地質(zhì)國家重點實驗室和蘭州大學(xué)西部環(huán)境教育部重點實驗室測定、利用美國西雅圖華盛頓大學(xué)第四紀同位素實驗室 Minze Stuiver 等編寫的CALIB 程序6.1.0 版本軟件進行了校正; 釋光年齡由中國地震局地質(zhì)研究所地震動力學(xué)國家重點實驗室測定；中國地震局第一監(jiān)測中心的陳長云博士提供了GPS水平滑動速率分布圖及速度剖面圖；審稿專家提出了寶貴意見和建議，在此一并表示感謝。

陳立春、王虎、冉勇康、等. 2010. 玉樹MS7.1地震地表破裂與歷史大地震 [J]. 科學(xué)通報、55(13)：1200—1205.

CHEN Li-chun、WANG Hu、RAN Yong-kang、etal. 2010. TheMS7.1 Yushu earthquake surface ruptures and historical earthquakes [J]. Chinese Science Bulletin、55(13)：1200—1205(in Chinese).

陳文彬、徐錫偉、張志堅、等. 2001. 2001年11月14日青新交界MS8.1地震地表破裂帶的初步調(diào)查 [J]. 西北地震學(xué)報、23(4)：313—317.

CHEN Wen-bin、XU Xi-wei、ZHANG Zhi-jian、etal. 2001. Preliminary field investigation on the surface deformation zone of the Qinghai-XinjiangMS8.1 earthquake on Nov、14、2001 [J]. Northwestern Seismological Journal、23(4)：313—317(in Chinese).

鄧起東、張培震、冉勇康、等. 2002. 中國活動構(gòu)造基本特征 [J]. 中國科學(xué)(D 輯)、32(12)：1020—1030.

DENG Qi-dong、ZHANG Pei-zhen、RAN Yong-kang、etal. 2003. Basic characteristics of active tectonics of China [J]. Science in China(Ser D)、46(4)：356—372.

付碧宏、時丕龍、賈營營. 2009. 青藏高原大型走滑斷裂帶晚新生代構(gòu)造地貌生長及水系響應(yīng) [J]. 地質(zhì)科學(xué)、44(4)：1343—1363.

FU Bi-hong、SHI Pi-long、JIA Ying-ying. 2009. Late Cenozoic tectonic geomorphic growth and drainage response along the large-scale strike-slip fault system、Tibetan plateau [J]. Chinese Journal of Geology、44(4)：1343—1363(in Chinese).

國家地震局震害防御司. 1995. 中國歷史強震目錄(公元前23 世紀—公元1911 年)[M]. 北京：地震出版社. 3— 471.

Department of Earthquake Disaster Prevention、China Earthquake Administration. 1995. The Catalogue of Chinese Historical Strong Earthquakes(23 Century BC-1911 AD)[M]. Seismological Press、Beijing. 3— 471(in Chinese).

何文貴、熊振、袁道陽、等. 2006b. 東昆侖斷裂帶東段瑪曲斷裂古地震初步研究 [J]. 中國地震、22(2)：126—134.

HE Wen-gui、XIONG Zhen、YUAN Dao-yang、etal. 2006b. Palaeo-earthquake study on the Maqu Fault of East Kunlun active fault [J]. Earthquake Research in China、22(2)：126—134(in Chinese).

何文貴、袁道陽、熊振、等. 2006a. 東昆侖斷裂帶東段瑪曲斷裂新活動特征及全新世滑動速率研究 [J]. 地震、26(4)：67—75.

HE Wen-gui、YUAN Dao-yang、XIONG Zhen、etal. 2006a. Study on characteristics of new activity and Holocene slip rate along Maqu Fault of East Kunlun active fault [J]. Earthquake、26(4)：67—75(in Chinese).

李陳俠. 2009. 東昆侖斷裂帶東段(瑪沁—瑪曲)晚第四紀長期滑動習(xí)性研究 [D]：學(xué)位論文. 北京: 中國地震局地質(zhì)研究所. 101—117.

LI Chen-xia. 2009. The long-term faulting behavior of the eastern segment(Maqin-Maqu)of the East Kunlun Fault since the Late Quaternary [D]. Doctorate thesis. Institute of Geology of China Earthquake Administration、Beijing. 101—117(in Chinese).

李陳俠、戴華光、陳永明、等. 2006. 對1937年托索湖7.5 級地震若干問題的討論 [J]. 地震地質(zhì)、28(1)：12—21.

LI Chen-xia、DAI Hua-guang、CHEN Yong-ming、etal. 2006. The discussion on some problems of theMS7.5 Tuosuohu earthquake in 1937 [J]. Seismology and Geology、28(1)：12—21(in Chinese).

李陳俠、徐錫偉、聞學(xué)澤、等. 2009. 東昆侖斷裂東段瑪沁—瑪曲段幾何結(jié)構(gòu)分段特征 [J]. 地震地質(zhì). 31(3)：441— 458. doi: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.007.

LI Chen-xia、XU Xi-wei、WEN Xue-ze、etal. 2009. The segmental characteristics of geometrical structure of the east Kunlun active fault(Maqin-Maqu segment)[J]. Seismology and Geology、31(3)：441— 458(in Chinese).

李陳俠、徐錫偉、聞學(xué)澤、等. 2011. 東昆侖斷裂帶中東部地震破裂分段性與走滑運動分解作用 [J]. 中國科學(xué)(D輯)、41(9)：1295—1310.

LI Chen-xia、XU Xi-wei、WEN Xue-ze、etal. 2011. Rupture segmentation and slip partitioning of the mid-eastern part of the Kunlun Fault、north Tibetan plateau [J]. Science in China (Ser D)、54(11)：1730—1745.

李春峰、賀群祿、趙國光. 2004. 東昆侖活動斷裂帶東段全新世滑動速率研究 [J]. 地震地質(zhì)，26(4): 676— 687.

LI Chun-feng、HE Qun-lu、ZHAO Guo-guang. 2004. Holocene slip rate along the eastern segment of the Kunlun Fault [J]. Seismology and Geology、26(4): 676— 687(in Chinese).

李春峰、賀群祿、趙國光. 2005. 東昆侖活動斷裂帶東段古地震活動特征 [J]. 地震學(xué)報、25(1): 60— 67.

LI Chun-feng、HE Qun-lu、ZHAO Guo-guang. 2005. Paleo-earthquake studies on the eastern section of the Kunlun Fault [J]. Acta Seismologica Sinica、25(1)：60— 67(in Chinese).

李海兵、潘家偉、孫知明、等. 2015. 2014年于田MS7.3地震地表破裂特征及其發(fā)震構(gòu)造 [J]. 地質(zhì)學(xué)報、89(1)：180—194.

LI Hai-bing、PAN Jia-wei、SUN Zhi-ming、etal. 2015. Seismogenic structure and surface rupture characteristics of the 2014MS7.3 Yutian earthquake [J]. Acta Geologica Sinica、89(1)：180—194(in Chinese).

李龍海、賈運鴻. 1981. 一九三七年青海托索湖7.5級地震形變帶特征 [J]. 西北地震學(xué)報、3(3)：61— 65.

LI Long-hai、JIA Yun-hong. 1981. Characteristics of deformation band of the 1937 Tuosuohu earthquake (M=7.5) in Qinghai [J]. Northwestern Seismological Journal、3(3)：61— 65(in Chinese).

劉光勛. 1996. 東昆侖活動斷裂帶及其強震活動 [J]. 中國地震、12(2)：119—126.

LIU Guang-xun. 1996. Eastern Kunlun active fault zone and its seismic activity [J]. Earthquake Research in China、12(2)：119—126(in Chinese).

馬寅生、施煒、張岳橋、等. 2005. 東昆侖活動斷裂帶瑪曲段活動特征及其東延 [J]. 地質(zhì)通報、24(1)：30—35.

MA Yin-sheng、SHI Wei、ZHANG Yue-qiao、etal. 2005. Characteristics of the activity of the Maqu segment of the East Kunlun active fault belt and its eastward extension [J]. Geological Bulletin of China、24(1)：30—35(in Chinese).

青海省地震局、中國地震局地殼應(yīng)力研究所. 1999. 東昆侖活動斷裂帶 [M]. 北京：地震出版社. 12—164.

Seismological Bureau of Qinghai Province、Institute of Crustal Dynamics of China Earthquake Administration. 1999. Eastern Kunlun Active Fault Zone [M]. Seismological Press、Beijing. 12—164(in Chinese).

冉勇康、陳立春、陳桂華、等. 2008. 汶川MS8.0地震發(fā)震斷裂大地震原地重復(fù)現(xiàn)象初析 [J]. 地震地質(zhì)、30(3)：630— 643.

RAN Yong-kang、CHEN Li-chun、CHEN Gui-hua、etal. 2008. Primary analyses of in-situ recurrence of large earthquake along seismogenic fault of theMS8.0 Wenchuan earthquake [J]. Seismology and Geology、30(3)：630— 643(in Chinese).

任金衛(wèi)、汪一鵬、吳章明、等. 1993. 藏高原北部庫瑪斷裂東、西大灘段全新世地震形變帶及其位移特征和水平滑動速率 [J]. 地震地質(zhì)、15(3)：285—288.

REN Jin-wei、WANG Yi-peng、WU Zhang-ming、etal. 1993. Holocene earthquake deformation zones and their displacement and slip rate along the Xidatan-Dongdatan of Kusaihu-Maqu Fault in northern Qinghai-Xizang Plateau [J]. Seismology and Geology、15(3)：285—288(in Chinese).

孫鑫喆、徐錫偉、陳立春、等. 2012. 2010年玉樹地震地表破裂帶典型破裂樣式及其構(gòu)造意義 [J]. 地球物理學(xué)報、55(1)：155—170. doi: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.01.015.

SUN Xin-zhe、XU Xi-wei、CHEN Li-chun、etal. 2012. Surface rupture features of the 2010 Yushu earthquake and its tectonic implication [J]. Chinese J Geophys、55(1)：155—170(in Chinese).

王敏、沈正康、牛之俊、等. 2003. 現(xiàn)今中國大陸地殼運動與活動塊體模型 [J]. 中國科學(xué)(D輯)，33(增刊): 21—31.

WANG Min、SHEN Zheng-kang、NIU Zhi-jun、etal. 2003. Contemproary crustal deformation of the Chinese continent and tectonic block model [J]. Science in China(Ser D)、33(Suppl): 21—31(in Chinese).

聞學(xué)澤、杜方、張培震、等. 2011. 巴顏喀拉塊體北和東邊界大地震序列的關(guān)聯(lián)性與2008年汶川地震 [J]. 地球物理學(xué)報、54(3): 706—716. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2011.03.010.

WEN Xue-ze、DU Fang、ZHANG Pei-zhen、etal. 2011. Correlation of major earthquake sequences on the northern and eastern boundaries of the Bayan Har block、and its relation to the 2008 Wenchuan earthquake [J]. Chinese J Geophys、54(3)：706—716.(in Chinese).

徐錫偉. 2000. 藏北瑪尼地震科學(xué)考察[M]. 見：中國地震年鑒 . 北京：地震出版社. 327—329.

XU Xi-wei. 2000. Scientific Investigation of Mani Earthquake in North Tibet[M]. In: Yearbook of China Earthquake Research . Seismological Press、Beijing. 327—329(in Chinese).

徐錫偉、陳桂華、于貴華、等. 2013. 蘆山地震發(fā)震構(gòu)造及其與汶川地震關(guān)系討論 [J]. 地學(xué)前緣、20(3)：11—20.

XU Xi-wei、CHEN Gui-hua、YU Gui-hua、etal. 2013. Seismogenic structure of Lushan earthquake and its relationship with Wenchuan earthquake [J]. Earth Science Frontiers、20(3)：11— 20(in Chinese).

徐錫偉、陳文彬、于貴華、等. 2002. 2001年11月14日昆侖山庫賽湖地震(MS8.1)地表破裂帶的基本特征 [J]. 地震地質(zhì)、24(1): 1—13.

XU Xi-wei、CHEN Wen-bin、YU Gui-hua、etal. 2002. Characteristic features of the Hoh Saihu(Kunlunshan)earthquake(MS8.1)、northern Tibetan plateau、China [J]. Seismology and Geology、24(1)：1—13(in Chinese).

徐錫偉、Tapponnier P、Van der Woerd J、等. 2003. 阿爾金斷裂帶晚第四紀左旋走滑速率及其構(gòu)造運動轉(zhuǎn)換模式討論 [J]. 中國科學(xué)(D輯)、33(10)：967—974.

XU Xi￣wei、Tapponnier P、Van der Woerd J、etal. 2005. Late Quaternary sinistral slip rate along the Altyn Tagh Fault and its structural transformation model [J]. Science in China(Ser D)、48(3)：384—397.

徐錫偉、譚錫斌、吳國棟、等. 2011. 2008 年于田MS7.3地震地表破裂帶特征及其構(gòu)造屬性討論 [J]. 地震地質(zhì)、33(2)：462— 471. doi: 10.3969 /j.issn.0253-4967.2011.02.019.

XU Xi-wei、TAN Xi-bin、WU Guo-dong、etal. 2011. Surface rupture features of the 2008 YutianMS7.3 earthquake and its tectonic nature [J]. Seismology and Geology、33(2)：462— 471(in Chinese).

徐錫偉、聞學(xué)澤、陳桂華、等. 2008. 巴顏喀拉地塊東部龍日壩斷裂帶的發(fā)現(xiàn)及其大地構(gòu)造意義 [J]. 中國科學(xué)(D 輯)、38(5)：529—542.

XU Xi-wei、WEN Xue-ze、CHEN Gui-hua、etal. 2008. Discovery of the Longriba fault zone in eastern Bayan Har Block、China and its tectonic implication [J]. Science in China(Ser D)、51(9)：1209—1223.

徐錫偉、聞學(xué)澤、葉建青、等. 2008. 汶川MS8.0地震地表破裂帶及其發(fā)震構(gòu)造 [J]. 地震地質(zhì)、30(3)：597— 629.

XU Xi-wei、WEN Xue-ze、YE Jian-qing、etal. 2008. TheMS8.0 Wenchuan earthquake surface ruptures and its seismogenic structure [J]. Seismology and Geology、30(3)：597— 629(in Chinese).

張軍龍、任金衛(wèi)、陳長云、等. 2013. 東昆侖斷裂帶東部晚更新世以來活動特征及其大地構(gòu)造意義 [J]. 中國科學(xué)(D輯)、44(4)：654— 667.

ZHANG Jun-long、REN Jin-wei、CHEN Chang-yun、etal. 2013. The Late Pleistocene activity of the eastern part of east Kunlun fault zone and its tectonic significance [J]. Science China (Ser D)、57: 439— 453.

張培震. 2008. 青藏高原東緣川西地區(qū)的現(xiàn)今構(gòu)造變形、應(yīng)變分配與深部動力過程 [J]. 中國科學(xué)(D輯)、38(9)：1041—1056.

ZHANG Pei-zhen. 2008. A study on the present tectonic deformation、strain partitioning and deep dynamic process of west Sichuan region on eastern margin of Qinghai-Tibet Plateau [J]. Science in China(Ser D)、38(9)：1041—1056(in Chinese).

張培震、聞學(xué)澤、徐錫偉、等. 2009. 2008 年汶川 8.0 級特大地震孕育和發(fā)生的多單元組合模式 [J]. 科學(xué)通報、54(7)：944—953.

ZHANG Pei-zhen、WEN Xue-ze、Xu Xi-wei、etal. 2009. Tectonic model of the great Wenchuan earthquake of May 12、2008、Sichuan、China [J]. Chinese Sci Bull、54(7)：944—953(in Chinese).

張岳橋、馬寅生、楊農(nóng)、等. 2005. 西秦嶺地區(qū)東昆侖-秦嶺斷裂系晚新生代左旋走滑歷史及其向東擴展 [J]. 地球?qū)W報、26(1)：1—8.

ZHANG Yue-qiao、MA Yin-sheng、YANG Nong、etal. 2005. Late Cenozoic left-slip faulting process of the east Kunlun-Qinling fault system in west Qinling region and its esatward propagation [J]. Acta GeoScientica Sinica、26(1)：1—8(in Chinese).

張岳橋、楊農(nóng)、陳文、等. 2003. 中國東西部地貌邊界帶晚新生代構(gòu)造變形歷史與青藏高原東緣隆升過程初步研究 [J]. 地學(xué)前緣、10(4)：599— 612.

ZHANG Yue-qiao、YANG Nong、CHEN Wen、etal. 2003. Late Cenozoic tectonic deformation history of the east-west geomorphological boundary zone of China and uplift process of the eastern margin of the Tibetan plateau [J]. Earth Science Frontiers、10(4)：599— 612(in Chinese).

趙國光. 1996. 青藏高原北部的第四紀斷層運動 [J]. 中國地震、12(2)：107—118.

ZHAO Guo-guang. 1996. Quaternary faulting in north Qinghai-Tibet plateau [J]. Earthquake Research in China、12(2)：107—118(in Chinese).

中國地震局震害防御司. 1999. 中國歷史強震目錄(公元前1912—公元1990 年、MS≥4.7)[M]. 北京: 中國科學(xué)技術(shù)出版社. 59—233.

Department of Earthquake Disaster Prevention、China Earthquake Administration. 1999. The Catalogue of Modern Earthquakes of China(1912 BC-1990 AD)[M]. Science and Technology Press、Beijing. 59—233(in Chinese).

Chen S、Wilson C J L、Deng Q、etal. 1994. Active faulting and block movement associated with large earthquakes in the Min Shan and Longmen Mountains、northeastern Tibetan plateau [J]. J Geophys Res、99(B12)：24025—24038.

Gan Weijun、Zhang Peizhen、Shen Zhengkang、etal. 2007. Present-day crustal motion within the Tibetan plateau inferred from GPS measurements [J]. J Geophys Res、112(B8)：582—596. doi: 10.1029/2005JB004120.

Harkins N、Kirby E. 2008. Fluvial terrace riser degradation and determination of slip rates on strike-slip faults: An example from the Kunlun Fault、China [J]. Geophys Res Lett、35: L05406. doi: 10.1029/2007GL033073.

Harkins N、Kirby E、Shi X、etal. 2010. Millennial slip rates along the eastern Kunlun Fault: Implications for the dynamics of intracontinental deformation in Asia [J]. Lithosphere、2(4)：246—266.

Kidd W S F、Molnar P. 1988. Quaternary and active faulting observed on the 1985 Academia Sinica-Royal Society Geotraverse of Tibet [J]. Philosophical Transactions of the Royal Society of London、327: 337—363.

Kirby E、Harkins N、Wang E Q、etal. 2007. Slip rate gradients along the eastern Kunlun Fault [J]. Tectonics、26(2)：485— 493. doi: 10.1029/2006TC002033.

Kirby E、Whipple K X、Burchfiel B C、etal. 2000. Neotectonics of the Min Shan、China: Implications for mechanisms driving Quaternary deformation along the eastern margin of the Tibetan plateau [J]. Geol Soc Am Bull、112(3)：375—393. doi: 10.1130/0016—7606.

Li H B、Van der Woerd J、Tapponnier P、etal. 2005. Slip rate on the Kunlun Fault at Hongshui Gou、and recurrence time of great events comparable to the 14/11/2001、MW7.9 Kokoxili earthquake [J]. Earth Planet Sci Lett、237: 285—299.

Lin A M、Guo J M. 2008. Nonuniform slip rate and millennial recurrence interval of large earthquakes along the eastern segment of the Kunlun Fault、northern Tibet [J]. Bull Seismol Soc Am、98: 2866—2878. doi: 10.1785/0120070193.

Lin A M、Fu B H、Guo J M、etal. 2002. Coseismic strike-slip and rupture length produced by the 2001MS8.1 central Kunlun earthquake [J]. Science、296: 2015—2017.

Peltzer G、Crampé F、King G. 1999. Evidence of nonlinear elasticity of the crust from theMW7.6 Manyi(Tibet)earthquake [J]. Science、286: 272—276. doi: 10.1126/science.286. 5438.272.

Peltzer G、Tappponnier P、Zhang Z、etal. 1985. Neogene and Quaternary faulting in and along the Qinling Shan [J]. Nature、317: 500—505. doi: 10.1038/317500a0.

Ren J、Xu X、Yeats R S、etal. 2013. Millennial slip rates of the Tazang Fault、the eastern termination of Kunlun Fault: Implications for strain partitioning in eastern Tibet [J]. Tectonophysics、68: 1180—1200.

Tapponnier P、Xu Z、Roger F、etal. 2001. Geology-oblique stepwise rise and growth of the Tibet plateau [J]. Science、294: 1671—1677. doi: 10.1126/science.105978.

Van der Woerd J、Ryerson F J、Tapponnier P、etal. 1998. Holocene left-slip rate determined by cosmogenic surface dating on the Xidatan segment of the Kunlun Fault(Qinghai、China)[J]. Geology、26(8)：695— 698.

Van der Woerd J、Ryerson F J、Tapponnier P、etal. 2000. Uniform slip-rate along the Kunlun Fault: Implications for seismic behavior and large-scale tectonics [J]. Geophysical Research Letters、27(16)：2353—2356. doi: 10.1029/1999GL011292.

Van der Woerd J、Tapponnier P、Frederick J R、etal. 2002. Uniform postglacial slip-rate along the central 600km of the Kunlun Fault(Tibet)、from26Al、10Be、and14C dating of riser offsets、and climatic origin of the regional morphology [J]. Geophys J Int、148: 356—388.

Wallace R E. 1970. Earthquake recurrence intervals on the San Andreas Fault [J]. Geol Soc Am Bull、81: 2875—2890. doi: 10.1130/0016—7606.

Wells D L、Coppersmith K J. 1994. Empirical relationships among magnitude、rupture length、rupture area、and surface displacement [J]. Bull Seismol Soc Am、84: 974—1002.

Wen Xueze、Yi Guixi、Xu Xiwei. 2007. Background and precursory seismicities along and surrounding the Kunlun Fault before theMS8.1、2001、Kokoxili earthquake、China [J]. J Asian Earth Sci、30：63—72.

Xu Xiwei、Chen Wenbin、Ma Wentao、etal. 2002. Surface rupture of the Kunlun earthquake(MS8.1)、northern Tibetan plateau、China [J]. Seismological Research Letters、73(6)：884—892.

Xu Xiwei、Tan Xibin、Yu Guihua、etal. 2013. Normal and oblique-slip of the 2008 Yutian earthquake: Evidence for eastward block motion、northern Tibetan plateau [J]. Tectonophysics、584：152—165. doi.org/10.1016/j.tecto.2012.08.007.

Xu Xiwei、Wen Xueze、Yu Guihua、etal. 2009. Coseimic reverse and oblique-slip surface faulting generated by the 2008MW7.9 Wenchuan earthquake、China [J]. Geology、37(6)：515—518.

Xu X、Yu G、Klinger Y、etal. 2006. Reevaluation of surface rupture parameters and faulting segmentation of the 2001 Kunlunshan earthquake(MW7.8)、northern Tibetan plateau、China [J]. J Geophys Res、111(B5)：303—306. doi: 10.1029/2004JB003488.

Yu G、Xu X、Klinger Y、etal. 2010. Fault-scarp features and cascading-rupture model forMW7.9 Wenchuan earthquake、eastern Tibetan plateau、China [J]. Bulletin of the Seismological Society of America、100(5B)：2590—2614.

Zhang Y、Mercier J L、Vergély P. 1998. Extension in the graben systems around the Ordos(China)、and its contribution to the extrusion tectonics of South China with respect to Gobi-Mongolia [J]. Tectonophysics、285(1-2)：41—75. doi: 0.1016/S0040-1951(97)00170-4.Zhang Y、Vergely P、Mercier J L. 1995. Active Faulting in and along the Qinling Range(China)inferred from spot imagery analysis and extrusion tectonics of South China [J]. Tectonophysics、243：69—95.

Abstract

It is well known that the slip rate of Kunlun Fault descends at the east segment、but little known about the Awancang Fault and its role in strain partitioning with Kunlun Fault. Whether the sub-strand(Awancang Fault)can rupture simultaneously with Kunlun Fault remains unknown. Based on field investigations、aerial-photo morphological analysis、topographic surveys and14C dating of alluvial surfaces、we used displaced terrace risers to estimate geological slip rates along the Awancang Fault、which lies on the western margin of the Ruoergai Basin and the eastern edge of the Tibetan plateau、the results indicate that the slip rate is 3mm/a in the middle Holocene、similar to the reduced value of the Kunlun Fault. The fault consists of two segments with strike N50° W、located at distance about 16km、and converged to single stand to the SE direction. Our results demonstrate that the Awancang fault zone is predominantly left-lateral with a small amount of northeast-verging thrust component. The slip rates decrease sharply about 4mm/a from west to east between the intersection zone of the Awancang Fault and Kunlun Fault. Together with our previous trenching results on the Kunlun Fault、the comparison with slip rates at the Kunlun fault zone suggests that the Awancang fault zone has an important role in strain partitioning for east extension of Kunlun Fault in eastern Tibet. At the same time、the 15km long surface rupture zone of the southeast segment was found at the Awancang Fault. By dating the latest faulted geomorphologic surface、the last event may be since the 1 766±54 Cal a BP. Through analysis of the trench、there are four paleoearthquake events identified recurring in situ on the Awancang Fault and the latest event is since (850±30)aBP. The slip rate of the Awancang Fault is almost equivalent to the descending value of the eastern part of the east Kunlun Fault、which can well explain the slip rate decreasing of the eastern part of the east Kunlun Fault(the Maqin-Maqu segment)and the characteristics of the structure dynamics of the eastern edge of the Tibet Plateau. The falling slip rate gradient of the eastern Kunlun Fault corresponds to the geometric characteristic. It is the Awancang Fault、the strand of the East Kunlun Fault that accommodates the strain distribution of the eastward extension of the east Kunlun Fault. This study is helpful to seismic hazard assessment and understanding the deformation mechanism in eastern Tibet.

THE TECTONIC ACTIVITY CHARACTERISTICS OF AWANCANG FAULT IN THE LATE QUATERNARY、THE SUB-STRAND OF THE EASTERN KUNLUN FAULT

LI Chen-xia1，2)YUAN Dao-yang1)YANG Hu3)XU Xi-wei3)

1)LanzhouInstituteofSeismology、ChinaEarthquakeAdministration、Lanzhou730000、China2)EarthquakeAdministrationofShaanxiProvince、Xi’an710068、China3)KeyLaboratoryofActiveTectonicsandVolcano,InstituteofGeology、ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100029、China

Kunlun fault zone、Awancang Fault、activity characteristics、slip rate、paleoearth￣quake、surface rupture

10.3969/j.issn.0253-4967.2016.01.004

2014-07-31收稿、2016-01-08改回。

國家自然科學(xué)基金(41102138)、地震行業(yè)科研專項(201108001)和玉樹地震系統(tǒng)性科學(xué)考察項目(02106601)共同資助。

P315.2

A

0253-4967(2016)01-0044-21

李陳俠、女、1975年生、2009年畢業(yè)于中國地震局地質(zhì)研究所、獲博士學(xué)位、副研究員、主要從事活動斷裂及數(shù)據(jù)庫研究、電話：029-88465334、E-mail: lcxwzx@sohu.com。