莊儒新　陳宇軍　陳　剛　余建強(qiáng)

孟連斷裂晚第四紀(jì)活動特征1

莊儒新1）陳宇軍1）陳剛1）余建強(qiáng)2）

1）云南省地震工程勘察院，昆明 650041 2）云南建投第一勘察設(shè)計有限公司，昆明 650033

孟連斷裂是滇西南地區(qū)的1條區(qū)域性活動斷裂。本文通過地形地貌、斷裂剖面及地震活動等對斷裂的空間展布及晚第四紀(jì)活動性進(jìn)行分析和研究，獲得了斷裂活動時代和活動速率等參數(shù)。研究表明：孟連斷裂晚第四紀(jì)期間仍在活動，最新活動時代為全新世，運(yùn)動性質(zhì)以左旋走滑為主，晚第四紀(jì)以來的平均水平滑動速率為3.8—5.1mm/a；該斷裂控制著孟連、勐阿等第四紀(jì)盆地的發(fā)展及演化，沿斷層發(fā)生了1995年7月12日中緬邊境7.3級地震。

孟連斷裂晚第四紀(jì)左旋走滑滑動速率

引言

近年來，隨著對青藏高原隆升機(jī)制探索的不斷深入，許多學(xué)者對滇西南及其鄰近地區(qū)主要活動斷裂的幾何學(xué)、運(yùn)動學(xué)和地震活動性等特征進(jìn)行了詳細(xì)的研究（任俊杰等，2007；安曉文等，2009；常祖峰等，2011，2012）。滇西南是云南地區(qū)活動斷裂發(fā)育眾多、強(qiáng)震頻發(fā)的地區(qū)之一（方良好等，2013），僅孟連一帶就發(fā)生過7次4.7級以上的地震，最大地震是1995年7月12日發(fā)生在中緬邊境的7.3級地震，此次地震對緬甸以及中國云南孟連、瀾滄等地造成了嚴(yán)重的破壞（張洪由，1995）。孟連斷裂位于中緬邊境地帶，當(dāng)?shù)貧夂蜓谉?，降雨豐沛，植被繁茂，交通極為不便，有關(guān)孟連斷裂及其活動性研究的公開報道極少，僅有何文貴等（2015）對該斷裂晚第四紀(jì)新活動特征進(jìn)行了初步研究。本文根據(jù)近年來在該地區(qū)開展的野外調(diào)查，對孟連斷裂的地形地貌特征、空間展布特征、運(yùn)動學(xué)特征、最新活動時代進(jìn)行描述與探討，以期為深入研究該地區(qū)地震構(gòu)造環(huán)境及地震危險性提供依據(jù)，填補(bǔ)該地區(qū)活動構(gòu)造研究的空白。

1　區(qū)域地震構(gòu)造背景

研究區(qū)地處青藏高原的東南緣，隸屬于歐亞板塊與印度板塊多期強(qiáng)烈碰撞的影響區(qū)。基底為中元古界深變質(zhì)巖系，原巖為1套優(yōu)地槽沉積，前奧陶紀(jì)變質(zhì)巖構(gòu)成了褶皺基底，奧陶紀(jì)—二疊紀(jì)時期為穩(wěn)定的地臺型沉積，厚度大于7000m。中生代以來，進(jìn)入地槽發(fā)育階段，發(fā)生強(qiáng)烈的構(gòu)造分異。在不同地區(qū)或不同階段，有的抬升為陸，有的沉降為盆。新近系在該地區(qū)構(gòu)造盆地中普遍含有煤層，局部尚有基性火山巖出露（云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1990）。新構(gòu)造運(yùn)動的起始時間大約為上新世早期。中新世以后，喜馬拉雅運(yùn)動強(qiáng)烈影響本區(qū)，除使中生代地層發(fā)生褶皺變形以外，沿一些老的斷裂發(fā)生強(qiáng)烈的錯動和動力變質(zhì)作用，局部地段發(fā)生斷陷作用，形成古近紀(jì)-新近紀(jì)盆地，堆積了很厚的新近紀(jì)陸相煤系地層。自第四紀(jì)以來，由于歐亞大陸和印度大陸碰撞作用加劇，青藏高原強(qiáng)烈隆升，研究區(qū)也隨之隆升。與此同時，沿區(qū)內(nèi)主要斷裂形成了一系列第四紀(jì)小型斷陷盆地，新構(gòu)造運(yùn)動與地震活動表現(xiàn)極為強(qiáng)烈（圖1）。

圖1　孟連斷裂及鄰域地質(zhì)構(gòu)造圖

區(qū)域內(nèi)分布一系列北西向和北東向的斷裂，如汗母壩斷裂、瀾滄-勐遮斷裂、木戛-謙邁斷裂、南汀河斷裂、打洛斷裂和孟連斷裂等。晚第四紀(jì)以來這些斷裂活動強(qiáng)烈（常祖峰等，2011），沿斷裂發(fā)生了一系列強(qiáng)震，如1995年7月12日發(fā)生在中緬邊境的7.3級地震（圖1）。總之，研究區(qū)是斷裂和地震活動都較為強(qiáng)烈的地區(qū)。

2　斷裂晚第四紀(jì)活動特征

孟連斷裂主要發(fā)育于中生界和古生界之中，其北東端始于瀾滄下谷地附近，向南西方向經(jīng)坡腳、熱水塘、勐濱、孟連、勐馬至勐阿后，延入緬甸境內(nèi)，全長約150km。斷裂走向北東45°—60°，傾向北西或南東，傾角較陡（圖2）。

1：第四系；2：上第三系；3：中生界；4：古生界；5：元古界；6：燕山期花崗巖；7：河流；8：全新世活動斷裂；9：中更新世活動斷裂；10：斷層兩盤相對運(yùn)動方向

2.1　地貌特征

地貌特征是地質(zhì)構(gòu)造格局的基本反映，是斷裂活動、流水剝蝕和侵蝕作用的綜合反映和結(jié)果。一般而言，活動斷裂常表現(xiàn)出明顯的線性地貌特征。孟連斷裂具有平直的線性影像特征，斷裂控制了沿線地形地貌的發(fā)育，表現(xiàn)為連續(xù)沖溝、河流、山脊同步左旋位錯（圖3）。斷層陡坎、線性山脊、斷層槽地、斷層埡口等極為醒目（圖4、5）。沿斷裂發(fā)育有瀾滄、勐濱、孟連、勐馬和勐阿等第四紀(jì)斷陷盆地，斷裂對孟連和勐濱的盆地邊緣控制作用十分明顯。

圖3　孟連斷裂DEM影像圖

圖4　東回附近斷層槽地

圖5　勐阿村線性山脊

2.2　斷裂晚第四紀(jì)活動的地質(zhì)證據(jù)

（1）勐濱斷層剖面

在勐濱東北側(cè)一磚廠旁，見斷裂出露于下石炭統(tǒng)薄層狀長石石英砂巖中，破碎帶寬度60—100m，斷層錯斷了上覆的晚更新世地層（圖6），斷層產(chǎn)狀為35°/SW∠70°，兩盤地層發(fā)育強(qiáng)烈揉皺及片理化帶。經(jīng)對上覆坡殘積粘性土取樣進(jìn)行光釋光測年（OSL），其結(jié)果為距今（49.86±4.24）ka，表明該處斷裂在晚更新世中期有過活動。

（2）那樣村斷層剖面

在勐濱盆地南、那樣村西，見斷層錯斷了上更新統(tǒng)的圓礫、礫砂、粉土粉砂及坡殘積亞粘土層（圖7），上覆坡殘積粘性土的光釋光測年（OSL）結(jié)果為距今（35.18±2.99）ka，表明該處斷裂晚更新世活動強(qiáng)烈。沿斷層帶可見一些受斷裂影響的小型崩塌及滑坡，斷層三角面清晰。

圖6　勐濱東北側(cè)斷層剖面

圖7　勐濱盆地南那樣村西斷層剖面

（3）勐濱盆地南剖面

在勐濱盆地南的那樣村東北，斷裂出露于砂巖陡立帶中，破碎帶寬近150m，劈理帶、揉皺帶、摩擦鏡面及斷層泥發(fā)育，上覆的全新統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈構(gòu)造變形（圖8）。

圖8　勐濱盆地南那樣村斷層剖面

（4）孟連縣磚瓦廠剖面

在孟連縣磚瓦廠附近可見斷層出露，發(fā)育3個斷面（圖9），產(chǎn)狀分別為60°/NW∠68°、74°/SE∠63°和55°/SE∠63°。斷層斷錯砂質(zhì)粘土和砂礫石層，其中1條斷層斷錯全新世古土壤層，表明該處斷裂全新世仍有活動。

圖9　孟連縣磚瓦廠斷層剖面

2.3　斷裂左旋走滑運(yùn)動特征

在衛(wèi)星影像上，孟連斷裂線性特征非常清晰，斷裂沿線可見山脊、沖溝同步左旋位錯。在賀格新寨北東見兩山脊同步左旋位錯，位錯量為100—200m（圖10）。

圖10　賀格新寨北東山脊同步左旋位錯

圖11　賀格老寨北東沖溝左旋位錯

在賀格老寨北東，見Ⅱ級階地沖溝左旋位錯（圖11），水平位錯量為50m。在沖溝下部1.5m左右采集到ESR樣品，中國地震局地質(zhì)研究所地震動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測試的結(jié)果為（13±3.3）ka，此年齡為沖溝形成的年齡。依據(jù)沖溝形成年齡和位錯量估算，全新世以來斷裂的水平左旋滑動速率為3.8—5.1mm/a。此結(jié)果與姜葵（1993）根據(jù)東崗西南上新寨一帶，沿Ⅱ級支流出現(xiàn)的洪積扇被左旋錯斷，得出的孟連斷裂全新世的平均左旋走滑速率（4.19±0.46）mm/a大致相當(dāng)。

2.4　歷史地震影響

孟連斷裂附近歷史發(fā)生過12次4.7級以上地震，其中5.0—5.9級地震4次，6.0—6.9級地震3次，7級以上地震1次（1995年7月12日中緬邊境7.3級地震）。該7.3級地震Ⅷ度破壞區(qū)北至雙相—西地一帶，其余部分在緬甸境內(nèi)；Ⅶ度破壞區(qū)包括孟連、西盟2個縣，面積達(dá)1580km2；Ⅵ度破壞區(qū)包括滄源、瀾滄、勐海、打洛等，面積達(dá)10400km2（張洪由，1995）。

受區(qū)域構(gòu)造的控制，中緬邊境7.3級地震震中附近的斷裂主要為北東走向，最為醒目的是孟連斷裂，為全新世活動斷裂。在此構(gòu)造控制下，該地震極震區(qū)長軸為北東向，余震分布優(yōu)勢方向也為北東向。由此認(rèn)為，此次地震的發(fā)震構(gòu)造為孟連斷裂。

3　結(jié)論

（1）孟連斷裂為1條規(guī)模較大的區(qū)域性活動斷裂，其活動性質(zhì)以左旋走滑為主。斷裂沿線線性影像較清晰，斷層地貌清晰，主要表現(xiàn)為平直的斷層槽地、斷層埡口、斷層陡坎以及線性山脊左旋地貌。

（2）斷裂最新活動斷錯了晚更新世堆積及全新世古土壤，表明孟連斷裂的最新活動時代為全新世。

（3）沿斷裂考察發(fā)現(xiàn)，孟連斷裂左旋斷錯了一系列小沖溝和洪積扇，其全新世的水平左旋滑動速率為3.8—5.1mm/a。

安曉文，常祖峰，石靜芳，2009．大盈江斷裂西南段晚第四紀(jì)活動研究．地震研究，32（2）：193—197．

常祖峰，陳剛，余建強(qiáng)，2011．大盈江斷裂晚更新世以來活動的地質(zhì)證據(jù)．地震地質(zhì)，33（4）：877—888．

常祖峰，安曉文，張艷鳳，2012．畹町?dāng)嗔淹淼谒募o(jì)活動與水系構(gòu)造變形．地震地質(zhì)，34（2）：228—239．

方良好，袁道陽，邵延秀等，2013．滇西南地區(qū)黑河斷裂中西段晚第四紀(jì)構(gòu)造活動特征．地震工程學(xué)報，35（2）：342—353．

何文貴，劉興旺，袁道陽等，2015．滇西南地區(qū)孟連斷裂晚第四紀(jì)新活動特征初步研究．地震工程學(xué)報，37（4）：986—995．

姜葵，1993．1988年云南瀾滄—耿馬地震．昆明：云南大學(xué)出版社．

任俊杰，張世民，侯治華等，2007．滇西北通甸—巍山斷裂中段的晚第四紀(jì)滑動速率．地震地質(zhì)，29（4）：756—764．

云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1990．云南省區(qū)域地質(zhì)志．北京：地質(zhì)出版社．

張洪由，1995．1995年7月12日中緬邊境7.3級地震概況．國際地震動態(tài)，（9）：26—28．

莊儒新，陳宇軍等，2017．則邑斷裂第四紀(jì)活動特征分析.工程建設(shè)與設(shè)計，（373）：10—12．

Characteristics of the Quaternary Activity of Menglian Fault

Zhuang Ruxin1), Chen Yujun1), Chen Gang1)and Yu Jianqiang2)

1) Yunnan Earthquake Engineering Investigation Institute, Kunming 650041, China 2) Yunnan Construction Investment First Investigation and Design Co. Ltd., Kunming 650033, China

The Menglian fault is a regional fault in the southwest Yunnan Province. On basis of analysis on tectonic landform, fault feature, geological section etc.，we found that the last activity of Menglian fault occurred in Holocene. Motion of Menglian fault is left-lateral slip since the Pleistocene, with the slip rate of about 3.8—5.1mm/a. Menglian fault controls the development and evolution of the related basins, such as Menglian, Meng A, etc. An earthquake withS7.3 occurred along this fault in 1995.

Menglian fault; Holocene; Left-lateral slip; Slip rate

莊儒新，陳宇軍，陳剛，余建強(qiáng)，2018．孟連斷裂晚第四紀(jì)活動特征．震災(zāi)防御技術(shù)，13（3）：619—626．

10.11899/zzfy20180313

滇中引水工程水源及總干渠線路重點(diǎn)工程地震安全性評價（k14-043）

2018-03-21

莊儒新，男，生于1979年。工程師。主要從事斷層活動性與地震安全性評價工作。E-mail：xiaobulao@163.com