乌兰乌拉湖断裂东段古地震研究

杜 义，黄学猛，何仲太，马保起

（中国地震局地壳应力研究所，北京 100085）

乌兰乌拉湖断裂东段古地震研究

杜 义，黄学猛，何仲太，马保起

（中国地震局地壳应力研究所，北京 100085）

乌兰乌拉湖断裂是巴颜喀拉地块南边界的一条重要活动断裂.遥感影像解译和野外实地考察结果表明，该断裂东段晚第四纪以来活动强烈，断错地貌特征明显，表现为左旋走滑运动为主，兼具高角度逆冲运动.野外调查表明，乌兰乌拉湖断裂晚更新世末期（距今22ka）以来发生过至少3次断错事件，最新的事件稍晚于距今5.56～6.7ka，约为距今5ka；倒数第二次事件距今14ka至6.7ka，约为距今10.3ka；倒数第三次事件稍早于距今14ka，约为距今15ka.

乌兰乌拉湖断裂；古地震；玉树地震

乌兰乌拉湖断裂由数条密集的北西向断裂组成，青海省内长700km，西起乌兰乌拉湖，向东经风火山、治多、玉树，后延入四川，绝大部分位于高原藏族牧区，总体呈北西向展布，倾向NE/SW，倾角40—70°，断裂以左旋走滑为主，兼具逆冲运动分量.断裂北侧分布上三叠统柯南群，经受较强烈区域动力变质，岩石可达片岩变质相，火山岩组合以拉斑玄武岩为主.南侧出露上三叠统巴塘群，岩石变质较浅，仅达千枚岩相，火山岩以碱性系列为特征.断裂沿线的部分地段还有基性、超基性岩分布，该断裂为青藏高原内部活动强烈的深大断裂（青海省区域地质志，1991）.该断裂与甘孜—玉树断裂在相古一带相交，并且与甘孜—玉树断裂以及鲜水河断裂共同构成巴颜喀拉地块与羌塘地体的分界线.前人对区内甘孜—玉树断裂的晚第四纪活动性及其滑动速率做过较多研究（闻学泽等，1985，2003；李闽峰等，1995；周荣军等，1996，1997；彭华等，2006；张培震等，2008），但是对乌兰乌拉湖断裂的研究报道几乎没有.

1 乌兰乌拉湖断裂概况

乌兰乌拉湖断裂新生代以来活动明显，多处可见老地层逆冲于第三系之上，部分地段控制第四系分布或切错第四纪地层.地貌上沿断裂发育一系列第四纪盆地、断层三角面、构造鞍部和断层谷，在乌兰乌拉湖、二道沟—反帝村等地，航片反映有一系列断裂断错年轻地貌的现象.

乌兰乌拉湖断裂东段在遥感影像上线性特征明显，控制着巴塘等盆地的形成与发育，断裂沿线洪积扇、阶地上断层陡坎断续展布，局部地段山脊、冲沟被左旋断错，表明该断裂为全新世中期活动的断裂，活动性质是以左旋走滑为主，兼具高角度逆冲运动.

2 乌兰乌拉湖断裂的古地震事件

为揭露出该断裂晚第四纪以来的古地震事件，在巴塘盆地南侧的上巴塘开挖了地震探槽.

图1 上巴塘探槽剖面

该探槽揭露的地层可划分为9个单元，采集14C样品2个，光释光（OSL）样品2个.地层编号由新到老排序（图1），下面按此序做描述：①覆盖层，厚约0.2m，含植物根系；②黑色粘土层，为断塞塘沉积，厚约1.2m；③含砾粘土层，呈透镜状，厚约0.3m，靠近断层处变薄；④砾石层，最大粒径为3cm，厚约0.2m；⑤粉砂层，厚约15cm，南端有扰动迹象；⑥砂砾石层，呈楔状分布；⑦断层破碎带，砾石呈定向排列，整体呈向N突出的弧形；⑧砾石层，有定向排列迹象，为一断层通过处；⑨砾石层，最大粒径为10cm，上盘可见厚度大于4m，下盘可见厚度2m.

为获取探槽周围精细地貌特征，利用差分GPS进行实地测量，测得陡坎的地地面高差约4m.探槽远离现代沟床，记录断错事件的地层保留较好.探槽垂直陡坎布设，大小为20×5×5m.

上巴塘探槽存在以下古地震现象：①地层断错；②断层下盘出现崩积楔；③断层下盘出现断塞塘沉积.

第一次事件表现以层⑦为代表的断层活动，断错层⑨，并且在下盘形成断塞塘沉积层⑤，之后堆积层④；在层⑤中取粉细砂样品（OSL-11），经光释光测年为距今14.08±1.30ka，断错事件稍早于此年龄.

第二次事件表现为以层⑧为代表的断层活动，错断层④和层⑤，为层③所覆盖.层③底部粉细的光释光测年为距今6.89±0.57ka，断错事件早于此年龄，但晚于层⑤的14.08±1.30ka；

第三次事件表现为以层⑦为代表的断层活动，断错层⑥、层③和层②.在层②中距地表0.8m和1m取C14样样，为距今（6.690±0.04）ka和（8.480±0.04）ka，断错事件发生在此年龄之后.

上巴塘探槽共揭示出3次断错事件，发生在稍早于距今14ka、距今14ka至6.7ka和稍晚于距今6.7ka.

3 古地震重复间隔与震级估计

3.1 古地震重复间隔

通过以上分析可知，乌兰乌拉湖断裂晚更新世末期（距今22ka）以来发生过至少3次断错事件，最新的事件稍晚于距今5.56～6.7ka，约为距今5ka；倒数第二次事件距今14ka至6.7ka，约为距今10.3ka；倒数第三次事件稍早于距今14ka，约为距今15ka.3次事件的复发间隔约为5ka左右.

3.2 古地震震级估计

由于该断裂逆断层陡坎较为明显，左旋位错现象不是很普遍，在此根据青藏高原逆断层的M-D经验关系式（邓起东等，1992）计算.

根据最新断层事件在T1阶地上形成的断层陡坎高度和上巴塘探槽内揭露的崩积楔估计，该断裂单次事件的逆断层同震位移为2m左右，以此计算出该断裂地震震级为7.3级.

4 结论与讨论

乌兰乌拉湖断裂东段（巴塘－年吉错），总体走向为北西西，倾向南西，倾角较陡.断裂在遥感影像上线性特征明显，控制着巴塘等盆地的形成与发育，断裂沿线发育一系列断层三角面、构造鞍部和断层谷地，洪积扇、阶地上断层陡坎断续展布，局部地段山脊、冲沟被左旋断错，表明该断裂是一条以左旋走滑为主，兼具高角度逆冲分量的晚第四纪活动断裂.

根据探槽构造现象和阶地面断错估计的综上所述，巴塘盆地南缘一带晚更新世末期（距今22ka）以来发生过至少3次断错事件，最新的事件稍晚于距今5.56～6.7ka，约为距今5ka；倒数第二次事件距今14ka至6.7ka，约为距今10.3ka；倒数第三次事件稍早于距今14ka，约为距今15ka.3次事件的复发间隔约为5ka左右，每次事件的断距约为2～3m.

根据青藏高原逆断层M-D的经验关系式计算该断裂古地震震级为7.3级，通过野外考察表明，该断裂在阶地、洪积扇等地貌面上形成明显的断层陡坎，断错地貌特征明显，并且经探槽开挖揭露出明显的断错地层特征，表明该断裂晚第四纪以来活动强烈，并且具有发生强震的能力.并且该断裂最新地震事件的离逝时间刚超过复发周期，由此推断，断裂未来发生破坏性地震的危险性较大.

〔1〕青海省地质矿产局.青海省区域地质志[M].北京：地质出版社，1991.

〔2〕李闽峰，邢成起，蔡长兴，等.玉树断裂活动性研究[J].地震地质，1995，17（3）：218—224.

〔3〕彭华，马秀敏，白嘉启，等.甘孜玉树断裂带第四纪活动特征[J].地质力学学报，2006，12（3）：295—304.

〔4〕闻学泽，黄圣睦，江在雄.甘孜—玉树断裂带的新构造特征及地震危险性估计 [J].地震地质，1985，7（3）：23—32.

〔5〕闻学泽，徐锡伟，郑荣章，等.甘孜—玉树断裂带平均滑动速率与近代大地震破裂[J].中国科学（D 辑），2003，33（增刊）：199—208.

〔6〕周荣军，马声浩，蔡长星.甘孜.玉树断裂带的晚第四纪活动特征[J].中国地震，1996，12（4）：250—260.

〔7〕周荣军，闻学泽，蔡长星，等.甘孜－玉树断裂带的近代地震与未来地震趋势估计[J].地震地质，1997，l9（2）：115—124.

〔8〕张培震，李伟友，毛凤英.流阶地演化与走滑断裂滑动速率[J].地震地质，2008，30（1）：44—53.

〔9〕邓起东，于贵华，叶文华.地震地表破裂参数与震级关系的研究.活动断裂研究[M].北京：地震出版社，1992.

P135.2

A

1673-260X（2012）10-0131-02