炉霍地震遗迹特征、空间分布规律及科学价值

李忠东，高竹军

（四川省地矿局物探队，成都 610072）

炉霍地震遗迹特征、空间分布规律及科学价值

李忠东，高竹军

（四川省地矿局物探队，成都 610072）

炉霍位于四川西北部的鲜水河断裂带，历史上曾发生多次大地震，最近一次为1973年2月6日发生的7.9级大地震。本文在文献查阅基础上，对炉霍县历次地震遗迹下的断陷盆地、地裂缝、地鼓包等地震遗迹进行了系列调查，总结研究了地震遗迹的类型、规模、特征、空间分布等规律，浅析了炉霍地震遗迹的科学价值与研究意义。

鲜水河断裂带；地震遗迹；科学价值；炉霍

1 炉霍断裂带特征

炉霍位于扬子准地台西部边缘，“康滇地轴”南北向构造的北段，鲜水河—折多山褶断构造带上。主要出露地层有四套，由新至老分别是第四系、古近系（下第三系）、三叠系和二叠系上统。

炉霍断裂带北西起于甘孜县东谷区的卡苏，向南东经炉霍县的朱倭、旦都、县城、虾拉沱到仁达乡的占堆，全长90km，它是鲜水河断裂带最北西的一条次级剪切断裂带。其发育于二叠系石灰岩与三叠系砂板岩之中，断裂总体走向北西45°，与地层走向呈斜切关系，其夹角小于30°，愈靠近断面夹角愈小，甚至地层走向与断裂走向近于平行，显示出强烈的区域挤压特征。现今，沿鲜水河河谷的整个断裂带几乎全为第四系所覆盖，在老的破裂基础上，发生多次强烈活动，至今仍在活动，切断上覆所有地质体呈左旋扭动。整条断裂又由19条2~20km的，更次级剪切级破裂组成左旋右阶羽列组合，次级破裂又由十余米到百余米三级剪切破裂组成左旋右阶羽列或雁列（图1）。

图1　鲜水河断裂带及历次地震分布图

2 炉霍地震遗迹特征

2.1历次地震概况

炉霍地震发生在鲜水河地震带上，据历史记载（表1），从公元前30年到这次地震前，鲜水河地震带共发生了7级以上地震3次，6~7级地震13次，是我国地震活动最强烈的地震带。而就在2.6大地震的震区，1967年和1923年才分别发生了6.75级地震和7.25级地震。炉霍大地震在科学上具有特殊意义，它打破地质力学和地震学中认为Ⅹ度地震不会在原地重复和一次6.75级地震后，短时间内不会在原震区或边缘地区发生7至8级地震的传统理论。因此此次引发大震的机制至今仍然是一个谜。

表1　炉霍地震及灾害简表

令人刻骨铭心的是1923年3月 24日发生的7.5级和1979年2月6日发生的7.9级的两次大地震，形成了规模巨大、类型多样，特征典型的地震遗迹景观。

2.2地震遗迹特征

2.2.1地震地裂缝

1）地裂缝带规模及展布特征

地裂缝的规模长达90km，宽20~150m（单条地裂缝宽度仅数厘米—数十厘米）（图2）。主地裂缝带的展布与炉霍断裂惊人吻合，从北西端的卡苏村，经朱倭、旦都、虚虚村、老城关至南东端的忠仁达。地裂缝带不受地形地貌限制，逢山过山，逢岭过岭，直线延伸。在瓦各和虚虚极震区，地表裂缝带宽度大，宽约150m，由2~4条平行延伸的地裂缝带组成。

2）地裂缝组合特征

地裂缝按照一定方向和方式排列组合成完整的北西向地裂缝带，有近东西向、近南北向、北西向和北东向四组。按形式计有反“多”字型、斜列型、锯齿型和“X”型四种。反“多”字型和“X”型地裂缝出现在高烈度区（Ⅸ—Ⅹ度区），是最强的剪切破裂作用所致。在炉霍的老城关到雅德乡段最为发育。斜列型地裂缝主要单独出现于次高烈度区（Ⅷ度区），反映剪切作用相对减弱。锯齿型地裂缝出现在更外围的两端，错动微弱（照片1、2）。

3）地裂缝时代划分及分布

按时代先后，地震地裂缝带可分为：近代的—包括过去40~50年来所产生的破裂；次近代的—包括后期侵蚀下明显加宽的地裂缝，时代可能始于晚第四纪；古代的——包括那些完全是侵蚀成因的表面效应，地震成因是由其他证据推断的地裂缝。近代的地裂缝一般比较清楚，大多数像刀割一样的沟谷，这些地裂缝带常沿更早出现的沟谷伸展，再经后期流水侵蚀进一步加宽所致。次近代的地裂缝多以沟谷形式出现，这些沟谷不是终止于斜坡的顶端，而是以细小的裂缝穿过山顶，间断的裂缝沿着斜坡大体以直线状态重复出现，与地层产状和侵蚀作用无关。沟谷的方向多与坡向斜交，或是与鲜水河谷方向斜交。后期沟谷常常交切于先期形成的沟谷之上（图3）。

图2　炉霍1973年7.9级地震等烈度和地裂缝图

照片1 虾拉沱盆地山坡上的地裂缝

照片2 虾拉沱盆地山坡上的地裂缝

图3　炉霍恰叫地裂缝素描图（据阿诺德·赫姆）

其间，次近代和古代的地裂缝，多数是历次地震产生的地裂缝相互叠加形成，这些地裂缝再经后期流水、融冻、垮塌等风化作用，有的变得更加清晰壮观，成为研究现代地震或古地震的重要依据。

2.2.2地震地鼓包

地震鼓包，又称地鼓包。它是地震时，因断层的强烈错动，在地面的表土层中产生的小型隆起，常发育于地裂缝的两侧，成群出现。在上述地裂缝的两侧多产生地裂缝（图4）。因地鼓包是产生于地面表土层的小隆起，所以很难保存。现今，仅在新寿灵寺西侧的山坡上保留（照片3、4）。

2.2.3地震滑坡

地震滑坡是受地震活动影响，地面斜坡上的岩体或土体在重力作用下整体下滑的一种自然现象。当这种现象给人类生命和财产造成损失后，就成为一种地质灾害。其中的一部分滑坡，特征典型，又没有危及到我们的生命和财产，它也便是一类地质景观，成为科普教育的实际素材。炉霍这类滑坡很多（照片5、6）。

图4　炉霍断裂带上地裂缝和地鼓包形成示意图

照片3 炉霍老河口地鼓包（1973年）

照片4 新寿灵寺北西侧山坡残留的地鼓包（2006年）

照片5 县城北西达曲河谷内滑坡（1973）

照片6 虾拉沱峡谷内的滑坡（2006）

图5　断裂与断陷盆地的形成模式图

2.2.4地震废墟

地震废墟，是人类工程建筑遭受地震严重破坏后残留的遗址或遗迹。在1973年7.9级大地震后，在极震区内（Ⅹ度区）建筑物基本被毁。经30余年的建设，旧貌换新颜，被地震严重破坏后残留的遗址仅剩下老寿灵寺和老觉日寺。

2.2.5地震塌陷

地震塌陷，是在地震作用小地表的岩体或土体向下陷落而形成的洼地，或坑洞等负地形的地质现象。炉霍断裂与次级断裂交会处的破碎地带极易发生塌陷。主要分布于老河口、朱倭、仁达等地。在塌陷区内的糜棱岩，暴露地表很易产生糜棱岩石林。

2.2.6断陷盆地及断陷湖

沿炉霍断裂带呈串珠状展布，由南东向北西，依次有虾拉沱盆地、炉霍盆地、旦都盆地和朱倭盆地。这些盆地由全新世河流的冲积与洪积物堆积形成，土地肥沃，人口稠密，农耕发达，也是藏族同胞集中聚居之地。断陷盆地内还形成湖泊，最为典型的湖泊是卡萨湖。它主要是由于地壳构造运动引起地表岩层发生断裂形成凹陷而积水成湖。后期的冰蚀作用，以及因历次地震崩塌后的堰塞作用使它进一步加大而成现今的状态。

2.2.7受断烈带控制的水系

调查区的水系发育和展布受构造、地貌、地质、岩石的软硬、流水条件严格控制。一般而言，活动断裂带发育的水系在平面上呈直角转弯的格状水系、肘状水系。炉霍断裂带内的次一级断裂往往成左行雁列，水系沿其分布追踪展布，在平面上表现为“Z”字形，或“S”形。

3 炉霍地震遗迹的科学价值及研究意义

1）炉霍断裂带具有全球对比研究意义

鲜水河断裂带地震地质特征鲜明，地震活动强度高，频度大，破坏严重，是我国最著名的活动断裂带之一。而炉霍断裂就是该活动断裂带中一条最重要的次级活动断裂带。它能与世界上最著名的圣安德烈斯活动断裂带、北安纳托利亚断裂活动带进行类比研究，具有全球对比研究意义。

2）保存了这一区域百余年来地震的完整记录

炉霍经历的地震之多，震级之高，震面之大，破坏之强，影响之深，世界罕见。尤为珍贵的是炉霍留下了百余年来地震的完整记录，保存了丰富的、典型的，具有代表性的地震地质遗迹。

3）地震遗迹类型丰富、规模宏大、特征典型，是国内外最好的地震断裂带遗迹天然博物馆之一。

调查区地质遗迹资源非常丰富，尤其以沿断裂带所形成的地震地质遗迹景观规模宏大，类型众多，特征典型，具有很高的地球科学研究价值。是国内外最好的地震断裂带遗迹天然博物馆之一。

4）炉霍是我国最早开展地震地质研究的地区之一

1923年3月24日发生7.5级地震后，美国地质学家阿若德·赫姆（Amort· Heim）于1930年组织调查队对这里进行了第一次调查，并在《美国地质学会会报》发表的了《道孚地震区》一文，首次从地震地质的角度对区内的地震进行了研究，使这里成为我国地震地质研究最早的地区之一。

图6　炉霍断裂通过处水系反扭特征示意图

照片9 虾拉沱盆地（1973航片）

照片10 卡萨湖（2006）

[1] 四川省革委会地震办公室、国家地震局成都地震大队炉霍地震考察队．一九七三年二月六日炉霍地震宏观考察报告[R]，1973．

[2] 国家地震局成都地震地质大队．甘孜―炉霍震区地质构造背景的初步认识[z]。1975．

[3] 中国地震学会地震地质专业委员会．中国活动断裂[M]．北京：地震出版社，1982．

[4] 四川省地震局．鲜水河活动断裂带[M]．成都：四川科学技术出版社，1989．

[5] 四川地震局．鲜水河活动断裂带及强震危险性评估[M]．成都：成都地图出版社，1997．

[6] 唐荣昌，韩渭宾．四川活动断裂与地震[M]．北京：地震出版社，1993．

[7] 阿若德·赫姆（Amort· Heim），道孚地震区[J]. 美国地质学会会报，1934．

Characteristics and distribution of Earthquake Relics at Luhuo and Their Scientific Value

LI Zhong-dong GAO Zhu-jun
(Geophysical Exploration Team, SBGEEMR, Chengdu 610072)

Luhuo lies in the Xianshuihe fracture zone which is a earthquake-frequent zone. The last Luhuo Earthquake with the magnitude of 7.9 took place on Feb. 6, 1973. This paper deals with earthquake relic such as faulted basin, geosuture, pressure ridge and so on at Luhuo and their scientific value, making a summary of type, scale, characteristics, distribution of the earthquake relic.

Xianshuihe fracture zone; earthquake relic; scientific value；Luhuo

[P52]

A

1006-0995（2016）02-0213-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.02.008 1973年2月6日十八时三十七分零五秒，四川省甘孜藏族自治州发生了史称“炉霍地震”的7.9级大地震。这次大地震几乎影响了全球，在震区造成了长达90km的地表地震断裂带。由于这里地处青藏高原腹地，地表流水侵蚀作用和人类活动影响都很微弱，因此炉霍大地震在地表形成的断裂、断陷遗迹保存十分完好，世所罕见，堪称国内外最好的地震断裂带遗迹现场博物馆之一。

2015-02-24

李忠东（1971-），男，四川雅安人，工程师，主要从事地质遗迹调查与研究