西藏申扎地堑系地质特征

2017-06-27 08:16常梦瑶甘申胜胡智丹刘振
中国锰业 2017年1期
关键词:正断层温泉断层

常梦瑶,甘申胜,胡智丹,刘振

(1.成都理工大学地球科学学院,四川成都610059;2.重庆瞰疆科技有限公司,重庆400023)

西藏申扎地堑系地质特征

常梦瑶1,甘申胜2,胡智丹1,刘振1

(1.成都理工大学地球科学学院,四川成都610059;2.重庆瞰疆科技有限公司,重庆400023)

旨在通过分析申扎地堑构造活动特征以及第四纪地貌特征,结合野外地质地貌研究调查,研究总结申扎地堑地质特征。申扎地堑是位于拉萨地块中部一条重要的南北向地堑。申扎地堑现今正处于构造十分活跃阶段,断层切割明显,地震活动频繁,地热异常,受到东西向逆冲断层的影响并控制域内第四纪地貌发育。对该地堑系地质特征的研究,不仅对青藏高原构造活动具有理论意义,对当地建设更具有一定的工程意义。

申扎地堑;地热异常;地震

青藏高原是当今世界最高的高原,被称为地球动力学的天然实验室。高原内部南北向构造是青藏高原最为显著的构造现象之一。拉萨地块广泛分布的南北向地堑被认为是大陆碰撞之后地壳加厚、高原大规模隆升并达到最高高度之后发生重力塌陷,进而出现东西向伸展构造的主要标志,或者代表了岩石圈地幔减薄之后高原快速隆升的结果。自上个世纪地质学家发现青藏高原内部的南北向地堑以来,它便成为青藏高原地质研究的一个热点问题。

1 区域地质背景

拉萨地块于晚白垩世开始逐渐隆升为陆。现在普遍认为,印度板块与欧亚大陆由洋陆俯冲转化为陆陆碰撞大约开始于65 Ma[1]。高原开始进入迅速隆升阶段。随着印度大陆向欧亚大陆的持续挤压,青藏高原内部在南北向挤压的构造应力作用下,表现为南北向缩短的同时出现一系列的东西向伸展构造。申扎地堑位于拉萨地块中部,以东依次发育当惹雍错—许如错地堑及扎布耶茶卡—塔若错—杰萨错—佩枯错地堑,以西为谷露—羊八井地堑。各地堑均呈近平行排列,北以沿怒江—班公错分布的一系列北西向雁列断裂为界,向南被雅鲁藏布江深大断裂所截断,延伸至特提斯喜马拉雅地区(见图1)。

图1青藏高原构造简要

申扎地堑发育于申扎县城以南,向南延至谢通门县附近穿过雅鲁藏布江至定结县。北以北西走向的格仁错右行走滑断裂为界,连接位于羌塘地块的双湖地堑,中部被数条近东西向的逆冲推覆构造所分割,南部切割藏南拆离断层系。研究区主要发育燕山(晚)期和喜山期的中酸性岩浆活动极为强烈[2],岩性主要为花岗闪长岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩等。地堑中部东侧地区分布有古近纪林子宗群中性岩及新近纪的乌郁群火山岩。岩层主要以石炭二叠的灰岩砂岩,古近纪砾岩砂岩为主。地堑内部主要发育第四纪冰水及冰川沉积物,冲洪积物,湖积物。整个地堑长度约300 km,裂陷盆地内部内越恰错与木地达拉玉错为羌塘东大湖解体后残存的湖泊。

2 申扎地堑现今构造特征以及活动性

申扎—谢通门—定结地堑中段谢通门以北南北向正断层表现不明显,为隆起的冈底斯岩浆弧,申扎以南地堑呈“Z”字型折线展布,且具有一定的分支,定结地区地堑两侧断层较为平滑且相对较平行,南部以喜马拉雅拆离断层为界。地堑与两侧地垒高差不等,位于西部的甲岗山脉明显高于东部山地,东西向逆冲断层与南北向正断层相互切割(见图2),并控制地堑内的湖泊河流的展布以及温泉的分布。申扎地堑现今仍处于构造十分活跃的阶段。地堑系统内,发育一系列高角度正断层,在大致南北方向上呈折线状展布。地堑两侧垂直高差较大,延两侧有线状分布的洪积扇,倒石堆,断层三角面等现象。地堑内部水热活动较为强烈,温泉数量以及种类都较多,不仅有申扎县城微温泉,孔地寺温泉群,罗布村温泉群,甲岗电站热泉群等出露,更有气泉出露。地堑内部及邻区现代地震频繁。

图2申扎地堑系现今构造地貌

2.1断层活动

申扎地堑内部正断层陡坎明显,地形剖面上表现为明显沟谷(见图3a,图4位置③)(数据源于中国科学院计算机网络信息中心科学数据中心,地理空间数据云)。在聂吉贡玛村,聂吉俄玛村西侧附近(位于图4位置①),断层切割老一期的洪积扇并形成高差约35 m的断层陡坎,断层陡坎在遥感图像上呈现为颜色较浅的带状,在HSV渲晕图上显示为截然不同的两种颜色的边界(图3d)。洪积物在断层陡坎以下堆积形成新一期的洪积扇,洪积扇在南北向上呈线状排列,在垂向上呈串珠状分布,反映了甲岗山脉的快速抬升。由于洪积扇分选较差,在倾斜着色图上颜色深浅相间,呈絮状分布,较老的洪积扇角度更靠近山前,较为陡立,颜色较深,而较新洪积扇较为平缓,颜色较浅(图3b)。

洪积扇口洪流的同步转弯与断层带有右旋性质有关,而洪积扇向北侧迁移则可能与地堑南高北低向北掀斜的地势或者与位于海拔位置较低的越恰错有关。

图3(a)申扎地堑地形剖面;(b)洪积扇倾斜着色图;(c)断层三角面斜率渐变图;(d)断层陡坎HSV渲晕图

图4申扎地堑地形渲染图

木旳达拉玉错西侧(位于图4位置②),断层切割山嘴,形成断层三角面,断层三角面山嘴被突然截断,平面上呈现三角形,倾向斜率基本一致,在斜率渐变图上为同一颜色的三角形在同一直线上排列,被后期的洪积扇掩埋了一部分(图3c)。

2.2水热活动

区内温泉遍布,温泉出露特征具有很大的相似性:a均出露于该南北向地堑系统内部的第四纪湖沼沉积以及冲洪积的砂,砾或者淤泥上,甚至直接出露于河床上,被河水覆盖,未见出露于基岩的温泉;b泉水出露地均处于不同时代不同岩性的分界线或者在分界线很近的地方被第四纪松散堆积物所覆盖,其中,孔地寺温泉处于花岗闪长岩附近的冲洪积砂砾上,罗布村温泉位于石炭纪下统永珠组和泥盆纪中上统石灰岩附近的沼泽沉积上,木斯理温泉处在石炭纪下统永珠组砂岩附近的木地达拉玉错与越恰错之间,第四纪冲洪积砾石和湖沼沉积的一处凹陷地带上,甲岗电站位于上新统乌郁组下段含砾中粗砾砂岩与二叠系中统下拉组砖红色中细粒石英砂岩接触带,两者呈不整合接触。不同的岩性接触带为岩层之间比较软弱的地带,因此,在构造运动中容易遭到破坏,在地下水运移或者上升过程中也比较容易形成导水通道;c温泉群基本都呈南北向带状分布;d泉华形态各异,类型也不同,有的呈裙裾状,中间出露主泉口;有的泉华胶结先前沉积物固结成岩;部分形成泉华台地被南北向正断层切割;e每个温泉群均有一到两个水流量较大,温度较高的主泉眼,温度较高并且流量较大的几个温泉处于东西向逆冲断层带上。

综合以上特征,可得出,申扎县温泉分布受南北向正断层控制,同时东西走向断层对地下水的运移和汇聚具有增强作用。

2.3地震活动

区域内地震活动频繁。西藏谢通门—申扎地区历史上曾发生过多次6级地震,是近年来西藏中强地震最为活跃的地区之一[3]。20世纪该区发生6级以上地震8次,7级地震一次。中小地震频发,中强地震相对密集。震源深度多为10 km左右的浅源地震。多次地震形成断裂陡坎。6级以上地震多发生在地堑南北向正断层与北西向右旋走滑的格仁错断裂交汇处即申扎县城附近,以及与近东西向逆冲断层的交汇处,如谢通门县附近。

在申扎县城南甲岗雪山东麓发现一条走向北北东长约10 km,宽十几米的地震地表破裂带,破裂带表明1934-1935年甲岗东麓发震断层活动兼具有右旋走滑和正断层分量,是一条右旋走滑正断层[4]。

3 结语

申扎地堑现今正处于构造十分活跃阶段,断裂切割明显,地震活动频繁,地热异常,且受到东西向逆冲断层的影响。申扎地堑控制内部河流湖泊的展布。温泉分布受南北向正断层控制,同时东西走向断层对地下水的运移和汇聚具有增强作用。中强地震多发生在地堑南北向正断层与北西向右旋走滑的格仁错断裂交汇处即申扎县城附近,以及与近东西向逆冲断层的交汇处。

[1]莫宣学,赵志丹,邓晋福.印度—亚洲大陆主碰撞过程的火山作用响应[J].地学前缘,2003,10(3):135-147.

[2]葛良胜,邹依林,刑俊兵,等.西藏冈底斯地块北部甲岗雪山钨钼铜金多金属矿产地的发现及意义[J].地质通报,2004,23(9/10):1033-1039.

[3]杨马陵,才培拉姆,华卫.西藏谢通门—扎申地区近期地震活动性研究[J].华南地震,2002,22(2):24-31.

[4]吴章明,曹忠权,申屠炳明,等.西藏申扎南发现地震地表破裂[J].地震地质,1990,12(4):319.

Geologic Feature of Shenzha Graben in Tibet

CHANG Mengyao1,GAN Shensheng2,HU Zhidan1,LIU Zhen1
(1.College of Earth Science,Chengdu Univerisity of Technology,Chengdu,Sichuan 610059,China; 2.Chongqing Kanjiang Science and Technology Co.Ltd,Chongqing 400023,China)

This paper aims to an analysis in structural characteristics of Shenzha graben and quaternary geomorphological features,combined with field geological investigation.It summarized geological characteristics of Shenzha graben.Shenzha graben is an important North-South graben located in the central segment of Lhasa terrane.Shenzha graben is now at the active stage of tectonics:Fault is significant,the earthquake is frequent,geothermal anomaly is evident.A study on the geological characteristics of the graben system will not only have the theoretical significance of the Tibet Plateau tectonic activity,but also a certain significance to the local construction project.Key words:Shenzha graben;Geothermal anomaly;Earthquake characteristics

P618.31

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.01.002

2016-12-20

常梦瑶(1991-),女,四川江安县人,在读硕士研究生,研究方向:矿物学、岩石学、矿床学,手机:18981951683,E-mail:gchangmengyao@sina.com.

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