鄂拉山断裂北段构造地貌特征研究

2019-09-10 07:22:44刘炜
河南科技 2019年1期
关键词:鼓包断裂带断层

刘炜

摘 要:鄂拉山断裂带是青海省北部地区一条重要的走滑活动断裂带。前人对该断裂的新活动特征开展了大量研究,但缺少详尽的地震地质研究内容。笔者在其野外调查的基础上,对断裂北段新构造运动以来地面展布形态及变形特征作了初步的调查研究工作,以期为相关学者的研究提供参考。

关键词:鄂拉山断裂带;走滑断裂;地质构造;地貌特征

中图分类号:P542.3 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2019)01-0143-03

Study on the Tectonic and Geomorphic Characteristics of the

Northern Segment of the ElaMountain Fault

LIU Wei

(Qinghai Earthquake Agency,Xining Qinghai 810001)

Abstract: The Ela mountain fault zone is an important strike-slip active fault zone in the northern part of Qinghai Province. The predecessors have done a lot of research on the new active characteristics of the fault, but lack of detailed seismic and geological research. On the basis of field investigation, the author had made a preliminary investigation and research on the surface distribution and deformation characteristics since neotectonic movement in the northern part of the fault, in order to provide reference for relevant scholars.

Keywords:Ela mountain fault zone;strike-slip fault;geological structure;geomorphic feature

從目前的研究成果来看,鄂拉山断裂带是从阿汗达来寺附近往南至温泉段。大多数地震地质专家认为,该断裂带继续沿察汗托落盆地向北延伸,并在休格隆之北顺时针断错了宗务隆山-青海南山断裂带后,终止于南祁连山的艾热盖曲南的奥恰山一带,这段距离长达100km。但是,由青海省地矿局1991年出版的《青海省区域地质志》却认为,断裂继续由阿汗达来寺向北西方向延伸,经霍德森沟、阿里特克山北东缘后与宗务隆山南缘断裂相连[1]。

青海省地震局地震工程研究院通过野外调查后指出,鄂拉山断裂带自阿汗达来寺后,无论是向北或向北西方向延伸,至少在晚第四纪以来,均无活动迹象,从活动断层研究角度分析,确认鄂拉山活动断裂始于阿汗达来寺一带,向南偏东方向延伸,经上尕巴村、阿移顶和哇洪山后,沿鄂拉山的中央谷地至温泉一带。断裂总体走向为北西330°,倾向南西,倾角45°~70°,全长200km。

1 鄂拉山断裂带北段地貌特征

根据青海省地震安评工作的需要,对断裂带北段(阿汗达来寺-青藏公路)长约60km地段进行了详细的野外调查。通过调查可知,该段大致以上尕巴村附近的断裂错接为界,分为南、北2条次级断层,即阿汗达来寺断层和呼德生沟断层。

其中,阿汗达来寺断层长约18km,为单一断层;呼德生沟断层长约48km,由不连续延伸的7条小断层、均以右阶羽例组合而成,阶距50~300m。

这些断裂带的断错地貌及形变地貌类型丰富,普遍具有以下几种类型。

1.1 断裂残丘和断面丘

1.1.1 断裂残丘。断裂残丘是指沿断裂带分布的孤立山丘,规模长度从数十米至数百米不等,尤其是在平原区更加明显,其多以数个一组或孤立的形式线性分布。这些沿断裂带走向分布的山丘,可能是由于断裂挤压形成的隆丘,也可能是断裂平移错动形成的断坡脊,在经历了较长时间的风化剥蚀后残存下来(见图1)。

1.1.2 断面丘。断面丘与断裂残丘相似,但具有倾斜的面状特征。断面丘形成于山丘侧面上的斜平面地形,与重力剥蚀作用无关,其产状多与断面趋向一致,主要为断层在地面上的残存部分。例如,在上尕巴村以东见到的断面丘,长约60m,高约20m,断面走向NW310°,倾向北东,倾角45°左右(见图2),与断层产状一致。类似断面丘的地貌还有断面山,如上尕巴村东部的海拔为3 267~3 242m的长条山包,长约1 200 m,断面走向NW310°,倾向北东,倾角60°左右。

<F:\欢欢文件夹\201904\河南科技201901\河南科技(创新驱动)2019年第01期_103595\Image\image1_4.jpeg>[ES][0][10][20][30m]

图1 位于大沙沟附近的断裂残丘地貌

<F:\欢欢文件夹\201904\河南科技201901\河南科技(创新驱动)2019年第01期_103595\Image\image2_3.jpeg>[NW][5][10][15][20m]

图2 位于上尕巴村西部的断面丘地貌

1.2 断坎

在鄂拉山断裂带上,断坎随处可见,如发生在山坡前、冲洪积扇及河流阶地之上的陡坎带。断坎受断裂升降运动控制。最典型的断坎多发生在察汗达来寺东部海拔3 598~3 489m标高点段,断坎长1 500m,坎高15m左右,断错了山前的坡梁及冲洪积扇面,反映了断层北东盘强烈上生、西南盘相对下降的运动特点(见图3)。

1.3 断错坡脊

断错坡脊是平移型断裂中最为常见的断错地貌类型。本断裂段内有多处坡脊断错地貌,如上尕巴村附近发育的断错地貌,青藏公路南的地震形变带中发育的断错地貌,但规模宏大的断错坡脊带分布在呼德生沟内。由于鄂拉山断裂带以右旋平移运动为主,往往将山前一连串分布的坡脊全部断错,形成坡脊断错带;同时,也将流经断层的冲沟一起断错,形成冲沟断错带和断错脊堵寒冲沟后在断槽中形成湿地和泉水分布带(见图4)。

<F:\欢欢文件夹\201904\河南科技201901\河南科技(创新驱动)2019年第01期_103595\Image\image1_4.jpeg>[ES][0][20][10][30m

]

图3 阿汗达来寺东南发育断层之上的规模宏大的断砍地貌

<F:\欢欢文件夹\201904\河南科技201901\河南科技(创新驱动)2019年第01期_103595\Image\image3_3.jpeg>[E][断层][断错坡脊][冲沟及

水系][断层泉][500][500][0][1 000m]

图4 位于呼德生断谷中的大沙沟源头的坡脊断错带

断错坡脊的橫切面由3种地貌形态组成,即山脊(断层的上升盘)、断槽(断层通过处)和断错脊。断槽形成后,很快被碎屑物充填,从碎屑物中取样进行测年,可大致判断出断层活动的时段,从呼德生沟分水岭处断槽及断坡脊上取样、测年获取的测年数据表明(见图5),断错坡上覆黄土TL年代为(8.3±0.6)Ka,断槽中近底部含砾黄土层TL年代为(2.4±0.5)Ka。由此可见,断错坡脊上覆黄土层形成后,最新一期断裂活动期在距今2 400年左右,表明断裂全新世晚期仍有活动。

3 地震形变带特征

地震形变带是发生地震时在地面造成的破坏及变形的产物。由于本地区只有在发生7级以上地震时,才有可能在地面形成地震破裂形变带,因此,地震形变带是判定大震发生过的重要标志。在进行野外调查期间,在呼德生沟的南口和青藏公路的南侧分别发现2处古地震形变带,形成时间久远,地震目录中没有记载。通过对其进行调查可知,地震形变主要以鼓包和断坎为主,凹槽及裂缝均已填平,不见其踪迹,大多数的鼓包由于风化作用方向性较差,但从中仍能辨识出部分鼓包大小、长轴方位和断坎走向、高度。其中,呼德生沟南口处古地震形变带中,可分辨出鼓包长度在6~8m、10~18m和25~33m三组,鼓包长轴方向在290°~320°,呈雁行分布,反映出右旋平移运动特征。断坎为冲积扇反向陡坎,坎高5m左右,遭遇长期冲蚀,破坏严重,走向325°,与断裂走向趋于一致,显示西南盘抬升。

<F:\欢欢文件夹\201904\河南科技201901\河南科技(创新驱动)2019年第01期_103595\Image\image4_2.jpeg>[W][断错脊][8.3±0.6Ka][2.0±0.5Ka][断槽][山脊][5][10][15][20m]

图5 位于呼德生沟分水岭处的断槽及断错坡地貌

青藏公路南侧古地震形变带,可分辨处鼓包长度有7~10m和11~16m两组,长轴方向在270°~300°,呈雁行分布,反映了断裂右旋平移运动特征,断坎可见长度97m,坎高3m左右,走向北西325°,与断裂走向趋于一致,显示南西盘上升。

前人对鄂拉山断裂带也做过许多研究工作,如袁道阳等[2]沿断裂带通过航片解译和野外皮尺测量的方法获取水平位移有效数据50个,垂直位移有效数据21个,经由数据分析计算得出:鄂拉山断裂晚更新世晚期以来的水平滑动速率为(4.1±0.9)mm/a;垂直滑动速率为(0.5±0.1)mm/a。

综上所述,鄂拉山断裂带具有以右旋平移运动为主兼挤压的运动特征,是自晚第四纪以来仍在持续活动的全新世活动断裂。

4 结语

通过对鄂拉山断裂带北段进行野外调查,对断裂带的新活动取得了一些新的认识,主要表现在以下几方面。

①从断裂新活动地貌展示出来的丰富多彩的断错地貌及形变地貌类型可以看出,鄂拉山断裂新构造运动以来,具有以右旋平移运动为主兼逆冲的走滑断裂特征。

②通过分析断裂变形地貌及地震形变资料,断裂北段走向具有枢纽构造特征。大致以呼德生沟南口为界,北部断面倾向北东,显示出断裂北东盘的果可山至阿移顶山第四纪以来以强烈抬升为主,控制了乌兰盆地的形成;南部断面倾向南西,展示出断裂南西盘的哈莉哈得山和哇洼山以隆升为主,控制了断裂东侧的茶卡-共和盆地的生成。

③从有地震记录以来,该断裂带活动以密集分布的中小地震为主,仅在该断裂带南端的兴海县一带2000年9月12日发生了M6.6级地震。可见,断裂带活动的强度较低。但是,从断裂带的宏观变形强度和已有的古地震形变带的存在,均不能排除今后发生大震的可能。

参考文献:

[1]青海省地矿局.青海省区域地质志[M].北京:地质出版社,1991.

[2]袁道阳,张培震,刘小龙,等.青海拉脊山断裂带晚第四纪构造活动及其所反映的青藏高原东北缘的变形机制[J].地学前缘,2004(12):393-402.

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