甘孜-玉树断裂带的新构造特征与地震危险性估计

本文综合野外调查,卫、航影象判读,地震活动及震源机制等资料,初步研究了北西向甘孜-玉树断裂带的新构造特征,探讨了拉分构造的发育与强震活动的关系。结果表明:该断裂带是一自中生代以来形成和发展的大型活动断裂带;第四纪以来以强烈的水平左旋剪切错动为主,水平与垂直位错之比约为10:1。从历史地震活动规律推断了在未来20—30年内,该带将进入一个新的地震活跃期,并具有发生M≥7级地震的危险性     

晚三叠世松潘甘孜和川西前陆盆地的物源对比：构造演化和古地理变迁的线索

为了研究龙门山褶皱冲断带两侧的松潘甘孜和川西前陆盆地在大地构造和沉积学方面存在的联系,笔者等分别在松潘甘孜东缘马尔康—理县地区和川西前陆盆地都江堰地区进行了采样和碎屑锆石的LAICPMS UPb定年工作。269颗锆石的定年结果显示,中—晚三叠世拉丁期—诺利期松潘甘孜复理石盆地东缘沉积地层中的碎屑锆石年龄主要集中在250~280 Ma、1800~1900 Ma和2400~2500 Ma、200~245 Ma、400~450 Ma,对应的物源主要为东昆仑岛弧、华北陆块基底、义敦岛弧以及北秦岭。与之相比,川西前陆盆地诺利期—瑞替期的须家河组地层中的碎屑锆石年龄大致主要集中在1800~1900 Ma和2400~2500 Ma、720~850 Ma、950~1200 Ma、400~450 Ma。该统计结果总体上继承了松潘甘孜数据体的特征,揭示出须家河组物源来自西部——松潘甘孜褶皱带的再旋回沉积和龙门山前陆冲断带。     

甘孜- 理塘洋可能存在北向俯冲：来自松潘- 甘孜道孚- 炉霍岩浆岩的证据

松潘- 甘孜造山带巨厚的三叠系复理石沉积盖层给探讨其基底性质、俯冲- 碰撞过程和深部岩浆作用增添了难度，使得带内广泛出露的花岗质岩体和少量镁铁质岩体成为解开松潘- 甘孜造山带构造演化谜团的重要研究对象。锆石U- Pb定年结果表明道孚花岗闪长岩形成于223. 5~217. 4 Ma，炉霍二长岩结晶年龄为219. 4 Ma，辉长岩为218. 9 Ma，均属于晚三叠世岩浆活动的产物。化学成分研究结果表明，花岗质岩石都表现出I型花岗岩特征，其中炉霍二长岩具有较高的Ba、Sr含量，相对较高且均一的εHf(t)值（-3. 69~-1. 65），表明其可能来源于富集玄武质新生下地壳的熔融。道孚花岗闪长岩具有分散的εHf(t)值（-13. 51~0. 41），野外和地球化学特征指示其形成于幔源熔体与古老壳源熔体的混合。辉长岩在微量元素蜘蛛图上具有类似的模式，不同程度富集Ba、Sr、Pb、Th和U元素，出现Nb、Ta、Ti元素亏损，具有岛弧玄武岩的特征，来源于流/熔体交代的地幔楔部分熔融。综合区域已有资料，我们对甘孜- 理塘洋的演化历史提出新的认识，认为甘孜- 理塘洋不仅仅存在向南俯冲的可能性，同时也具有北向俯冲的历史，晚三叠世道孚- 炉霍岩浆岩的形成受控于甘孜- 理塘洋向北边松潘- 甘孜地块俯冲的背景之下。     

松潘-甘孜地体内花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其构造意义

松潘-甘孜地体总体上是一个三角状褶皱带,其北侧、东南侧及东侧分别与东昆仑-西秦岭构造带、金沙江构造带及龙门山构造带相邻。地体内几乎全部被三叠系浊积岩所覆盖,其中侵位了很多花岗岩体。显然,这些花岗岩的岩浆特征、来源与侵位时代,对研究松潘-甘孜地体基底性质、构造演化等问题具有重要意义。本文报道利用SHRIMP定年技术对一些花岗岩岩体锆石所进行的精确测年数据。测试结果表明:(1)松潘-甘孜地体内的花岗岩体主要形成于晚三叠世,但岩浆活动可延续到早侏罗世晚期;(2)早期花岗岩浆活动与三叠纪系褶皱变形大致同期,指示这一时期的花岗岩浆的形成可能与三叠系下部大型拆离滑脱构造相关;(3)花岗岩结晶锆石普遍具有浑圆状或不规则状较老的继承锆石核,这些核部继承锆石可能代表花岗岩浆在上升过程中从不同地层内捕获的碎屑锆石,或者是下地壳岩石深熔残留锆石。根据SHRING U-Pb定年,这些继承锆石的年龄分别为二叠纪、加里东期、晚元古代和早元古代。元古代碎屑锆石的存在也可能指示松潘-甘孜地体具前寒武系基底。     

川西北松潘-甘孜地块大石包组玄武岩成因及其形成构造背景

川西北松潘-甘孜地块内二叠世大石包组玄武岩富集大离子亲石元素和高场强元素，具有与洋岛玄武岩相似的地球化学性质，形成于大陆板内环境。通过与典型峨眉山玄武岩之地球化学组成的对比研究，认为大石包玄武岩与峨眉山玄武岩中的高钛类玄武岩性质相同，两者具有一个共同的成因，即都是峨眉山地幔柱活动的产物。由此推测峨眉山玄武岩不仅分布在扬子地块内部，向西还有一定的延伸，同时暗示了峨眉山地幔柱头部可能具有比现在所认识的更大的规模。     

松潘-甘孜带：是弧前增生还是弧后消减?

根据多年在该区工作实践，认为松潘—甘孜造山带前身的巴颜喀拉盆地是羌塘—他念他翁晚古生代前缘弧之后的一系列多岛弧—盆系的一个大型弧后盆地。三叠纪时，围限此“三角形”盆地三条边缘的构造动力学作用方式具有不同的特征。其东侧为扬子西缘被动大陆边缘(D—T2)，中三叠晚期(拉丁期)转化为与华北和羌塘陆块有关的前陆盆地(T2—T3)，由于扬子陆块向西双向斜向俯冲作用，在其北侧和南侧边缘形成南昆仑和可可西里—甘孜—理塘俯冲消减杂岩。重建的地层层序和沉积地质特征显示巴颜喀拉盆地主体三叠系复理石沉积是周缘前陆盆地。     

甘孜-玉树断裂的平均滑动速率与近代大地震破裂

野外调查获得甘孜-玉树断裂晚第四纪活动及近代地震破裂的新证据,由7个地点的断错地貌及其相关沉积物年龄确定出近5万年来断裂的平均左旋滑动速率(122)mm/a,该结果与鲜水河断裂的平均左旋滑动速率估值很接近,反映了沿川滇～羌塘活动地块的北～东北边界的晚第四纪水平运动总体上是协调的,沿断裂的3个段落均发现近代大地震地表破裂的遗迹,其中,北西段1896年破裂至少长70km,相应地震的矩震级为7.3;中段的最新破裂长约180km,是一次矩震级约为7.7、未知年代的大地震形成的;东南段未知年代的最新破裂长约65km,最大同震左旋位移5.3m,估计相应地震的矩震级约为7.3,已根据调查资料推断了后两次大地震可能分别发生在1854年和1866年,这些证明该断裂的不同段落均具有发生大地震的能力。     

Crustal structure beneath the Songpan—Garze orogenic belt

The Benzilan-Tangke deepseismic sounding profile in the western Sichuan region passes through the Song-pan-Garze orogenic belt with trend of NNE.Based on the travel times and the related amplitudes of phases in the record sections,the 2-D P-wave crustal structure was ascertained in this paper.The velocity structure has quite strong lateral variation along the profile.The crust is divided into 5layers,where the first,second and third layer belong to the upper crust,the forth and fifth layer belong to the lower crust.The low velocity anomaly zone gener-ally exists in the central part of the upper crust on the profile,and it integrates into the overlying low velocity basement in the area to the north of Ma‘erkang.The crustal structure in the section can be divided into 4parts:in the south of Garze-litang fault,between Garze-Litang fault and Xianshuihe fault,between Xianshuihe fault and Longriba fault and in the north of Longriba fault,which are basically coincided with the regional tectonics division.The crustal thickness decreases from southwest to northeast along the profile,that is ,from62km in the region of the Jinshajiang River to 52km in the region of the Yellow River.The Moho discontinuity does not obviously change across the Xianshuihe fault basesd on the PmP phase analysis.The crustal average velocity along the profile is lower,about 6.30 km/s.The Benzilan-Tangke profile reveals that the crust in the study area is orogenic.The Xianshuihe fault belt is located in the central part of the profile,and the velocity is positive anomaly on the upper crust,and negative anomaly on the lower crust and upper mantle.It is considered as a deep tectonhic setting in favor of strong earthquake‘s accumulation and occurrence.     

松潘-甘孜造山带地壳速度结构

位于川西地区的奔子栏——唐克深地震测深剖面以NNE走向穿越松潘——甘孜造山带．根据人工地震记录分析得到的震相走时和相关的振幅信息，确定了该剖面二维P波地壳速度结构．剖面的地壳结构可分为5层，其中第1，2，3层为上地壳；第4，5层为下地壳．上地壳中部普遍存在低速异常带，但龙日坝以北，这一低速带与其上覆的低速基底合为一体．同时，沿剖面的地壳速度结构具有较强的横向变化．据此，可将剖面分为4段，即甘孜——理塘断裂以南、甘孜——理塘断裂至鲜水河断裂、鲜水河断裂至龙日坝断裂和龙日坝断裂以北. 这与区域构造划分基本一致． 地壳厚度沿测线从南西向北东逐渐减薄，即从金沙江畔的62 km减小到黄河附近的52 km． 根据PmP震相分析，莫霍界面深度在鲜水河断裂两侧没有明显变化．全剖面的地壳平均速度较低，为6.30 km/s．奔子栏——唐克剖面揭示了该地区的造山带型地壳上地幔结构特征．鲜水河断裂带位于剖面的中部，该地区的上地壳速度为正异常，而下地壳和上地幔顶部存在负异常．笔者认为，这是一类有利于强震孕育和发生的深部构造环境．      

四川松潘马拉墩晚三叠世侏倭组的遗迹化石及沉积环境

四川松潘马拉墩晚三叠世侏倭组首次发现大量遗迹化石。本文根据不同遗迹属在不同层位中的相对丰度建立了两个遗迹组合，即Ｍｅｇａｇｒａｐｔｏｎ－Ａｒｔｈｒｏｐｈｙｃｕｓ组合及Ｎｅｏｎｅｒｅｉｔｅｓ－Ｐｈｙｃｏｓｉｐｈｏｎ组合，大致相当于Ｓｅｉｌａｃｈｅｒ（１９６７）［１］的Ｎｅｒｅｉｔｅｓ遗迹相．同时利用遗迹化石及沉积特点进行了沉积环境分析，认为侏倭组的沉积环境为大陆斜坡下部至盆地边缘。