引言

近年来,随着对青藏高原隆升机制探索的不断深入,许多学者对滇西南及其邻近地区主要活动断裂的几何学、运动学和地震活动性等特征进行了详细的研究(任俊杰等,2007安晓文等,2009常祖峰等, 2011, 2012)。滇西南是云南地区活动断裂发育众多、强震频发的地区之一(方良好等,2013),仅孟连一带就发生过7次4.7级以上的地震,最大地震是1995年7月12日发生在中缅边境的7.3级地震,此次地震对缅甸以及中国云南孟连、澜沧等地造成了严重的破坏(张洪由,1995)。孟连断裂位于中缅边境地带,当地气候炎热,降雨丰沛,植被繁茂,交通极为不便,有关孟连断裂及其活动性研究的公开报道极少,仅有何文贵等(2015)对该断裂晚第四纪新活动特征进行了初步研究。本文根据近年来在该地区开展的野外调查,对孟连断裂的地形地貌特征、空间展布特征、运动学特征、最新活动时代进行描述与探讨,以期为深入研究该地区地震构造环境及地震危险性提供依据,填补该地区活动构造研究的空白。

1 区域地震构造背景

研究区地处青藏高原的东南缘,隶属于欧亚板块与印度板块多期强烈碰撞的影响区。基底为中元古界深变质岩系,原岩为1套优地槽沉积,前奥陶纪变质岩构成了褶皱基底,奥陶纪—二叠纪时期为稳定的地台型沉积,厚度大于7000m。中生代以来,进入地槽发育阶段,发生强烈的构造分异。在不同地区或不同阶段,有的抬升为陆,有的沉降为盆。新近系在该地区构造盆地中普遍含有煤层,局部尚有基性火山岩出露(云南省地质矿产局,1990)。新构造运动的起始时间大约为上新世早期。中新世以后,喜马拉雅运动强烈影响本区,除使中生代地层发生褶皱变形以外,沿一些老的断裂发生强烈的错动和动力变质作用,局部地段发生断陷作用,形成古近纪-新近纪盆地,堆积了很厚的新近纪陆相煤系地层。自第四纪以来,由于欧亚大陆和印度大陆碰撞作用加剧,青藏高原强烈隆升,研究区也随之隆升。与此同时,沿区内主要断裂形成了一系列第四纪小型断陷盆地,新构造运动与地震活动表现极为强烈(图 1)。


图 1 孟连断裂及邻域地质构造图 Fig. 1 Geological map along the Menglian fault and its adjacent region

区域内分布一系列北西向和北东向的断裂,如汗母坝断裂、澜沧-勐遮断裂、木戛-谦迈断裂、南汀河断裂、打洛断裂和孟连断裂等。晚第四纪以来这些断裂活动强烈(常祖峰等,2011),沿断裂发生了一系列强震,如1995年7月12日发生在中缅边境的7.3级地震(图 1)。总之,研究区是断裂和地震活动都较为强烈的地区。

2 断裂晚第四纪活动特征

孟连断裂主要发育于中生界和古生界之中,其北东端始于澜沧下谷地附近,向南西方向经坡脚、热水塘、勐滨、孟连、勐马至勐阿后,延入缅甸境内,全长约150km。断裂走向北东45°—60°,倾向北西或南东,倾角较陡(图 2)。


1:第四系;2:上第三系;3:中生界;4:古生界;5:元古界;6:燕山期花岗岩;7:河流;8:全新世活动断裂;9:中更新世活动断裂;10:断层两盘相对运动方向
图 2 孟连断裂展布及几何结构 Fig. 2 Spatial distribution and geometric structure of the Menglian fault
2.1 地貌特征

地貌特征是地质构造格局的基本反映,是断裂活动、流水剥蚀和侵蚀作用的综合反映和结果。一般而言,活动断裂常表现出明显的线性地貌特征。孟连断裂具有平直的线性影像特征,断裂控制了沿线地形地貌的发育,表现为连续冲沟、河流、山脊同步左旋位错(图 3)。断层陡坎、线性山脊、断层槽地、断层垭口等极为醒目(图 45)。沿断裂发育有澜沧、勐滨、孟连、勐马和勐阿等第四纪断陷盆地,断裂对孟连和勐滨的盆地边缘控制作用十分明显。


图 3 孟连断裂DEM影像图 Fig. 3 DEM image near the Menglian fault

图 4 东回附近断层槽地 Fig. 4 Fault trough near Donghui village

图 5 勐阿村线性山脊 Fig. 5 Linear ridge near Meng A village
2.2 断裂晚第四纪活动的地质证据

(1) 勐滨断层剖面

在勐滨东北侧一砖厂旁,见断裂出露于下石炭统薄层状长石石英砂岩中,破碎带宽度60—100m,断层错断了上覆的晚更新世地层(图 6),断层产状为35°/SW∠70°,两盘地层发育强烈揉皱及片理化带。经对上覆坡残积粘性土取样进行光释光测年(OSL),其结果为距今(49.86±4.24)ka,表明该处断裂在晚更新世中期有过活动。


图 6 勐滨东北侧断层剖面 Fig. 6 Geological section of the fault, northeast of Mengbin village

(2) 那样村断层剖面

在勐滨盆地南、那样村西,见断层错断了上更新统的圆砾、砾砂、粉土粉砂及坡残积亚粘土层(图 7),上覆坡残积粘性土的光释光测年(OSL)结果为距今(35.18±2.99)ka,表明该处断裂晚更新世活动强烈。沿断层带可见一些受断裂影响的小型崩塌及滑坡,断层三角面清晰。


图 7 勐滨盆地南那样村西断层剖面 Fig. 7 Geological section of the fault, west of Nanyang village in the Mengbin basin

(3) 勐滨盆地南剖面

在勐滨盆地南的那样村东北,断裂出露于砂岩陡立带中,破碎带宽近150m,劈理带、揉皱带、摩擦镜面及断层泥发育,上覆的全新统产生强烈构造变形(图 8)。


图 8 勐滨盆地南那样村断层剖面 Fig. 8 Geological section of the fault, south of Nanyang village in Mengbin basin

(4) 孟连县砖瓦厂剖面

在孟连县砖瓦厂附近可见断层出露,发育3个断面(图 9),产状分别为60°/NW∠68°、74°/SE∠63°和55°/SE∠63°。断层断错砂质粘土和砂砾石层,其中1条断层断错全新世古土壤层,表明该处断裂全新世仍有活动。


图 9 孟连县砖瓦厂断层剖面 Fig. 9 Geological section of the fault, south of Menglian bricks and tiles plant
2.3 断裂左旋走滑运动特征

在卫星影像上,孟连断裂线性特征非常清晰,断裂沿线可见山脊、冲沟同步左旋位错。在贺格新寨北东见两山脊同步左旋位错,位错量为100—200m(图 10)。


图 10 贺格新寨北东山脊同步左旋位错 Fig. 10 Synchronous left-lateral dislocation of the ridge, northeast of Hege new stockaded village

在贺格老寨北东,见Ⅱ级阶地冲沟左旋位错(图 11),水平位错量为50m。在冲沟下部1.5m左右采集到ESR样品,中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室测试的结果为(13±3.3)ka,此年龄为冲沟形成的年龄。依据冲沟形成年龄和位错量估算,全新世以来断裂的水平左旋滑动速率为3.8—5.1mm/a。此结果与姜葵(1993)根据东岗西南上新寨一带,沿Ⅱ级支流出现的洪积扇被左旋错断,得出的孟连断裂全新世的平均左旋走滑速率(4.19±0.46)mm/a大致相当。


图 11 贺格老寨北东冲沟左旋位错 Fig. 11 Synchronous left-lateral dislocation of the gullye, northeast of Hege old stockaded village
2.4 历史地震影响

孟连断裂附近历史发生过12次4.7级以上地震,其中5.0—5.9级地震4次,6.0—6.9级地震3次,7级以上地震1次(1995年7月12日中缅边境7.3级地震)。该7.3级地震Ⅷ度破坏区北至双相—西地一带,其余部分在缅甸境内;Ⅶ度破坏区包括孟连、西盟2个县,面积达1580km2;Ⅵ度破坏区包括沧源、澜沧、勐海、打洛等,面积达10400km2(张洪由,1995)。

受区域构造的控制,中缅边境7.3级地震震中附近的断裂主要为北东走向,最为醒目的是孟连断裂,为全新世活动断裂。在此构造控制下,该地震极震区长轴为北东向,余震分布优势方向也为北东向。由此认为,此次地震的发震构造为孟连断裂。

3 结论

(1) 孟连断裂为1条规模较大的区域性活动断裂,其活动性质以左旋走滑为主。断裂沿线线性影像较清晰,断层地貌清晰,主要表现为平直的断层槽地、断层垭口、断层陡坎以及线性山脊左旋地貌。

(2) 断裂最新活动断错了晚更新世堆积及全新世古土壤,表明孟连断裂的最新活动时代为全新世。

(3) 沿断裂考察发现,孟连断裂左旋断错了一系列小冲沟和洪积扇,其全新世的水平左旋滑动速率为3.8—5.1mm/a。

参考文献
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