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东昆仑断裂带东段分支断裂
——阿万仓断裂晚第四纪构造活动特征

2016-09-02李陈侠袁道阳徐锡伟

地震地质 2016年1期
关键词:玛曲昆仑左旋

李陈侠 袁道阳 杨 虎 徐锡伟

1)中国地震局兰州地震研究所、兰州 730000 2)陕西省地震局、西安 710068 3)中国地震局地质研究所、活动构造与火山重点实验室、北京 100029



东昆仑断裂带东段分支断裂
——阿万仓断裂晚第四纪构造活动特征

李陈侠1,2)袁道阳1)杨虎3)徐锡伟3)

1)中国地震局兰州地震研究所、兰州7300002)陕西省地震局、西安7100683)中国地震局地质研究所、活动构造与火山重点实验室、北京100029

文中从几何结构特征、断裂长期滑动速率和古地震复发特征3个方面对阿万仓断裂进行了研究。详细的遥感解译和野外调查结果表明:1)阿万仓断裂作为东昆仑断裂带东段(玛沁—玛曲段)的分支断裂、和东昆仑断裂一样也是1条全新世活动断裂、性质为左旋走滑兼逆断、总长约200km。西北段由2条总体走向 310°、相距约16km近平行的次级断层组成、向SE方向合为1条断裂。 2)在阿万仓断裂上发现大约15km长的古地震地表破裂带、表现为断层陡坎、断塞塘、地裂缝、断层沟槽等典型断错微地貌现象。 3)经航、卫片解译、野外现场调查、断错地貌测量和样品测试、得到该断裂晚第四纪以来的平均左旋水平滑动速率为 3mm/a、垂直滑动速率约 0.07mm/a。 4)通过对断错最新地貌面的测年和探槽剖面分析、认为阿万仓断裂带存在4次古地震事件、属原地复发型、最新1次事件是在(850±30)a BP以后发生的。5)阿万仓断裂左旋滑动速率与东昆仑断裂带玛沁—玛曲段递减的滑动速率量值相当、它的存在和发现可以很好地解释东昆仑断裂带东段(玛沁—玛曲段)滑动速率递减的特征。东昆仑活动断裂带中东段滑动速率逐渐递减、与东昆仑活动断裂带中东段帚状散开的几何结构有关、其中的阿万仓断裂是东昆仑断裂带东延过程中的重要分支断裂、吸收了东昆仑断裂带东延的应变分配。

东昆仑断裂带阿万仓断裂活动特征滑动速率古地震地表破裂

0 引言

图1 青藏高原活动断裂分布和强震震源机制解(a)(据Tapponnier et al.、2001;邓起东等、2002;Xu et al.、2013修改)与阿万仓断裂及其邻区地震构造(b)Fig. 1 a)Distribution of main active faults of the Tibetan plateau(modified after Tapponnier et al.、2001;DENG Qi-dong et al.、2003;Xu et al.、2013); b)Shaded relief map of the Awancang Fault and adjacent main active faults (the location is the black box in Fig.1a)ATF 阿尔金断裂带;KLF 东昆仑断裂带;HYF 海原断裂带;LPS 六盘山断裂带;LMF 龙门山断裂带;YXF 玉树-鲜水河断裂带;XJF 小江断裂带;KRF 喀喇昆仑断裂带;JLF 嘉黎断裂带;RRF 红河断裂带;HFT 喜马拉雅前缘逆冲带;QQB 柴达木-祁连块体;BHB 巴颜喀拉块体;QTB 羌塘块体;LSB 拉萨块体;b的位置为a中的方框、底图SRTM数据来自http: ∥srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/listImages.asp

自1997年以来、中国大陆发生的7次MS≥7.0地震均在巴颜喀拉块体的边界断裂带上(图1a)、即北边界东昆仑断裂西段的1997年玛尼MS7.5地震(Peltzer、etal.、1997;徐锡伟、2000)和2001年昆仑山口西MS8.1地震(陈文彬等、2001;徐锡伟等、2002;Linetal.、2002;Xu、etal.、2002、2006)、西边界玉龙喀什断裂的2008年于田MS7.3地震(徐锡伟等、2011;Xuetal.、2013)和阿尔金断裂带西段2014年2月12日于田县MS7.3地震(李海兵等、2015)、东边界龙门山断裂的2008年汶川MS8.0地震(徐锡伟等、2008;冉勇康等、2008;Xuetal.、2009;张培震、2009;Yuetal.、2010)和2013年芦山MS7.0地震(徐锡伟等、2013)、南边界甘孜-玉树断裂的2010年青海玉树MS7.1地震(陈立春等、2011;孙鑫哲等、2012)。巴颜喀拉块体成为中国大陆近年来及未来一定时段大震活动的主体地区(闻学泽等、2011)(图1a)。

东昆仑断裂带是巴颜喀拉块体的北边界、晚第四纪以来活动十分强烈(邓起东等、2002)。有历史记载以来、共发生了5次MS7.0~7.9地震和1次MS8.1地震(国家地震局震害防御司、1995;中国地震局震害防御司、1999;青海省地震局等、1999;徐锡伟等、2002)、形成不同规模的地表破裂带、其中2001年昆仑山口西MS8.1地震形成长约426km的地表破裂带(Xuetal.、2006)。在东昆仑断裂带上还存在2个无历史地表破裂的地震空段: 东、西大滩段和玛沁—玛曲段(Van der Woerdetal.、2002;李春峰等、2004;Wenetal.、2007)。由于玛沁—玛曲段地处人口较多的地震空段、其离逝时间已接近复发周期、引起了国内外学者的高度重视。前人对该区的研究主要集中在东昆仑断裂带上、分别从几何结构、历史地震地表破裂带展布、古地震复发序列、长期滑动速率等方面对东昆仑断裂带玛沁—玛曲地震空段进行分析和讨论(青海省地震局等、1999;Van der Woerdetal.、2002;李春峰等、2004、2005;马寅生等、2005;何文贵等、2006a、b;Kirbyetal.、2007;Harkinsetal.、2008;Linetal.、2008;李陈侠、2009;李陈侠等、2009、2011)、认识到东昆仑断裂带中西段滑动速率较高(Van der Woerdetal.、1998、2002;Lietal.、2005)、东段滑动速率较低、总体趋势是在玛沁—玛曲段发生了速率递减(Kirbyetal.、2007;李陈侠等、2009、2011)。为什么递减?是什么样的阻力阻挡了高速的东昆仑断裂带的运动呢?东昆仑断裂带是与分支断裂发生了构造转换继续东延(Peltzeretal.、1985;Chenetal.、1994;Zhangetal.、1995;Kirbyetal.、2000;Van der Woerdetal.、2002;马寅生等、2005;张岳桥等、2005)还是终止在玛曲东侧(Kirbyetal.、2007;Harkins、etal.、2008、2010)。为了探讨这些问题、不仅需要对东昆仑断裂进行研究、还需要对其分支断裂进行研究。

阿万仓断裂是东昆仑断裂带东段(玛沁—玛曲段)的分支断裂(图1b)、由于交通条件所限、以往对这条断裂的研究较少、未对其几何结构特征及其运动学参数进行过研究(张岳桥等、2003, 2005;马寅生等、2005;李陈侠、2009;付碧宏等、2009;李陈侠等、2009、2011;Harkinsetal.、2010)、对阿万仓断裂滑动速率及古地震复发间隔的研究有助于深入分析青藏高原动力学机制、检验现有运动学模型、同时还有助于解释东昆仑断裂滑动速率向东逐渐递减及判定玛沁-玛曲地震空区的地震潜势。

图2 阿万仓断裂与东昆仑断裂带西侧交会点构造地貌(位置见图1b)Fig. 2 Tectonogeomorphology in the western intersection between the Awancang Fault and the Kunlun Fault(see Fig. 1b for location).a Worldview卫星影像;b 解译图;c 阿万仓断裂与东昆仑断裂西侧交会处(位置为b中的方框)照片(镜向SE)

图3 阿万仓断裂与东昆仑断裂带东侧交会点构造地貌(位置见图1b)Fig. 3 Tectonogeomorphology at the eastern intersection between the Awancang Fault and the Kunlun Fault(see Fig. 1b for location).a Worldview卫星影像;b 解译图;c 阿万仓断裂与东昆仑断裂东侧交会处(位置为b中的方框)照片(镜向SE)

1 区域构造环境

东昆仑断裂带中东段分别与中铁断裂、阿万仓断裂、迭部-武都断裂、龙日坝断裂、岷江断裂、虎牙断裂等相交、形成阿尼玛卿山挤压隆起区、西贡周断层交会区、塔藏断层挤压弯曲和断层交会区等帚状散开的尾端构造(图1b;李陈侠等、2011)。阿万仓断裂是东昆仑断裂带东段(玛沁—玛曲段)帚状散开的1条分支断裂、位于青藏高原东北缘近EW向东昆仑断裂带的东部(图1b)、与东昆仑断裂带在西贡周西侧(图2)和莫哈塘南侧(图3)交会、形成西贡周断层交会区。在断层交会区两侧、东昆仑断裂带左旋水平滑动速率从(9.3±2)mm/a减小到(4.9±1.3)mm/a(李陈侠、2009;Lietal.、2011)。尽管东昆仑断裂带的滑动速率求取受到累积位移量测准则、滑动速率的起始年代取值等影响、不同学者给出的反映长期滑动习性的定量参数存在一定差异、但在阿尼玛卿山以西的滑动速率争议不大、其主体平均左旋滑动速率为(11.5±2)mm/a(Kiddetal.、1988;任金卫等、1993;刘光勋、1996;赵国光、1996;Van der Woerdetal.、1998、2000、2002;青海省地震局等、1999 )。 在阿尼玛卿山以东的玛沁—玛曲段、滑动速率争议较大。其中玛沁段为6~12.5mm/a(刘光勋、1996;赵国光、1996;青海省地震局等、1999;Van der Woerdetal.、2000、2002;李春峰等、2004;李陈侠、2009;Harkinsetal.、2010;李陈侠等、2011),玛曲段2~10.15mm/a(刘光勋、1996;赵国光、1996;青海省地震局等、1999;马寅生等,2005;何文贵等、2006a;Kirbyetal.、2007;Linetal.、2008;Harkinsetal.、2008、2010;李陈侠、2009;Lietal.、2011)、但总体上可以看出滑动速率有自西向东逐渐递减的趋势、速率递减的位置主要集中在玛沁—玛曲之间、而且无论是GPS观测资料(王敏等、2003;Ganetal.、2007)还是地质资料都显示大约在101°E处、滑动速率发生了锐减(李陈侠、2009;李陈侠等、2011)。玛沁—玛曲段处于人口较多的地震空段、是东昆仑断裂带东段尾端构造区域、构造活动特征较为复杂、2013年芦山MS7.0地震与2008年汶川MS8.0地震都反映了青藏高原中东部巴颜喀拉块体向E偏S的运动(徐锡伟等、2013)、东昆仑断裂带东部(玛沁—玛曲段)是巴颜喀拉块体北边界1个离逝时间接近复发周期的重要地震空区、该区几何结构特征、重要分支断裂的滑动速率及其断裂活动习性对于分析该区的地震活动特征有着非常重要的意义。作为该段的分支断裂、阿万仓断裂的几何结构特征、滑动速率、断裂活动特征这些定量数据的获得是解决上述问题的重要依据。鉴于东昆仑断裂在该处与阿万仓断裂相交、锐减的滑动速率如同阿尔金断裂带一样与横向分支断裂发生了构造转换与应变分配(徐锡伟等、2003)、这些递减的滑动速率主要转换到阿万仓断裂及其分支断裂带上、阿万仓断裂的滑动速率是否和构造分解推测的(李陈侠等、2011)一致?阿万仓断裂和东昆仑断裂(玛沁—玛曲段)是同时破裂还是分段破裂?西贡周断层交会区是否具备了地震地表破裂终止的构造特征?这些问题的回答都需要对阿万仓断裂进行比较详细的研究。

2 阿万仓断裂的基本特征

2.1几何结构特征

阿万仓断裂是1条以往未被重视的活动断裂带。 卫星遥感影像和野外调查表明、该断裂位于东昆仑断裂东段(玛沁—玛曲段)以南、久治以北和若尔盖以西的高原面上、因距离较近的地名有阿万仓而得名。阿万仓断裂展布于玛曲和玛沁的黄河上游汇水区、在西贡周西侧和莫哈塘南侧与东昆仑断裂相交、被NWW向的东昆仑断裂带切截。东侧交会点夹角为40°、在ETM卫星影像和航片上表现为明显的线性特征、向SE方向逐渐合为1条断裂(图1b)、在阿万仓乡以南7km、马场二队和采日玛北侧处穿过黄河、至唐克北侧约7km处进入若尔盖草地后逐渐消失、基本构成了若尔盖盆地的南界(张岳桥等、2005)。 它全长约200km、总体走向310°、倾向NE、断错地貌较明显、断层陡坎、断陷槽、多处阶地断错标志明显、晚第四纪以来活动性强。

阿万仓断裂西北段由2条走向N50°W、相距约16km的分支断层组成、表现出向SW方向的逆冲和左旋走滑的运动方式。 平面上、西侧分支则自西贡周西侧起(图2)、沿SE方向条带状展布于纳姆擦克耳东侧和措隆杂甲北侧的山谷之间、断裂经过措隆杂甲、走向变为近EW向、直到交宗杂玛尔西侧;东侧分支自莫哈塘南侧起、沿SE方向条带状展布于当日西侧的山谷之间(图3a、b);在ETM、Worldview卫星影像和航片上可见阿万仓断裂西北段东侧分支较清晰的连续线性影像和断错地貌现象。东侧分支与东昆仑断裂带交会点附近的断层垭口、断层陡坎清晰可见(图3c)。

阿万仓断裂东南段自交宗杂玛尔西侧起、上述2条次级断层消失、代之为较单一且连续延伸的SE向的走滑断层、走向又变为310°、展布在阿万仓盆地及公赛喀木道南侧(图4a,b)、断层较为平直、在阿万仓乡以南7km穿过黄河进入塔玛尔和沃特之间的山间谷地、在马场二队处再次穿过黄河进入若尔盖盆地、通过采日玛北侧往东继续穿过黄河、在唐克南侧7km处逐渐消失。

图4 阿万仓盆地南侧线性断错地貌(位置见图1b)Fig. 4 Aerial photograph map of the linear faulted topography of Awancang Fault in the southern side of Awancang Basin(See Fig. 1b for locations).a Quickbird卫星影像;b 解译图

2.2晚第四纪活动特征

野外考察表明、阿万仓断裂切割晚第四纪的冲洪积物及一系列冲沟水系。断裂在地表较为平直、横切山脊和冲沟、沿断裂晚第四纪断错地貌较发育、断错了一系列冲沟阶地、冲洪积扇台地、冲沟水系等、形成断层垭口、断层陡坎、断塞塘、地裂缝、断层沟槽等典型断错微地貌现象。在阿万仓盆地南侧、笔直的线性特征非常明显、如同1条公路展布在阿万仓盆地的南侧(图5a)、并断错一系列冲沟及其阶地、哈日山前的冲洪积扇、形成一系列冲沟拐弯、冲沟阶地断错、断层陡坎、断塞塘、断层沟槽等构造地貌现象(图5a)、显示为1条带有逆冲分量的左旋走滑断层。通过对断错地貌水平左旋位移和垂直位移的统计(图5b)、得到水平位移约为垂直位移的20倍、体现出阿万仓断裂晚第四纪以来左旋走滑的运动特征。

图5 阿万仓断裂的左旋走滑位移量、垂直位移及统计图Fig. 5 The statistical map for the sinistral strike-slip horizontal offset and vertical displacement of Awancang Fault.a 航片显示阿万仓断裂的线性影像特征及断错位移、V为垂直位移值、H为水平位移值;b 位移量统计图

2.2.1地震地表破裂带

图6 最新地表破裂产生的断错地貌现象Fig. 6 Photography showing the latest geomorphic features of surface rupture zone.a 小冲沟T1/T0阶地坎左旋断错3.7m、镜向N;b 小冲沟T1/T0阶地坎左旋断错3.5m、镜向S;c 最新地表破裂造成的地震沟槽、镜向W;d 最新地表破裂事件造成的地震陡坎的自由面、镜向NW;e 最新地表破裂产生的最新断层陡坎、高约30cm、镜向SE;f 最新地表破裂断错的最新地貌冲沟阶地剖面、镜向SE

我们考察发现阿万仓断裂带东南段保存有大约15km长的古地震地表破裂带、分布在阿万仓盆地南侧、在航片中呈现为灰黑色线性条带、笔直如一条公路(图5a)。 它西起阿万仓谷地西侧、穿过阿万仓盆地南侧哈日山前的冲洪积扇群、到达宁玛寺西侧的黄河T1阶地上、直线状展布、全长约15km、表现为断层陡坎、地震裂缝、地震沟槽、水系左旋位错、断塞塘等地表破裂现象、破裂特征与2001年昆仑山口西MS8.1地震地表破裂带(Xuetal.、2006)、1937年托索湖7.5级地震地表破裂带相似(李龙海等、1989;青海省地震局等、1999;李陈侠等、2006)、表明阿万仓断裂属于全新世活动断裂。据震级与地表破裂的统计关系式MW=5.16+1.12logL(Wellsetal.、1994)、地震震级为MW6.5。通过野外实地测量、最小左旋走滑位移为3~3.7m(图5a;6a、b)、存在地震裂缝造成的地震沟槽(图6c)、断层陡坎高约0.5~3.3m(图5a;6d、e)。通过对断错最新地貌面砾石层顶部的灰黑色泥炭采取14C样品进行测年、获得阿万仓断裂带最新1次活动时间为 (1 766±54)a BP(图6f)。由此可推测阿万仓断裂在全新世晚期发生过1次构造事件。从地表破裂的新鲜程度初步判断阿万仓的地表破裂现象比玛曲段地表破裂现象新。由于该区位置偏僻、历史记录较少、还需要进一步的历史考证来确定该次事件的年龄。

2.2.2滑动速率

在赛尔曲南侧的观测点A(33.802 665°N、101.542 063°E)(位置见图4、5a)、1条SN向的冲沟发育Ⅲ级阶地、T1拔河约1.5m、T2拔河约3m、T3拔河约5m。 阿万仓断裂将该冲沟的Ⅲ级阶地分别断错、T3/T2阶地坎被左旋断错(60±5)m、T2/T1阶地坎被左旋断错16m、T1/T0阶地坎的左旋走滑位移量为3m(图7a—c)。同时在T3阶地上形成高约3.3m的S倾断层陡坎、T2阶地上形成高约1.2m的S倾断层陡坎、T1阶地上S倾断层陡坎高约0.5m(图7d)。

图7 观测点A断错地貌图(位置见图4)Fig. 7 The topographical map of the site A at the south side of Saierqu River(See Fig. 4. for locations).a Quickbird卫星影像图;b 解译图及断层陡坎实测剖面图、T2阶地上的断层陡坎高约1.2m、T3阶地上的断层陡坎高约3.3m;c 冲沟的T1/T0阶地坎和T2/T1阶地坎分别被断错3m和16m(镜向NE)、T1阶地上的断层陡坎高约0.5m;d 断错地貌实测平面图;e T1阶地剖面(镜向NW);f T2阶地剖面(镜向NE)

我们通过在T1阶地距离地表约60cm的灰黑色泥炭层采样获得T1阶地的14C年龄为 (2 817±26)a(图7e)、在T2阶地距离地表1.2m的河流冲积相砾石层中夹杂的土黄色粉砂中采取释光样品、获得T2阶地的光释光年龄为(17.9±0.2)ka(图7f)。由于该地点位于阿万仓盆地南缘的冲洪积扇的前缘、与东昆仑断裂带玛曲段类似(Kirbyetal.、2007)、符合低阶地模型。 以T2/T1阶地坎的左旋位移16m和T1阶地的废弃年龄计算得到阿万仓断裂全新世中晚期以来的水平滑动速率为(5.7±0.6)mm/a;利用T3/T2的左旋位移(60±5)m和T2阶地的废弃年龄计算得到晚更新世晚期以来的左旋水平滑动速率为(3.4±0.3)mm/a。利用T1阶地上0.5m高的断层陡坎和T1阶地的废弃年龄获得全新世晚期以来的垂直滑动速率为 0.18mm/a;通过T2阶地上1.2m高的断层陡坎和T2阶地的废弃年龄、获得晚更新世晚期以来的垂直滑动速率为 0.07mm/a;通过最小二乘法线性拟合、获得阿万仓断裂晚第四纪以来的平均左旋水平滑动速率约为 3mm/a、阿万仓断裂晚第四纪以来的平均垂直水平滑动速率约为 0.07mm/a。

2.2.3古地震特征

在赛尔曲南侧的观测点B(33.795547°N、101.553075°E)(位置见图4、5)、3条冲沟在该点东侧交会、阿万仓断裂断错哈日山前冲洪积扇台地、形成北高南低高约1.8m的断层陡坎。S倾的反向断层陡坎将西侧冲沟阻挡使其自西向东流入东侧主沟。从断层剖面上可见阿万仓断裂倾向NE、倾角70°~85°。 断层剖面详见图8、揭示的地层特征描述如下:

(1)表土层、主要为草皮层和根土层;

(2)灰褐色粉砂质黏土、在断层南侧增厚;

(3)断层陡坎崩积物、呈楔体、近断层处粒径较大、远端粒径较小、含黏土;

(4)湖沼相灰黑色泥炭层;

(5)灰黄色砂质黏土、含砂量较大;

(6)灰黑色泥炭;

(7)河流相灰白色松散砂砾石层、粒径磨圆中等、分选中等、粒径5~20cm。

断层剖面揭露了4条断层(图8)、据这些次级断层与地层之间的切割或覆盖关系、可识别出4次断层错动事件(A、B、C、D)。 第1次断错事件主要表现为F1断错了层7、形成C1崩积楔和层6、因此第1次断错事件的发生时间应该在层6之前、即在(6 590±40)aBP之前。第2次事件主要表现为F1断错层6、层7、形成C2崩积楔、层4和层5、第2次事件的发生应该在层6之后、层4之前、约在(3 630±30)~(6 590±40)aBP之间;第3次事件主要表现为F2断错层4到层7、形成C3崩积楔和层2、第3次事件的发生应该在层4之后、层2之前、约在(1 811±28)~(2 929±72)a,BP之间。最近1次事件的主要表现为F3、F4、F5断错层1之前的所有地层、包括C3和层2、被层1覆盖、最新事件的发生应该在层2之后、层1之前、约为(850±30)aBP以来发生的事件。

图8 观测点B的断错地貌及断层剖面图(镜向SE、位置见图4)Fig. 8 Photography of the faulted topography and the fault profile for site B (View to southeast and location is shown in Fig. 4).a Quickbird卫星影像及断层陡坎实测剖面图;b 断层剖面照片及解释图、探槽位置见图a中的方框

阿万仓断裂的最大离逝时间约为850a、粗略估计复发周期大约为1,000a。利用地表破裂产生的最新位移3.5m和1 000a的复发周期、通过公式Rx=D/(S-C)(Wallace、1970)计算出全新世晚期以来的平均滑动速率约为 3.5mm/a、与构造地貌方法获得的全新世中晚期的水平滑动速率(5.7±0.6)mm/a相比偏小、但是与最小二乘法线性拟合的晚第四纪以来的平均左旋水平滑动速率 3mm/a的结果一致。阿万仓断裂最新1次事件年龄在 (850±30)aBP以后、东昆仑断裂东段玛沁段最新1次事件在358~430a BP以后(李陈侠、2009)、玛曲段最新1次事件在(1 210±40)aBP(Linetal.、2008);阿万仓断裂与玛沁段和玛曲段都相差约400a、显示在最新1次事件中、3条断裂单独破裂。

3 讨论与结论

3.1讨论

3.1.1东昆仑断裂带滑动速率与应变的分配

阿万仓断裂的存在很好地解释了东昆仑断裂带在101°附近滑动速率锐减的原因、东昆仑断裂带滑动速率变形分配到其分支断裂上、从而验证了东昆仑断裂带尾端帚状散开的几何形态是滑动速率递减的主要原因(李陈侠等、2011;Lietal.、2011)。它的存在和发现对理解巴颜喀拉地块东部特别是松潘-甘孜地块的腹地若尔盖盆地的构造变形样式、深入讨论青藏高原东缘活动构造具有重要意义。

在印度板块向N推挤造成的青藏高原中部各地块隆升并朝E、SE向挤出的大区域动力学环境中(图1a)、巴颜喀拉块体由于受到华南地块的强烈阻挡、在北边界东昆仑断裂带表现为左旋走滑断层作用、东边界龙门山断裂带转换成为逆冲或缩短兼走滑断层作用(徐锡伟等、2008;闻学泽等、2011)。阿万仓断裂是巴颜喀拉块体北边界东昆仑断裂带的重要分支断裂、吸收了东昆仑断裂带递减滑动速率的应变分配、东昆仑断裂带的东延成为东边界逆冲和地壳缩短的动力来源。

3.1.2东昆仑断裂带的东延

东昆仑断裂带东延的问题目前有3种认识:一种认为其终止在青藏高原内部(Kirbyetal.、2007;Harkinsetal.、2008、2010);另一种认为东昆仑断裂带过了玛曲仍旧向E延伸、与塔藏断裂、龙日坝断裂、岷江断裂、虎牙断裂交会(Zhangetal.、1998;青海省地震局、1999;Kirbyetal.、2000;Van der Woerdetal.、2002;李春峰等、2004;马寅生等、2005;徐锡伟等、2008;李陈侠、2009;李陈侠等、2009、2011;Renetal.、2013;张军龙等、2013)、转换为岷山和龙门山近EW向的地壳缩短(Kirbyetal.、2000;Van der Woerdetal.、2002);还有一种认为东昆仑断裂带向东分解为3支、分别为东昆仑断裂带主干断裂、迭部-武都断裂(Van der Woerdetal.、2002)和阿万仓断裂(李陈侠、2009、李陈侠等、2011)、向东过渡到斜截西秦岭断裂带的成县-凤县-太白断裂带上(张岳桥等、2005)与SN向岷江断裂相交。阿万仓断裂的存在和发现表明递减的滑动速率转换到与之相交的分支断裂上、属于构造成因、并非单纯的地壳增厚吸收(Kirbyetal.、2007;Harkinsetal.、2008、2010)。东昆仑断裂带经过西贡周断层交会区时、滑动速率递减了大约 4mm/a、阿万仓断裂带的滑动速率大约为 3mm/a、推测剩余大约 1mm/a的滑动速率、通过阶区跳跃转换到迭部-武都断裂带上。

本文用地质证据揭示出阿万仓断裂带分解、转换了东昆仑断裂带朝NE向水平挤出运动的大约 3mm/a的左旋水平滑动速率、现代GPS测量结果(王敏等、2003;Ganetal.、2007)同样反映了阿万仓断裂带对巴颜喀拉地块E向运动的显著分解作用、我们在东昆仑断裂带东段分别对98°、99°、100°、101°、102°、103°截取剖面(图9a、b)、发现滑动速率也呈现自西向东逐渐递减的特征(图9b)、可以看到从99°到101°递减幅度较大、往东虽然有递减、但幅度已经不是很大了、和地震地质上得到的结论一致。据图9a还可推知:经阿万仓断裂带运动分解后、剩余的运动分量向东经迭部-武都断裂、龙日坝断裂、岷江断裂、虎牙断裂、临江断裂及龙门山断裂带的吸收、转化为这些断裂带的走滑和逆冲运动、转换为岷山和龙门山的构造隆升、成为这些断裂带现代构造运动驱动力。

图9 GPS水平滑动速率分布图及速度剖面图Fig. 9 The map showing the distribution and profile of the horizontal slip rate from GPS data.A为GPS水平滑动速率剖面分布图;a、b、c、d、e、f 分别为98°、99°、100°、101°、102°、103°GPS速度剖面图

阿万仓断裂的运动特征很好地解释了东昆仑断裂带在101°滑动速率锐减的现象、验证了阿万仓断裂作为分支断裂吸收了东昆仑断裂带部分走滑位移。东昆仑断裂向E延伸逐渐转换到岷山-龙门山隆起上( Kirbyetal.、2000;Van der Woerdetal.、2002;闻学泽等、2011)。 与海原断裂、六盘山断裂一样、这种由NWW走向左旋剪切转换为近SN向左旋剪切兼挤压的变形模式在中国大陆具有普遍意义(张培震、2008)。

3.2结论

阿万仓断裂是东昆仑断裂带的重要分支断裂、是1条全新世活动左旋走滑逆冲断裂、断错地貌较明显、至少发生过4次古地震事件、具有原地复发特征、断裂晚第四纪以来的平均左旋滑动速率为 3mm/a、垂直滑动速率约为 0.07mm/a。沿断裂带保存有大约15km长的古地震地表破裂带、最小的水平左旋走滑位移为(3.5±1)m;通过对断错最新地貌面的测年、其最新1次活动时间在 (1 766±54)a BP以后。通过对断层剖面分析,认为阿万仓断裂带具有原地复发特征、并且可见有4次古地震事件、最新1次事件年龄为(850±30)a、复发周期大约为1,000a、离逝时间大约为850a、比较接近复发周期、具有和东昆仑断裂带玛沁—玛曲段一样的地震危险性、应该引起重视。 由于玛曲段的离逝时间已经超过复发周期、其地震危险性更大。

阿万仓断裂左旋滑动速率与东昆仑断裂带递减的滑动速率量值相当。可以很好地解释东昆仑断裂带东段(玛沁—玛曲段)滑动速率递减及青藏高原东缘的大地构造与动力学特征:阿万仓断裂是东昆仑断裂带东延过程中的分支断裂、它与东昆仑断裂带发生了构造转换、吸收了东昆仑断裂带的左旋走滑位移。

致谢本文所用14C 年龄数据由Beta Analytic Inc实验室、中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室和兰州大学西部环境教育部重点实验室测定、利用美国西雅图华盛顿大学第四纪同位素实验室 Minze Stuiver 等编写的CALIB 程序6.1.0 版本软件进行了校正; 释光年龄由中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室测定;中国地震局第一监测中心的陈长云博士提供了GPS水平滑动速率分布图及速度剖面图;审稿专家提出了宝贵意见和建议,在此一并表示感谢。

陈立春、王虎、冉勇康、等. 2010. 玉树MS7.1地震地表破裂与历史大地震 [J]. 科学通报、55(13):1200—1205.

CHEN Li-chun、WANG Hu、RAN Yong-kang、etal. 2010. TheMS7.1 Yushu earthquake surface ruptures and historical earthquakes [J]. Chinese Science Bulletin、55(13):1200—1205(in Chinese).

陈文彬、徐锡伟、张志坚、等. 2001. 2001年11月14日青新交界MS8.1地震地表破裂带的初步调查 [J]. 西北地震学报、23(4):313—317.

CHEN Wen-bin、XU Xi-wei、ZHANG Zhi-jian、etal. 2001. Preliminary field investigation on the surface deformation zone of the Qinghai-XinjiangMS8.1 earthquake on Nov、14、2001 [J]. Northwestern Seismological Journal、23(4):313—317(in Chinese).

邓起东、张培震、冉勇康、等. 2002. 中国活动构造基本特征 [J]. 中国科学(D 辑)、32(12):1020—1030.

DENG Qi-dong、ZHANG Pei-zhen、RAN Yong-kang、etal. 2003. Basic characteristics of active tectonics of China [J]. Science in China(Ser D)、46(4):356—372.

付碧宏、时丕龙、贾营营. 2009. 青藏高原大型走滑断裂带晚新生代构造地貌生长及水系响应 [J]. 地质科学、44(4):1343—1363.

FU Bi-hong、SHI Pi-long、JIA Ying-ying. 2009. Late Cenozoic tectonic geomorphic growth and drainage response along the large-scale strike-slip fault system、Tibetan plateau [J]. Chinese Journal of Geology、44(4):1343—1363(in Chinese).

国家地震局震害防御司. 1995. 中国历史强震目录(公元前23 世纪—公元1911 年)[M]. 北京:地震出版社. 3— 471.

Department of Earthquake Disaster Prevention、China Earthquake Administration. 1995. The Catalogue of Chinese Historical Strong Earthquakes(23 Century BC-1911 AD)[M]. Seismological Press、Beijing. 3— 471(in Chinese).

何文贵、熊振、袁道阳、等. 2006b. 东昆仑断裂带东段玛曲断裂古地震初步研究 [J]. 中国地震、22(2):126—134.

HE Wen-gui、XIONG Zhen、YUAN Dao-yang、etal. 2006b. Palaeo-earthquake study on the Maqu Fault of East Kunlun active fault [J]. Earthquake Research in China、22(2):126—134(in Chinese).

何文贵、袁道阳、熊振、等. 2006a. 东昆仑断裂带东段玛曲断裂新活动特征及全新世滑动速率研究 [J]. 地震、26(4):67—75.

HE Wen-gui、YUAN Dao-yang、XIONG Zhen、etal. 2006a. Study on characteristics of new activity and Holocene slip rate along Maqu Fault of East Kunlun active fault [J]. Earthquake、26(4):67—75(in Chinese).

李陈侠. 2009. 东昆仑断裂带东段(玛沁—玛曲)晚第四纪长期滑动习性研究 [D]:学位论文. 北京: 中国地震局地质研究所. 101—117.

LI Chen-xia. 2009. The long-term faulting behavior of the eastern segment(Maqin-Maqu)of the East Kunlun Fault since the Late Quaternary [D]. Doctorate thesis. Institute of Geology of China Earthquake Administration、Beijing. 101—117(in Chinese).

李陈侠、戴华光、陈永明、等. 2006. 对1937年托索湖7.5 级地震若干问题的讨论 [J]. 地震地质、28(1):12—21.

LI Chen-xia、DAI Hua-guang、CHEN Yong-ming、etal. 2006. The discussion on some problems of theMS7.5 Tuosuohu earthquake in 1937 [J]. Seismology and Geology、28(1):12—21(in Chinese).

李陈侠、徐锡伟、闻学泽、等. 2009. 东昆仑断裂东段玛沁—玛曲段几何结构分段特征 [J]. 地震地质. 31(3):441— 458. doi: 10.3969/j.issn.0253-4967.2009.03.007.

LI Chen-xia、XU Xi-wei、WEN Xue-ze、etal. 2009. The segmental characteristics of geometrical structure of the east Kunlun active fault(Maqin-Maqu segment)[J]. Seismology and Geology、31(3):441— 458(in Chinese).

李陈侠、徐锡伟、闻学泽、等. 2011. 东昆仑断裂带中东部地震破裂分段性与走滑运动分解作用 [J]. 中国科学(D辑)、41(9):1295—1310.

LI Chen-xia、XU Xi-wei、WEN Xue-ze、etal. 2011. Rupture segmentation and slip partitioning of the mid-eastern part of the Kunlun Fault、north Tibetan plateau [J]. Science in China (Ser D)、54(11):1730—1745.

李春峰、贺群禄、赵国光. 2004. 东昆仑活动断裂带东段全新世滑动速率研究 [J]. 地震地质,26(4): 676— 687.

LI Chun-feng、HE Qun-lu、ZHAO Guo-guang. 2004. Holocene slip rate along the eastern segment of the Kunlun Fault [J]. Seismology and Geology、26(4): 676— 687(in Chinese).

李春峰、贺群禄、赵国光. 2005. 东昆仑活动断裂带东段古地震活动特征 [J]. 地震学报、25(1): 60— 67.

LI Chun-feng、HE Qun-lu、ZHAO Guo-guang. 2005. Paleo-earthquake studies on the eastern section of the Kunlun Fault [J]. Acta Seismologica Sinica、25(1):60— 67(in Chinese).

李海兵、潘家伟、孙知明、等. 2015. 2014年于田MS7.3地震地表破裂特征及其发震构造 [J]. 地质学报、89(1):180—194.

LI Hai-bing、PAN Jia-wei、SUN Zhi-ming、etal. 2015. Seismogenic structure and surface rupture characteristics of the 2014MS7.3 Yutian earthquake [J]. Acta Geologica Sinica、89(1):180—194(in Chinese).

李龙海、贾运鸿. 1981. 一九三七年青海托索湖7.5级地震形变带特征 [J]. 西北地震学报、3(3):61— 65.

LI Long-hai、JIA Yun-hong. 1981. Characteristics of deformation band of the 1937 Tuosuohu earthquake (M=7.5) in Qinghai [J]. Northwestern Seismological Journal、3(3):61— 65(in Chinese).

刘光勋. 1996. 东昆仑活动断裂带及其强震活动 [J]. 中国地震、12(2):119—126.

LIU Guang-xun. 1996. Eastern Kunlun active fault zone and its seismic activity [J]. Earthquake Research in China、12(2):119—126(in Chinese).

马寅生、施炜、张岳桥、等. 2005. 东昆仑活动断裂带玛曲段活动特征及其东延 [J]. 地质通报、24(1):30—35.

MA Yin-sheng、SHI Wei、ZHANG Yue-qiao、etal. 2005. Characteristics of the activity of the Maqu segment of the East Kunlun active fault belt and its eastward extension [J]. Geological Bulletin of China、24(1):30—35(in Chinese).

青海省地震局、中国地震局地壳应力研究所. 1999. 东昆仑活动断裂带 [M]. 北京:地震出版社. 12—164.

Seismological Bureau of Qinghai Province、Institute of Crustal Dynamics of China Earthquake Administration. 1999. Eastern Kunlun Active Fault Zone [M]. Seismological Press、Beijing. 12—164(in Chinese).

冉勇康、陈立春、陈桂华、等. 2008. 汶川MS8.0地震发震断裂大地震原地重复现象初析 [J]. 地震地质、30(3):630— 643.

RAN Yong-kang、CHEN Li-chun、CHEN Gui-hua、etal. 2008. Primary analyses of in-situ recurrence of large earthquake along seismogenic fault of theMS8.0 Wenchuan earthquake [J]. Seismology and Geology、30(3):630— 643(in Chinese).

任金卫、汪一鹏、吴章明、等. 1993. 藏高原北部库玛断裂东、西大滩段全新世地震形变带及其位移特征和水平滑动速率 [J]. 地震地质、15(3):285—288.

REN Jin-wei、WANG Yi-peng、WU Zhang-ming、etal. 1993. Holocene earthquake deformation zones and their displacement and slip rate along the Xidatan-Dongdatan of Kusaihu-Maqu Fault in northern Qinghai-Xizang Plateau [J]. Seismology and Geology、15(3):285—288(in Chinese).

孙鑫喆、徐锡伟、陈立春、等. 2012. 2010年玉树地震地表破裂带典型破裂样式及其构造意义 [J]. 地球物理学报、55(1):155—170. doi: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.01.015.

SUN Xin-zhe、XU Xi-wei、CHEN Li-chun、etal. 2012. Surface rupture features of the 2010 Yushu earthquake and its tectonic implication [J]. Chinese J Geophys、55(1):155—170(in Chinese).

王敏、沈正康、牛之俊、等. 2003. 现今中国大陆地壳运动与活动块体模型 [J]. 中国科学(D辑),33(增刊): 21—31.

WANG Min、SHEN Zheng-kang、NIU Zhi-jun、etal. 2003. Contemproary crustal deformation of the Chinese continent and tectonic block model [J]. Science in China(Ser D)、33(Suppl): 21—31(in Chinese).

闻学泽、杜方、张培震、等. 2011. 巴颜喀拉块体北和东边界大地震序列的关联性与2008年汶川地震 [J]. 地球物理学报、54(3): 706—716. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2011.03.010.

WEN Xue-ze、DU Fang、ZHANG Pei-zhen、etal. 2011. Correlation of major earthquake sequences on the northern and eastern boundaries of the Bayan Har block、and its relation to the 2008 Wenchuan earthquake [J]. Chinese J Geophys、54(3):706—716.(in Chinese).

徐锡伟. 2000. 藏北玛尼地震科学考察[M]. 见:中国地震年鉴 . 北京:地震出版社. 327—329.

XU Xi-wei. 2000. Scientific Investigation of Mani Earthquake in North Tibet[M]. In: Yearbook of China Earthquake Research . Seismological Press、Beijing. 327—329(in Chinese).

徐锡伟、陈桂华、于贵华、等. 2013. 芦山地震发震构造及其与汶川地震关系讨论 [J]. 地学前缘、20(3):11—20.

XU Xi-wei、CHEN Gui-hua、YU Gui-hua、etal. 2013. Seismogenic structure of Lushan earthquake and its relationship with Wenchuan earthquake [J]. Earth Science Frontiers、20(3):11— 20(in Chinese).

徐锡伟、陈文彬、于贵华、等. 2002. 2001年11月14日昆仑山库赛湖地震(MS8.1)地表破裂带的基本特征 [J]. 地震地质、24(1): 1—13.

XU Xi-wei、CHEN Wen-bin、YU Gui-hua、etal. 2002. Characteristic features of the Hoh Saihu(Kunlunshan)earthquake(MS8.1)、northern Tibetan plateau、China [J]. Seismology and Geology、24(1):1—13(in Chinese).

徐锡伟、Tapponnier P、Van der Woerd J、等. 2003. 阿尔金断裂带晚第四纪左旋走滑速率及其构造运动转换模式讨论 [J]. 中国科学(D辑)、33(10):967—974.

XU Xi ̄wei、Tapponnier P、Van der Woerd J、etal. 2005. Late Quaternary sinistral slip rate along the Altyn Tagh Fault and its structural transformation model [J]. Science in China(Ser D)、48(3):384—397.

徐锡伟、谭锡斌、吴国栋、等. 2011. 2008 年于田MS7.3地震地表破裂带特征及其构造属性讨论 [J]. 地震地质、33(2):462— 471. doi: 10.3969 /j.issn.0253-4967.2011.02.019.

XU Xi-wei、TAN Xi-bin、WU Guo-dong、etal. 2011. Surface rupture features of the 2008 YutianMS7.3 earthquake and its tectonic nature [J]. Seismology and Geology、33(2):462— 471(in Chinese).

徐锡伟、闻学泽、陈桂华、等. 2008. 巴颜喀拉地块东部龙日坝断裂带的发现及其大地构造意义 [J]. 中国科学(D 辑)、38(5):529—542.

XU Xi-wei、WEN Xue-ze、CHEN Gui-hua、etal. 2008. Discovery of the Longriba fault zone in eastern Bayan Har Block、China and its tectonic implication [J]. Science in China(Ser D)、51(9):1209—1223.

徐锡伟、闻学泽、叶建青、等. 2008. 汶川MS8.0地震地表破裂带及其发震构造 [J]. 地震地质、30(3):597— 629.

XU Xi-wei、WEN Xue-ze、YE Jian-qing、etal. 2008. TheMS8.0 Wenchuan earthquake surface ruptures and its seismogenic structure [J]. Seismology and Geology、30(3):597— 629(in Chinese).

张军龙、任金卫、陈长云、等. 2013. 东昆仑断裂带东部晚更新世以来活动特征及其大地构造意义 [J]. 中国科学(D辑)、44(4):654— 667.

ZHANG Jun-long、REN Jin-wei、CHEN Chang-yun、etal. 2013. The Late Pleistocene activity of the eastern part of east Kunlun fault zone and its tectonic significance [J]. Science China (Ser D)、57: 439— 453.

张培震. 2008. 青藏高原东缘川西地区的现今构造变形、应变分配与深部动力过程 [J]. 中国科学(D辑)、38(9):1041—1056.

ZHANG Pei-zhen. 2008. A study on the present tectonic deformation、strain partitioning and deep dynamic process of west Sichuan region on eastern margin of Qinghai-Tibet Plateau [J]. Science in China(Ser D)、38(9):1041—1056(in Chinese).

张培震、闻学泽、徐锡伟、等. 2009. 2008 年汶川 8.0 级特大地震孕育和发生的多单元组合模式 [J]. 科学通报、54(7):944—953.

ZHANG Pei-zhen、WEN Xue-ze、Xu Xi-wei、etal. 2009. Tectonic model of the great Wenchuan earthquake of May 12、2008、Sichuan、China [J]. Chinese Sci Bull、54(7):944—953(in Chinese).

张岳桥、马寅生、杨农、等. 2005. 西秦岭地区东昆仑-秦岭断裂系晚新生代左旋走滑历史及其向东扩展 [J]. 地球学报、26(1):1—8.

ZHANG Yue-qiao、MA Yin-sheng、YANG Nong、etal. 2005. Late Cenozoic left-slip faulting process of the east Kunlun-Qinling fault system in west Qinling region and its esatward propagation [J]. Acta GeoScientica Sinica、26(1):1—8(in Chinese).

张岳桥、杨农、陈文、等. 2003. 中国东西部地貌边界带晚新生代构造变形历史与青藏高原东缘隆升过程初步研究 [J]. 地学前缘、10(4):599— 612.

ZHANG Yue-qiao、YANG Nong、CHEN Wen、etal. 2003. Late Cenozoic tectonic deformation history of the east-west geomorphological boundary zone of China and uplift process of the eastern margin of the Tibetan plateau [J]. Earth Science Frontiers、10(4):599— 612(in Chinese).

赵国光. 1996. 青藏高原北部的第四纪断层运动 [J]. 中国地震、12(2):107—118.

ZHAO Guo-guang. 1996. Quaternary faulting in north Qinghai-Tibet plateau [J]. Earthquake Research in China、12(2):107—118(in Chinese).

中国地震局震害防御司. 1999. 中国历史强震目录(公元前1912—公元1990 年、MS≥4.7)[M]. 北京: 中国科学技术出版社. 59—233.

Department of Earthquake Disaster Prevention、China Earthquake Administration. 1999. The Catalogue of Modern Earthquakes of China(1912 BC-1990 AD)[M]. Science and Technology Press、Beijing. 59—233(in Chinese).

Chen S、Wilson C J L、Deng Q、etal. 1994. Active faulting and block movement associated with large earthquakes in the Min Shan and Longmen Mountains、northeastern Tibetan plateau [J]. J Geophys Res、99(B12):24025—24038.

Gan Weijun、Zhang Peizhen、Shen Zhengkang、etal. 2007. Present-day crustal motion within the Tibetan plateau inferred from GPS measurements [J]. J Geophys Res、112(B8):582—596. doi: 10.1029/2005JB004120.

Harkins N、Kirby E. 2008. Fluvial terrace riser degradation and determination of slip rates on strike-slip faults: An example from the Kunlun Fault、China [J]. Geophys Res Lett、35: L05406. doi: 10.1029/2007GL033073.

Harkins N、Kirby E、Shi X、etal. 2010. Millennial slip rates along the eastern Kunlun Fault: Implications for the dynamics of intracontinental deformation in Asia [J]. Lithosphere、2(4):246—266.

Kidd W S F、Molnar P. 1988. Quaternary and active faulting observed on the 1985 Academia Sinica-Royal Society Geotraverse of Tibet [J]. Philosophical Transactions of the Royal Society of London、327: 337—363.

Kirby E、Harkins N、Wang E Q、etal. 2007. Slip rate gradients along the eastern Kunlun Fault [J]. Tectonics、26(2):485— 493. doi: 10.1029/2006TC002033.

Kirby E、Whipple K X、Burchfiel B C、etal. 2000. Neotectonics of the Min Shan、China: Implications for mechanisms driving Quaternary deformation along the eastern margin of the Tibetan plateau [J]. Geol Soc Am Bull、112(3):375—393. doi: 10.1130/0016—7606.

Li H B、Van der Woerd J、Tapponnier P、etal. 2005. Slip rate on the Kunlun Fault at Hongshui Gou、and recurrence time of great events comparable to the 14/11/2001、MW7.9 Kokoxili earthquake [J]. Earth Planet Sci Lett、237: 285—299.

Lin A M、Guo J M. 2008. Nonuniform slip rate and millennial recurrence interval of large earthquakes along the eastern segment of the Kunlun Fault、northern Tibet [J]. Bull Seismol Soc Am、98: 2866—2878. doi: 10.1785/0120070193.

Lin A M、Fu B H、Guo J M、etal. 2002. Coseismic strike-slip and rupture length produced by the 2001MS8.1 central Kunlun earthquake [J]. Science、296: 2015—2017.

Peltzer G、Crampé F、King G. 1999. Evidence of nonlinear elasticity of the crust from theMW7.6 Manyi(Tibet)earthquake [J]. Science、286: 272—276. doi: 10.1126/science.286. 5438.272.

Peltzer G、Tappponnier P、Zhang Z、etal. 1985. Neogene and Quaternary faulting in and along the Qinling Shan [J]. Nature、317: 500—505. doi: 10.1038/317500a0.

Ren J、Xu X、Yeats R S、etal. 2013. Millennial slip rates of the Tazang Fault、the eastern termination of Kunlun Fault: Implications for strain partitioning in eastern Tibet [J]. Tectonophysics、68: 1180—1200.

Tapponnier P、Xu Z、Roger F、etal. 2001. Geology-oblique stepwise rise and growth of the Tibet plateau [J]. Science、294: 1671—1677. doi: 10.1126/science.105978.

Van der Woerd J、Ryerson F J、Tapponnier P、etal. 1998. Holocene left-slip rate determined by cosmogenic surface dating on the Xidatan segment of the Kunlun Fault(Qinghai、China)[J]. Geology、26(8):695— 698.

Van der Woerd J、Ryerson F J、Tapponnier P、etal. 2000. Uniform slip-rate along the Kunlun Fault: Implications for seismic behavior and large-scale tectonics [J]. Geophysical Research Letters、27(16):2353—2356. doi: 10.1029/1999GL011292.

Van der Woerd J、Tapponnier P、Frederick J R、etal. 2002. Uniform postglacial slip-rate along the central 600km of the Kunlun Fault(Tibet)、from26Al、10Be、and14C dating of riser offsets、and climatic origin of the regional morphology [J]. Geophys J Int、148: 356—388.

Wallace R E. 1970. Earthquake recurrence intervals on the San Andreas Fault [J]. Geol Soc Am Bull、81: 2875—2890. doi: 10.1130/0016—7606.

Wells D L、Coppersmith K J. 1994. Empirical relationships among magnitude、rupture length、rupture area、and surface displacement [J]. Bull Seismol Soc Am、84: 974—1002.

Wen Xueze、Yi Guixi、Xu Xiwei. 2007. Background and precursory seismicities along and surrounding the Kunlun Fault before theMS8.1、2001、Kokoxili earthquake、China [J]. J Asian Earth Sci、30:63—72.

Xu Xiwei、Chen Wenbin、Ma Wentao、etal. 2002. Surface rupture of the Kunlun earthquake(MS8.1)、northern Tibetan plateau、China [J]. Seismological Research Letters、73(6):884—892.

Xu Xiwei、Tan Xibin、Yu Guihua、etal. 2013. Normal and oblique-slip of the 2008 Yutian earthquake: Evidence for eastward block motion、northern Tibetan plateau [J]. Tectonophysics、584:152—165. doi.org/10.1016/j.tecto.2012.08.007.

Xu Xiwei、Wen Xueze、Yu Guihua、etal. 2009. Coseimic reverse and oblique-slip surface faulting generated by the 2008MW7.9 Wenchuan earthquake、China [J]. Geology、37(6):515—518.

Xu X、Yu G、Klinger Y、etal. 2006. Reevaluation of surface rupture parameters and faulting segmentation of the 2001 Kunlunshan earthquake(MW7.8)、northern Tibetan plateau、China [J]. J Geophys Res、111(B5):303—306. doi: 10.1029/2004JB003488.

Yu G、Xu X、Klinger Y、etal. 2010. Fault-scarp features and cascading-rupture model forMW7.9 Wenchuan earthquake、eastern Tibetan plateau、China [J]. Bulletin of the Seismological Society of America、100(5B):2590—2614.

Zhang Y、Mercier J L、Vergély P. 1998. Extension in the graben systems around the Ordos(China)、and its contribution to the extrusion tectonics of South China with respect to Gobi-Mongolia [J]. Tectonophysics、285(1-2):41—75. doi: 0.1016/S0040-1951(97)00170-4.Zhang Y、Vergely P、Mercier J L. 1995. Active Faulting in and along the Qinling Range(China)inferred from spot imagery analysis and extrusion tectonics of South China [J]. Tectonophysics、243:69—95.

Abstract

It is well known that the slip rate of Kunlun Fault descends at the east segment、but little known about the Awancang Fault and its role in strain partitioning with Kunlun Fault. Whether the sub-strand(Awancang Fault)can rupture simultaneously with Kunlun Fault remains unknown. Based on field investigations、aerial-photo morphological analysis、topographic surveys and14C dating of alluvial surfaces、we used displaced terrace risers to estimate geological slip rates along the Awancang Fault、which lies on the western margin of the Ruoergai Basin and the eastern edge of the Tibetan plateau、the results indicate that the slip rate is 3mm/a in the middle Holocene、similar to the reduced value of the Kunlun Fault. The fault consists of two segments with strike N50° W、located at distance about 16km、and converged to single stand to the SE direction. Our results demonstrate that the Awancang fault zone is predominantly left-lateral with a small amount of northeast-verging thrust component. The slip rates decrease sharply about 4mm/a from west to east between the intersection zone of the Awancang Fault and Kunlun Fault. Together with our previous trenching results on the Kunlun Fault、the comparison with slip rates at the Kunlun fault zone suggests that the Awancang fault zone has an important role in strain partitioning for east extension of Kunlun Fault in eastern Tibet. At the same time、the 15km long surface rupture zone of the southeast segment was found at the Awancang Fault. By dating the latest faulted geomorphologic surface、the last event may be since the 1 766±54 Cal a BP. Through analysis of the trench、there are four paleoearthquake events identified recurring in situ on the Awancang Fault and the latest event is since (850±30)aBP. The slip rate of the Awancang Fault is almost equivalent to the descending value of the eastern part of the east Kunlun Fault、which can well explain the slip rate decreasing of the eastern part of the east Kunlun Fault(the Maqin-Maqu segment)and the characteristics of the structure dynamics of the eastern edge of the Tibet Plateau. The falling slip rate gradient of the eastern Kunlun Fault corresponds to the geometric characteristic. It is the Awancang Fault、the strand of the East Kunlun Fault that accommodates the strain distribution of the eastward extension of the east Kunlun Fault. This study is helpful to seismic hazard assessment and understanding the deformation mechanism in eastern Tibet.

THE TECTONIC ACTIVITY CHARACTERISTICS OF AWANCANG FAULT IN THE LATE QUATERNARY、THE SUB-STRAND OF THE EASTERN KUNLUN FAULT

LI Chen-xia1,2)YUAN Dao-yang1)YANG Hu3)XU Xi-wei3)

1)LanzhouInstituteofSeismology、ChinaEarthquakeAdministration、Lanzhou730000、China2)EarthquakeAdministrationofShaanxiProvince、Xi’an710068、China3)KeyLaboratoryofActiveTectonicsandVolcano,InstituteofGeology、ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100029、China

Kunlun fault zone、Awancang Fault、activity characteristics、slip rate、paleoearth ̄quake、surface rupture

10.3969/j.issn.0253-4967.2016.01.004

2014-07-31收稿、2016-01-08改回。

国家自然科学基金(41102138)、地震行业科研专项(201108001)和玉树地震系统性科学考察项目(02106601)共同资助。

P315.2

A

0253-4967(2016)01-0044-21

李陈侠、女、1975年生、2009年毕业于中国地震局地质研究所、获博士学位、副研究员、主要从事活动断裂及数据库研究、电话:029-88465334、E-mail: lcxwzx@sohu.com。

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