元谋断裂晚第四纪活动特征及其构造应力分析

利用冲沟、山脊等断错构造地貌的卫星遥感图像解析，结合野外构造地貌观测以及断层露头剖面的研究，详细分析了元谋断裂-平浪-江边段的晚第四纪活动特征。研究结果表明，元谋断裂-平浪-江边段在晚更新世末期-全新世以左旋走滑活动为主，兼有-定正断层分量，其晚第四纪走滑速率大致为0．45～2．60mm／a，其中-平浪-大龙潭-带，水平滑动速率约2．00mm／a，垂直滑动速率为0．07mm／a；木莲旧-秧田井-带，水平滑动速率接近0．53mm／a，垂直滑动速率为0．06mm／a；乐胜古-江边-带，水平滑动速率接近1．42mm／a，垂直滑动速率为0．04mm／a。同时表明，断裂表现出至少两期明显活动的分段性特征：较早期活动时间大致为50．87±4．32～53．23±5．89kaB．P．，为-平浪-秧田井段的最新活动时间，且-平浪-江边整段均活动；在秧田井-江边段，断裂最新活动时间应晚于17．92±1．52kaB．P．。2008年8月30日的攀枝花6．1级地震的震源机制解也显示出与元谋断裂晚第四纪左旋走滑的活动特征-致。

元谋断裂带砂脉及其与断裂活动的关系

依据元谋断裂带砂脉发育的层位、成份、形态、围岩变形特征、区域构造背景和古气候环境,以及断裂带晚第四纪活动特征,结合释光年代学测试结果,讨论砂脉的成因机理及其与断裂带的关系。结果表明,元谋断裂带地表或近地表发育的砂脉较多,产状近直立,延伸较长,沿断裂中-北段构造面平行展布。综合分析砂脉形态、内部结构以及与围岩和断层的空间关系,揭示砂脉的形成应是断裂带强烈运动或地震活动引起的断层带上、次级断裂面上以及构造面附近局部节理面砂土液化的结果,或为伸展构造面裂隙充填物,且可能为同一期地质事件所为,形成时间约为7 kaBP。这些砂脉构造对断裂活动的时限具有重要指示意义,是元谋断裂晚第四纪一次强烈活动的伴生产物。

元谋断裂带晚第四纪活动性与地震地质灾害的关系

活动构造与地震地质方面研究揭示,中国南北地震带西南边缘的元谋断裂带晚第四纪活动特征总体表现为北强南弱,活动性质由北段(江边以北)全新世伸展性左行走滑、向南逐步过渡为全新世早中期的剪切性左行走滑、至南段(罗川以南段)晚更新世挤压式整体抬升和全新世活动不明显特征。综合地震地质灾害发育特点的调查结果表明,元谋断裂带北段震害特点表现为地表形变、新滑坡体产生和老滑坡体复活、崩塌及地裂缝发育、泥石流和砂土液化等。断裂带中段(江边‒罗川段)控制的盆地边缘主要发育了大面积洪积扇体,在水流作用下易引起泥石流;此外,老滑坡体复活、局部崩塌、软土变形和砂脉等现象也较发育。南段(罗川以南段)灾害则以沿断层破碎带的塌方、老滑坡体复活、局部泥石流等为主。元谋断裂带的晚第四纪活动性质、地震灾害类型及分布特征表明,该断裂带晚第四纪活动性分段特征明显影响着构造带上及其附近的地震地质灾害类型、分布特征及未来地震活动趋势,断裂北段更易诱发中‒强震,且该构造带晚更新世以来的伸展‒剪切变形作用和地震活动均具有向南扩展的趋势。认识元谋断裂带晚第四纪变形特征与地震地质灾害发育特点对于深入探索青藏高原东南缘新构造期以来的构造变动、机理与引起的震害响应关系,以及进一步开展该区工程场地选址和地震地质灾害防治等工作意义重大。

元谋断裂晚第四纪活动性定量分析

ETM影像揭示了元谋断裂以左行剪切走滑为主,局部张剪或压剪的性质.利用1:5万地形图和影像图内冲沟、山脊等地貌位错估测了元谋断裂一平浪-江边段晚第四纪活动性,详细调查实测并分析了研究区断错地貌和构造剖面,获取的该断裂晚第四纪活动性、活动强度,与估测结果一致.结果显示,元谋断裂一平浪-江边(金沙江边)段最新活动时间为晚更新世末期-全新世;其中一平浪-大龙潭一带,水平滑动速率约2.0mm/a,垂直滑动速率为0.07mm/a;木莲旧-秧田井一带,水平滑动速率接近0.53mm/a,垂直滑动速率为0.06mm/a;乐胜古-江边一带,水平滑动速率接近1.32mm/a,垂直滑动速率为0.03mm/a.综合分析表明,该段断裂晚第四纪平均水平滑动速率为1～2.0mm/a,以走滑运动为主.

元谋‒昔格达断裂及其附近上新世以来的构造应力场特征及地貌响应

基于传统的古构造应力场重建方法,依据元谋‒昔格达断裂及其附近的构造形迹,恢复了区域构造应力场。结果表明,研究区自上新世以来,主要受早期(中更新世之前)的NNE-SSW向和晚期(中更新世以来)的NNW-NWW向水平主压应力作用;而江边‒下雷弄、化同‒秧田井、一平浪‒罗川一带的元谋‒昔格达断裂晚第四纪倾滑特征与相应段落处的局部构造应力场密切相关,反映了构造应力场对断裂的活动性质具有重要的影响和调整作用。结合该构造第四纪活动方式和区域构造应力场变化,粗略勾画出研究区及其邻区的新生代晚期动力学模型。

云南元谋县黄瓜园花岗岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年和岩石地球化学及其地质意义

康滇地区是我国南方元古宇地层集中出露的地区,元古宙岩浆活动频繁,是研究扬子陆块早期地质构造演化的窗口,也是最近研究的热点。近年本项目组在南北走向的元谋-绿汁江深大断裂北部、云南元谋县黄瓜园地区识别出了中元古代晚期的片麻状花岗岩。花岗岩锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄为1069.4±6.9Ma(MSWD=0.47,n=18)。岩石化学表现为较高的SiO_2(平均值高达72.79%)和中等Na_2O+K_2O(平均为6.62%),低TiO_2(平均0.26%)、低CaO(平均0.79%)、低MgO(平均0.52%,Mg#平均值22.13)和高Al_2O_3(平均12.84%,A/CNK平均值为1.33)含量,总体表现为亚碱性花岗岩的特征。微量元素分析显示稀土元素总量(∑REE)为132.96×10^(-6)~278.72×10^(-6),平均237.00×10^(-6),稀土配分曲线明显呈轻稀土富集、重稀土亏损的特点;δEu在0.38~0.49之间;微量元素配模式明显亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P和Ti,相对富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素和La、Zr、Hf、Y等元素。岩石地球化学特征显示本区花岗岩属于A2亚类,可能源于下地壳基性岩部分熔融,为板块碰撞后伸展构造背景下的产物。花岗岩锆石U-Pb定年和地球化学特征表明在中元古代末期,康滇地区除了发生过南北向的块体汇聚外,可能还可能发生过较大规模东西向的汇聚过程,为全球性格林威尔造山运动的组成部分。此外,该区花岗岩的时代与邻近拉拉IOCG矿床中辉钼矿的Re-0s年龄高度一致,表明拉拉铜铁矿床成矿物质的最终定位富集与中元古代晚期康滇地区微陆块东西方向汇聚后的伸展运动密切相关。

元谋-昔格达断裂晚新生代新构造意义

南北地震带南西缘的元谋-昔格达断裂新构造特征对认识区域构造地貌形变、强震分布与构造应力场之间的关系、以及其在块体运动中的活动方式和强震趋势意义重大．经开展该构造带地质、地貌、形变及活动性综合研究，表明：（1）元谋-昔格达断裂活动方式总体表现为第四纪早期的逆冲和晚期的左旋走滑兼局部挤压或张剪．（2）断裂切错的地层、地貌形变特点和探槽表明：江边以南，断层最新活动时间在距今6．92±0．70—8．68±0．94ka之间；自20．82±2．12ka以来，断层垂向活动速率约为0．096mm／a，水平滑动速率为1-2mm／a；断裂强活动复发间隔应不小于8．68±0．94ka．江边以北，断裂最新活动时间晚于12．83±1．09ka；晚更新世以来的左旋走滑速率约为1．70mm/a，垂向速率为0．04～0．10mm／a；断裂强活动复发间隔大致为1—1．2万年或更短．（3）前期成果表明断裂带自晚新生代以来主要受早期的NNE—SSW向和晚期的NNW-NWW向水平主压应力场作用，而晚期局部构造应力场表明，下雷弄-江边、化同-秧田井、一平浪-罗川-带倾滑明显，影响和调整了断裂带的晚第四纪活动特点．

四川攀枝花2008年8月31日M_S5.6地震震源深度的确定

利用四川区域数字地震台网记录,采用滑动时窗相关法识别sPn震相,测定了四川攀枝花2008年8月31日MS5.6地震的震源深度。研究结果显示,震源深度为17km,表明震源位于中上地壳。元谋—绿汁江断裂带上中强地震分布与断裂走向吻合,震源机制解以走滑为主,这些表明此断裂近乎直立。结合此次地震的震源深度,我们推测此断裂可能达到20km深。