东喜马拉雅构造结墨脱断裂晚第四纪活动地质证据的发现

墨脱断裂位于东喜马拉雅构造结南迦巴瓦峰的东侧。在遥感信息解译的基础上,结合前人的研究成果,通过详细的野外调查,获得了墨脱断裂在中国境内的空间展布、运动性质和断错晚第四纪以来地层的证据。在雅鲁藏布江大峡谷内的墨脱村和地东村开挖的探槽均揭示出墨脱断裂断错了晚第四纪地层,其中墨脱村探槽地质剖面上显示出断裂最新活动具有逆冲性质,地东村探槽剖面上表现出的最新活动则为正断性质。结合断裂沿线典型的断错地貌分析,认为墨脱断裂晚第四纪以来以左旋走滑运动为主,不同段表现出逆断或正断的倾滑分量。地东村探槽揭示断裂断错的最新地层14C年代约为(2 780±30)aBP,表明墨脱断裂全新世晚期发生过断错地表的事件。墨脱断裂的左旋走滑运动与阿萨姆构造结的向N推挤相关。

水系夹角分布特征对墨脱断裂活动性的指示意义

墨脱断裂位于南迦巴瓦构造结的东边界,区域受到印度洋季风气候影响,降雨充沛,水系非常发育。本文提取了墨脱断裂南东盘不同级别汇水盆地与雅鲁藏布江的夹角(水系夹角),根据水系夹角的分布初步研究了墨脱断裂的运动性质及断裂分段。所提取的27个水系夹角中,大多数介于90°一117°之间,小型盆地水系夹角沿断裂没有明显的变化,表明沿断裂的地形特征对盆地水系夹角的影响基本一致。但大型盆地水系夹角普遍大于中、小型盆地,且以背崩乡为界,东北段水系夹角大于西南段,表明水系形态长期受到墨脱断裂左旋走滑的影响,东北段左旋走滑速率大于西南段。面积最大的水系分布在墨脱断裂东北段,在地形和断裂共同作用下,该盆地水系夹角为117°,沿断裂位移量为25.5km。结合雅鲁藏布江断裂带已有的GPS测量数据,认为南迦巴瓦变质体以东侧墨脱断裂和西侧东久-米林断裂为边界,从拉萨块体之下折返至地表,产生的构造挤压作用使高喜马拉雅块体向西南-西方向不断推进,且运动速度由东至西逐渐减小。南迦巴瓦构造结垮塌构造及强烈的侵蚀作用使该区域出现重力损失,地壳出现均衡反弹,导致南迦巴瓦杂岩体向地表折返,其过程控制着墨脱断裂的运动方式。

墨脱断裂地貌特征及其构造意义

墨脱断裂展布于南迦巴瓦构造结的东侧,晚第四纪以来活动强烈,断裂水平运动表现为左旋走滑。为了进一步研究墨脱断裂倾向滑动特征及断裂活动性差异,文章基于DEM数据提取了4对横跨断裂矩形区域内的高程数据,计算获得沿断裂发育的31个流域盆地的面积高程积分值。研究表明,墨脱断裂两侧在同一高度出现对称的4组台地面,且从低到相邻的两级台面的高度差没有出现逐步增大的趋势,表明断裂没有表现出明显的倾向滑动;沿断裂分布的汇水盆地具有较大的面积高程积分值(0.42~0.60之间),反映出墨脱断裂所在区域目前总体表现为强烈的构造隆升;根据汇水盆地面积高程积分值的空间分布特征,区域地壳隆升强度沿墨脱断裂由南至北具有逐渐减弱的趋势,结合断裂地貌形态,认为在强隆升区面积高程积分值对断裂活动性具有一定的指示意义。

墨脱断裂带波东-西让段电性结构及其地震意义

为了研究喜马拉雅东构造结墨脱断裂带的构造格架和稳定性,首次在墨脱断裂带开展大地电磁测深观测,通过张量采集方式充分发挥实测数据的约束作用以提高结果的可靠性.位于波东、地东和西让村的三条大地电磁测深(MT)剖面结果揭示了巴登则断裂、月尔东断裂的展布形态,并且发现了F1~F8等一系列可能存在的隐伏断裂,剖面电性结构从北西到南东可分为高阻的构造混杂岩体、念青唐古拉群和拉萨地体.三条大地电磁测深剖面的电性结构模型表明巴登则和月尔东等断裂均倾向南东,向下延伸深度大于2 km;剖面南侧的F6断裂近于直立,F7断裂倾向北西且倾角较大;整体上看,向剖面中部断裂逐渐变陡,呈现为向深部汇聚的负花状构造.这可能是墨脱断裂带在波东-西让段未受区域地震明显影响以及大地震发生频次较低的主要原因.根据F6断裂与月尔东断裂的组合关系,整体看来F6断裂更有可能是墨脱断裂带的主控断裂.

地形坡度和高程变异系数在识别墨脱活动断裂带中的应用

喜马拉雅东构造结位于青藏高原东南端,是欧亚板块与印度板块碰撞、会聚的地带,其内部的南迦巴瓦峰地区是喜马拉雅山东段的最高山峰,雅鲁藏布江围绕南迦巴瓦峰形成一个"几"字形的大转弯。南迦巴瓦地区东侧的雅鲁藏布江河谷位于喜马拉雅山的南麓,属于亚热带湿润气候区,分布有茂密的热带雨林植被。该地区的阿尼桥右旋走滑断裂带是南迦巴瓦构造结的东边界断裂。利用30m分辨率的DEM数据,在Arc GIS软件平台上获得了南迦巴瓦及其周边地区的地形坡度和高程变异系数2个定量地貌参数。在地形坡度分布图上,墨脱附近的雅鲁藏布江东西两岸的山体地形为坡度>30°的陡坡,在陡地形坡度的背景下,存在NE走向、断续分布的坡度为5°～25°的缓坡条带。地形高程变异系数分布图上,墨脱附近的雅鲁藏布江两岸地形为高程变异系数>0. 9的高地形起伏区,在高地形起伏区的背景上,发育NE走向、断续分布的高程变异系数为0. 2～0. 9的缓地形起伏条带。通过野外地质地貌调查和探槽开挖,发现上述地貌参数异常条带处为活动断裂通过的位置。上述工作表明,地形坡度和高程变异系数2个地貌参数的定量分析有助于发现地形坡度大、植被覆盖严重、剥蚀强度大的地区的活动断层。

南迦巴瓦地区构造地貌及断裂活动特征

东喜马拉雅构造结系指喜马拉雅弧形山系东部弧顶部位,即位于青藏高原东南段、印度次大陆的东北和缅甸西北角地带,是欧亚板块与印度洋板块碰撞、汇聚带的东缘地区。碰撞以来,东喜马拉雅东构造结发生了强烈的地壳缩短,构造结东部的图定-提定(Tuting-Tiding)缝合带到怒江缝合带之间的察隅岛弧的宽度缩减为200 km;构造结西部地区表现为东西向的推覆构造,如主中央断裂(MCT)、主边界断裂(MBT)、雅鲁藏布江缝合带(IYS)和仁布—泽当逆冲断裂(RZT)。在印度板块与拉萨板块碰撞过程中,伴随着地壳的缩短,东喜马拉雅地区先后发育了3 个不同方向,依次向南发展的构造结,即南迦巴瓦构造结(NBS)、桑构造结(SS)和阿萨姆构造结(AS)。