川西理塘-义敦断裂措普湖段第四纪晚期滑动速率与古地震序列

理塘-义敦断裂是川滇菱形块体内部一条延伸约130 km的全新世活动的左旋走滑断裂带,是川西理塘地区地震活动的重要控震构造,目前其北段的措普湖段研究程度相对较低。将理塘-义敦断裂措普湖段作为研究对象,运用野外勘察、高精度测绘、探槽与14C测年等方法对措普湖段进行滑动速率和古地震探究。开挖的2处探槽位于冬欧山坡麓处,通过识别探槽内断裂与地层的切割关系、地层沉积特征、断层运动性质等标志;共识别出4次古地震事件:事件Ⅰ发生于BC 3382±60 a之前;事件Ⅱ发生于BC 3382±60 a~BC 1094±51 a之间;事件Ⅲ与事件Ⅳ均发生于AD 1330±44 a之后。可以推断理塘-义敦断裂措普湖段具有大概率的古地震复发间隔为2.4 ka左右,不排除有小概率复发间隔0.4±0.3 ka的可能。理塘-义敦断裂措普湖段古地震事件与大毛垭坝段和理塘段古地震事件之间存在差异,但是不同分段断裂的地震活动性在全新世以来均表现出持续增强趋势。根据测绘断错地貌和末次冰期冰碛垄推算出晚更新世以来措普湖段平均滑动速率为4.15±0.5 mm/a,与理塘-义敦断裂第四纪晚期不同分支滑动速率处于同一量级水平。文章完善了理塘-义敦断裂的构造特征全貌和古地震、滑动速率等信息,有助于更好地理解该断裂及该地区地震活动史和构造变形模式,为今后地震的中长期预测提供更多的数据,同时也有助于川藏铁路沿线相关工程的地震风险评估。

以战略视角把握理塘未来发展

正当第二批主题教育在甘孜大地推进之际,在反复研学习近平总书记来川视察重要讲话精神的同时,结合理塘实际,从战略视角出发,对理塘未来发展作了一些初步思考。

川西理塘毛垭温泉群的成因及深部地热过程

毛垭温泉目前的成因模式及深部地热过程的研究程度较低。文中以理塘毛垭温泉群和周边的冒火温泉为研究对象,对其进行水化学组分和氢、氧同位素分析。研究结果表明,毛垭温泉群和冒火温泉的水化类型均为Na-HCO_(3)型。温泉水在深循环过程中,深部水、岩、气的相互作用使得热储层中的长石发生水解,是形成Na-HCO_(3)型地热水的主要原因。氢、氧同位素的测量结果表明温泉水均起源于大气降水。毛垭温泉群与冒火温泉相比,具有更高浓度的离子组分,且表现出轻微的氧同位素漂移现象,表明毛垭温泉的循环深度更深,经历了更强烈的水-岩作用,此外,Cl^(-)的深部来源比例更高。通过SiO_(2)温标和硅焓混合模型估算得到毛垭温泉群的浅部热储温度为75~103℃,深部热储温度为235℃,冷水混合比例为87%~94%。基于深部热储温度计算得到毛垭温泉的最终循环深度接近5km。深部地热水受静水压力和水热对流作用,沿理塘断裂带向上运移,在此过程中,受构造裂隙的影响,地热水与冷水发生第1次混合,混合水的温度约为100℃。地热水循环至近地表时,与盆地内的冷水进行第2次混合,最终出露地表,形成中低温温泉群。

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带晚三叠世洋岛型岩石组合识别及其对甘孜-理塘洋盆构造演化的制约

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带位于特提斯构造域东段,为西南“三江”多岛弧盆系的重要组成部分,具有完整的沟-弧-盆体系。以理塘地区拉扎嘎山一带下坝岩组洋岛型“玄武岩+碳酸盐岩”岩石组合为研究对象,开展岩石学、地球化学和锆石U-Pb测年分析,为甘孜-理塘洋晚三叠世洋陆格局的恢复重建提供新的证据。岩石地球化学分析结果表明,样品SiO_(2)含量为42.16%~48.32%,TiO_(2)为2.81%~3.75%,稀土元素总量为164.51×10^(-6)~414.40×10^(-6),轻稀土元素较重稀土元素富集,(La/Yb)_(N)值为9.35~34.31,明显富集Rb、Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,以及Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素,玄武岩的稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与典型洋岛型玄武岩(OIB)相似。锆石U-Pb测年表明,洋岛型玄武岩形成于211 Ma。这些资料进一步表明,晚三叠世甘孜-理塘洋盆存在洋岛环境,同时,也为甘孜-理塘洋盆晚三叠世处于俯冲消减阶段的认识提供了新的证据。

基于高分辨率遥感影像的地震破裂带精细特征研究——以理塘断裂为例

同震地表破裂是地震在地表最直观的地貌表现,其几何形态和展布特征记录了丰富的断层活动信息。近年来,高分辨率遥感影像的日益丰富和摄影测量方法等的快速发展,能帮助我们快速获取研究区高分辨率地形地貌数据,以便更好地识别地震地表破裂带的精细几何结构,并测量沿线断错位移分布等信息。文中选取川西理塘断裂1890年地震的同震地表破裂为研究对象,利用WorldView遥感卫星影像立体像对和摄影测量方法生成了研究区0.5m分辨率的正射影像和1m分辨率的数字高程模型(DEM)。基于此数据解译获取了1890年地震地表破裂带的空间展布范围和精细几何结构,沿破裂带测量了90组冲沟、田埂等线性地貌标志的左旋位移,并统计了其累积概率密度分布(COPD)。结果表明,理塘断裂全新世中期以来至少经历过4次规模相当的强震事件,其中最近一次的1890年地震事件的破裂长度约为27km,同震左旋位移约为1.3m,估算震级为MW6.8~7.1,其他3次由老到新的地震事件的同震位移约为1.8m、1.9m、1.1m。研究结果充分展示出高分辨率遥感影像数据在同震地表破裂研究中的应用潜力。

川西理塘活动断裂最新同震地表破裂形成时代与震级的重新厘定

在开展理塘左旋走滑活动断裂带的同震地表破裂实测填图基础上,结合历史地震资料及地震事件测年,对该断裂带的最新同震地表破裂形成年代和震级进行了重新厘定。结果表明:理塘活动断裂带的最新同震地表破裂可分为南、北2段,其中北段最长约25km,最大左旋错动量1.8m;南段最长约41km,最大左旋错动量3.2m。综合探槽揭露的地震事件及AMS-14C测年结果和历史地震资料的分析结果,北段和南段同震地表破裂应为2次地震沿理塘断裂带不同段先、后破裂的结果,属典型的分段破裂现象。其中北段破裂极可能是历史记载的1729年地震活动的产物,而南段由1948年大地震所产生。根据震级和地表破裂长度的经验关系计算结果,前者的矩震级(MW)约为6.7,后者约为7.0。2次大地震沿同一断裂分段破裂的现象表明,该断层带尚未破裂的段可能是未来强震活动的危险地段。

四川理塘毛垭51泉水温在青藏高原东南缘中强地震前的异常特征及机理分析

采用四川理塘毛垭51泉46年的人工观测水温数据,结合区域水文地质、水文地球化学、气象等资料,分析了水温的基本动态特征、水温异常的映震特征及其在漾濞M_(S)6.4地震前的异常变化,并初步讨论了异常机理。结果表明:理塘毛垭51泉水温在不同背景温度下的震前水温上升幅度指标存在差异,2009年以来温泉变为低温温泉,水温上升异常阈值由原8℃降低为6℃。理塘毛垭51泉具有深循环特征,且处于构造交汇部位,水温异常变化能够反映地壳深度热流和构造活动信息,对青藏高原东南缘中强震具有较好的预测效能,优势预测区域为川滇交界西侧。

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带中段理塘地区混杂岩物质组成及其洋盆演化史

理塘混杂岩位于甘孜—理塘蛇绿混杂岩带中段新龙县—理塘县一带,其内部保存有完整的混杂岩系,包括蛇绿岩残片、洋岛残块、洋内弧残块、复理石建造、裂谷残片、高压变质岩等,是恢复和反演甘孜—理塘洋盆演化的理想地区。在总结前人研究的基础上,结合笔者近年来的研究成果,详细阐述了理塘混杂岩的物质组成、构造环境及形成时代,进一步约束了甘孜—理塘洋盆的时空、性质以及演化历程。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,甘孜—理塘混杂岩带内蛇绿岩年龄为(346±17)Ma、(286.2±5.1)Ma、(219.5±2.2)Ma、(216.1±2.3)Ma,洋岛年龄为(271±10)Ma、(245.1±1.5)Ma、(211.8±1.8)Ma,在侏罗纪瑞环山组粉砂岩夹层中测得碎屑锆石最新年龄为(196±3)Ma,结合大量的古生物化石鉴定结果,分析认为理塘混杂岩最早的年龄记录可追溯至中泥盆世,最晚可延至早白垩世,是甘孜—理塘洋盆中泥盆世—早白垩世连续演化的记录。综合以上研究成果,笔者还大致建立了甘孜—理塘洋盆晚古生代—中生代的演化过程模式。

青藏高原东缘理塘乱石包高速远程滑坡发育特征与形成机理

青藏高原复杂的地质构造背景，导致该区地震频发，加之该区异常的气候变化，大型乃至巨型地质灾害发育多，危害大。在遥感解译、野外地质调查、物探、槽探和地质测年资料分析的基础上，论述了乱石包滑坡的发育特征，并对其形成机理进行分析探讨。认为乱石包高速远程滑坡具有如下特征：①乱石包滑坡的滑动方向垂直于理塘－德巫断裂的北西段，乱石包滑坡顶部接近于现代雪线；②乱石包滑坡最大滑行距离达3.83km，滑坡后壁与前缘堆积区的高差约820m，滑体方量0.64×108~0.94×108m3，平均滑动速度约53.25m/s；③测年资料表明，乱石包滑坡形成1980±30aBP左右；④组成滑坡体的岩性主要为花岗岩，在长期构造活动和冷冻风化作用下，节理裂隙发育，呈碎裂岩体。分析表明，乱石包滑坡受断裂构造、地形地貌和古气候变化影响较大，形成机理复杂：①理塘－德巫断裂全新世以来活动强烈，具有强震地质背景，由该断裂活动形成的强震可能是乱石包滑坡形成的主要因素之一，在地震作用下，坡顶部地震波放大，垂直加速度大于水平加速度，岩体发生震胀和抛掷，从而形成高速远程滑动；②距今1800~2000aBP左右时，青藏高原地区的温度变化较大，该时期发生的大规模冰川活动可能是乱石包滑坡发生的主要因素之一；③地震、气候变化的组合也是引起乱石包滑坡发生的成因之一，并形成一个完整的地质灾害链：地震→雪崩→岩崩→高速碎屑流。

川西理塘断裂带的空间展布与第四纪左旋走滑活动的遥感影像标志

遥感技术具有宏观性、直观性、时效性以及不受其他外部因素制约的特点,在活动断裂的研究中具有很大的优势。文章在系统总结活动断裂的遥感影像标志的基础上,综合利用Landsat ETM、ALOS、Google earth及ASTER GDEM(ASTER全球数字高程模型)等影像资料,结合前人研究成果及关键地段的野外实地考察,对展布于青藏高原东南缘之藏东-川西高原地区的理塘左旋走滑活动断裂带进行了详细分析与研究,结果显示该断裂带整体呈不连续的北西-南东向弧形展布,全长可达400km左右。根据该断裂的几何展布对其进行分段,自北西向南东可分五段,依次为:卡贡断裂、章德断裂、毛垭坝断裂、理塘断裂及康嘎-德巫断裂。综合分析不同断裂段的影像特征、错断地貌特征及现代地震活动情况表明,整条断裂带南段的毛垭坝-理塘-德巫断裂段的影像特征最明显、最连续,活动性明显较北段显著,这一特征可能暗示青藏高原内部物质向东挤出的速率有自西向东加快的趋势。

川西甘孜-理塘缝合带阿加隆洼金矿床地质特征及成因探讨

本文基于区域地质背景和矿床地质特征,通过元素地球化学、流体包裹体地球化学及同位素地球化学研究,探讨了甘孜-理塘缝合带阿加隆洼金矿床的成矿物质和成矿流体来源,以及成矿物理化学条件。阿加隆洼金矿赋存于日则-萨马隆洼深大断裂的喜山期次级阿加隆洼剪切破碎带中,赋矿围岩是上三叠统瓦能蛇绿岩组。矿石矿物以毒砂和含砷黄铁矿为主,呈微细浸染状分布;脉石矿物有石英、碳酸盐矿物、绢云母等,矿化元素组合为Au、As、Sb、W、B、Hg。矿石和围岩稀土配分曲线一致,矿石和围岩硫化物硫铅同位素组成一致(δ34S=-13.249‰～-8.091‰,铅同位素组成靠近Zartman图解的上地壳增长曲线),表明成矿物质来自围岩。矿化期石英与方解石中仅发育单相和两相水溶液包裹体(H2O含量91.80mol%～97.63mol%),成矿流体低温(Th=120～215℃)、低盐度(0.18%～6.16%NaCleqv)、低CO2含量(2.015mol%～7.297mol%),包裹体捕获压力小(2.21～19.62bar),成矿流体具弱还原性(还原参数为0.087～0.230),氢同位素组成(δD)为-124.243‰～-114.968‰,氧同位素组成(δ18O水)为-0.36‰～1.91‰,变化范围窄,这些不仅指示成矿流体为浅部循环后的大气降水,还反映了成矿时的物理化学条件。矿石矿物组合、流体包裹体均一温度与成分以及矿石的元素与同位素特征都显示阿加隆洼矿床为一类卡林型金矿,成矿时代可能为新生代。

2016年9月23日四川理塘M4.9和M5.1地震发震构造分析

2016年9月23日,在四川西部理塘县相继发生M4.9和M5.1地震,震中位于青藏高原东缘川滇块体西北部金沙江断裂带与理塘断裂带所夹持的区域。文中基于四川区域地震台网提供的震相报告和波形资料,采用多阶段定位方法,对理塘M4.9和M5.1主震及余震序列进行了重新定位。同时,利用CAP波形反演方法,获得了这2个主震的震源机制解、震源矩心深度与矩震级。根据重定位后的余震空间分布形态、M4.9和M5.1主震的震源机制解,结合等震线形态及震中附近主要构造的展布,分析认为,近EW走向、倾向N的哈嘎拉断裂带为理塘M4.9和M5.1地震的发震构造,与该断裂带走向和倾向一致的节面Ⅰ为同震断层面,断面倾角44°。理塘M4.9和M5.1地震可能是在西侧羌塘块体物质持续E向挤入作用下、位于理塘—巴塘地区上地壳内的近EW向哈嘎拉断裂张性运动所致。

理塘断裂带沙湾段的晚第四纪活动性

理塘断裂带沙湾段展布于四川西南部的木里河流域,处于理塘断裂带的南东尾端,为左旋走滑运动性质。文章在航空照片判译的基础上,通过野外研究发现,该断裂段的断错地貌现象主要集中分布在绒龙沟-沙湾的木里河东岸坡麓地带,表现为断层陡坎、断塞塘、断错冲沟、河流阶地及洪积扇等。由5个地点的断裂位错值和位错开始的年代学(TL和14C)测试结果,估计的该断裂段晚更新世以来的平均水平滑动速率为2.1±0.3mm/a。在该断裂上开挖的3个探槽资料表明,该断裂段存在史前强震的地质记录,最晚一次强震的发生时间介于1310±90～950±30aB.P.之间,强震所导致的垂直位错量约0.5m,同震水平位错1.30～1.45m左右。根据同震位错量及断裂长度估计的地震震级为7.0级左右。

甘孜—理塘结合带锰结核的发现及其地质意义

在甘孜—理塘结合带内理塘县中木拉乡附近发现锰结核。通过地质填图和综合研究,该锰结核产于结合带内瓦能蛇绿混杂岩组中的黑色粉砂质板岩中。其沉积层序为玄武岩→硅质岩→含锰结核粉砂质板岩。锰结核主量元素具有高Mn、低Fe、Si、Ca的特点,其中Mn含量为42.19%,高出大洋锰结核平均值1.83倍,Mn/Fe值较高,达8.1。锰结核中除Cr高于大洋锰结核平均值2～7倍外,多数微量元素低于大洋锰结核平均值。稀土元素具有较明显的Ce正异常,稀土总量、轻重稀土分异程度、Eu异常特征与混杂岩中的砂岩、硅质岩近似,而与玄武岩差别较大。该锰结核产出于大陆边缘构造环境,火山活动微弱,代表甘孜—理塘洋扩张到最大程度时的沉积。其时甘孜—理塘洋规模仍是有限的。

滇西北甘孜-理塘构造带放射虫地层、硅质岩地球化学及其构造古地理意义

滇西北香格里拉地区上三叠统哈工组由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,并发育大量的沉积混杂岩块。硅质混杂岩块中含有大量的放射虫及竹节石生物化石。放射虫自中泥盆世到中三叠世均有分布,竹节石时代为中泥盆世。不同时代的硅质岩均为生物成因硅质岩,其Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)比值介于0.58～0.96之间。北美页岩标准化的稀土模式比较平坦,具弱的Ce负异常或明显的正异常,Eu异常不明显,总体表现为大陆边缘型硅质岩的特征。生物组合和地球化学特征说明甘孜-理塘盆地自早泥盆世裂开。根据硅质岩和硅质泥岩的稀土元素特征,该盆地演化经历了中泥盆世至早石炭世早期缓慢扩张的构造活动期和早石炭世晚期至早三叠世的快速扩张期,以及中三叠世晚期的向西俯冲阶段。晚三叠世,甚至侏罗纪,该盆地仍然发育有深水沉积环境。

四川甘孜-理塘金成矿带成矿时代与构造活动的裂变径迹研究

通过对甘孜-理塘金矿带内6个金矿区的11个磷灰石和锆石的裂变径迹数据分析,并对磷灰石数据进行热历史模拟,分析讨论了甘孜-理塘金矿带的成矿时代、构造热历史和构造事件。锆石裂变径迹结果显示金成矿时代主要为82～140Ma,属早白垩世成矿,并由南往北成矿时代具有变小的趋势,其中南段为124～140Ma,中段107Ma,北段约82Ma。磷灰石年龄亦具有同样趋势,矿石年龄为14～27Ma,围岩为88～95Ma。金矿带自燕山期以来,主要经历3个演化阶段,200～140Ma处于退火带中,为缓慢降温期,140～30Ma为相对平缓降温阶段,30Ma以来为快速降温期。从南到北降温速率依次加快,从锆石封闭温度250℃降至磷灰石封闭温度100℃的平均速率分别为1.46℃/Ma、1.67℃/Ma和2.21℃/Ma,对应的隆升速率为48.7m/Ma、55.7m/Ma和73.7m/Ma;从100℃降至地表温度的速率为3.15℃/Ma、5℃/Ma和6.07℃/Ma,对应的隆升速率为104.9m/Ma、166.7m/Ma和202.4m/Ma。甘孜-理塘带的大规模陆内隆升主要在3Ma内,平均20℃/Ma,667m/Ma,属于快速隆升,隆升量约2km。

川西甘孜-理塘结合带嘎拉金矿床同位素特征及成矿作用研究

嘎拉金矿床位于甘孜-理塘结合带北段,矿区内韧性剪切变形特征明显,主要赋矿地层为上三叠统曲嘎寺组蛇绿混杂岩,控矿构造以北西向断裂为主。论文对与成矿有关的热液石英及其中的流体包裹体、各类硫化物进行了H-O-C-S-Pb同位素分析,测试显示石英δ18OQ的值介于15.60‰～18.38‰之间,流体的δ18OH2O值介于8.24‰～9.89‰,而δDH2O值为-121.342‰～-126.368‰;流体包裹体中CO2的δ13C值介于-11.3‰～-2.1‰之间;各类矿石硫化物δ34S值介于-9.2‰～-4.9‰,峰值集中在-7‰～-5‰;铅同位素显示铀铅富集的特征。同位素研究表明成矿热液来源于变质水,并有大气降水的参与;金等成矿物质主要来自于围岩地层。年代学数据表明嘎拉金矿床形成于燕山晚期,是在义敦岛弧碰撞造山过程中由挤压作用体制转变为伸展作用体制的构造背景下形成的造山型金矿床。

青藏高原东坡理塘地区近地层湍流通量与微气象特征研究

简要介绍青藏高原东坡理塘大气综合观测站长期观测试验,并利用2006年1、7月资料分别代表该站冬季和夏季,初步分析和比较该地区冬、夏季近地层微气象特征和湍流通量输送情况,得到了以下结论:(1)风、温、湿均表现出明显的日变化特征。冬季风速值平均大于夏季,风速极大值均出现在下午;冬季温度梯度早晚大,白天小,而夏季均较小;湿度梯度早晚大于白天。(2)中性条件下风速廓线对数关系表现为一条直线而非中性条件下略偏离对数关系,晚上均有逆温现象出现,在一定高度能观测到较弱的逆湿现象。(3)冬季以感热为主,潜热值较小,夏季以潜热为主,但感热也较大,且冬季通量值要远小于夏季;冬季动量通量平均大于夏季,二氧化碳通量远小于夏季;浅层(地面以下2和5cm)土壤热通量也具有明显的日变化特征,白天从土壤吸收热量,夜间则放出热量。(4)地面热源强度具有显著的日变化特征:白天为强热源,夜间冷热源特征不明显。冬季和夏季全天平均表现为热源,但夏季强度远大于冬季,平均达到134W/m2左右,冬季仅约35.3W/m2。

川西理塘断裂带奔戈-村戈段古地震事件及其非均匀性活动特征

在对青藏高原东南缘地区的理塘左旋走滑活动断裂带野外调查研究中,在其奔戈-村戈段开挖了两个探槽LT1301和SLT1204。在对两个探槽上所揭示出的古地震事件进行详细划分的基础上,结合所获得的10个OSL年代样品和13个14C年代样品的测试年龄,对理塘断裂带北段的古地震事件发生时代进行了厘定。结果表明2个探槽共揭示出至少4次古地震事件,其中小规模的探槽LT1301仅揭示出1次古地震,可能为发生于公元1729年的历史地震,或是可能发生于距现在950a^1.0ka之间的一次大地震,由于关键部位年代数据不足,上述两种可能性尚无法明确。较大的探槽SLT1204揭示出包含有探槽LT1301中古地震事件在内的古地震4次,最早的古地震事件I发生于9.9ka之前,而事件II、III和IV则发生在公元1729年~4.8kaBP之间,复发间隔为约1.6ka。川西理塘断裂带北段的古地震研究结果表明,该断裂的大地震复发具有非线性特征,不符合特征地震模式,其中全新世晚期的大地震活动频率明显增大,表明它正处于丛集活动阶段。

青藏高原东坡理塘地区近地层湍流特征研究

利用中国气象局成都高原气象研究所在青藏高原东坡理塘地区建立的大气综合观测站观测资料,以2006年1月和7月涡旋相关资料分别代表冬季和夏季,分析和比较了该地区近地层包括风速、风向、大气稳定度在内的平均场特征,以及湍流强度、无量纲化风脉动方差相似性和地表通量变化特征。结果表明,1月和7月稳定度基本集中在±0.5和±0.25之间;湍流在<2 m.s-1的风速环境中发展最为旺盛,随着风速的增大湍流强度减小迅速;无量纲化三维风脉动方差符合Monin-Obukhov相似理论的"1/3"定律,其最佳通用相似函数在稳定和不稳定条件下都可以拟合得到;地表通量均表现出明显的日变化特征,1月以感热为主,潜热很小;7月以潜热为主,感热较小。