淺談雅魯藏布江流域地震分布特征及區域穩定性

郭紀盛

（湖北震泰建設工程質量檢測有限責任公司，湖北 武漢 430000）

雅魯藏布江源于中國西藏阿里地區，自西向東橫貫西藏南部，于墨脫以北切穿喜馬拉雅山，轉而南流，形成雅魯藏布大峽谷，流經米林后，于巴昔卡出境，在中國境內全長2 070 km，流域面積241 000 km2。它是世界海拔最高的大河，平均海拔約4 000 m以上，也是中國坡降最陡的大河。河流流經區域地質背景復雜，地層巖性復雜，第四系河床覆蓋層深厚，斷裂構造發育，地震活動十分強烈，區域構造穩定性差。尤其是近EW向的雅魯藏布江深大斷裂帶總體沿江展布，NE向和近SN向的斷裂構造較發育，其展布位置、規模、性狀及新活動性，對水利、鐵路、橋梁等工程規劃具有很大的影響。

地震作為最常見的新構造運動表現形式，其信息對于理解現代地殼構造運動機制、評價地殼穩定性具有顯而易見的重要性。本文依據1970—2016-09之間雅魯藏布江流域附近的所有地震記錄資料（主要源自美國國家地質調查局和中國地震臺網），對雅魯藏布江流域地震震級及空間分布規律、發育特征進行分析，并結合雅魯藏布江流域地質構造分析探討地震活動與活動構造、構造塊體以及新生代斷陷構造之間的聯系，并進行初步構造穩定性綜合評價，為雅魯藏布江流域各種工程開發建設和合理規劃提供基礎資料。

1 雅魯藏布江流域地貌

宏觀上西藏地貌可以劃分為喜馬拉雅高山區、藏南山原湖盆谷地區、藏北高原湖盆區和藏東高山峽谷區。研究區北有岡底斯、念青唐古拉山，南有喜馬拉雅山，大部分地區位于藏南山原湖盆谷地區，屬于雅魯藏布江中下游，地勢西高東低，雅魯藏布江谷地寬窄相間，一束一放，猶如串珠。

雅魯藏布江中上游河段呈寬窄相間的串珠狀。在寬谷段，谷底寬達2～8 km，河床水面寬100～200 m，有河漫灘，也有高出水面10～120 m的階地。水流平緩，河道平均坡降1‰以下。寬谷中江面和心灘相間，構成特有的辮狀水系。在峽谷段，河谷呈“V”形，兩岸山體陡峻，谷底寬50～100 m，水流湍急。兩岸陡壁懸崖，中間流急浪高，水勢奔騰咆哮，谷坡以崩塌為主的物質移動十分強烈。桑日縣的加查峽谷，長42 km，寬只有30～40 m，落差竟達300 m。峽谷中蘊藏著豐富的水力資源。雅魯藏布江中游流域集中了雅魯藏布江的幾條主要支流，比如拉喀藏布、年楚河、拉薩河、尼洋河等。這些巨大的支流不但提供了豐富的水量，而且提供了寬廣的平原，比如拉喀藏布下游河谷平原、日喀則平原、拉薩河谷平原、尼洋河林芝河谷平原等。這些河谷平原海拔都在4 100 m以下，一般寬2～3 km，最寬可達6～7 km，沿河長可達10 km。

從林芝地區的派鄉到巴昔卡附近為下游段，河長496 km，集水面積49 959 km2。河流從米林縣黑龍附近開始逐漸折向東北流，經派鄉轉為北東流向至帕隆藏布匯入后，驟然急轉南流進入連續高山峽谷段，經巴昔卡流入印度。在大拐彎頂部兩側，有海拔7 151 m和7 756 m的加拉白壘峰和南迦巴瓦峰。從南迦巴瓦峰到雅魯藏布江水面垂直高差7 100 m，可稱為世界上切割最深的峽谷段。從峰頂的冰川和永久積雪帶到谷地的熱帶，構成了垂直地帶。

2 地震叢狀分布規律

1970年以來，雅魯藏布江流域地區（雅魯藏布江主流南北部各200 km，仲巴縣以西至墨脫縣以東約1 200 km的范圍，北緯28.5～30.5°，東經84～96°之間）地區累計發生3.3級以上地震近700次。

如圖1所示，其中4.5級以上326次，5.5級以上19次，如圖2所示，對雅魯藏布江流域地殼穩定具有重要影響的地震包括2004-07-12、2005-04-08發生于雅魯藏布江上游仲巴縣西北的6.3級和6.2級2次地震（中國地震臺網數據分別記錄為6.9級和6.7級），1980年、1992年、1993年分別發生在雅魯藏布江中游南木林縣西北、昂仁縣、尼木縣附近的2次6.2級和1次6.1級地震（中國地震臺網記錄為2次6.8級和1次6.7級地震）。

圖1 1970年以來雅魯藏布江流域附近3.3級以上地震分布

圖2 1970年以來雅魯藏布江流域附近5.5級以上地震分布

地震震中分布的空間位置、活動頻次等基本信息直接反映了相應地區的構造塊體活動性及活動強度。從3.3級地震的震中分布來看，地震的發生具有叢生狀分布特征。盡管喜馬拉雅造山帶是現今全球最強烈的活動造山地區，但是地震資料顯示的地殼活動并不是彌散分布的，而是具有明顯的叢生性。這種特征可能反映的是雅魯藏布江地區的構造變形是一定尺度上的塊體性，在區域性的構造作用下，變形通過這些一定空間尺度的塊體邊界進行釋放，而塊體內部則具有一定的相對穩定性。對于雅魯藏布江梯級水電建設具有影響的主要包括以下4個地震頻發區域，如圖3所示，由上游至下游依次為仲巴縣地震頻發區、謝通門縣地震頻發區、尼木縣地震頻發區、林芝縣—墨脫縣地震頻發區。仲巴縣地震頻發區、謝通門縣地震頻發區的地震分布相對集中，并且與雅魯藏布江干流的直線距離在40～80 km范圍內；尼木縣地震頻發區與林芝縣—墨脫縣地震頻發區的地震分布相對分散。

林芝縣—墨脫縣地震頻發區是上述發震頻率最高的地區，每年平均3次以上4級地震，主要分布于派鎮—墨脫縣之間。在構造上該區處于印度板塊與亞歐板塊碰撞擠壓作用最強烈位置——東喜馬拉雅構造結，因此，地震作為地殼應力集中到一定程度的釋放，明顯與構造環境相關。從該區的地震分布來看，在雅魯藏布江南北構造單元均有廣泛分布，北側岡底斯構造單元相對南側特提斯喜馬拉雅構造帶明顯具有叢生狀分布特點，北側的震中分布主要集中在嘉黎斷裂帶附近，南側彌散分布，說明東喜馬拉雅構造結的活動性很強，且相對復雜。野外考察在林芝縣—派鄉一段，多處發育北東向活動斷層現象，與局部的河谷走向吻合。高原區地震以淺源地震占絕大多數，其深度主要集中在15～35 km以上的范圍，處于上地殼；強震震源優勢深度為22 km，可能受上地殼底部低速高導層控制，因此，具有較強的破壞性。

圖3 沿雅魯藏布江流域南北各200 km范圍內3.3級以上地震頻次分布圖

3 地震活動與構造

地震的分布與活動構造，特別是第四紀以來的構造之間存在極大的關聯性。地震的叢生狀分布一般與活動斷裂、新生代裂陷盆地共生，如圖4所示。仲巴縣地震頻發區的震中分布大致呈近南北向展布，在雅魯藏布江主干水系北側延伸，遙感影像顯示斷裂及其向匹配的谷地地貌并未切穿雅魯藏布江；謝通門縣地震頻發區的地震分布呈近南北向，展布于裂谷區，在遙感影像上的解譯出屬于裂谷系統的NNE向活動斷裂構造，1970年以來的地震記錄顯示該區發生5次6級以上地震，平均發震頻率大于1次/10年，與該地震分布相匹配的裂谷地貌也近NNE向穿越了雅魯藏布江，對雅魯藏布江流域的地質穩定性可能構成較大的潛在威脅性；尼木縣地震頻發區也具有類似的特征，NNE向活動斷裂與裂谷系統共生[8]，并且存在發育5.5級以上地震記錄，對雅魯藏布江流域構造穩定性同樣存在較大的影響；錯那—曲松—桑日近南北向裂谷系也具有類似特征，地震記錄與NS向裂谷構造地貌系統共生。

圖4 1970年以來的雅魯藏布江流域地區3.3級以上地震分布與南北向裂谷分布圖

圖5 青藏高原南部不同構造單元3.3級以上地震分布對比

4 地震分布與地質構造單元關聯

地震分布規律與地質構造單元劃分并不是簡單的應對關系。從地震分布范圍來看，北側岡底斯構造帶集中了最大數目的地震，如圖5所示，南側特提斯喜馬拉雅構造帶明顯減少，而高喜馬拉雅帶又有增加，不同構造帶地震分布數目的客觀事實表明，在現代地殼活動性方面，北側岡底斯構造帶顯著較強于南側特提斯喜馬拉雅構造帶。而在雅魯藏布江縫合帶內，即雅魯藏布江主干河流流經區域也表現為構造活動性相對較差的狀態。

5 地質穩定性評價

綜合上述地震分布特征與新生代構造地貌以及構造單元對比，對雅魯藏布江流域地殼穩定進行以下4個方面的認識：①雅魯藏布江流域的構造活動性十分強烈，活動構造發育明顯，地震發震頻率高。②岡底斯構造總體具有最強的構造活動性，集中了大量的現代地震記錄；雅魯藏布江主干地帶的活動性可能相對較弱，地震記錄較少；南側特提斯喜馬拉雅構造帶也具有強烈的構造活動性，但是相對岡底斯構造帶而言較弱。③地殼的活動性主要集中在NS或近NS向的裂谷構造帶，往往同時具有與地貌相匹配的活動斷裂構造。④東喜馬拉雅構造結是西藏地區最為強烈活動的地區，該區存在大型活動斷裂（嘉黎斷裂），同時是多個不同方向的活動斷裂交匯的地區（NE向、NW向等）。