昭覺盆地新構造運動特征及意義

賀飛，張芹貴，陳敏，張君，江永富

昭覺盆地新構造運動特征及意義

賀飛，張芹貴，陳敏，張君，江永富

（四川省地質礦產勘查開發局二零七地質隊，四川 樂山 614000）

通過對昭覺斷陷盆地邊界活動斷層、階地發育階次、夷平面發育特征調查分析；對盆內記錄地震的發育特征統計研究。獲得認識：①昭覺斷陷盆地存在新構造運動，邊界斷層現今表現為弱逆錯斷和地熱；②盆內至少經歷了四次構造抬升作用，中更新世構造抬升幅度最大、頻次最高；③盆內構造應力分布特征與區域構造應力分布一致，均為北西向強于南東向；④區內新構造運動主要表現為構造抬升、掀斜，左旋走滑；⑤昭覺縣需加強邊界斷裂附近地震監測。

活動斷層；新構造運動；昭覺斷陷盆地；構造抬升；構造應力

1 區域地質構造背景

大涼山次級地塊位于青藏高原東南緣，川滇塊體、巴顏喀拉塊體與滇東地塊的接合部位。受青藏高原東南緣多時期、多旋回構造變形的影響，大涼山地區構造變形復雜，構造形態多樣，區內發育眾多NNW向的斷裂帶，大涼山斷裂帶便是其中之一。昭覺斷陷盆地是位于大涼山斷裂帶東側熱克斷裂（屬普雄斷裂次級斷裂）與木佛山斷裂（屬布拖斷裂次級斷裂）之間的一個斷陷盆地，其形成大致經過了兩個階段，印支期-燕山期以構造抬升為主，這一時期，盆地雛形基本形成；進入新生代以來，受青藏高原南下逆沖擠壓作用，鮮水河-小江斷裂受NWW向構造應力擠壓作用被“裁彎取直”，形成大涼山斷裂帶[1]，次級斷裂在南東向的構造應力作用下產生差異性升降，昭覺斷陷盆地完全成型。區內主要沉積志留系-第四系地層，其中，第四系和侏羅系地層分布于盆內廣大地區，志留系至三疊系地層則處于盆緣。

圖1 區域構造簡圖

2 新構造運動研究

2.1 邊界斷層活動性研究

昭覺盆地內發育斷層十余條（圖1、圖2、圖3），其中，具有較大影響的斷層主要有木佛山斷層和熱克斷層，該兩條斷層作為盆地的邊界斷層控制著盆地的形成和演化。

圖2 木佛山斷層上盤沖積物堆積

圖3 竹核溫泉

1）木佛山斷層（F1）

位于昭覺縣城北西側木佛山，屬布拖斷裂次級斷裂，是昭覺斷陷盆地西邊界斷層。斷層發育于峨眉山玄武巖組地層，總體呈近南北向展布，略微彎曲呈“S”型。北段東傾，南段西傾，傾角32°~85°。斷層兩側巖石較破碎，發育破劈理，多處有泉水出露，兩側巖層產狀變化大，常發育揉皺現象，偶見斷層角礫、斷層三角面，破碎帶寬約5~50m，半固結-弱固結，屬逆斷層。在高出昭覺河700余米的木佛山斷層上盤至今仍然可見第四系河流沖積物，說明斷層自早更新世以來一直處于活動狀態，并且以構造抬升為主，抬升發生在當地水系形成之后。為了進一步探究斷層現今活動性，在木佛山斷層上盤開挖探槽揭露一條更新世以來的斷層，斷層面產狀為243°∠34°，測年表明斷層形成年代為中更新世，這表明木佛山斷層并非晚更新世以來的活動斷層。

2）熱克斷層（F2）

位于昭覺縣東側，為大涼山斷裂帶中段普雄河斷裂昭覺段，區內長約25.2km，為昭覺斷陷盆地東邊界斷層。斷層整體向東傾，傾角大于61°，屬高角度逆斷層。區域物探資料顯示沿熱克斷層有明顯的航磁線性異常、串珠狀異常，屬深大斷層，且具多期活動特點。[2,3,4]斷層附近的竹核鄉有溫泉出露，在長15km范圍內的斷層沿線曾有4個地震點，震級3.5~4.3，反映該斷層可能一直處于活動狀態。據高偉等[15]研究表明該斷層自更新世以來表現為強烈的左旋走滑特征，竹核盆地便是其次級斷裂熱克斷層和竹核斷層共同控制形成的走滑盆地。周榮軍[16]、陳桂華[7]等根據斷層錯斷位移量進一步計算推測普雄斷裂晚更新世以來水平滑動速率為3.1~4.3mm/a。

2.2 河流階地研究

河流階地作為河流演化產物，對于研究構造抬升和基準面變化具有不可忽視的意義。[8,9,10]區內共發育有4級河流階地（圖4），I級階地為堆積階地，II、III、IV級階地為基底階地。

圖4 昭覺盆地階地示意圖

注：I、II、III、IV分別為I級、II級、III級、IV級階地；a、b、c、d分別表示I級階地、II級階地、III級階地、IV級階地綜合柱狀簡圖

I級階地主要發育于昭覺河及其支流兩側，一般高出現代河床1~3m，具有明顯的二元結構，主要由沖洪積物堆積形成，礫石以次圓狀為主。

II級階地形成于晚更新世，廣泛分布于昭覺河北西岸，一般高出現代河床10~15m，與I級階地形成3~7m高度陡坎，由黏土和磨圓中等的礫石組成，中等膠結，基座為沙溪廟組粉砂質黏土巖。該階地是昭覺縣主要建筑承載地基。

Ⅲ級階地形成于中更新世，分布于昭覺河北西岸，高出河床20~50m，與II級階地形成4~10m高度的陡坎，由黏土和次棱角-次圓狀礫石、漂礫組成，中等膠結。基座為沙溪廟組粉砂質黏土巖。

IV級階地零星分布，形成于中更新世，為基底階地。一般高出河床30~50m，分布于Ⅲ級階地之上，與之形成7~15m左右高度陡坎。主要由黏土和次棱角-次圓狀礫石組成。基座為沙溪廟組粉砂質黏土巖。

階地的發育表明，自更新世以來，昭覺盆地至少經歷了四次構造抬升作用，并且在中更新世經歷了兩次。

圖5 夷平面發育示意圖

2.3 夷平面研究

夷平面的形成標志著構造運動由相對穩定階段過渡為升降運動劇烈階段[11,12]。川西南的古夷平面于上新世末和早更新世初抬升并發生解體[13]，現存夷平面為第四紀以來形成。區內可劃分三級夷平面，反映了從第四紀以來經歷了三次間歇抬升夷平面。第一級分布在盆地西緣木佛山一帶，海拔高程3 400~3 600m；第二級在盆地內分布較普遍，體現為同一級夷平面北西方向抬升高度高于南東方向的特征，海拔高程 2 600~2 700m；第三級在盆地中部的河谷一帶，同樣也體現出同一級夷平面北西方向抬升高度高于南東方向，海拔高程2 000~2 300m。夷平面分布范圍和同一級夷平面海拔高度的差異特征表明，第四紀以來北西方向的抬升作用強于南東方向，這與前人[14,15,16]研究得出大涼山次級地塊最大主應力優勢方向為NW-NNW向是一致的。

2.4 地震活動及溫泉

作為應力釋放的一種表現，地震活動與新構造運動密切相關[11,12]，通過地震發生有無和地震發生時間是確定目標區內是否具有新構造運動特征的有效手段。根據已有地質資料[17]顯示1972年至今，昭覺縣無5級以上地震發生，3.0~4.8級地震達13次，其中，南部發育8次之多（見統計表），這些說明研究區新構造活動頻繁，且南部尤為活躍，從地震分布來看沿主斷裂分布的特征明顯（圖6）。在竹核鄉一帶有溫泉出露，水溫50°左右，屬高溫熱泉。溫泉發育于熱克斷層附近，體現出受斷層控制的特征，這說明全新世以來斷層依然處于活動狀態。

圖6 昭覺縣南部歷史地震分布圖

測區1972~2015年3級以上地震統計表

日期緯度/經度深度(km)震級（MS） 1988.08.1327.89/102.75°113.0 1990.06.1127.89/102.95°113.5 1992.09.0227.96/102.95°124.3 1993.11.0328.01/102.99°23.0 1995.06.0327.93/102.94°144.0 2013.08.3127.88/102.85°123.0 2013.10.1427.97/102.79°194.3 2013.10.1527.97/102.78°153.6

3 昭覺新構造運動特征分析及啟示

昭覺斷陷盆地新構造運動既表現出受同一構造應力場驅動的特征，也體現出應力場分布不均勻帶來的差異。同一性體現在地殼間歇性抬升、夷平等方面，階地和夷平面便是表現之一。差異性在斷裂、階地、夷平面、地震及地熱方面都有體現。階地和夷平面的分布特征體現出北西方向抬升作用強于南東向，這與區域構造應力場方向吻合；昭覺斷陷盆地的最終形成是斷層差異升降的結果，同樣也體現出構造應力分布不均勻的特點；木佛山附近地層出現倒轉，傾角40°~60°之間，向盆內延伸地層關系逐漸正常，傾向南東，傾角3°~15°，體現出構造應力由北西向南東減弱的趨勢。地層發育特征和斷層空間特征說明區內新構造運動具有掀斜的特點。由熱克斷層和竹核斷層共同作用形成的竹核走滑盆地顯示出了熱克斷層走滑運動的性質。

無論是邊界斷層特征，還是地震發育特征都表明：昭覺斷陷盆地自新生代開始就一直處于活動狀態，這種活動狀態既有有利的一面，比如，帶來了溫泉資源，但是也有不利的一面，地震的活動性對昭覺縣的新城規劃帶來了新挑戰。從目前地震發生位置來看規劃區內尚屬于強震空白區，但是盆地東邊界斷裂熱克斷裂為活動斷裂，具備發生地震的構造背景，因此，加強邊界斷層的監測非常有必要。

4 結論

1）昭覺斷陷盆地邊界斷層自新生代以來一直處于活動狀態，現今表現為弱逆錯斷和地熱。

2）階地發育表明盆內至少經歷了四次構造抬升作用，中更新世構造抬升幅度最大、頻次最高。

3）階地和夷平面均表現出北西向抬升強于南東向，這一特征說明北西向構造應力強于南東向，與區域構造應力分布一致。

4）區內新構造運動主要表現為構造抬升、掀斜，左旋走滑。

5）活動斷層的發育既帶來了豐富的地熱資源，也造成了地震的頻發，昭覺縣西邊界斷裂熱克斷裂為活動斷裂，具備發生地震的構造條件，因此，加強邊界斷裂的地震監測對于新城建設是必要的。

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Characteristics and Significance of Neotectonic Movement in the Zhaojue Basin

HE Fei ZHANG Qin-gui CHEN Min ZHANG Jun JIANG Yong-fu

(No. 207 Geological Team, BGEEMRSP, Leshan, Sichuan 614000)

A study of boundary active fault, terrace development order, and planation surface development characteristics of the Zhaojue Rift Basin indicates that there is neotectonic movement in the Rift Basin with the boundary active fault as weak reverse fault and geothermal activity. The basin underwent at least four times of tectonic uplift with the largest amplitude and the highest frequency during the Middle Pleistocene. The tectonic stress distribution in the basin is consistent with the regional tectonic stress distribution. The neotectonic movement in the area is characterized by tectonic uplift, tilting and sinistral strike-slip. Zhaojue County needs to strengthen seismic monitoring near boundary faults.

Zhaojue Rift Basin active fault; neotectonic movement; tectonic uplift; tectonic stress

2019-09-25

賀飛（1989-），男，四川樂山人，工程師，研究方向地質調查與礦產勘查

P546

A

1006-0995（2020）04-0540-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2020.04.003