藏南格仁错地区孜桂错断裂的第四纪活动及其构造意义

藏南格仁错地区孜桂错断裂的第四纪活动及其构造意义 3 藏南格仁错地区孜桂错断裂的第四纪活动 及其构造意义 1211 何顺东丁 吴根耀林M. H. Taylor (1 . 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈构造演化开放研究实验室 北京 100029 ; )2 . 加洲大学落山矶分校地球与行星科学系 Los Angeles CA 90095 摘 要 因印度板块与欧亚板块碰撞 ,第四纪时青藏高原的拉萨地体内部出现一系列南 北向的正断层 ,拉萨地体的北边界出现一系列近东西向的走滑断层 。孜桂错活动断裂就是这 些走滑断层中具有典型意义的一条 ,其活动表现为右行走滑 ,断裂切过河流 、冲积扇 、废弃的 湖岸等 , 断裂的水平位移从 10 m 到 375 m 不等 。它转换连接朋曲 —申扎正断层和喀喇昆仑 —嘉黎剪切带 ;同时 ,孜桂错断裂本身也是喀喇昆仑 —嘉黎剪切带的重要组成部分 。它的活 动反映拉萨地体内部的东西向伸展以及羌塘地体相对拉萨地体的向东运动 。 关键词 青藏高原 孜桂错断裂 活动断裂 因印度和欧亚板块的碰撞 ,青藏高原地壳增厚 ,导致重力均衡异常 。为调节这种异 ( 常 ,在高原内部出现东西向伸展构造和块体的整体构造逸脱 Tapponnier et al . , 1981 ; Al2 ) lege et al . , 1984 ; Mercier et al . , 1987 ; Dewey et al . , 1989。东西向伸展表现在青藏高原 的次级地块内出现南北走向的正断层 、地堑等 ,这些次级地块之间也有相对运动 。在拉萨 ( 地体内部有一系列南北走向的正断层 ,同时羌塘地体相对拉萨地体向东运动 Tapponnier ) et al . , 1981 ;Armijio et al . , 1986 ,1989 ; Peltzer and Tapponnier , 1988 ,两者相对运动的剪切 带为喀喇昆仑 —嘉黎剪切带 。这个剪切带由一系列雁列状分布的次一级活动断层组成 (Molnar and Tapponnier , 1978 ; Tapponnier et al . , 1981 ; Molnar and Chen , 1983 ; Rothery and ) Drury , 1984 ;Mercier et al . , 1987 ; Armijio et al . , 1986 , 1989 ; Peltzer and Tapponnier , 1988。 藏南格仁错地区的孜桂错断层是组成拉萨地体和羌塘地体相对运动剪切带的重要部分 , 在第四纪有强烈的活动 。它一方面转换连接拉萨地体内部南北走向的朋曲 —申扎正断层 和北部的喀喇昆仑 —嘉黎剪切带 ,反映拉萨地体内部的东西向伸展 ;同时作为喀喇昆仑 — 嘉黎剪切带的一部分 ,协调羌塘地体相对拉萨地体向东运动 。 地质构造背景 1 孜桂错断层位于拉萨地体内 ,班公湖 —怒江缝合带的南侧 ,呈北西 —南东走向 。其北 端接近尼玛县城 ,消失于班公湖 —怒江缝合带中 ,其南端延入格仁错 ,与北西 —南东走向 3 ( ) 国家重大基础研究项目 编号 :199800400资助 。 何顺东 ,男 ,1975 年 10 生 ,博士研究生 ,构造地质专业 。 2000 - 07 - 31 收稿 ,2001 - 03 - 27 第二次改回 。 ( ) 的格仁错右行走滑断裂相连 ,然后与南北向朋曲 —申扎正断层相连 图 1。孜桂错断层 沿一个山谷方向延伸 ,断层切过山谷中第四纪沉积物 、河流 、湖泊 ,延入孜桂错 。断层由许 多次级断层羽状排列组成 ,总体走向为 285,?延长约 50 km 。 ()图 1 青藏高原新生代裂谷系和走滑断裂系 据 Armijio et al . , 1986 修改 1 . 新生代地堑 ;2 . 大型逆冲断层 ;3 . 大型走滑断裂 ;4 . 推测断层 ;5 . 湖泊 F. 阿尔金断裂 ; F. 昆仑断裂 ; F. 喀喇昆仑断裂 ; F. 朋曲 —申扎正断层 ; F. 崩错断层 ; F. 嘉黎断裂 ; 1 2 3 4 5 6 F. 班公错 —怒江断裂 ; F. 主边界断裂 ; ?. 羌塘地体 ; ?. 拉萨地体 7 8 Fig. 1 Cenozoic rift system and strike2slip fault systems in the Tibet plateau 2 孜桂错断裂的第四纪活动 () ( 1第四纪地表构造表现 从卫星影像和地形图上可以清晰地观察到孜桂错断裂 图 ) 2。从孜桂错到控错约 50 km 的范围内 ,该断裂发育很好 ,由 3 条次级羽状排列的断裂组 成 ,显示断裂的右行走滑特征 。许多地表的第四纪构造都被该断裂切过 ,留下了一系列断 裂活动的痕迹 。在野外和卫星照片上有 3 处明显的地表构造显示该断裂在第四纪的强烈 () 活动 。孜桂错的岸边 图 2 中的点 1有 2 个废弃的湖岸 ,是孜桂错缩小后留下的 。在这个 ( ) 位置断层的持续活动由 2 个废弃湖岸的位错表现出来 图 3。位于湖岸的南端 ,两个湖 岸有不同的位错量 。老的湖岸水平位移达 14 m ,垂直位移 018 m ,较新的湖岸水平位移 10 m ,垂直位移 015 m 。断层至少从老湖岸的废弃开始活动 。 从湖岸往西约 3 km 发育有第四纪的冲积扇 ,冲积扇的边缘有一河流被断层错开 。河 () 流的西岸有明显的位移 ,水平位移 1215 m 图 4。被断层错开的河流还有一处 ,在图 2 中 地 质 科 学 2002 年 10 图 2 孜桂错活动断层的卫星影像 Fig. 2 The SPOT image of the Ziguicuo active fault 图 3 孜桂错的废弃湖岸指示断层的右行剪切活动 Fig. 3 The abandoned shores of the Ziguicuo Lake indicate the right2lateral slip of the fault 点 2 处一个古河道被断层切割 ,水平位移有 300 m 。 此河道已干涸 ,但被断层错开的河床位置在野外清晰可见 。 在卫星照片上可以看到 有个明显的暗区域 ,这是一个植物较发育区 。由于地表含水 较多 ,在卫星照片上颜色较暗 。这个区域非常清晰的反映断裂在第四纪有强烈的活动 。 () 图 2 中的点 3 位于该区域的西边界 图 5,此处有一条河流被断层切割 ,断层北侧紧挨着 草地有一条已经废弃的河道 ,位于断层南侧的现代河道已被向西错移 375 m ;草地东边界 水平位移达 300 m 。以上野外的观察和卫星影像分析均显示孜桂错断层在第四纪有很强 烈的活动 ,断层两盘以东西向水平走滑为主 ,垂直方向的运动不明显 。 () 2断层带内部的构造表现 在断裂带内部也有一些构造显示其右行走滑的活动 , () 如沿断层带发育一系列雁列状排列的推隆构造 图 6。这些隆起是断层两盘相对运时在 () 运动带内部 ,由于挤压剪切形成的 。据朱志澄等 1990,推隆的长轴方向和断层走向之间 的锐角指示对盘的运动方向 ,故这些推隆构造也反映断层的右行走滑运动 。 孜桂错活动断层的构造意义 3 印度板块与欧亚板块碰撞过程时 ,区 域应力场是南北向的挤压 ,它使青藏高原 地壳增厚达正常地壳的两倍 ,导致重力均 衡异常 。因此 ,青藏高原必然发生重力坍 塌 ,表现为南北向拆离的藏南拆离系和东 () 西向拆离的正断层系 Dewey , 1988。藏 南拆离系反映青藏高原在垂向上的调整 , 南北向的正断层以及青藏高原内部地体 图 4 废弃河流指示断层的右行剪切活动 之间的相对运动反映水平方向上的调整 。 Fig. 4 The abandoned riverside indicates the 在拉萨地体内部的正断层系反映该地体 right2lateral slip of the fault 本身发生东西向伸展 ,这些近南北向正断 层由一系列近北西向的剪切转换断层相 连而构成复杂的裂谷系 ,同时羌塘地体相 对拉萨地体向东构造逸脱 。 孜桂错断裂 既是转换断层也是喀喇 昆仑 —嘉黎剪切带中的次一级断裂 。它 南接 朋 曲 —申 扎 正 断 层 , 转 换 连 接 喀 喇 昆仑 —嘉黎剪切带和 朋 曲 —申 扎 正 断 层 () 见图 1。拉萨地体的东西向伸展表现为 地体内部出现一系列南北走向的正断层 图 5 河流指示断层的右行剪切 ( 和 地 堑 、半 地 堑 Molnar and Tapponnier , Fig. 5 The river indicates the right2lateral slip of the fault ) 1978 ; Yin and Harrison , 2000。这 些 地 堑 并不是从南到北呈直线连续延伸 ,而是由 次一级地堑 、半地堑通过走滑断层的转换 和连接断断续续地延伸 。孜桂错走滑断 层是朋曲 —申扎正断层的北端 ,它并不是 连接转换不同的次级正断层 ,而是转换正 断层和北部的喀喇昆仑 —嘉黎剪切带 。 孜桂错断层与西边的喀喇昆仑断裂 , 东边的崩错断裂 , 以及嘉黎断裂等 , 呈羽 状排列 , 在羌塘地体和拉萨地体之间 , 组 图 6 断层带内部的推隆构造 (成喀喇昆仑 —嘉黎剪切带 Armijio et al . , Fig. 6 The push2press structure in the fault belt ) 1986 ;Mercier et al . , 1987,表现为右行剪 () 切 见图 1。其中 ,嘉黎断裂本身也是由一系列断层雁列状排列组成 ,向东南连接雅鲁藏 ( ) 布大拐弯顶端的通麦断裂 ,然后继续向南连接贡日嘎布断裂 任金卫等 , 2000。羌塘地 体在青藏高原的东西向伸展过程中表现为相对拉萨地体向东运动 。GPS 直接观察测量也 地 质 科 学 2002 年 12 ( ) 得出这一结论 Roger et al . , 1997。在羌塘地体和拉萨地体之间的喀喇昆仑 —嘉黎剪切 带协调这两个地体相对运动 。 孜桂错断层是青藏高原内部的一条重要断裂 。它是喀喇昆仑 —嘉黎剪切带的重要组 成部分 ,它的活动揭示了青藏高原在异常重力场和构造应力作用下的东西向伸展 。 致谢 P. Tapponnier 教授为本次野外考察提供了卫星图像 ,在此表示感谢 。 参考文献 () 任金卫 ,沈 军 ,曹忠权 ,汪一鹏. 2000 . 西藏东南部嘉黎断裂新知. 地震地质 , 22 4:344 —350 . Ren Jinwei , Shen J un , Cao Zhongquan and Wang Yipeng. 2000 . Quaternary faulting of Jiali fault , southeast Tibetan plateau. Seis2 () mology and Geology , 22 4:344 —350 . 朱志澄 ,宋鸿林. 1990 . 构造地质学. 武汉 :中国地质大学出版社. 178 —180 . Zhu Zhicheng and Song Honglin. 1990 . Structure Geology. Wuhan : China University of Geosciences Press. 178 —180 . Allegre C J , Courtillot V , Tapponnier P , Hirn A , Mattauer M , Coulon C , Jaeger J J , Achache J , Scharer U , Marcoux J , Burg J P , Girardeau J , Armijio R , et al . 1984 . Structure and evolution of the Himalaya2Tibet orogenic belt . Nature , 307 : 17 —22 . Armijio R P , Tapponnier P and Han T L . 1989 . Late Cenozoic right2lateral strike2slip faulting in southern Tibet . Jour . Geophys. Res. , 94 :2787 —2838 . Armijio R P , Tapponnier P , Mercier J L and Han Tonglin. 1986 . 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Universitiy of Petroleum , Beijing 100083 Abstract By pyrolytic simulation to four samples of sapropelite and three samples of humilite for the blue ) shifting phenomena in hydrocarbon re2generation , we draw the conclusions as follows. 1The phe2 nomenon ,red shifting and blue shifting ,is the comprehensive embodiment of three factors , namely , the condensation extent of aromatic ring , generating quantity of hydrocarbon , and the release speed ) from the kerogen’s big molecule wet structure . 2The molecular sieve effect of the kerogen’s big ) molecule wet structure is a direct reason. 3There is a close relation between the blue shifting and ) lagging effect of thd hydrocarbon re2generation. 4The intensity of the phenomena is controlled by the original maturity and content of exinite and sapropelinite . If the original maturity lie in the“win2 dow of generating oil”,with stated quantity of exinite and sapropelinite in the sample , the extent of blue shifting is stronger . Blue shifting , Hydrocarbon re2generation , Fluorescent characteristics Key Words ()上接第 12 页 (1 . Institute of Geology and Geophysics , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100029 ; )2 . Department of Earth and Planetary Sciences , University of Calif ornia , Los Angeles 90095 USA Abstract During the collision between the India and Eurasia plates , the movements in the interior of the ( ) blocks and relative moving among these blocks occurred in the Qinghai2Xizang TibetPlateau. The former is represented by the south2north strike normal faults within the Lhasa Block and the latter by some right2lateral strike2slip faults along the northern margin of the Lhasa Block. The Ziguicuo ac2 tive fault is typical one of strike2slip faults , whose right2lateral activities in the Quaternary cut riv2 ers , alluvial fans and abandoned banks. The horizontal offsets of the fault range from 10 m to 375 m , and the vertical one not conspicuous. The Ziguicuo fault , being an important part of the Karako2 rum2J iali fault zone , connects the Pengqu2Shenzha normal fault and the Karakorum2J iali fault . The activity of the Ziguicuo fault implies that the Lhasa Block might be east2west extending and the Qiangtang Block might be eastward moving. Key Words South Xizang , The Ziguicuo fault , Active faults