喀喇昆侖-嘉黎斷裂帶是由Armijo(1989)提出的,被認為是青藏高原的南界。然而,對如此重要的區域性斷裂帶的空間分布和第四紀活動性的研究卻很少。在Tapbonnier (1982)新生代構造變形模式中,高原擠壓的南界為喀喇昆侖-克裏斷裂,由三條演化歷史不同的斷裂帶組成。班公湖西段沿喀喇昆侖右旋走滑斷裂西北段,中段沿改則、東措壹線大致沿班公湖-怒江縫合帶分布,東段自東措向東,經嘉義。關於向東南延伸的斷裂帶的空間位置有許多疑問。阿米卓(1989)認為有兩種可能:壹種是沿帕隆藏布河谷穿過察隅以北,然後直進怒江河谷;另壹種是轉向SE與下岔峪斷層相連(圖5-26);任金偉等(2000)和沈駿等(2001)主張後壹種連接方案,認為向東擠壓的高原不存在高右旋走滑速率的連續南邊界斷層。
圖5-26嘉黎斷裂帶東段分布圖
嘉黎斷裂帶是指喀喇昆侖-嘉黎斷裂帶的東部及其東延伸部分。斷裂西北起於那曲南部,向東南經桑地、麥迪藏布、阿紮、老甲裏,沿龔毅藏布河至通麥。然後沿貢日格布曲向東南走,經過上岔峪、下岔峪出境。按斷裂構造自西向東可分為三部分:壹是那曲南-桑巴段北西向斷裂;第二個是沿龔毅藏布河的NWW斷層;第三是北西向的通麥-下岔峪斷裂。總的來說,該斷層屬於新生代強變形帶,部分斷層第四紀活動強烈,對鐵路工程安全意義重大。我們對嘉黎斷裂帶進行了野外考察,重點考察了那曲(當雄)至下岔峪壹帶的構造活動,取得了壹些新的認識。
二、斷裂前第四紀活動的特征
念青唐古拉山與桑巴之間,拉薩地塊中部呈東西向分布壹條寬2 ~ 5 km的脆韌性變形帶。Armijo等人(1989)和新壹代1: 1.5萬青藏高原及鄰區地質圖均將該斷裂帶與念青唐古拉山東南部的ne向斷裂相連,後者繼續向西與NWW相接。為了與第四紀嘉裏斷裂相區別,Armijo等人(1989)將念青唐古拉山與桑巴之間的東西向新生代剪切帶命名為“當雄-嘉裏斷裂”。由於資料有限,本書只討論了羊八井以東的斷層特征,采用了Armijo等人的斷層名稱。
1.羊八井-桑巴段
念青唐古拉山的東南側,形成了壹條緩傾至南向的大型韌性變形帶,壹般稱為念青唐古拉韌性剪切帶(NSZ),總體走向北東,傾向南東,傾角20° ~ 30°。沿走向延伸超過95公裏,構成念青唐古拉山和當雄-羊八井盆地東南部的分界線。念青唐古拉韌性剪切帶主要發育在念青唐古拉中新世花崗巖的東南部,部分穿過上元古界古峪念青唐古拉群中深變質巖和石炭-二疊紀淺變質巖系的殘余(照片5-7-1),西南穿過羊八井,然後轉向西與NWW走向的斷裂相連,延伸至NE-EW向的葉理帶和劈理帶,最後延伸至東北方向的桑秉厝。念青唐古拉韌性剪切帶糜棱巖出露寬度壹般為1 ~ 3 km,羊八井盆地西部糜棱巖出露寬度為4 ~ 5 km,主要由花崗質原生糜棱巖、糜棱巖和糜棱巖片巖組成。念青唐古拉韌性剪切帶中的早期糜棱巖相當於前人所描述的眼球狀花崗片麻巖,主要分布在韌性剪切帶的西北部,有σ形長英質眼球狀殘斑,長2-6 cm,寬0.5~2.5 cm,殘斑間有糜棱巖片理。長英質眼球狀殘斑大小壹般為3 ~ 10 mm,含量約為50% ~ 75%。骨料呈眼球狀分布,與剪切面理壹起構成S-C組構。
糜棱巖的S-C組構表明韌性剪切帶的上盤壹般呈東西向運動,屬於區域性重要的伸展拆離構造。在強變形帶,發生綠片巖相-低角閃巖相動力變質作用,形成綠泥石片巖、絹雲母片巖、長石石英片巖、黑雲母片巖、變質巖、黑雲母斜長片巖和黑雲母石英片巖等動力變質巖,早期形成的冷情花崗片麻巖和念青唐古拉巖群有明顯的綠片巖相退變。
念青唐古拉韌性剪切帶存在大量弱變形花崗巖和變質巖,部分地區強變形糜棱巖帶和弱變形巖石交替分布,沿部分糜棱巖片巖充填不同厚度的長英質巖脈,形成層狀構造景觀。韌性剪切帶西北部發育早期糜棱巖和糜棱巖化花崗巖,屬於弱韌性剪切變形;向東南方向逐漸轉變為不同成分的長英質糜棱巖和糜棱巖片巖,發育拉絲構造和核幔構造,屬於韌性剪切變形強烈的部分。
念青唐古拉韌性剪切帶向ne方向延伸,寬度逐漸減小,直至當雄電站糜棱巖帶消失,變成物理化學帶和解理帶。隨著北東東向的傾斜和擠壓,念青唐古拉山花崗巖出露面積逐漸減小,直至念青唐古拉山東北段消失,上覆石炭紀地層廣泛出露。在NSZ東北側的劈理和葉理帶,石炭紀沈積地層經歷了強烈的動力變質作用和固體塑性流變,形成了大量的構造葉理和斷層臺階(照片5-7-1)和傾向ne向的構造線理,以及十字石、矽線石、石榴石、硬綠泥石、綠泥石、絹雲母和白雲母。沿走向,NSZ呈南西上升,北東向下降的變化趨勢。念青唐古拉韌性剪切帶沿SE向延伸至當雄-羊八井盆地基底巖系中,傾角20° ~ 30°。
圖5-7嘉裏斷裂野外地質特征
關於念青唐古拉糜棱巖的時代,Harrison等人(1995)在古倫曲進行了系統取樣,完成了39Ar/40Ar熱測年。結果表明,NDS的形成和快速隆升時間為4 ~ 9 Ma BP,主要發生在5 ~ 8 Ma BP,對應於高原隆升期後的壹次重要區域構造熱事件。
在羊八井-當雄盆地西緣,晚期高角度正斷層切割早期韌性剪切帶和糜棱巖,構成羊八井-當雄裂谷盆地的邊界斷裂,形成陡峭的斷崖和線性斷三角。念青唐古拉山東段韌性剪切帶與高角度邊界正斷層和羊八井-當雄盆地裂谷具有動態成因聯系。
2.桑巴-通麥段
龔毅藏布江沿岸的NWW向斷裂以線性溝谷為特征(圖5-27a、圖5-27b),斷裂構造單壹,由兩條平行分布的新老斷裂組成。老斷層的地貌特征是壹系列的隘口或斷崖,它們分布在龔毅藏布河的右岸或半坡上。沿斷裂帶有連續分布的厚層石灰巖和古近系紫紅色砂巖透鏡體(圖5-27a)。斷層產狀和透鏡體陡峭或垂直,這種地貌東西向延伸近100公裏。在巴塔村南部,紫色砂巖和石灰巖互層的構造切片幾乎沿斷裂帶垂直分布,石灰巖風化成正常地形。東面可見紫色砂礫巖作為構造切片夾在垂直構造帶中。形成時間應為晚新生代以來。
3.通麥-下岔峪段
北西向通麥-下查峪斷裂主要分布在貢日格布曲流域和貢日格布曲沿線。在下岔峪鎮西北7 km處的貢日嘎布曲右岸,灰色黑雲母斜長片麻巖呈片麻巖狀構造。經過韌性變形,片麻巖形成眼球狀斜長石碎塊定向排列,其糜棱巖面理產狀為60°∠75°,由黑雲母等片狀礦物組成的拉伸線理為150°∠20°。斷層經過上茶峪和下茶峪後,轉向近南北向,延伸至緬甸境內與實皆斷層相連,在西藏境內長度近300 km。斷裂以通麥附近新元古代花崗巖強烈變形和定向為特征,岡底斯巖群片麻巖為20°∠73°。巖石由黑雲母暗色礦物集合體條帶和長英質脈交替排列組成,以長英質為主,長英質脈具有強烈的韌性剪切變形(照片5-7-3),延伸至SE雜巖體。下岔峪鎮以東10 km處桑曲河右岸公路沿線連續出露壹條7 km長的韌性剪切帶。壹個巨大的韌性剪切變形帶由石榴石黑雲母糜棱巖、眼球狀花崗巖糜棱巖和弱片麻巖花崗巖組成(照片5-7-4)。原巖為變質古峪變質巖和中生代花崗巖,糜棱巖面理和片麻巖花崗巖穩定,走向365438+。構造變形特征表明,通邁-下岔峪斷裂是壹條晚新生代右旋斜向逆沖走滑斷裂。
三。斷層的第四紀構造活動
1.那曲南-桑巴段北西向斷裂。
桑巴以西,主要構造線為北西向,斷裂帶由具有明顯右旋走滑特征的北西向斷層和近SN-向張性正斷層組成。北西向斷裂多為盆山邊界斷裂,具有明顯的錯動地貌,不同時期沖溝交錯,發現了最新的古地震斷裂帶,並能看到非常新鮮的斷層陡坎。晚更新世時期,在羅爾瑪東農與者空瑪、沖長浪之間的冰磧上形成壹個高度為0.5~3m的斷層陡坎,泉水沿斷層走向(100)呈線性分布。北北東向斷裂和北西向右旋走滑斷裂在成因上密切相關,它們* * *形成了北北東向伸展地塹和其末端北西向右旋走滑斷裂的特殊構造組合。北北東向伸展正斷層發育在地塹或半地塹的邊界,如達仁盆地東側的正斷層陡坎(沈駿等,2001)。
2.龔毅藏布河畔的NWW斷層。
在阿紮西,SN-走向河流的東西兩側有ⅲ級河流階地,東側有壹些階地,但已向東位移了1.500m。基巖西側灰色石灰巖直立,走向東西,東西向的嘉裏斷裂從其北山坡穿過。龔毅藏布江沿岸的新斷裂大多沿河谷延伸,但確切位置難以確定,深河被斷裂改造的跡象不明顯。僅在局部發現新的斷層活動。Armijo(1989)在阿紮區拉芬盆地南側發現了壹條非常清晰的地震形變帶,我們在實地考察時也在阿紮區東二河階地發現了壹個地震隆起,但規模較小。
老嘉裏縣西部出露古近系紫紅色砂巖和礫巖,其中有多條S向斷層。斷面密集發育擦痕和臺階,表明斷層運動正常。紫紅色砂巖和礫巖均為碎塊和透鏡體,紫紅色礫石間夾有極厚的石灰巖透鏡體。地貌正常,斷層帶寬1040 m,南側與上古生界應時砂巖斷層接觸。在接觸帶形成厚度為4 m的黑色斷層泥(圖5-27e)。斷層泥中遺留有多處強烈褶皺變形的灰白色應時砂巖透鏡體,北側花崗巖形成寬10 m的破碎巖帶,但無韌性變形,可能屬於第四紀變形。
從龔毅湖到索通,有8個溫泉或沸泉沿斷層呈直線分布。通麥長青沸泉溫度可達94℃,水量可達6L/s,同時該段也是地震多發區,尤其是龔毅湖2號斷層右臺階斜交的巖橋區(圖5-26)。斷層活動和地震活動經常導致滑坡的出現和復活,因此該段目前高度活躍。這說明全新世以來,嘉黎斷裂帶雖然活動性不強,但在毗鄰伸展盆地的局部地區表現出較強的活動性,盆地外的活動性明顯減弱。這壹現象與滇西北紅河斷裂北段的鳳儀-丁溪嶺斷裂及其他連接盆地與峽谷的斷裂帶十分相似。從以上事實看來,嘉黎斷裂的走滑活動是伴隨著伸展活動的。
3.北西向通麥-下岔峪斷層
根據衛星圖像的解釋,前人認為嘉黎斷裂沿貢日格蔔曲向東南延伸。由於河流強烈的下切和穩定的延伸,水流方向與區域構造線方向壹致。這壹現象使人們相信,在第四紀仍然活動的嘉黎斷裂或其分支可能沿貢日格布曲延伸了300多公裏(Armijo等人,1989)。為了證實上述認識,我們在2006年夏天沿著貢日格布曲從下岔峪追溯到上岔峪以北。由於軍事管制,我們只觀察了沿河以北50公裏的部分。
沿貢日格布曲向北,沿途可見150 ~ 200m的拔河河礫石層,厚度3 ~ 5m。礫石很圓,呈圓形-亞圓形。礫石成分以灰色花崗巖為主,礫石粒徑10 ~ 40cm,局部夾礫石層,厚度0.5 ~ 1m。這些礫石無疑是貢日嘎布曲高地上的殘積物,在細砂夾層中取的TL樣品為27.91±2.37 kabp,表明晚更新世以來貢日嘎布曲遭受了約200 m的強烈下切,下切速率高達7.2 mm/a,與東喜馬拉雅構造結上新世以來的隆升速率壹致。磷灰石裂變徑跡年齡表明,該區自65438±0ma BP以來的隆升速率達到5 ~ 65438±00mm/a,至今仍保持在65438±00mm/a(丁琳等,65438±0995),由此可以推斷,上新世以來東喜馬拉雅構造的快速隆升是貢日嘎布曲強烈底切的主要原因。由於該地區位於東喜馬拉雅構造結的東南部,構造隆升速率高,且該地區降雨量大,河流作用強,大部分地區難以見到河流階地的保存。貢日嘎布曲左岸偶見拔河10 m、25 m左右的ⅰ、ⅱ級河流階地,這些階地連同疊加其上的沖洪積扇完好無損,未發現斷層錯動跡象(圖5-27c)。但目前有限的調查還不能排除該斷層段第四紀活動的可能。壹方面,本堆和碧村沿斷層有45 ~ 63℃的溫泉,說明斷層仍有活動。另壹方面,1950的M = 8.6的地震位於斷層以西不到30公裏處,莫爾納爾和鄧(1984)認為這是壹條沿喜馬拉雅山的逆沖斷層。如果是這樣的話,這條斷層應該是東喜馬拉雅構造結地區的壹條重要的發震斷層。
圖5-27嘉裏斷裂帶構造變形剖面圖及照片
綜上所述,嘉黎斷裂屬於晚新生代和第四紀活動斷裂,是青藏高原東南部壹條重要的區域性斷裂構造。其第四紀活動具有分段性,強烈活動段局限於斷層斜橋區和伸展盆地段,控制了地震活動、溫泉分布和滑坡災害的形成與演化。龔毅湖和通麥段是受影響最大的地區。