常夢(mèng)瑤,甘申勝,胡智丹,劉振
(1.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,四川成都610059;2.重慶瞰疆科技有限公司,重慶400023)
西藏申扎地塹系地質(zhì)特征
常夢(mèng)瑤1,甘申勝2,胡智丹1,劉振1
(1.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,四川成都610059;2.重慶瞰疆科技有限公司,重慶400023)
旨在通過(guò)分析申扎地塹構(gòu)造活動(dòng)特征以及第四紀(jì)地貌特征,結(jié)合野外地質(zhì)地貌研究調(diào)查,研究總結(jié)申扎地塹地質(zhì)特征。申扎地塹是位于拉薩地塊中部一條重要的南北向地塹。申扎地塹現(xiàn)今正處于構(gòu)造十分活躍階段,斷層切割明顯,地震活動(dòng)頻繁,地?zé)岙惓?,受到東西向逆沖斷層的影響并控制域內(nèi)第四紀(jì)地貌發(fā)育。對(duì)該地塹系地質(zhì)特征的研究,不僅對(duì)青藏高原構(gòu)造活動(dòng)具有理論意義,對(duì)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)更具有一定的工程意義。
申扎地塹;地?zé)岙惓?地震
青藏高原是當(dāng)今世界最高的高原,被稱為地球動(dòng)力學(xué)的天然實(shí)驗(yàn)室。高原內(nèi)部南北向構(gòu)造是青藏高原最為顯著的構(gòu)造現(xiàn)象之一。拉薩地塊廣泛分布的南北向地塹被認(rèn)為是大陸碰撞之后地殼加厚、高原大規(guī)模隆升并達(dá)到最高高度之后發(fā)生重力塌陷,進(jìn)而出現(xiàn)東西向伸展構(gòu)造的主要標(biāo)志,或者代表了巖石圈地幔減薄之后高原快速隆升的結(jié)果。自上個(gè)世紀(jì)地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)青藏高原內(nèi)部的南北向地塹以來(lái),它便成為青藏高原地質(zhì)研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。
拉薩地塊于晚白堊世開始逐漸隆升為陸?,F(xiàn)在普遍認(rèn)為,印度板塊與歐亞大陸由洋陸俯沖轉(zhuǎn)化為陸陸碰撞大約開始于65 Ma[1]。高原開始進(jìn)入迅速隆升階段。隨著印度大陸向歐亞大陸的持續(xù)擠壓,青藏高原內(nèi)部在南北向擠壓的構(gòu)造應(yīng)力作用下,表現(xiàn)為南北向縮短的同時(shí)出現(xiàn)一系列的東西向伸展構(gòu)造。申扎地塹位于拉薩地塊中部,以東依次發(fā)育當(dāng)惹雍錯(cuò)—許如錯(cuò)地塹及扎布耶茶卡—塔若錯(cuò)—杰薩錯(cuò)—佩枯錯(cuò)地塹,以西為谷露—羊八井地塹。各地塹均呈近平行排列,北以沿怒江—班公錯(cuò)分布的一系列北西向雁列斷裂為界,向南被雅魯藏布江深大斷裂所截?cái)?,延伸至特提斯喜馬拉雅地區(qū)(見(jiàn)圖1)。
圖1青藏高原構(gòu)造簡(jiǎn)要
申扎地塹發(fā)育于申扎縣城以南,向南延至謝通門縣附近穿過(guò)雅魯藏布江至定結(jié)縣。北以北西走向的格仁錯(cuò)右行走滑斷裂為界,連接位于羌塘地塊的雙湖地塹,中部被數(shù)條近東西向的逆沖推覆構(gòu)造所分割,南部切割藏南拆離斷層系。研究區(qū)主要發(fā)育燕山(晚)期和喜山期的中酸性巖漿活動(dòng)極為強(qiáng)烈[2],巖性主要為花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、黑云母花崗巖等。地塹中部東側(cè)地區(qū)分布有古近紀(jì)林子宗群中性巖及新近紀(jì)的烏郁群火山巖。巖層主要以石炭二疊的灰?guī)r砂巖,古近紀(jì)礫巖砂巖為主。地塹內(nèi)部主要發(fā)育第四紀(jì)冰水及冰川沉積物,沖洪積物,湖積物。整個(gè)地塹長(zhǎng)度約300 km,裂陷盆地內(nèi)部?jī)?nèi)越恰錯(cuò)與木地達(dá)拉玉錯(cuò)為羌塘東大湖解體后殘存的湖泊。
申扎—謝通門—定結(jié)地塹中段謝通門以北南北向正斷層表現(xiàn)不明顯,為隆起的岡底斯巖漿弧,申扎以南地塹呈“Z”字型折線展布,且具有一定的分支,定結(jié)地區(qū)地塹兩側(cè)斷層較為平滑且相對(duì)較平行,南部以喜馬拉雅拆離斷層為界。地塹與兩側(cè)地壘高差不等,位于西部的甲崗山脈明顯高于東部山地,東西向逆沖斷層與南北向正斷層相互切割(見(jiàn)圖2),并控制地塹內(nèi)的湖泊河流的展布以及溫泉的分布。申扎地塹現(xiàn)今仍處于構(gòu)造十分活躍的階段。地塹系統(tǒng)內(nèi),發(fā)育一系列高角度正斷層,在大致南北方向上呈折線狀展布。地塹兩側(cè)垂直高差較大,延兩側(cè)有線狀分布的洪積扇,倒石堆,斷層三角面等現(xiàn)象。地塹內(nèi)部水熱活動(dòng)較為強(qiáng)烈,溫泉數(shù)量以及種類都較多,不僅有申扎縣城微溫泉,孔地寺溫泉群,羅布村溫泉群,甲崗電站熱泉群等出露,更有氣泉出露。地塹內(nèi)部及鄰區(qū)現(xiàn)代地震頻繁。
圖2申扎地塹系現(xiàn)今構(gòu)造地貌
2.1斷層活動(dòng)
申扎地塹內(nèi)部正斷層陡坎明顯,地形剖面上表現(xiàn)為明顯溝谷(見(jiàn)圖3a,圖4位置③)(數(shù)據(jù)源于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心科學(xué)數(shù)據(jù)中心,地理空間數(shù)據(jù)云)。在聶吉貢瑪村,聶吉俄瑪村西側(cè)附近(位于圖4位置①),斷層切割老一期的洪積扇并形成高差約35 m的斷層陡坎,斷層陡坎在遙感圖像上呈現(xiàn)為顏色較淺的帶狀,在HSV渲暈圖上顯示為截然不同的兩種顏色的邊界(圖3d)。洪積物在斷層陡坎以下堆積形成新一期的洪積扇,洪積扇在南北向上呈線狀排列,在垂向上呈串珠狀分布,反映了甲崗山脈的快速抬升。由于洪積扇分選較差,在傾斜著色圖上顏色深淺相間,呈絮狀分布,較老的洪積扇角度更靠近山前,較為陡立,顏色較深,而較新洪積扇較為平緩,顏色較淺(圖3b)。
洪積扇口洪流的同步轉(zhuǎn)彎與斷層帶有右旋性質(zhì)有關(guān),而洪積扇向北側(cè)遷移則可能與地塹南高北低向北掀斜的地勢(shì)或者與位于海拔位置較低的越恰錯(cuò)有關(guān)。
圖3(a)申扎地塹地形剖面;(b)洪積扇傾斜著色圖;(c)斷層三角面斜率漸變圖;(d)斷層陡坎HSV渲暈圖
圖4申扎地塹地形渲染圖
木旳達(dá)拉玉錯(cuò)西側(cè)(位于圖4位置②),斷層切割山嘴,形成斷層三角面,斷層三角面山嘴被突然截?cái)?,平面上呈現(xiàn)三角形,傾向斜率基本一致,在斜率漸變圖上為同一顏色的三角形在同一直線上排列,被后期的洪積扇掩埋了一部分(圖3c)。
2.2水熱活動(dòng)
區(qū)內(nèi)溫泉遍布,溫泉出露特征具有很大的相似性:a均出露于該南北向地塹系統(tǒng)內(nèi)部的第四紀(jì)湖沼沉積以及沖洪積的砂,礫或者淤泥上,甚至直接出露于河床上,被河水覆蓋,未見(jiàn)出露于基巖的溫泉;b泉水出露地均處于不同時(shí)代不同巖性的分界線或者在分界線很近的地方被第四紀(jì)松散堆積物所覆蓋,其中,孔地寺溫泉處于花崗閃長(zhǎng)巖附近的沖洪積砂礫上,羅布村溫泉位于石炭紀(jì)下統(tǒng)永珠組和泥盆紀(jì)中上統(tǒng)石灰?guī)r附近的沼澤沉積上,木斯理溫泉處在石炭紀(jì)下統(tǒng)永珠組砂巖附近的木地達(dá)拉玉錯(cuò)與越恰錯(cuò)之間,第四紀(jì)沖洪積礫石和湖沼沉積的一處凹陷地帶上,甲崗電站位于上新統(tǒng)烏郁組下段含礫中粗礫砂巖與二疊系中統(tǒng)下拉組磚紅色中細(xì)粒石英砂巖接觸帶,兩者呈不整合接觸。不同的巖性接觸帶為巖層之間比較軟弱的地帶,因此,在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中容易遭到破壞,在地下水運(yùn)移或者上升過(guò)程中也比較容易形成導(dǎo)水通道;c溫泉群基本都呈南北向帶狀分布;d泉華形態(tài)各異,類型也不同,有的呈裙裾狀,中間出露主泉口;有的泉華膠結(jié)先前沉積物固結(jié)成巖;部分形成泉華臺(tái)地被南北向正斷層切割;e每個(gè)溫泉群均有一到兩個(gè)水流量較大,溫度較高的主泉眼,溫度較高并且流量較大的幾個(gè)溫泉處于東西向逆沖斷層帶上。
綜合以上特征,可得出,申扎縣溫泉分布受南北向正斷層控制,同時(shí)東西走向斷層對(duì)地下水的運(yùn)移和匯聚具有增強(qiáng)作用。
2.3地震活動(dòng)
區(qū)域內(nèi)地震活動(dòng)頻繁。西藏謝通門—申扎地區(qū)歷史上曾發(fā)生過(guò)多次6級(jí)地震,是近年來(lái)西藏中強(qiáng)地震最為活躍的地區(qū)之一[3]。20世紀(jì)該區(qū)發(fā)生6級(jí)以上地震8次,7級(jí)地震一次。中小地震頻發(fā),中強(qiáng)地震相對(duì)密集。震源深度多為10 km左右的淺源地震。多次地震形成斷裂陡坎。6級(jí)以上地震多發(fā)生在地塹南北向正斷層與北西向右旋走滑的格仁錯(cuò)斷裂交匯處即申扎縣城附近,以及與近東西向逆沖斷層的交匯處,如謝通門縣附近。
在申扎縣城南甲崗雪山東麓發(fā)現(xiàn)一條走向北北東長(zhǎng)約10 km,寬十幾米的地震地表破裂帶,破裂帶表明1934-1935年甲崗東麓發(fā)震斷層活動(dòng)兼具有右旋走滑和正斷層分量,是一條右旋走滑正斷層[4]。
申扎地塹現(xiàn)今正處于構(gòu)造十分活躍階段,斷裂切割明顯,地震活動(dòng)頻繁,地?zé)岙惓?,且受到東西向逆沖斷層的影響。申扎地塹控制內(nèi)部河流湖泊的展布。溫泉分布受南北向正斷層控制,同時(shí)東西走向斷層對(duì)地下水的運(yùn)移和匯聚具有增強(qiáng)作用。中強(qiáng)地震多發(fā)生在地塹南北向正斷層與北西向右旋走滑的格仁錯(cuò)斷裂交匯處即申扎縣城附近,以及與近東西向逆沖斷層的交匯處。
[1]莫宣學(xué),趙志丹,鄧晉福.印度—亞洲大陸主碰撞過(guò)程的火山作用響應(yīng)[J].地學(xué)前緣,2003,10(3):135-147.
[2]葛良勝,鄒依林,刑俊兵,等.西藏岡底斯地塊北部甲崗雪山鎢鉬銅金多金屬礦產(chǎn)地的發(fā)現(xiàn)及意義[J].地質(zhì)通報(bào),2004,23(9/10):1033-1039.
[3]楊馬陵,才培拉姆,華衛(wèi).西藏謝通門—扎申地區(qū)近期地震活動(dòng)性研究[J].華南地震,2002,22(2):24-31.
[4]吳章明,曹忠權(quán),申屠炳明,等.西藏申扎南發(fā)現(xiàn)地震地表破裂[J].地震地質(zhì),1990,12(4):319.
Geologic Feature of Shenzha Graben in Tibet
CHANG Mengyao1,GAN Shensheng2,HU Zhidan1,LIU Zhen1
(1.College of Earth Science,Chengdu Univerisity of Technology,Chengdu,Sichuan 610059,China; 2.Chongqing Kanjiang Science and Technology Co.Ltd,Chongqing 400023,China)
This paper aims to an analysis in structural characteristics of Shenzha graben and quaternary geomorphological features,combined with field geological investigation.It summarized geological characteristics of Shenzha graben.Shenzha graben is an important North-South graben located in the central segment of Lhasa terrane.Shenzha graben is now at the active stage of tectonics:Fault is significant,the earthquake is frequent,geothermal anomaly is evident.A study on the geological characteristics of the graben system will not only have the theoretical significance of the Tibet Plateau tectonic activity,but also a certain significance to the local construction project.Key words:Shenzha graben;Geothermal anomaly;Earthquake characteristics
P618.31
A
10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.01.002
2016-12-20
常夢(mèng)瑤(1991-),女,四川江安縣人,在讀碩士研究生,研究方向:礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué),手機(jī):18981951683,E-mail:gchangmengyao@sina.com.