摘要:有關(guān)震積巖一詞的去留,文章嘗試從術(shù)語(yǔ)本身的含義和大家已經(jīng)接受的含義出發(fā),結(jié)合青藏高原東緣湖沼地震學(xué)研究進(jìn)展,對(duì)震積巖的相關(guān)質(zhì)疑提出了最新的解釋。對(duì)比分析震積巖和地震巖,認(rèn)為這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)雖接近,但含義存在明顯的不同。震積巖是一個(gè)意義明確并廣為大家接受的術(shù)語(yǔ)。
關(guān)鍵詞:震積巖;地震巖;湖沼地震學(xué);軟沉積物變形
中圖分類號(hào):N04;H083;P5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.3969/j.issn.1673-8578.2018.06.008
Whether Should the Term Seismites Be Abandoned: Discussions Based on the Recent Advance of Limnic Seismology in the Eastern Tibetan Plateau//JIANG Hanchao
Abstract: This paper attempts to provide seismitess own meaning, which is also the meaning accepted by many researchers. According to the recent advance of limnic seismology in the eastern Tibetan Plateau, the author gives a new explanation on the question of the term seismites. Seismites and the earthquake rocks have different meaning. The term seismites has a clear meaning and has been accepted widely by researchers.
Keywords: seismites; the earthquake rocks; limnic seismology; soft sediment deformation
收稿日期:2018-07-23
作者簡(jiǎn)介:蔣漢朝(1973—),男,博士,中國(guó)地震局地質(zhì)研究所研究員,研究方向?yàn)樾律刭|(zhì)環(huán)境與湖沼地震學(xué)。通信方式:hanchaojiang@hotmail.com。
關(guān)于震積巖一詞,本身沒(méi)有問(wèn)題,比較貼切,指的是地震引起沉積物發(fā)生變形從而記錄地震信號(hào)的沉積層。如果改成地震巖,無(wú)疑是擴(kuò)大范圍了,也包括地震引起原來(lái)的火山巖、變質(zhì)巖和沉積巖三大類巖石中的一種或幾種發(fā)生破碎、崩塌而再次沉積到地層中,這樣,三大類巖石都包含在地震巖里面了。要知道,原來(lái)的seismites主要是沉積巖未固結(jié)或半固結(jié)的情形下受地震促發(fā)產(chǎn)生軟沉積物變形后形成的。顯然,地震巖不是震積巖原來(lái)的意思,也不是當(dāng)下相關(guān)研究者所認(rèn)為和接受的意思。
近年來(lái),筆者帶領(lǐng)課題組成員主要針對(duì)青藏高原東緣構(gòu)造活躍地區(qū)的湖相地層開展工作,當(dāng)然也包含湖相層頂、底的粗顆粒沉積,如礫石層。通常,我們界定震積巖有這樣幾條:(1)研究區(qū)為構(gòu)造活躍地區(qū),(2)湖相沉積由潛在可液化的粉砂和黏土組成,(3)變形層被非變形層分隔并在橫向上沿走向可遠(yuǎn)距離追蹤,(4)部分軟沉積物變形與最近地震產(chǎn)生的或?qū)嶒?yàn)?zāi)M的類型可比較,(5)部分類型在垂向上重復(fù)出現(xiàn),(6)研究區(qū)重力流或垮塌可以被排除等要素。如果僅根據(jù)個(gè)別地區(qū)不符合上面這些判定條件的個(gè)例就提出要否定前人大量震積巖工作和震積層概念,顯然不妥。
關(guān)鍵問(wèn)題在于提出質(zhì)疑甚至否定的研究人員并沒(méi)有明確而直接的證據(jù),如果僅僅根據(jù)一兩個(gè)歸不進(jìn)上述幾條的限制性判斷條件的野外現(xiàn)象[1],很大程度上會(huì)抑制大量可以被認(rèn)真研究并很有可能就是地震所致的軟沉積物變形的識(shí)別工作。我們課題組最近從三個(gè)方面入手開展研究工作:構(gòu)造活躍地區(qū)的堰塞湖成因,地震引起沉積物源變化從而使得高分辨率沉積指標(biāo)變化可以記錄地震信號(hào),與高分辨率指標(biāo)變化相伴生的軟沉積物變形。
在堰塞湖成因方面,四川茂縣刁林堰塞湖的湖相沉積底部不具有水流作用的粒序變化和相應(yīng)的沉積層理,而很可能是來(lái)自對(duì)岸缺少分選和磨圓的大小礫石混雜堆積,結(jié)合光釋光和孢粉濃縮物測(cè)年分析,推測(cè)該堰塞湖可能是公元638年當(dāng)?shù)匾淮蔚卣鹚耓2]。
在軟沉積物變形方面,四川理縣厚23.4 m的湖相沉積序列中出現(xiàn)了碎屑脈、球-枕構(gòu)造、火焰狀構(gòu)造、碎屑小礫石、微斷層和滑動(dòng)褶皺6種軟沉積物變形??紤]前述六個(gè)方面的判定要素,推測(cè)理縣湖相沉積的長(zhǎng)序列可能揭示了當(dāng)?shù)?4次古地震事件[3]。
在高分辨率沉積指標(biāo)分析方面,從湖相沉積物的物源入手,分析了茂縣疊溪新磨村剖面的湖相沉積物的稀土元素、石英顆粒掃描電鏡照片和粒度分布特征,提出這些干旱-半干旱地區(qū)的湖相細(xì)顆粒沉積為風(fēng)力搬運(yùn)[4-5]。這不僅受到該剖面主、微量元素細(xì)致分析[6]和岷江上游降雨、滑坡特征分析[7]的支持,也與最近東亞晚新生代湖相沉積物地球化學(xué)和粒度分析結(jié)果[8-10]一致。其中,新磨村湖相沉積物中的中粗粉砂和砂(>16 μm)含量的突然增加并逐漸降低的特征可能揭示了研究區(qū)地震引起的粉塵事件。這不僅表明構(gòu)造活躍地區(qū)的湖相沉積有潛力連續(xù)記錄古地震活動(dòng)歷史,而且為構(gòu)造活躍地區(qū)的粉塵產(chǎn)生過(guò)程提供了新視角[4]。
為進(jìn)一步追蹤更長(zhǎng)的地震引起粉塵事件的歷史、區(qū)域內(nèi)不同地點(diǎn)之間的粉塵事件是否可對(duì)比以及高分辨率沉積指標(biāo)變化與軟沉積物變形之間的相互制約關(guān)系,蔣漢朝等 [11]分析了理縣厚23.4 m、19.3~6.0 ka的湖相沉積序列,顯示高分辨率粒度和磁化率指標(biāo)變化與軟沉積物變形具有較好的相互制約關(guān)系,可能揭示了研究區(qū)在19.3~6.0 ka期間發(fā)生了70次地震事件。譜分析揭示可能對(duì)應(yīng)強(qiáng)震的810年和378年的長(zhǎng)周期以及可能對(duì)應(yīng)中小地震的85年和65年短周期。分粒組磁化率測(cè)量顯示,中粗粉砂(16~32 μm和32~63 μm)相對(duì)于其他粒組對(duì)磁化率值貢獻(xiàn)更大,暗示氣候增溫變濕導(dǎo)致風(fēng)化增強(qiáng)為研究區(qū)提供更多粗的磁性顆粒[11]。鋯石UPb測(cè)年研究[12]顯示,茂縣新磨村湖相沉積與刁林湖相沉積具有頗為相似的粉塵物源,但它們與理縣粉塵沉積具有明顯不同的物源。這表明即使空間上相距不足100 km,地震引起的粉塵事件更多地影響當(dāng)?shù)兀秶邢?,不具備遠(yuǎn)距離對(duì)比的特征[11]。
上述研究將第四紀(jì)地質(zhì)的研究方法和理論引入古地震研究,與岷江上游過(guò)去不足百年就發(fā)生5次7級(jí)以上地震(疊溪1933,松潘1976,平武北1976,汶川2008,九寨溝2017)的實(shí)際情況相符,鑒于此,震積巖一詞應(yīng)當(dāng)保留,其在未來(lái)的科學(xué)研究中必將得到進(jìn)一步檢驗(yàn)和推廣。
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