蓋海龍姚生海楊麗萍亢太波殷 翔陳 庭李 鑫

1.青海省地震局,青海 西寧810001;

2.青海格爾木青藏高原內(nèi)部地球動(dòng)力學(xué)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站,青海 格爾木816000;

3.武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院,湖北 武漢430070

據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定,2021年5月22日2時(shí)4分在青海省果洛藏族州瑪多縣境內(nèi)發(fā)生MS7.4級(jí)地震,震源深度17 km。此次地震微觀(儀器)震中位于34.59°N;98.34°E(https: //news.ceic.ac.cn/CC2021052 2020411.html)。震中距黃河鄉(xiāng)駐地7 km,距瑪多縣城38 km,距果洛州政府駐地175 km,距西寧市385 km。地震發(fā)生時(shí),瑪多縣城、花石峽鎮(zhèn)、黃河鄉(xiāng)震感強(qiáng)烈,青海省會(huì)西寧市震感明顯,全省范圍普遍有震感 (https://www.thepaper.cn/news Detail_forward_12798511)。截至2021年6月18日8時(shí)共記錄到M3.0級(jí)以上余震61次,其中7.0～7.9級(jí)地震0次,6.0～6.9級(jí)地震0次,5.0～5.9級(jí)地震1次,4.0～4.9級(jí)地震18次,3.0～3.9級(jí)地震42次,最大余震為5月22日10時(shí)29分發(fā)生在鄂陵湖西岸的5.1級(jí)地震。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)給出的這次MW7.3地震的震中位于中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)微觀震中的西側(cè)(34.613°N;98.246°E),震源深度10 km。震源機(jī)制和初步的地表調(diào)查顯示,此次地震的發(fā)震斷層走向272°,傾向南,傾角67°,滑動(dòng)角-40°,為一條近東西走向、帶有正斷分量的左行走滑斷層,同時(shí)地震形成了一系列由張裂隙、張剪裂隙、剪切裂隙、擠壓鼓包和裂陷等多類型破裂雁行狀組合而成的復(fù)雜同震地表破裂帶,破裂帶主要沿東昆侖斷裂帶南部的江錯(cuò)斷裂分布,整體呈285°走向,全長(zhǎng)約151 km,根據(jù)破裂帶的走向變化和階區(qū)特征,可將其分為四段:西段、中西段、中東段和東段 (http://www.cea-igp.ac.cnkydt/278249.html;潘家偉等,2021)。此次瑪多MS7.4級(jí)地震是2008年汶川MS8.0級(jí)大地震之后中國(guó)震級(jí)最大的一次地震,也是青海省境內(nèi)繼1990年共和7.0級(jí)地震、2001年昆侖山口西MS8.1級(jí)地震和2010年玉樹MS7.1級(jí)地震后的又一次7.0級(jí)以上地震。因此,該地震備受社會(huì)關(guān)注,及時(shí)查明此次地震的同震地表破裂展布及特征,對(duì)于正確認(rèn)識(shí)發(fā)震構(gòu)造和區(qū)域防震減災(zāi)具有重要意義。

1 區(qū)域地震地質(zhì)構(gòu)造背景

青藏高原中東部的巴顏喀拉塊體是新生代以來(lái)側(cè)向擠出具代表性的活動(dòng)塊體之一,北邊界為北西西向東昆侖斷裂帶,南邊界為北西向玉樹-甘孜斷裂帶,東邊界為北東向龍門山斷裂帶,西邊界為北東東向的阿爾金斷裂帶 (圖 1a;Tapponnier,1977;張培震等,2003;Zhang et al.,2004,2007;陳長(zhǎng)云等,2013)。1900年以來(lái),在巴顏喀拉塊體內(nèi)及周緣共發(fā)生了14次7.0級(jí)以上地震(圖1a;國(guó)家地震局震害防御司,1995;汪素云,1999;Guo et al.,2007;徐錫偉等,2017;聞學(xué)澤,2018;袁兆德,2021),包括了發(fā)生在東昆侖斷裂帶庫(kù)賽湖-昆侖山口段的2001年昆侖山口西MS8.1級(jí)地震 (圖1a中點(diǎn)3;Fu and Lin,2003;Fu et al.,2005)、龍門山斷裂帶上的2008年汶川MS8.0級(jí)地震(圖1a中點(diǎn)9),玉樹斷裂帶上的2010年玉樹MS7.1級(jí)地震(圖1a中點(diǎn)13)和東昆侖斷裂帶九寨溝段的2017年九寨溝MS7.0級(jí)地震 (圖1a中點(diǎn)7)等 (Lin et al.,2002,2011;江娃利和謝新生,2006;李海兵等,2008,2015,2021;李建軍等,2017)。

此次瑪多MS7.4級(jí)地震 (儀器震中位于34.59°N;98.34°E)發(fā)生在東昆侖斷裂帶主干阿拉克湖-托索湖段南側(cè)的巴顏喀拉塊體內(nèi)部(圖1)。已有資料顯示(張?jiān)Ｃ鞯?1996;鄧起東,2007),在其地震序列的周邊共發(fā)育了四條近乎平行的北西西向走滑斷裂,從北到南依次是瑪多-甘德斷裂、江錯(cuò)斷裂、甘德南緣斷裂和達(dá)日斷裂(圖1b)。其中瑪多-甘德斷裂在以往研究中被關(guān)注最多。熊仁偉等(2010)認(rèn)為該斷裂在瑪多以西走向近東西向,進(jìn)入瑪多盆地北緣逐漸轉(zhuǎn)為北西向,經(jīng)甘德、班瑪延出青海省,全長(zhǎng)約650 km,為全新世活動(dòng)斷裂。梁明劍等(2020)通過(guò)野外詳細(xì)調(diào)查及影像解譯,對(duì)發(fā)生在達(dá)日斷裂上的1947年7地震的地表破裂帶進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)其全長(zhǎng)約70 km,同震位錯(cuò)為2～4 m。而張?jiān)Ｃ鞯?1996)首次專門研究了江錯(cuò)斷裂的晚第四紀(jì)活動(dòng)性,認(rèn)為該斷裂全長(zhǎng)約370 km,總體走向北西西,向西可與昆侖山口斷裂相接(鄧起東,2007),因此也被稱為昆侖山口-江錯(cuò)斷裂。航片、衛(wèi)片顯示該斷裂在空間分布上呈雁列狀排列,沿?cái)嗔训耐淼谒募o(jì)微地貌左旋位錯(cuò)現(xiàn)象清楚,并在全新世期間存在活動(dòng)(張?jiān)Ｃ鞯?1996)。根據(jù)對(duì)此次瑪多地震的同震地表破裂展布調(diào)查,結(jié)合余震分布數(shù)據(jù),可知此次地震的地表破裂與余震序列都基本是沿著江錯(cuò)斷裂展布的,據(jù)此可以斷定此次瑪多MS7.4級(jí)地震的發(fā)震斷層應(yīng)為江錯(cuò)斷裂,而非瑪多-甘德斷裂(詹艷等,2021)。

2 同震地表破裂及相關(guān)震害特征

地震發(fā)生后,筆者隨青海省地震局第一時(shí)間派出的現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)趕赴震區(qū)開展烈度調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)地震地質(zhì)考察工作。期間,在地表調(diào)查基礎(chǔ)上,基于高分辨率衛(wèi)星遙感圖像的解譯分析,結(jié)合無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量(大疆精靈PHANTOM 4RTK),沿此次地震產(chǎn)生的地表破裂帶,重點(diǎn)獲得了6處典型地點(diǎn)的同震破裂資料,并根據(jù)所在地點(diǎn),從西往東依次命名為錯(cuò)爾加拉段、鄂陵湖南段、江錯(cuò)貢麻段、江多村段、黃河鄉(xiāng)段和昌馬河段(圖1b)。經(jīng)室內(nèi)利用AgisoftMetashape Professional軟件對(duì)每個(gè)區(qū)段航拍的照片進(jìn)行處理,生成了高分辨率正射影像圖(DOM)和數(shù)字高程模型(DEM),同時(shí)在GeoScene pro軟件中基于正射圖和數(shù)字高程模型對(duì)6處典型地震地表破裂段進(jìn)行了詳細(xì)解譯。文章主要基于這一調(diào)查結(jié)果,結(jié)合已有資料和余震分布特征等,對(duì)此次地震的同震地表破裂的發(fā)育特征進(jìn)行分析,以期為及時(shí)了解其發(fā)震構(gòu)造和震害特征等提供參考。

2.1 錯(cuò)爾加拉段

錯(cuò)爾加拉段主要沿錯(cuò)爾加拉湖(鄂陵湖南側(cè)的一個(gè)小湖)南側(cè)展布,破裂帶總體走向 280°,近東西,連續(xù)性好,主要由一系列擠壓鼓包和張裂縫相間排列構(gòu)成,寬度集中在15 m。其中張裂縫呈右階雁列狀排列,單個(gè)裂縫一般走向 40°～60°,寬度從10 cm到3 m左右不等(圖2,圖3a、3b);擠壓鼓包主要呈左階斜列分布,單個(gè)走向約275°～280°,高0.3 m至1.5 m不等,最高達(dá)1.6 m(圖3c)。該段張裂縫和鼓包的斜列方式指示破裂帶以左旋走滑運(yùn)動(dòng)為主,在一處車轍被錯(cuò)段處,實(shí)測(cè)的左旋走滑位移2.8 m,這與潘家偉等(2021)的結(jié)果基本一致,也是迄今地表調(diào)查中可見的最大左旋位移量(圖3d)。

2.2 鄂陵湖南段

鄂陵湖南段破裂帶主要沿著鄂陵湖南側(cè)展布,總體走向260°～275°,連續(xù)性好,同樣由一系列擠壓鼓包和張裂隙相間排列,寬度在20 m至50 m不等,最寬處可達(dá)上百米,顯示出典型的左旋走滑性質(zhì)。其中張裂縫多呈走向43°～55°,主要呈右階雁列狀排列,寬度從10 cm到1～1.5 m左右不等,最寬處約1.7 m(圖4,圖5a、5b)。擠壓鼓包呈左階斜列分布,單個(gè)走向約300°,高0.2～1.0 m不等。該段據(jù)一處車轍點(diǎn)的左旋位錯(cuò)實(shí)測(cè)得出的最大走滑位移約1.4 m(圖5c、5d),相比錯(cuò)爾加拉段出現(xiàn)了明顯減小。另外,從無(wú)人機(jī)航攝影像可以看到(圖4),該段的東南側(cè)還出現(xiàn)了明顯的多條走向近東西的弧形張裂縫帶,可能與地震引起的地表裂陷作用有關(guān)。

a—巴顏喀拉塊體歷史強(qiáng)震分布圖;b—瑪多M S 7.4級(jí)地震余震分布及典型地表破裂考察點(diǎn)分布圖圖1 瑪多M S7.4級(jí)地震區(qū)域地震構(gòu)造圖(余震目錄來(lái)自青海省地震臺(tái)網(wǎng))Fig.1 Regional seismic structural map of the Maduo M S7.4 earthquake(a) Distribution map of historical strong earthquakes occurred in the Bayan Har block; (b) Distribution of aftershocks and investigation points of typical surface rupture of the M S7.4 Maduo earthquake The aftershock catalog comes from the Qinghai Seismic Network.

a—指示左旋走滑的地表破裂帶;b—北東向的大型張裂縫;c—高約1.6 m的北西向擠壓鼓包;d—車轍左旋位錯(cuò)約2.8 m圖3 錯(cuò)爾加拉段地表破裂及同步左旋位移特征Fig.3 Photos showing the features of surface rupture and synchronous left-handed displacement of the Cuoerjiala section(a) Surface rupture zone indicating left-handed strike-slip; (b) Large-scale NE-trending crack; (c) A ～1.6 m-high NW-trending squeeze bulge; (d) A ～2.8 m left-handed rut dislocation

a—正射影像圖;b—數(shù)字高程模型圖2 錯(cuò)爾加拉段地表破裂解譯圖Fig.2 Interpretation of surface rupture of the Cuoerjiala section(a) Orthophoto; (b) Digital elevation model

a—指示近東西向左旋剪切作用的右階雁行張裂縫;b—寬約1.7m的北東向張裂隙; c—左階斜列分布的擠壓鼓包;d—車轍被左旋位錯(cuò)約1.4 m圖5 鄂陵湖南段地表破裂及同步左旋位移特征Fig.5 Photos showing the features of surface rupture and synchronous left-handed displacement in the southern segment of the Elinghu section(a) Right-order en echelon crack indicating left-handed shearing action from near east to west; (b) A ～1.7 m-wide NE-trending tensile fracture; (c) Compressive bulges distributed diagonally in the left order; (d) A rut dislocated by left-handed is about 1.4 m

a—正射影像圖;b—數(shù)字高程模型圖4 鄂陵湖南段地表破裂解譯圖Fig.4 Interpretation of the surface rupture in the southern segment of the Elinghu section(a) Orthophoto; (b) Digital elevation model

2.3 江錯(cuò)貢麻段

江錯(cuò)貢麻段破裂帶主要沿著江錯(cuò)貢麻段北側(cè)展布,總體走向 280°～295°,破裂較連續(xù),包含了許多主要呈右階雁列狀排列張裂隙,單條寬度較錯(cuò)爾加拉段和鄂陵湖南段要小,從1 cm到10 cm左右不等(圖6,圖7a),但局部出現(xiàn)分散現(xiàn)象,空間展布的寬度很大,尤其是在該段的東部,最寬處包含了幾條分支破裂,總的寬度可超過(guò)150 m。該段的左旋走滑位移明顯,但與鄂陵湖南段相比,進(jìn)一步減小。在一沖溝處,實(shí)測(cè)的左旋走滑位移為1.2 m(圖7b)。該段出現(xiàn)了較明顯的垂直位移,斷層陡坎較發(fā)育(圖7c、7d),實(shí)測(cè)斷坎的最大高度約1.4 m(圖7d),這可能對(duì)應(yīng)了震源機(jī)制解的正斷層成分(潘家偉等,2021)。

a—張裂隙;b—左旋位錯(cuò)沖溝約1.2 m;c—斷層陡坎;d—高約1.4 m的斷層陡坎圖7 江錯(cuò)貢麻段地震地表破裂及同步左旋位移特征Fig.7 Photos showing the features of seismic surface ruptures and synchronous left-handed displacement of the Jiangcuogongma segment(a) Tensile fractures; (b) A ～1.2 m-wide left-handed dislocation gully; (c) Fault ridges; (d) A ～1.4 m-high fault ridge

a—正射影像圖;b—數(shù)字高程模型圖6 江錯(cuò)貢麻段地表破裂解譯圖Fig.6 Interpretation of the surface rupture in the Jiangcuogongma section(a) Orthophoto; (b) Digital elevation model

2.4 江多村段

a—無(wú)人機(jī)航攝的正射影像圖;b—數(shù)字高程模型(指示斷層北盤存在相對(duì)抬升)圖8 江多村段地表破裂解譯圖Fig.8 Interpretation of the surface ruptures in the Jiangduocun section(a) Orthophoto; (b) Digital elevation model

a—指示左旋走滑的雁列擠壓鼓包及張裂縫;b—在破裂右階斜列部位發(fā)育的北西向擠壓脊;c—寬約20 m的地表破裂;d—指示斷層北側(cè)抬升的約0.8 m高斷坎;e—右階雁列的北東向張裂縫;f—左旋位錯(cuò)沖溝約1.1 m圖9 江多村段地震地表破裂及同步左旋位移特征Fig.9 Photos showing the features of seismic surface ruptures and synchronous left-handed displacement of the Jiangduocun section(a) En echelon compressive bulges and tensile fractures indicating left-handed strike-slip; (b) NW-trending compressive ridge developed in the right-order oblique row of the rupture; (c) A ～20 m-wide surface rupture; (d) A ～0.8 m-high fault ridge indicating the uplift in the north side of the fault; (e) Right-order en echelon NE-trending tensile fractures; (f) A ～1.1 m-wide left-handed dislocation gully

江多村段破裂帶主要沿著野馬灘山前展布,總體走向300°,破裂較連續(xù),同樣由一系列擠壓鼓包和張裂隙相間排列(圖8),而且變形帶相對(duì)集中,寬度在10～40 m之間,沿線隨處常見雁列式張裂隙及擠壓鼓包組合(圖9a),尤其是擠壓鼓包相對(duì)明顯(圖9b、9c),單個(gè)走向約300°,垂直高度30 cm至80 cm不等(圖9d)。伴隨的張裂隙也較明顯,通常呈右階雁列狀排列,單條走向約55°～70°,長(zhǎng)約5～25 m不等,單個(gè)裂隙最寬處可達(dá)1.2 m(圖9e)。該段破裂的實(shí)測(cè)同震左旋走滑位移在1.1 m(圖9f)。另外,該段也發(fā)育有指示斷層北盤抬升的斷坎,最大高度約0.8 m(圖9d)。

2.5 黃河鄉(xiāng)段

黃河鄉(xiāng)段破裂帶主要沿去往黃河鄉(xiāng)政府的公路展布,總體走向300°,破裂較連續(xù),寬度集中在30～60 m(圖10)。該段的擠壓鼓包不太發(fā)育,主要表現(xiàn)為一系列呈左階斜列的北西向P剪切裂縫和右階雁行排列的近東西向張裂隙(圖11a—11c),單個(gè)裂隙寬10～80 cm不等。其中的P剪切裂縫走向集中在310°～320°,張裂隙一般走向70°～80°,該段破裂的左旋運(yùn)動(dòng)將一水泥桿挪動(dòng)了20 cm(圖11d),同時(shí)還表現(xiàn)出了近南北向的水平運(yùn)動(dòng)特征,南盤相較于北盤向南水平運(yùn)動(dòng)了40 cm(圖11d)。

a—正射影像圖;b—數(shù)字高程模型圖10 黃河鄉(xiāng)段地表破裂解譯圖Fig.10 Interpretation of surface ruptures in the Huanghexiang section(a) Orthophoto; (b) Digital elevation model

a—破裂帶中呈左階雁行排列的P剪切裂縫;b—北西向P剪切裂縫與北東向張裂隙的交切現(xiàn)象;c—具左旋走滑性質(zhì)的北西向P剪切裂縫;d—破裂帶中的北西向P剪切裂縫將水泥桿左旋位錯(cuò)約20 cm圖11 黃河鄉(xiāng)段地震地表破裂及同步左旋位移特征Fig.11 Photos showing the features of surface ruptures and synchronous left-handed displacement of the Huanghexiang section(a) Left-order en echelon P shear fractures in the fracture zone; (b) Intersection between the NW-trending P shear fractures and NEtrending tensile fractures; (c) NW-trending P shear fractures with left-handed strike-slip; (d) NW-trending P shear fractures in the rupture zone left-handed dislocated the cement rod about 20 cm

2.6 昌馬河段

昌馬河段破裂主要沿著血麻村北側(cè)展布,總體走向 260°(圖12),這與西段的走向有所不同。該段破裂較連續(xù),并且變形帶相對(duì)集中,變形帶總寬度約10～40 m不等,多集中在20 m左右(圖12)。該段的擠壓鼓包規(guī)模小,主要是一系列呈右階雁行排列的北東向張裂隙(圖13a、13b),單個(gè)裂隙走向約50°～70°,長(zhǎng)約2～15 m不等,寬幾厘米至三十厘米不等。擠壓鼓包一般走向260°,高20 cm左右(圖13c)。該段破裂左旋錯(cuò)動(dòng)優(yōu)爾曲河床約1.1 m(圖13d)。另外,在與破裂帶垂直方向上,發(fā)現(xiàn)了平行于優(yōu)爾曲發(fā)育的近2 km長(zhǎng)的近南北向展布的擠壓鼓起帶,推測(cè)為岸坡滑塌所致。

a—由拉張裂隙和小型鼓包雁列組合而成的地表破裂;b—由雁列鼓包和剪切裂縫組合而成的地表破裂;c—優(yōu)爾曲東側(cè)谷坡上出現(xiàn)的近南北向擠壓鼓起帶;d—地表剪切破裂左旋位錯(cuò)河床約1.1 m圖13 昌馬河段地表破裂及同步左旋位移特征Fig.13 Photos showing the features of surface ruptures and synchronous left-handed displacement in the Changmahe reach(a) The surface ruptures formed by the combination of tensile fratures and small bulging en echelon row; (b) Surface ruptures formed by the combination of en echelon bulges and shear fractures; (c) A nearly NS-trending compressive bulge belt appeared on the valley slope on the east side of the Youerqu slope; (d) A surface shear fracture left-handed dislocated river bed about 1.1 m

a—正射影像圖;b—數(shù)字高程模型圖12 昌馬河段地表破裂解譯圖Fig.12 Interpretation of surface ruptures in the Changmahe section(a) Orthophoto; (b) Digital elevation model

3 討論

綜合同震地表破裂的野外調(diào)查結(jié)果,結(jié)合余震分布和震源機(jī)制解等資料(王未來(lái)等,2021;http://www.cea-igp.ac.cnkydt/278249.html) 可知,此次瑪多地震的同震地表破裂具有典型的左旋走滑運(yùn)動(dòng)性質(zhì),其和余震分布基本沿著以往提出的昆侖山口-江錯(cuò)斷裂的東南段分布(張?jiān)Ｃ鞯?1996;鄧起東,2007),兩者在空間展布上具有很好的重合度,指示此次瑪多MS7.4級(jí)地震的發(fā)震斷層為東昆侖斷裂帶南側(cè)的分支斷裂——江錯(cuò)斷裂?？紤]到此次地震破裂與2001年昆侖山口西8.1級(jí)大地震的地表破裂分屬同一條斷裂帶的不同段落。因此,主要反映了東昆侖斷裂帶的分段破裂過(guò)程。由于從昆侖山口向東,東昆侖斷裂帶的主干斷裂主要由西大灘斷裂和瑪沁-瑪曲斷裂構(gòu)成,而其南側(cè)的江錯(cuò)斷裂和阿萬(wàn)倉(cāng)斷裂等的活動(dòng)性相比主干斷裂帶明顯更弱(張?jiān)Ｃ鞯?1996;徐錫偉等,2002;張國(guó)民等,2003),實(shí)際上屬于從主干斷裂深入巴顏喀拉地塊內(nèi)部的次級(jí)斷裂。

結(jié)合以往資料可知(袁道陽(yáng)等,2004;張培震等,2013;吳中海等,2016;鄭文俊等,2016,2019;白永健等,2019;袁兆德等,2021),此次瑪多地震與2001年以來(lái)發(fā)生在巴顏喀拉地塊周邊的一些大地震事件存在密切的動(dòng)力學(xué)聯(lián)系。其中在巴顏喀拉塊體北邊界東昆侖斷裂帶庫(kù)塞湖-昆侖山口段的2001年昆侖山口西地震(MS8.1),地震地表破裂帶沿270°～290°走向線狀展布,全長(zhǎng)約350 km,由一系列走向45°～50°拉開狀張裂縫、走向60°～75°張剪切裂縫、走向280°剪切裂縫以及隆起鼓包或開裂陷坑等斜列狀組合而成,顯示出純剪切走滑的破裂特征,最大左旋水平位移約6 m(Wen et al.,2007;Xu et al.,2002;徐錫偉等,2002)。該地震的走滑破裂與此次瑪多地震一起起到了調(diào)節(jié)巴顏喀拉地塊向東擠出運(yùn)動(dòng)的作用。而發(fā)生在巴顏喀拉塊體東邊界龍門山斷裂帶上的2008年汶川地震(MS8.0)使兩條北東走向、傾向北西的映秀北川斷裂和灌縣-安縣斷裂同時(shí)發(fā)生地表破裂,并沿映秀北川斷裂產(chǎn)生的地表破裂帶長(zhǎng)度約275 km,以逆沖運(yùn)動(dòng)伴隨右旋走滑為其破裂特征,最大垂直位移量約11 m,最大右旋走滑位移量至少約12 m,沿灌縣-安縣斷裂產(chǎn)生的地表破裂帶長(zhǎng)度約80 km,表現(xiàn)為純逆沖運(yùn)動(dòng)的破裂特征,最大垂直位移量約4 m;另外發(fā)育一條長(zhǎng)約6 km呈北西走向連接于映秀-北川破裂帶和漢旺破裂帶的小魚洞破裂帶,以左旋走滑兼有逆沖運(yùn)動(dòng)為特征 (李海兵等,2008;Zhao et al.,2012),顯示出龍門山為強(qiáng)烈的擠壓區(qū)域,其成因主要是巴顏喀拉地塊向東擠出過(guò)程中受到四川盆地阻擋。2010年發(fā)生在塊體南邊界的玉樹地震(MS7.1)在玉樹市結(jié)古鎮(zhèn)至隆寶鎮(zhèn)之間產(chǎn)生了一系列包括剪切破裂、張剪切破裂、壓剪切破裂、張性破裂及其鼓包或陷落坑(拉分盆地)、高寒地區(qū)特有的冰裂縫等地表破裂單元。地表破裂帶整體走向約300°、長(zhǎng)約65 km、最大同震左旋位移2.4 m,地表破裂類型、基本組合特征等顯示出甘孜-玉樹斷裂兩盤塊體的運(yùn)動(dòng)方式以純剪切的左旋走滑為主(孫鑫喆等,2012;周春景等,2014),其成因主要是巴顏喀拉地塊向東擠出受到四川盆地阻擋,而其南側(cè)青藏高原東南緣的昌都?jí)K體繼續(xù)向東南擠出與巴顏喀拉地塊產(chǎn)生了左旋走滑剪切作用的結(jié)果(吳中海等,2014)。巴顏喀拉地塊邊界帶上一系列的大地震行為表明,巴顏喀拉地塊的應(yīng)力-應(yīng)變具有沿整個(gè)塊體傳遞且存在整體向東運(yùn)動(dòng)的特征,指示巴顏喀拉地塊具有較明顯的“剛性塊體”性質(zhì),而此次瑪多地震和1947年的達(dá)日7地震都發(fā)生在巴顏喀拉塊體的內(nèi)部,并在塊體內(nèi)部產(chǎn)生了顯著的同震地表破裂帶(戴華光,1983;梁明劍等,2014,2020),顯示出塊體在整體向東擠出的過(guò)程中,其內(nèi)部也同時(shí)存在顯著變形。這種現(xiàn)象意味著巴顏喀拉塊體實(shí)際上屬于存在明顯塊體內(nèi)部變形的“非典型剛性塊體”,這也意味著其運(yùn)動(dòng)和變形雖然大部分是被塊體的主要邊界斷裂調(diào)節(jié)的,但同時(shí)有一部分變形是被塊體內(nèi)部的彌散變形吸收和調(diào)節(jié)的。因此,在青藏高原物質(zhì)向東擠出過(guò)程中,剛性塊體擠出和塊體彌散變形作用,兩種不同的塊體變形方式可能同時(shí)在起著調(diào)節(jié)高原物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的作用。

4 主要結(jié)論

在區(qū)域地震構(gòu)造分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)6處典型地震地表破裂特征及其成因探討,可獲得以下主要認(rèn)識(shí):

(1)瑪多7.4級(jí)地震西段破裂的總體走向275°～300°,主要表現(xiàn)為擠壓鼓包和雁列式張裂隙的斜列組合,其中江錯(cuò)貢麻段至江多村段出現(xiàn)了明顯的1.4～0.8 m的垂直位移,指示該段可能具有較明顯的正斷層成分。中部黃河鄉(xiāng)段主要由一系列呈左階斜列的北西向P剪切裂縫和右階雁行排列的北東向張裂隙構(gòu)成,走滑位移較小。而東段地表破裂出現(xiàn)了多個(gè)分支,其中北支昌馬河段主要由一系列雁行排列的張裂隙組成,總體走向?yàn)?60°,與斷裂西段的走向明顯不同?，敹嗟卣鸬乇砥屏训淖畲笞笮灰瞥霈F(xiàn)在最西段的錯(cuò)爾加拉破裂段,約為2.8 m,然后向東至黃河鄉(xiāng)到昌馬河一帶,左旋走滑位移逐漸減小到0.2 m,地表破裂規(guī)模也呈逐漸減弱態(tài)勢(shì),這顯示破裂具有從西向東的單側(cè)擴(kuò)展-衰減特征。

(2)瑪多7.4級(jí)地震與2001年以來(lái)巴顏喀拉地塊周邊的大地震活動(dòng)存在密切的動(dòng)力學(xué)成因聯(lián)系,都起著調(diào)節(jié)青藏高原物質(zhì)向東擠出運(yùn)動(dòng)的作用,尤其是調(diào)節(jié)和吸收巴顏喀拉地塊的運(yùn)動(dòng)與變形過(guò)程。巴顏喀拉塊體內(nèi)部的大地震活動(dòng)意味著巴顏喀拉地塊向東擠出運(yùn)動(dòng)的一部分變形是被塊體內(nèi)部的彌散變形吸收和調(diào)節(jié)的,表明剛性塊體擠出和塊體彌散變形作用兩種不同的塊體變形方式可能在同時(shí)起著調(diào)節(jié)高原物質(zhì)向東擠出運(yùn)動(dòng)的作用。

(3)考慮到瑪多7.4級(jí)地震出現(xiàn)在東昆侖主干斷裂南側(cè)的巴顏喀拉地塊內(nèi)部,表明該地塊內(nèi)部具有發(fā)生7級(jí)以上大地震的能力,因此,巴顏喀拉地塊內(nèi)部強(qiáng)震活動(dòng)的孕震條件和機(jī)理應(yīng)該是未來(lái)需要進(jìn)一步關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題,同時(shí),巴顏喀拉地塊的變形機(jī)制、運(yùn)動(dòng)模式也將是值得關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題。

致謝:對(duì)吳中海研究員在論文撰寫過(guò)程中提供的指導(dǎo),以及審稿專家為提高論文質(zhì)量提出的中肯意見和建議等表示衷心感謝。