劉世杰 蘭恒星②③ 張 寧

(①長安大學(xué)地質(zhì)工程與測繪學(xué)院， 西安 710054， 中國) (②中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100101， 中國) (③生態(tài)地質(zhì)與災(zāi)害防控自然資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安 710054， 中國)

0 引 言

大型走滑斷層在印度板塊和歐亞板塊之間碰撞中起著重要作用，嘉黎斷裂帶作為青藏高原NWW向走滑斷裂系中最南端的主要斷裂之一(圖 1a)，是了解青藏高原東南緣構(gòu)造格局和地殼變形過程的最佳靶區(qū)(Armijo et al.，1989; Harrison， et al.，1992; Lee et al.，2003; Lin et al.，2009)。受多期次重大地質(zhì)事件和印度-歐亞板塊間復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過程的影響，嘉黎斷裂成為青藏高原東南緣南北擠壓、東西向伸展塌陷變形最強(qiáng)烈的部位(黃汲清等， 1984； 鐘大賚， 1998； 王國燦等， 2011； 丁林等， 2017； 侯增謙等， 2020； 許志琴等， 2021)。

自青藏高原逃逸運(yùn)動(dòng)這一高原晚新生代重要變形模式被提出以來(Tapponnier et al.，1976)，嘉黎斷裂作為高原南部系列右旋剪切斷裂帶中諸多調(diào)節(jié)斷裂體系的重要一環(huán)(Ratschbacher et al.，1992)，引起了國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。Armijo et al. (1989)提出了以喀喇昆侖—嘉黎斷裂為代表的高原南部右旋剪切斷裂體系(圖 1b)。任金衛(wèi)等(1999， 2000)和沈軍等(2003)認(rèn)為嘉黎斷裂的西段是高原南部一系列伸展構(gòu)造間的轉(zhuǎn)換斷層，具有較高的右旋走滑速率。Lee et al. (2003)和Lin et al. (2009)調(diào)查了嘉黎斷裂內(nèi)部的糜棱巖和片麻巖，推測該斷裂最初是左旋剪切，但在20～18Ma以右旋剪切作用模式被重新激活。唐方頭等(2010)和宋鍵等(2011)通過GPS觀測，認(rèn)為嘉黎斷裂并非呈整體性的右旋走滑特征，其在東構(gòu)造結(jié)以西為右旋走滑運(yùn)動(dòng)，向東至東構(gòu)造結(jié)附近呈弱右旋擠壓性質(zhì)，至東構(gòu)造結(jié)東南部則轉(zhuǎn)變?yōu)樽笮呋\(yùn)動(dòng)。Zhang et al. (2020)利用年代學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)，推斷嘉黎斷裂在晚漸新世為左旋運(yùn)動(dòng)，并與哀牢山紅河剪切帶相連在東構(gòu)造結(jié)周圍形成一個(gè)巨大的共軛走滑剪切對。Zhang et al. (2021)基于二維彈性位錯(cuò)模型及小地震分布推斷嘉黎斷裂東段圍繞東構(gòu)造結(jié)順時(shí)針?biāo)叫D(zhuǎn)。黃星等(2022)利用InSAR與GPS觀測數(shù)據(jù)對嘉黎—崩錯(cuò)斷裂進(jìn)行研究，認(rèn)為嘉黎斷裂西段剪切應(yīng)變率低，目前可能處于完全閉鎖狀態(tài)。趙遠(yuǎn)方等(2021)認(rèn)為嘉黎斷裂晚新生代以來仍有活動(dòng)跡象，并具有多期構(gòu)造疊加特征，從早到晚依次為左旋走滑、正傾滑和右旋走滑。李鴻儒等(2021)認(rèn)為嘉黎斷裂現(xiàn)今的構(gòu)造變形主要表現(xiàn)為右旋走滑，并在不同段具有顯著差異，新生的西興拉-達(dá)木分支是地震最活躍的區(qū)域。

圖 1 嘉黎斷裂帶大地構(gòu)造綱要圖(修改自Tapponnier et al.，(2001)， 宋鍵等(2013)， 丁林等(2013))Fig. 1 Structure map of Jiali fault： (a)The location of Jiali fault， (b)The tectonic map of Jiali fault

綜上所述，當(dāng)前針對于嘉黎斷裂的研究主要集中在構(gòu)造演化、變形特征以及第四紀(jì)活動(dòng)性方面，從區(qū)域工程地質(zhì)和工程地質(zhì)力學(xué)角度開展的嘉黎斷裂工程地質(zhì)特征的研究尚顯不足。早在1957年，劉國昌先生在《中國區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)綱要》中就提出了針對青藏高原的雅魯藏布江深谷地區(qū)開展工程地質(zhì)研究的重要性(劉國昌， 1957)。近年來，眾多大型線路工程和水利水電工程在藏東南開展(Lan et al.，2022a)，嘉黎斷裂孕育的多種工程地質(zhì)災(zāi)害對這些重大工程的建設(shè)和運(yùn)維帶來了的巨大挑戰(zhàn)(蘭恒星等， 2021)。

本文選取嘉黎斷裂帶腹地的重大工程活動(dòng)區(qū)為研究區(qū)域，按照區(qū)域工程地質(zhì)力學(xué)的基本理論，基于野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)，從工程地質(zhì)力學(xué)分析的角度出發(fā)，系統(tǒng)梳理了斷層帶地形地貌、巖石組合、巖體結(jié)構(gòu)、地應(yīng)力場、剪切帶特征和第四紀(jì)活動(dòng)性等工程地質(zhì)力學(xué)條件，獲得了嘉黎斷裂的分段差異性，提出嘉黎斷裂區(qū)域工程地質(zhì)力學(xué)模式，為解決嘉黎斷裂區(qū)域重大工程建設(shè)面臨的地質(zhì)災(zāi)害問題提供理論參考。

1 地質(zhì)背景

嘉黎斷裂是指喀喇昆侖—嘉黎斷裂帶的東段，位于青藏高原東南印度板塊與歐亞板塊碰撞的前緣，是喜馬拉雅造山帶的東部界限。嘉黎斷裂總體呈NW-SE向，自西向東，沿易貢藏布和帕隆藏布穿過那曲、嘉黎、八蓋、易貢、波密、然烏，延伸至察隅附近后轉(zhuǎn)為N-S向展布，并入緬甸境內(nèi)的石階斷裂(Wang et al.，1997)，總長度約600km、寬約3～7km。作為藏東南走滑斷裂系中一條非常重要的調(diào)節(jié)斷裂，嘉黎斷裂影響和制約著高原內(nèi)部物質(zhì)流動(dòng)、塊體逃逸和應(yīng)力場轉(zhuǎn)換。開展嘉黎斷裂區(qū)域工程地質(zhì)力學(xué)研究對該地區(qū)在建的諸多水利水電工程和鐵路工程的地質(zhì)安全具有重要意義。

2 工程地質(zhì)力學(xué)分析范圍與方法

2.1 分析范圍

針對嘉黎斷裂，現(xiàn)有研究根據(jù)空間展布及第四紀(jì)活動(dòng)性的差異將其分為三段(圖 1b)：I：北西段從那曲南東的克馬尼亞至嘉黎地區(qū)； Ⅱ：中段從嘉黎至易貢、通麥地區(qū)； Ⅲ：南東段從易貢、通麥至察隅地區(qū)。其中南東段在易貢至通麥之間在南北方向上分成兩個(gè)分支：北部為帕隆藏布分支，南部為貢日嘎布曲分支(任金衛(wèi)等， 2000； 丁林等， 2003； 宋鍵等， 2013)。而嘉黎斷裂帶中的忠玉—然烏段，因其相對較高的人口密度，以及近年來多個(gè)交通、水利重大工程的相繼開工建設(shè)，受到了學(xué)者的高度關(guān)注(Lan et al.，2022b)。本文按照與東構(gòu)造結(jié)的相對距離與工程地質(zhì)力學(xué)特征，將其分為3段：東構(gòu)造結(jié)西北部Ⅱ1忠玉—易貢段，長約89km； 東構(gòu)造結(jié)北部Ⅱ2易貢—波密段，長約130km； 東構(gòu)造結(jié)東南部Ⅱ3波密—然烏段，長約128km(圖 1b)。

2.2 分析方法

工程地質(zhì)力學(xué)分析是運(yùn)用工程地質(zhì)力學(xué)的原理和方法，解決工程設(shè)計(jì)和施工中的各種工程地質(zhì)力學(xué)問題(谷德振， 1979)。工程地質(zhì)力學(xué)理論以巖石組合與巖體結(jié)構(gòu)控制變形破壞規(guī)律的觀點(diǎn)為基礎(chǔ)(王思敬等， 1987)，分析工程地質(zhì)力學(xué)指標(biāo)的變化規(guī)律(王思敬， 2004)。本文對嘉黎斷裂中段開展工程地質(zhì)力學(xué)研究，重點(diǎn)進(jìn)行了地質(zhì)作用和過程的力學(xué)分析。研究關(guān)于地形地貌、巖石組合、巖體結(jié)構(gòu)所揭示的地質(zhì)發(fā)展歷史，通過力學(xué)分析認(rèn)識(shí)和概括沿著斷裂帶的地質(zhì)因子展布規(guī)律，從而分析地質(zhì)力學(xué)作用的物理機(jī)制和動(dòng)力過程。對忠玉—然烏段嘉黎斷裂帶沿線進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)調(diào)查與分析，調(diào)查線路總長365.5km，調(diào)查點(diǎn)47處，其中具有錯(cuò)段標(biāo)志，可觀察斷裂帶工程地質(zhì)特征并開展力學(xué)分析的露頭點(diǎn)19處(圖 1b)。

3 工程地質(zhì)力學(xué)分段特征

3.1 斷裂地貌

嘉黎斷裂中段沿易貢藏布和帕隆藏布展布，形成了一系列的斷裂河谷地貌(Lan et al.，2022c)，其形態(tài)主要為“V型”和“U型”谷兩種(嚴(yán)欽尚等， 1985)。本文理清了嘉黎斷裂地貌的NW-SE向變化規(guī)律。東構(gòu)造結(jié)西北部Ⅱ1忠玉—易貢段為典型的高山“V型”峽谷區(qū)，因斷裂帶物質(zhì)碎散而產(chǎn)生的斷層埡口和負(fù)地形也呈現(xiàn)尖“V型”(圖 2a)； 東構(gòu)造結(jié)北部Ⅱ2易貢—波密段，“U型”谷的寬度最高可達(dá)3.4km(桃花谷)(圖 2b)； 東構(gòu)造結(jié)東南部Ⅱ3波密—然烏段，也屬于典型的高山“V型”峽谷區(qū)(圖 2c)，但相較Ⅱ1忠玉—易貢段溝谷寬度更寬，“V型”尖角也更小?？傮w上，嘉黎斷裂中段由北西向南東，斷裂谷的地貌形態(tài)呈現(xiàn)顯著的“V型-U型-V型”的變化規(guī)律。

圖 2 嘉黎斷裂地貌形態(tài)變化規(guī)律Fig. 2 Transformation law of geomorphic morphology along Jiali fault a. 忠玉—易貢段Ⅱ1的典型“V”型斷裂谷地貌； b. 易貢—波密段Ⅱ2的典型“U”型斷裂谷地貌； c. 波密—然烏段Ⅱ3的典型“V”型斷裂谷地貌

圖 3 嘉黎斷裂中段巖石組合及巖體結(jié)構(gòu)分布圖(修改自Zeitler et al.(2014))Fig. 3 Distribution of rock group and rock mass in middle segment of Jiali fault

3.2 巖石組合

由于青藏高原東南緣的強(qiáng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)帶來的動(dòng)力變質(zhì)作用對于嘉黎斷裂內(nèi)部的巖石組合影響巨大。導(dǎo)致該斷裂內(nèi)部的巖石組合產(chǎn)生明顯的空間分段性(圖 3)。東構(gòu)造結(jié)西北部Ⅱ1忠玉—易貢段的嘉黎斷裂，出露的巖石組合主要為低-中級(jí)變質(zhì)的C1P1構(gòu)造片巖、板巖(圖 4a)，片巖的片理面平行于斷層面，其上可見明顯的斷層擦痕。露頭點(diǎn)邊坡頂部受較薄的片理控制，出現(xiàn)典型的傾倒破壞。東構(gòu)造結(jié)北部Ⅱ2易貢—波密段出露的巖石組合主要為中-高級(jí)變質(zhì)片麻巖(Xu et al.，2013; Zeitler et.，2014)(圖 4b， 圖4c)，在露頭處可以觀察到片麻理傾向垂直于斷層面，傾角近直立。東構(gòu)造結(jié)東南部Ⅱ3波密—然烏段，出露的巖石組合主要為低-中級(jí)變質(zhì)的C1P1構(gòu)造片巖(圖 4d)； 相較Ⅱ1忠玉—易貢段的巖石組合，該段構(gòu)造片巖的變質(zhì)程度稍高，層厚較厚，并在軟弱夾層中可見韌性變形特征的出露。總體上，嘉黎斷裂中段由北西向南東，斷裂帶內(nèi)部的巖石組合主要為變質(zhì)巖建造，但其變質(zhì)程度呈現(xiàn)顯著的“低-高-低”的變化規(guī)律。

圖 4 嘉黎斷裂巖石組合的變化規(guī)律Fig. 4 Transformation law of metamorphic grade of rock combination along Jiali fault a. 忠玉—易貢段Ⅱ1的低變質(zhì)程度構(gòu)造片巖(遠(yuǎn)離構(gòu)造結(jié))； b. 易貢—波密段Ⅱ2的高變質(zhì)程度片麻巖(構(gòu)造結(jié)附近)； c. 易貢—波密段Ⅱ2片麻巖細(xì)節(jié)特征(位置見圖 4b); d. 波密—然烏段Ⅱ3的低變質(zhì)程度構(gòu)造片巖(遠(yuǎn)離構(gòu)造結(jié))

3.3 巖體結(jié)構(gòu)

巖體的結(jié)構(gòu)類型主要根據(jù)結(jié)構(gòu)體的組合特征劃分為3種類型：塊狀結(jié)構(gòu)(節(jié)理狀結(jié)構(gòu))，層狀結(jié)構(gòu)及碎裂結(jié)構(gòu)(孫玉科， 1997； 王思敬， 2004)。嘉黎斷裂內(nèi)部巖石組合的空間分段性也體現(xiàn)在其巖體結(jié)構(gòu)上。該斷裂及周邊區(qū)域的巖體結(jié)構(gòu)分布圖(圖 3)，展示了巖體結(jié)構(gòu)由斷裂兩側(cè)向構(gòu)造結(jié)核心區(qū)不斷破碎的分布規(guī)律。

東構(gòu)造結(jié)西北部Ⅱ1忠玉—易貢段，出露的巖體結(jié)構(gòu)主要為薄層結(jié)構(gòu)(圖 5a)，薄層狀結(jié)構(gòu)巖體相對均一，但層面極為發(fā)育。一般來說，這類薄層狀結(jié)構(gòu)的巖體比較軟弱，形成片狀或板狀結(jié)構(gòu)體。由于結(jié)構(gòu)面緊密閉合，巖體滲透性微弱，呈現(xiàn)強(qiáng)各向異性。由于密集的、但呈閉合狀的結(jié)構(gòu)面的影響，巖體彈性模量折減系數(shù)KE=0.3～0.5，而強(qiáng)度折減系數(shù)KR=0.1～0.3，巖體沿主結(jié)構(gòu)面(即層面或片理面)抗剪強(qiáng)度較低(Lan et al.，2022d)。

圖 5 嘉黎斷裂巖體結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律Fig. 5 Transformation law of rock mass type along Jiali fault a. 忠玉—易貢段Ⅱ1的薄層狀巖體結(jié)構(gòu)(遠(yuǎn)離構(gòu)造結(jié))； b. 易貢—波密段Ⅱ2的碎裂狀巖體結(jié)構(gòu)(構(gòu)造結(jié)附近)； c. 波密—然烏段Ⅱ3的薄層狀巖體結(jié)構(gòu)(遠(yuǎn)離構(gòu)造結(jié))

東構(gòu)造結(jié)北部Ⅱ2易貢—波密段出露的巖體結(jié)構(gòu)主要為碎裂結(jié)構(gòu)(圖 5b)，碎裂結(jié)構(gòu)是巖體受到強(qiáng)烈的構(gòu)造變形或次生演化作用而形成的。東構(gòu)造結(jié)東南部Ⅱ3波密—然烏段，出露的巖體結(jié)構(gòu)主要為薄層結(jié)構(gòu)(圖 5c)。相較Ⅱ1忠玉—易貢段的巖石組合，該段巖體層厚較厚，但仍屬于薄層結(jié)構(gòu)?？傮w上，嘉黎斷裂斷裂帶內(nèi)部的巖體結(jié)構(gòu)呈“薄層狀-碎裂-薄層”的變化規(guī)律。

3.4 地應(yīng)力場

嘉黎斷裂中段由于長期地殼變動(dòng)的結(jié)果，構(gòu)造體系十分復(fù)雜，導(dǎo)致地應(yīng)力方向變化不一(王成虎等， 2019)。對嘉黎斷裂中段實(shí)測地應(yīng)力、震源機(jī)制解反演地應(yīng)力、典型微構(gòu)造分析表明，受東構(gòu)造結(jié)的影響，不同分段的應(yīng)力場特征并不相同。分析所采用的實(shí)測地應(yīng)力來自張寧等(2020a)，實(shí)測地應(yīng)力數(shù)據(jù)主要集中在易貢—波密段。因此其他兩段采用震源機(jī)制解反演地應(yīng)力，分析采用的震源機(jī)制解數(shù)據(jù)來自Shao et al. (2009)和李鴻儒等(2021)。

圖 6 嘉黎斷裂地應(yīng)力場分段特征及歷史地震Fig. 6 Sectional characteristic of stress field and historical earthquakes along Jiali fault (地震數(shù)據(jù)來自USGS地震目錄https：∥earthquake.usgs.gov/)

忠玉—易貢段Ⅱ1，震源機(jī)制解顯示的最大主應(yīng)力方向?yàn)镹NE-SSW(圖 6)，與微型剪切條帶和不對稱石英透鏡體(圖 7a)的指示一致，主要表現(xiàn)嘉黎斷裂的右旋走滑特征； 易貢—波密段Ⅱ2，實(shí)測地應(yīng)力數(shù)據(jù)顯示最大主應(yīng)力方向?yàn)镹EE-SWW(圖 6)。震源機(jī)制解的反演地應(yīng)力與實(shí)測地應(yīng)力有方向偏差，這可能是由于本段反演地應(yīng)力所用的地震數(shù)據(jù)震級(jí)較小(均小于5級(jí))。但由于本段實(shí)測地應(yīng)力數(shù)據(jù)充足，足夠判斷主應(yīng)力方向。同時(shí)石香腸構(gòu)造具有顯著的擠壓-膨脹結(jié)構(gòu)(圖 7b)，指示出了強(qiáng)大的壓溶作用和后期的逆沖變形，可能對應(yīng)東構(gòu)造結(jié)地區(qū)北部的高巖石隆起率(Yang et al.，2018)； 波密—然烏段Ⅱ3，受華南板塊阻擋嘉黎斷裂的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，震源機(jī)制解顯示最大主應(yīng)力方向轉(zhuǎn)換為NW-SE向(圖 6)拉張應(yīng)力場(Lan et al.，2019)，與現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)的解理和拉張裂紋系統(tǒng)一致(圖 7c)，由逆沖變形轉(zhuǎn)換回右旋走滑兼逆沖運(yùn)動(dòng)，這是對嘉黎斷裂北側(cè)物質(zhì)沿?cái)嗔褦D出的響應(yīng)。這與跨斷層GPS速度剖面一致，反映了東構(gòu)造結(jié)向北東方向推進(jìn)過程中區(qū)域應(yīng)力場及方向的轉(zhuǎn)換(唐方頭等， 2010)?？傮w上，嘉黎斷裂中段由北西向南東，應(yīng)力場依次表現(xiàn)為右旋走滑、逆沖和右旋走滑兼逆沖，分別顯示NNE-SSW向擠壓、NEE-SWW向擠壓和NW-SE向拉張的區(qū)域應(yīng)力場方向。

圖 7 嘉黎斷裂區(qū)域應(yīng)力場的轉(zhuǎn)換規(guī)律Fig. 7 Transformation law of region stress field along Jiali fault a. 忠玉—易貢段Ⅱ1的NNE-SSW向擠壓區(qū)域應(yīng)力場； b. 易貢—波密段Ⅱ2的NEE-SWW向擠壓區(qū)域應(yīng)力場； c. 波密—然烏段Ⅱ3的NW-SE向拉張區(qū)域應(yīng)力場

3.5 剪切帶類型

脆性和韌性剪切帶是剪切帶序列中的兩個(gè)端元，其變形機(jī)制各不相同(Fossen， 2016)。嘉黎斷裂的脆韌性有著明顯的空間分段性。東構(gòu)造結(jié)西北部Ⅱ1忠玉—易貢段的嘉黎斷裂具有脆性向半脆性轉(zhuǎn)換的特質(zhì)，其中：北部忠玉鄉(xiāng)附近的標(biāo)志層表現(xiàn)出典型的脆性剪切帶破壞特征(圖 8a)，石英條帶標(biāo)志層被直接剪斷，斷距32mm，具有明確的剪切帶邊界和準(zhǔn)確的厚度，具有脆性狀態(tài)下的應(yīng)變局部化構(gòu)造； 在該段南部八蓋鄉(xiāng)附近，標(biāo)志層則表現(xiàn)出典型的半脆性剪切帶破壞特征(圖 8b)，石英條帶標(biāo)志層沿中心方向有一定的斷層拖曳，斷距120mm，屬于連續(xù)變形與不連續(xù)變形相結(jié)合的特征。東構(gòu)造結(jié)北部Ⅱ2易貢—波密段的標(biāo)志層表現(xiàn)出典型的韌性剪切帶破壞特征(圖 8c)，在露頭處可以觀察到云母魚、不對稱褶皺、S型彎曲等連續(xù)變形的指示標(biāo)志。東構(gòu)造結(jié)東南部Ⅱ3波密—然烏段，標(biāo)志層也表現(xiàn)出典型的半脆性剪切帶破壞特征(圖 8d)，相較Ⅱ1忠玉—易貢段的半脆性剪切帶，其不連續(xù)變形占據(jù)主導(dǎo)，以滑移面和伸展破裂為主，韌性變形相對較少，但在一些層間軟弱帶仍可觀察到糜棱巖帶?？傮w上，嘉黎斷裂中段由北西向南東，剪切帶內(nèi)部標(biāo)識(shí)層說明其脆韌性呈現(xiàn)顯著的“脆性”-“脆韌性”-“韌性”-“脆性”的變化規(guī)律。

3.6 第四紀(jì)活動(dòng)性

青藏高原內(nèi)的大多數(shù)區(qū)域斷裂都被認(rèn)為是全新世活動(dòng)斷層(張培震等， 2013； 鄧啟東等， 2014)，而嘉黎斷裂的第四紀(jì)活動(dòng)性特征仍然存在爭議。由于1950年8月15日突發(fā)的察隅大地震(MS=8.7)，嘉黎斷裂曾被認(rèn)為是喜馬拉雅構(gòu)造帶北部最顯著的活動(dòng)斷層(Molnar et al.，1984)(圖 2)。而近期研究則表明察隅地震的發(fā)震斷層為喜馬拉雅主前沖斷裂，并不能證實(shí)嘉黎斷裂的第四紀(jì)活動(dòng)(Coudurier et al.，2020)。Chung(2014)沒有發(fā)現(xiàn)嘉黎斷裂第四紀(jì)地層的變形證據(jù)，認(rèn)為嘉黎斷裂可能不是全新世活動(dòng)的，而Wang et al. (2020)則在嘉黎斷裂沿線發(fā)現(xiàn)了兩次第四紀(jì)地表破裂古地震事件。嘉黎斷裂特殊的活動(dòng)性及潛在的危險(xiǎn)性對周邊的工程建設(shè)和城鎮(zhèn)安全有著深遠(yuǎn)的影響(Lan et al.，2022b)，確定其第四紀(jì)活動(dòng)性特征非常重要。本文結(jié)合嘉黎斷裂活動(dòng)性的現(xiàn)有研究以及野外調(diào)查，發(fā)現(xiàn)嘉黎斷裂的第四紀(jì)活動(dòng)性特征也有著明顯的空間分段性(圖 9)。

嘉黎縣城及以西的斷裂帶西段，沉積物的熱釋光測年年齡約34.7±2.71ka(圖 9)(任金衛(wèi)等， 2000)。在嘉黎縣城南部，冰水湖相沉積物的熱釋光測年年齡約22.0±1.8ka(圖 9)(宋鍵等， 2013)。而在通麥大橋東側(cè)，受到斷層擾動(dòng)的河流階地砂礫層指示的熱釋光年齡為11.06±0.94ka(鐘寧等， 2021)?？梢姡卫钄嗔训牡谒募o(jì)活動(dòng)性自北西向構(gòu)造結(jié)方向逐漸增加。由于嘉黎斷裂易貢—波密段主要沿易貢藏布和帕隆藏布河谷展布，河谷河流階地并不發(fā)育，這導(dǎo)致缺乏能夠保存全新世變形證據(jù)的年輕地貌和沉積物。因此諸多學(xué)者認(rèn)為本段的嘉黎斷裂第四紀(jì)活動(dòng)性并不顯著(Chung， 2014； 李鴻儒等， 2021)。

但最新研究發(fā)現(xiàn)了嘉黎斷裂錯(cuò)斷第四紀(jì)沖洪積扇的證據(jù)(Wang et al.，2020)，斷層擾動(dòng)的沉積物放射性碳測年年齡約2.160±0.030ka 以及2.680±0.030ka。同樣，我們在古鄉(xiāng)湖附近也發(fā)現(xiàn)了近期表面破裂的證據(jù)(29°54′N， 95°28′E)，在清理后的古鄉(xiāng)湖相沉積物中嘉黎斷裂的錯(cuò)斷跡象清晰可見(圖 10)。走向NW-SE向的逆沖斷層穿越了韻律沉積的粉細(xì)砂層(圖 10b)，然后被后期沉積的卵礫石層和粉砂層覆蓋(圖 10c和圖10d)。變形特征表明，斷層變形時(shí)間應(yīng)該發(fā)生在未錯(cuò)斷的粉砂層和下部細(xì)砂層之間。河湖相韻律沉積使得斷層上下盤具有類似沉積巖層的對應(yīng)關(guān)系，通過分析沙礫粒徑，顆粒膠結(jié)和含水量可以判斷其對應(yīng)關(guān)系。原本水平沉積的粉細(xì)砂層在斷面附近傾角急劇增大，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的剪切變形。將沉積物樣品送往美國Beta實(shí)驗(yàn)室利用加速計(jì)質(zhì)譜儀(AMS)進(jìn)行放射性碳同位素年齡測定。斷層擾動(dòng)的最上層細(xì)砂放射性碳測年年齡約5.830±0.030ka(圖 10 b)。多處斷裂錯(cuò)斷全新世沉積物的野外證據(jù)表明，嘉黎斷裂帶易貢—波密段第四紀(jì)活動(dòng)性是顯著的。

波密縣城以南的斷裂帶南段，在嘎隆寺附近，斷裂擾動(dòng)的冰磧物的光釋光年齡為28.96±2.60ka和29.74±2.54ka(圖 9)(李鴻儒等， 2021)。在松宗鎮(zhèn)階地礫石層的細(xì)砂層中采集的樣品OSL測年結(jié)果分別為23.7±2.0和20.4±2.7ka(圖 9)，表明至少在近2.3萬年以來，階地未受到斷錯(cuò)變形的影響(Chen et al.， 2014)。

綜上所述，嘉黎斷裂中段由北西向南東，野外調(diào)查及沉積物年代學(xué)測定結(jié)果說明其第四紀(jì)活動(dòng)性呈現(xiàn)由斷裂兩端向構(gòu)造結(jié)方向逐漸增加的變化規(guī)律。

4 工程地質(zhì)力學(xué)“脆韌性”轉(zhuǎn)換模式

嘉黎斷裂中段的斷裂地貌、巖石組合、巖體結(jié)構(gòu)、應(yīng)力場等工程地質(zhì)力學(xué)指標(biāo)以及剪切帶類型、第四紀(jì)活動(dòng)性等斷裂特征都具有典型的三段式分布規(guī)律。據(jù)此，基于工程地質(zhì)力學(xué)思想提出嘉黎斷裂分段“脆韌性”工程地質(zhì)力學(xué)模式。

4.1 “韌性”工程地質(zhì)力學(xué)模式

臨近東構(gòu)造結(jié)的嘉黎斷裂易貢—波密段是典型的韌性工程地質(zhì)力學(xué)模式。工程地質(zhì)力學(xué)因子逐一表現(xiàn)為：巖石組合以片麻巖為代表的高級(jí)變質(zhì)巖為主； 構(gòu)造體系以連續(xù)變形的走滑剪切帶為主(Fossen， 2016)； 地應(yīng)力場方向受多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響轉(zhuǎn)換快速且地應(yīng)力相對較高； 淺層巖體結(jié)構(gòu)以有斷裂交叉破碎巖體、斷層破碎帶為代表的碎裂結(jié)構(gòu)為主，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、熱弱化、表生作用的共同影響，力學(xué)性質(zhì)較差。韌性工程地質(zhì)力學(xué)模式最直觀的證據(jù)為該段嘉黎斷裂的內(nèi)部標(biāo)識(shí)層表現(xiàn)出顯著的連續(xù)剪切變形特征(圖 8)。典型的“韌性”斷層剖面(圖 11a)指出，在韌性模式下，原生巖石將遭受更為強(qiáng)烈的變質(zhì)作用，多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加使得剪切帶特征更為復(fù)雜。加之這一區(qū)域的快速隆起剝蝕(King et al.，2016)和強(qiáng)烈卸荷作用(Larsen et al.，2012)使得巖體中裂隙縱橫交錯(cuò)，溫度梯度較高導(dǎo)致熱蝕變加劇，巖體剝蝕出露后更易風(fēng)化弱化。韌性帶作為吸收脆性區(qū)域抬升和差異變形的主要載體，應(yīng)力累積最為快速。新生代以來東構(gòu)造結(jié)的NE向擠壓加速了這一過程(Yang et al.，2018)，從而導(dǎo)致了密度、波速、電阻率、溫度梯度等物理性質(zhì)異常(Hu et al.，2018; Kang et al.，2019)，其存在也為一定深度的脆-韌性過渡提供了證據(jù)(Craw et al.， 2005)。

4.2 “脆性”工程地質(zhì)力學(xué)模式

遠(yuǎn)離東構(gòu)造結(jié)的忠玉—易貢段和波密—然烏段則是脆性工程地質(zhì)力學(xué)模式。工程地質(zhì)力學(xué)因子逐一表現(xiàn)為：巖石組合以低變質(zhì)巖石為主； 構(gòu)造體系以具有顯著破裂標(biāo)識(shí)的非連續(xù)變形走滑斷層或逆沖斷層為主； 地應(yīng)力場方向變化小且地應(yīng)力相對較低； 由于原巖為成層性強(qiáng)的沉積巖，變質(zhì)后形成的片巖也保持了成層性，巖體結(jié)構(gòu)以層狀為主，其力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出明顯的方向性(包含等， 2022)。脆性區(qū)域工程地質(zhì)力學(xué)模式在野外直觀表現(xiàn)為該段嘉黎斷裂的非連續(xù)變形特征(圖 8)，在地球物理成像上則表現(xiàn)為高密度、低速度、高電阻率異常(Lin et al.，2017)。上地殼硬度高、密度大屬于典型脆性區(qū)域，在抬升過程中會(huì)在邊界區(qū)域形成應(yīng)力集中，當(dāng)局部應(yīng)力-應(yīng)變調(diào)整時(shí)即成為發(fā)震構(gòu)造。歷史強(qiáng)震的震中分布(Coudurier et al.，2020)也證明了這一點(diǎn)(圖 6)。

圖 8 嘉黎斷裂剪切帶標(biāo)志層的變化規(guī)律Fig. 8 Transformation law of shear zone marker layers along Jiali fault a. 忠玉—易貢段Ⅱ1典型脆性剪切帶標(biāo)識(shí)(遠(yuǎn)離構(gòu)造結(jié))； b. 忠玉—易貢段Ⅱ1典型脆韌性剪切帶標(biāo)識(shí)(靠近構(gòu)造結(jié))； c. 易貢—波密段Ⅱ2典型韌性剪切帶標(biāo)識(shí)(構(gòu)造結(jié)附近)； d. 波密—然烏段Ⅱ3典型脆韌性剪切帶標(biāo)識(shí)(遠(yuǎn)離構(gòu)造結(jié))

圖 9 嘉黎斷裂帶活動(dòng)性分段特征(任金衛(wèi)等， 2000; Lin et al.，2009; 宋鍵等， 2013; Chen et al.， 2014; Wang et al.，2020; 李鴻儒等， 2021； 鐘寧等， 2021)Fig. 9 Segmentation activity characteristics of Jiali fault

圖 10 嘉黎斷裂全新世活動(dòng)性的現(xiàn)場證據(jù)Fig. 10 Field evidence of Holocene activity of Jiali fault a. 古鄉(xiāng)湖湘沉積物露頭顯示的斷裂照片，白色虛線框表示后續(xù)照片b-d的位置； b. 斷層變形位置的特寫； c. 卵礫石層； d. 斷裂未錯(cuò)斷的粉砂層

圖 11 嘉黎斷裂典型的“脆-韌性”剖面 (修改自Zhang et al.(2020))Fig. 11 Typical brittle and ductile section of Jiali fault a. 臨近東構(gòu)造結(jié)地區(qū)的韌性剖面； b. 遠(yuǎn)離東構(gòu)造結(jié)地區(qū)的脆性剖面

圖 12 地殼波速成像揭示“脆韌性”轉(zhuǎn)換模式成因機(jī)制 (修改自Peng et al.(2016)， Lin et al.(2017))Fig. 12 Crustal P-wave velocity imaging reveals the mechanism of transition from brittle model to ductile model a. 靠近構(gòu)造結(jié)的嘉黎斷裂波速成像； b. 遠(yuǎn)離構(gòu)造結(jié)的嘉黎斷裂波速成像

4.3 “脆韌性”轉(zhuǎn)換模式的成因機(jī)制

嘉黎斷裂帶的分段“脆-韌-脆”特征和轉(zhuǎn)換機(jī)制可能受高原南部下地殼廣泛分布的通道流的控制(Clark et al.， 2000； Beaumont et al.，2001)。Bai et al. (2010)的青藏高原東南緣大地電磁成像表明，中、下地殼弱物質(zhì)流的韌性變形和上地殼沿邊界斷層的走滑構(gòu)造變形在青藏高原變形動(dòng)力學(xué)機(jī)制中起著核心作用。Lin et al. (2017)基于東構(gòu)造結(jié)地區(qū)的地球物理學(xué)證據(jù)，提出東構(gòu)造結(jié)上地殼存在的脆性層和韌性層。東構(gòu)造結(jié)從西北向東南的大地電磁成像、剪切波速成像、重力異常成像均證明了東構(gòu)造結(jié)下部地殼的分區(qū)特征及流變性(Peng et al.，2016; Lin et al.，2017; Hu et al.，2018)。在南迦巴瓦峰下方的大部分上地殼和中地殼中，還拍攝到深度為8～30km的陡峭西北傾斜低電阻率帶(<80 Ωm)(Lin et al.，2017)，這種弱區(qū)可被解釋為快速減壓熔融形成的大型地幔逆流系統(tǒng)(Koons et al.，2013)。地表以下13～17km深度之間的400～550℃等溫線估計(jì)值表明，這一區(qū)域深部可能具有強(qiáng)烈的變質(zhì)反應(yīng)并進(jìn)行含水熔融(Craw et al.，2005)。對Peng et al. (2016)的P波速成像的重新分析表明靠近東構(gòu)造結(jié)的嘉黎斷裂下部地殼明顯處于韌性區(qū)(圖 12a)，而遠(yuǎn)離構(gòu)造結(jié)的嘉黎斷裂下部地殼則為塑性區(qū)(圖 12b)。由此可見，嘉黎斷裂中段工程地質(zhì)模式表現(xiàn)為“脆-韌-脆”性變化規(guī)律的原因，顯然是受到東構(gòu)造結(jié)下伏熱地幔流產(chǎn)生的高溫高壓強(qiáng)變質(zhì)作用帶的影響。

在距離東構(gòu)造結(jié)較遠(yuǎn)的忠玉—易貢段Ⅱ1和波密—然烏段Ⅱ3，由于熱地幔流產(chǎn)生的強(qiáng)變質(zhì)帶的影響范圍距離嘉黎斷裂較遠(yuǎn)，受熱地幔流影響作用小，以動(dòng)力變質(zhì)作用為主，因此巖石組合表現(xiàn)為以構(gòu)造片巖為主的低級(jí)變質(zhì)巖，巖體結(jié)構(gòu)為成層脆性巖體，剪切帶類型為脆性或半脆性剪切帶的“脆性”區(qū)域工程地質(zhì)模式。同時(shí)由于斷裂帶內(nèi)的碎裂巖體寬度較窄，兩側(cè)受到完整巖石的挾持，河流的側(cè)蝕作用明顯弱于發(fā)生在斷裂帶內(nèi)的下蝕作用，因此河床快速地下切，河谷的加深速度大于其拓寬速度，斷裂谷的地貌形態(tài)呈現(xiàn)“V型”。

而在距離東構(gòu)造結(jié)較近的易貢—波密段Ⅱ2，嘉黎斷裂帶內(nèi)部受到熱地幔流的強(qiáng)烈影響，以接觸變質(zhì)作用為主，產(chǎn)生部分熔體的聚集從而導(dǎo)致巖石組合表現(xiàn)為以片麻巖為主的高級(jí)變質(zhì)巖，巖體結(jié)構(gòu)為碎裂結(jié)構(gòu)，剪切帶類型也呈現(xiàn)顯著的韌性特征。同時(shí)斷裂碎裂巖較寬，河流的側(cè)蝕作用和下蝕作用接近，疊加海洋性冰川的侵蝕作用，導(dǎo)致斷裂谷的地貌形態(tài)也呈現(xiàn)“U型”。由此可見，在東構(gòu)造結(jié)區(qū)域內(nèi)，歐亞大陸的碰撞-隆升-拆沉模式十分復(fù)雜，既存在剛體形式向東擠出及順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(許志琴等， 2021)，又存在地幔流驅(qū)動(dòng)下的隆升和變形，從而形成了嘉黎斷裂活動(dòng)性質(zhì)的分段性特征。

5 嘉黎斷裂中段工程地質(zhì)問題探討

如前所述，在嘉黎斷裂中段的“脆韌性”模式驅(qū)動(dòng)下，嘉黎斷裂沿線開展的水利水電、鐵路、高速公路等重大工程在不同段也面臨著不同的工程地質(zhì)問題(圖 13)。

圖 13 嘉黎斷裂中段重大工程地質(zhì)問題Fig. 13 Major engineering geological problems in middle segment of Jiali fault

5.1 忠玉—易貢段

水利水電工程的壩體、壩肩、地面構(gòu)筑物，公路鐵路工程的橋梁、路基、隧道口等地表重大工程，在嘉黎斷裂忠玉—易貢段面臨的主要工程地質(zhì)問題有高位遠(yuǎn)程滑坡體、高能洪水、大型順層巖質(zhì)邊坡、高陡岸坡和危巖落石等(圖 13)。高位遠(yuǎn)程滑坡在本段極為發(fā)育且典型，如易貢滑坡(殷躍平， 2000)，其隱蔽突發(fā)的特征及隨后的鏈生災(zāi)害帶來了巨大威脅。Yao et al. (2022)在忠玉鄉(xiāng)附近采用InSAR技術(shù)與現(xiàn)場調(diào)查識(shí)別出兩處高位遠(yuǎn)程形變體，可能對該區(qū)域的重大工程建設(shè)與安全運(yùn)營構(gòu)成嚴(yán)重威脅?，F(xiàn)場調(diào)查也發(fā)現(xiàn)了疑似高能洪水的沉積證據(jù)(王昊等， 2021)，鑒于氣候、水文、構(gòu)造與地形條件，該區(qū)域具有發(fā)育高能洪水的潛力(蘭恒星等， 2022)。

深埋隧道、水電廠房、壩基等深部地下工程，在嘉黎斷裂忠玉—易貢段面臨的主要工程地質(zhì)問題有地下洞室軟巖大變形，高壓突涌水，壩基不均勻沉降等問題。本段嘉黎斷裂內(nèi)的薄層結(jié)構(gòu)巖體，具有較低的強(qiáng)度和較強(qiáng)的各向異性，作為洞室圍巖工程性質(zhì)較差，軟弱層面易變形且方向復(fù)雜、變化快，因此在施工中需重視地下洞室的超前預(yù)報(bào)。雖然本段嘉黎斷裂的空間分布已基本清晰，但其分支斷裂復(fù)雜，加之本段交通不便導(dǎo)致現(xiàn)有基礎(chǔ)地質(zhì)資料匱乏，工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)較少。壩基選址時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注地基穩(wěn)定性問題，加強(qiáng)斷裂特征的精細(xì)刻畫等研究工作。

5.2 易貢—波密段

地表重大工程在嘉黎斷裂易貢—波密段面臨的主要工程地質(zhì)問題有巨型泥石流及其鏈生災(zāi)害(冰川泥石流、冰湖潰決型泥石流、冰水混合型泥石流、雨洪型泥石流)(崔鵬等， 2003； 袁東等， 2022)，冰崩、冰湖潰決，松散層滑坡，巖屑坡、巖堆等(圖 13)。巨型泥石流及冰崩冰湖潰決等災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，主要分布在帕隆藏布流域的冰川冰湖集中發(fā)育區(qū)。海洋性冰川廣布的同時(shí)，巨厚層冰磧物也豐富，其結(jié)構(gòu)松散、強(qiáng)度低、遇水易滑，在不合理的工程擾動(dòng)下易反復(fù)成災(zāi)，如102滑坡(李同錄等， 2003)。這些致災(zāi)因子都極易形成堵江事件，危險(xiǎn)性高，容易形成巨災(zāi)。應(yīng)重視冰水鏈生災(zāi)害和工程災(zāi)變的發(fā)育規(guī)律與形成機(jī)制研究，開展超前識(shí)別、精準(zhǔn)預(yù)測和高效防控等工作。

地下重大工程在嘉黎斷裂易貢—波密段面臨的主要工程地質(zhì)問題有高地應(yīng)力帶來的硬巖巖爆，斷層破碎帶軟巖大變形，高地溫(水)熱害及鏈生災(zāi)害，高壓涌水突泥等。本段嘉黎斷裂距離構(gòu)造結(jié)較近，其東北向擠壓活動(dòng)帶來的高地應(yīng)力環(huán)境(Yang et al.，2018)，在深部洞室穿越花崗巖、花崗閃長巖等侵入巖時(shí)面臨較高的巖爆風(fēng)險(xiǎn)(Liu et al.，2022; 田朝陽等， 2022)，應(yīng)采取超前地應(yīng)力釋放與支護(hù)等措施。在斷層破碎帶的軟巖段，針對大變形問題應(yīng)采用針對性強(qiáng)化支護(hù)等措施。同時(shí)破碎帶突涌水風(fēng)險(xiǎn)極高，應(yīng)在施工中給與重點(diǎn)關(guān)注。深部地幔活動(dòng)與淺部斷裂網(wǎng)絡(luò)體系引起的熱流異常是引起高地溫及鏈生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素(Ross et al.，2020)，在規(guī)劃這一區(qū)域的深埋地下工程建設(shè)過程中需加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)(張寧等， 2022b)，選擇低溫通道、開展熱害分級(jí)防控等減災(zāi)綜合防控手段。

此外，本段嘉黎斷裂的全新世活動(dòng)性顯著，具有誘發(fā)地震的潛在可能(Wang et al.，2020)，活斷層的長期蠕滑錯(cuò)動(dòng)也會(huì)帶來工程體的變形開裂不均勻沉降等問題。因此，地表與地下工程均需采取柔性減震等方案綜合考慮抗震設(shè)計(jì)。

綜上所述，嘉黎斷裂易貢—波密段相較沿線的其他分段，受東構(gòu)造結(jié)北向擠壓的強(qiáng)烈影響和深部地幔活動(dòng)的控制，其面臨的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)更為突出，存在的工程地質(zhì)問題更為復(fù)雜。

5.3 波密—然烏段

地表重大工程在嘉黎斷裂波密—然烏段面臨的主要工程地質(zhì)問題有超高位危巖落石及鏈生災(zāi)害，大型崩積不穩(wěn)定巖堆，冰崩、冰湖潰決及鏈生災(zāi)害，松散層滑坡等。受1950年察隅地震的影響，本段嘉黎斷裂沿線危巖落石發(fā)育(詹慧麗等， 2022)。因此，地表工程選址應(yīng)傾向于巖質(zhì)堅(jiān)硬、巖體完整的侵入巖地段。在難以開展工作的高陡溝谷，采用InSAR、無人機(jī)傾斜攝影、激光雷達(dá)Lidar開展現(xiàn)場調(diào)查，查清高位危巖落石的發(fā)育規(guī)律。對地表工程產(chǎn)生威脅的不穩(wěn)定崩積體，應(yīng)予以清除或采取適當(dāng)?shù)膿踝o(hù)措施。同時(shí)需要加強(qiáng)建設(shè)及運(yùn)營期間監(jiān)測預(yù)警工作。由于下游堵江災(zāi)害的頻發(fā)，本段嘉黎斷裂沿線廣泛分布河湖相沉積物(Chen et al.，2014)，沉積組分混雜結(jié)構(gòu)松散導(dǎo)致了兩岸各種松散層滑坡的活躍。針對該段同樣密集分布的冰湖，應(yīng)重點(diǎn)開展形變長期監(jiān)測的相關(guān)研究。

地下重大工程在嘉黎斷裂波密—然烏段面臨的主要工程地質(zhì)問題有高壓涌水突泥，軟巖大變形，隧道、壩基不均勻形變等。帕隆藏布上游地表水量大、水壓高，在大理巖、灰?guī)r等可溶巖發(fā)育段突涌水風(fēng)險(xiǎn)大，應(yīng)當(dāng)重視超前探水等工作。斷層內(nèi)薄層結(jié)構(gòu)的片巖仍然具有巖體質(zhì)量差、各向異性強(qiáng)烈等特征，在地下洞室的施工中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注其變形特征。Zhang et al. (2020)結(jié)合GPS數(shù)據(jù)和區(qū)域地震分布認(rèn)為嘉黎斷裂南部具有相對顯著的地殼隆起和水平縮短，形變中心從東構(gòu)造結(jié)向嘉黎斷裂南段遷移。因此，地下工程選址應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注構(gòu)造接觸面或斷層面的相對形變，加強(qiáng)長期監(jiān)測與相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)判。

6 結(jié) 論

本文對嘉黎斷裂中段重大工程區(qū)開展了工程地質(zhì)力學(xué)分析，系統(tǒng)梳理地形地貌、巖石組合、巖體結(jié)構(gòu)、地應(yīng)力場、剪切帶、第四紀(jì)活動(dòng)性等工程地質(zhì)力學(xué)因子，獲得了嘉黎斷裂的分段差異性。

嘉黎斷裂中段沿易貢藏布和帕隆藏布展布形成的斷裂河谷地貌，由北西向南東形態(tài)呈現(xiàn)顯著的“V型”-“U型”-“V型”谷的變化規(guī)律； 斷裂帶內(nèi)部的巖石組合主要為變質(zhì)巖建造，但其變質(zhì)程度呈現(xiàn)顯著的“低變質(zhì)”-“高變質(zhì)”-“低變質(zhì)”的變化規(guī)律； 巖體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)顯著的“薄層”-“碎裂”-“薄層”的變化規(guī)律； 應(yīng)力場表現(xiàn)為右旋走滑、逆沖和右旋走滑兼逆沖，分別顯示NNE-SSW向擠壓、NEE-SWW向擠壓和NW-SE向拉張的區(qū)域應(yīng)力特征； 剪切帶內(nèi)部標(biāo)識(shí)層說明其脆韌性呈現(xiàn)顯著的“脆性”-“半脆性”-“韌性”-“脆性”的變化規(guī)律； 野外調(diào)查及沉積物年代學(xué)測定結(jié)果說明其第四紀(jì)活動(dòng)性呈現(xiàn)由斷裂兩端向構(gòu)造結(jié)方向逐漸增加的變化規(guī)律。

綜合嘉黎斷裂中段的斷裂地貌、巖石組合、巖體結(jié)構(gòu)、地應(yīng)力場等工程地質(zhì)力學(xué)指標(biāo)以及剪切帶類型、第四紀(jì)活動(dòng)性等斷裂特征的分段規(guī)律， 本文將嘉黎斷裂分段特征的工程地質(zhì)力學(xué)模式分為兩類。即臨近東構(gòu)造結(jié)地區(qū)的嘉黎斷裂易貢—波密段是典型的韌性工程地質(zhì)力學(xué)模式，遠(yuǎn)離東構(gòu)造結(jié)地區(qū)的忠玉—易貢段、波密—然烏段則是脆性工程地質(zhì)力學(xué)模式。不同工程地質(zhì)模式的成因機(jī)制主要是受到東構(gòu)造結(jié)下伏熱地幔流產(chǎn)生的高溫高壓強(qiáng)變質(zhì)作用帶的影響。在此背景下，探討分析了嘉黎斷裂沿線開展的水利水電、鐵路、高速公路等重大工程在不同段面臨的不同工程地質(zhì)問題，并給出了針對性的防治建議。