汶川地震断裂带结构、岩性特征及其与地震活动的关系.pdf

第 ３０卷　第４期 第　四　纪　研　究 Ｖｏｌ．３０，　Ｎｏ．４ 　２０１０年７月 ＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹ　ＳＣＩＥＮＣＥＳ Ｊｕｌｙ，２０１０ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１７４１０．２０１０．０４．１２ 文章编号　　１００１－７４１０（２０１０）０４－７６８－１１ 汶川地震断裂带结构、岩性特征 及其与地震活动的关系 ①②③ ②③ ④ ②③ ⑤ ① 王　焕 　李海兵 　裴军令 　李天福 　黄　尧 　赵志丹 （ 中国地质大学，北京　１０００８３； 中国地质科学院地质研究所，北京　１０００３７； 国土资源部大陆动力学实验室，北京　１０００３７； ① ② ③ 中国地质科学院地质力学研究所，北京　１０００８１； 江苏省地质矿产局第六地质队，东海　２２２３００） ④ ⑤ 摘要　　文章以龙门山中央断裂带映秀－北川断裂带为研究对象，重点对汶川地震破裂带南段虹口乡八角庙地区 地表断裂带进行了详细研究，并结合汶川地震科学钻探 １号孔（ＷＦＳＤ１）岩芯部分研究成果，探讨龙门山中央断裂 带的物质组成及其结构特征。研究表明，映秀－北川断裂带由很多次级小规模断裂（破碎带）以及夹持其中的块体 所构成，其中断层泥的厚度由几毫米到２５ｃｍ不等，与 ＷＦＳＤ１岩芯记录的地震断裂现象基本一致。从虹口乡八角 庙露头来看，映秀－北川断裂带整体宽约 １２０ｍ，分布有近８０条含有断层泥的次级断裂带。以台湾车笼埔断裂钻探 项目（ＴＣＤＰ）和汶川地震科学钻探（ＷＦＳＤ）研究来看，一次大地震只能形成几毫米至约 ２ｃｍ厚的断层泥，推断映 秀－北川断裂带中每层断层泥至少发生过 １次到 １３次地震，该区总厚度约 １５０ｃｍ的断层泥中发生地震次数至少为 １８３次，说明沿着映秀－北川断裂带重复发生过多次强地震活动。每次地震活动并不完全沿袭老的地震断裂主滑移 带滑动，而是沿着断层泥边部区域滑动。从整个断裂带中断层泥分布特征来看，地震断裂活动具有向断裂下盘迁 移的趋势，并且断层泥的厚度与断裂活动性成正比关系，表明断裂带宽度与地震活动次数及其演化历史有着成因 上的直接联系，多次地震活动叠加可能是龙门山形成的主要成因。 主题词　　汶川地震　龙门山断裂带　映秀－北川断裂　断层泥　主滑移带 中图分类号　　　Ｐ３１５．２　　　　文献标识码　　Ａ ２００８年５月 １２日在青藏高原东缘龙门山地区 宝贵的材料，对进一步认识地震断裂构造特性、地震 发生了震惊世界的汶川地震（Ｍ８０），沿着组成龙 发生过程中岩石的物理、化学变化以及断裂作用等 Ｓ ［８］ 门山断裂带的映秀－北川断裂带和灌县－安县断裂 具有极其重要的意义 。本文以龙门山中央断裂 带同时破裂［１～３］。考察显示汶川地震地表破裂带基 带映秀－北川断裂带为研究对象，重点对虹口乡八 本沿袭早先活动断裂带发育，并使早期抬高的地貌 角庙处出露完整的映秀－北川断裂带剖面进行研 再次抬高，表明龙门山地区地震在同一断裂带上重 究，并结合汶川地震科学钻探 １号孔（ＷＦＳＤ１）岩 ［１］ 复发生 。龙门山断裂带的构造特征及其演化等 芯研究，探讨龙门山中央断裂带的物质组成、结构构 已经有很多研究［４～７］，但由于龙门山地区滑坡体或 造及其演化特征，为研究地震活动性、地震断裂滑移 坡积物覆盖，加上植被茂盛，在野外很难看见出露完 机制及龙门山隆升作用提供依据。 整的断裂带，