鲜水河断裂磨西段新发现地震地表破裂带初步研究

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2024年6月8日发(作者：)

第４期（总第１７７期）

２０２０年１２月

四川地震　

ＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥＲＥＳＥＡＲＣＨＩＮＳＩＣＨＵＡＮ

Ｎｏ．４

Ｄｅｃ．２０２０

鲜水河断裂磨西段新发现地震地表破裂带初步研究

马　超，刘玉法，张　威，周亚东

（四川省地震局，四川成都６１００４１）

摘　要：通过室内遥感影像解译，发现鲜水河断裂磨西段贡嘎山麓以西存在ＮＷ向的地表破裂带，卫星影像清晰地

０ｋｍ的断裂。经过现场野外地质调查验证，新发现的地震地表破裂带（贡嘎断裂）确实存展现出一条长度大于３

在，且呈左旋兼具逆冲的性质。断裂在雅家梗南附近成多级羽列，表现出鲜水河断裂南东段几何结构的复杂性。

初步研究认为贡嘎断裂应为折多塘断裂的一部分，并有可能在１９５５年折多塘７７８６年７



级地震和１



级地震两次



大地震事件中产生了同震位错。

关键词：鲜水河断裂；地表破裂；地质调查

中图分类号：Ｐ３１５．２　　　文献标识码：Ｂ　　　文章编号：１００１－８１１５（２０２０）０４－０００８－０６

ＤＯＩ：１０．１３７１６／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－８１１５．２０２０．０４．００２

活动块体的边界断裂是大地震发生的主要场所，块体边界部位的断裂往往比块体内部断裂发震能力更

大，危害性更强。在我国，块体边界断裂控制了全部的８级以上及约８０％的７级以上强震（张培震等，２０１３；

张培震，２０１４），而这些地震的发震部位多位于断裂几何变化、断裂交汇、障碍体、阶区等部位（邓起东等，

１９９２，２００２）。鲜水河—安宁河断裂带作为川滇块体东边界断裂在石棉一带交汇。在１９７３年以前的１５０多

年里，鲜水河—安宁河断裂共发生１０次７级以上强震，平均１０～１５年发生一次，断裂随时都有发生大地震

的可能（张培震等，２０１３）。因此，鲜水河断裂带的活动性与地震危险性是未来关注的重点。我们利用活动

构造常用的野外地质地貌调查方法对新发现的贡嘎断裂进行了实地考察，对贡嘎断裂的几何展布特征、断裂

性质及古地震事件进行了初步研究。

１　新发现的地表破裂带

目前，活断层研究主要通过第四系断层剖面来确定断层相关参数（ＡｋｙｕｚＨＳ，２００２；Ｈｅｅｔａｌ，２００３；Ｒｏｙ

ｄｅｎｅｔａｌ，２００８），查清断裂的空间展布与结构、断裂活动性、古地震事件等参数是活动断层研究的基本内容。

笔者团队在贡嘎山东麓康定市南的磨西断裂（鲜水河断裂磨西段）以西发现地表存在一条醒目的ＮＷ向破

裂带，经查验资料，并未发现与该断裂相关的任何记载。该地表破裂带在卫星影像上线性清晰，断裂切断山

体形成反向槽谷、堰塞塘等地貌，并切断溪流的多级阶地。经过卫星影像初步解译，发现该地表破裂带延伸

长度大于３０ｋｍ，位于１９５５年康定折多塘７７８６年康定南７见图



级地震和１



级地震的地表破裂带附近（



１）。

２　野外地质调查初步结果

笔者团队最先于２０１７年１２月中旬通过室内的遥感影像解译发现位于康定市南榆林乡老榆林村南部的

鲜水河断裂（磨西段：磨西—石棉断裂）以西存在一条醒目的ＮＷ向破裂带，并定名为贡嘎断裂。２０１８年１

月前往贡嘎断裂进行了现场初步考察。将２０１７年以来对贡嘎断裂初步考察成果和２０１９年７月对贡嘎断裂

进行的进一步考察成果收集整理汇编。现场地质调查主要在猪腰子海西北面和西南面的几个调查区域中进

收稿日期：２０２０－０３－２０；修回日期：２０２０－０４－２５５

基金项目：四川省地震局地震风险评估创新团队（２０１８０２）、四川省地震局地震科技专项（Ｎｏ．ＬＹ１９１０）资助．

作者简介：马超（１９８７－），男，四川绵阳人，工程师，主要从事第四纪地貌与活动构造研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ａｙａｔｏ１０＠１６３．ｃｏｍ．

通讯作者：刘玉法（１９７６－），男，山东沂源人，高级工程师，主要从事活动构造与地震地质灾害研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｙｆｄｒｅａｍｅｒ＠ａｌｉｙｕｎ．ｃｏｍ．

２０２０年１２月马　超，等：鲜水河断裂磨西段新发现地震地表破裂带初步研究

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行。地质地貌调查点分布如图２ａ，ｂ所示。

图１　新发现的地表破裂带（卫星影像来源于ＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈ）

图２　贡嘎断裂地质地貌调查点分布

调查区域Ａ：野外调查发现贡嘎断裂在雅家埂以西存在错断山脊，形成反向槽谷、断塞塘等地貌，并存在

多条羽列分支。在雅家埂以南一带，卫星影像表现清晰，几何结构复杂，存在多支地表破裂带呈羽裂分布。

２５ｍ，最大垂直位错约地貌上主要表现为断层反向坎、断塞塘等。此区域内断裂形成的反向坎一般高１～

，表明断裂多次活动，并发生过多次地震活动的累计效应，阻断山上冰雪融雪形成小型断塞塘等地貌为８ｍ

（见图３ａ，ｂ）。

调查区域Ｂ：位于调查区域Ａ东南约４００ｍ处，２０１８年１月笔者团队率先进行了现场考察。在贡嘎断

裂北段，现场可见ＥＷ走向的冰碛垅被贡嘎断裂断错，断裂表现为左旋走滑，最大水平位错为５０±０５ｍ

（见图４），冰碛垅垂直位错不明显，断裂宽度很窄，不超过１ｍ，结合该断裂其他段落较大的垂直位错分布以

及断裂系统总体的运动性质来分析，该处位错应为一次地震的同震位错。断裂在这段卫星影像表现清晰，断

裂切过山脊，形成累计高度２～８ｍ的断层反向陡坎、断裂阻断季节性河流，形成宽约１００ｍ，长约２００ｍ的

汇水盆地（断塞塘）（见图５ａ，ｂ）。

：往调查区域Ｂ南面追索，看出断裂呈右阶羽裂展布。在此区域，断裂形成的地表破裂冲断调查区域Ｃ

一干涸沟渠，形成的左旋位错约９ｍ，应为数次地震所形成的累计位错，周边的断裂形成的反向坎坎高１５～

（见图６ａ，ｂ）。２ｍ

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　　四　川　地　震２０２０年第４期

图３　调查区域Ａ的地质地貌照片（ａ图镜向ＳＥ，ｂ图镜向ＮＷ）

调查区域Ｄ：该区域是本次调查的最南端区域，位

于磨西镇新兴乡堡子村南门关以西的河流支流附近。

级阶地，使砾石在此区域内发现断裂断错河流右岸Ｉ

呈现定向排列现象，并在阶地前缘形成约０２ｍ高的

陡坎（见图７ａ，ｂ），Ｉ级后缘形成坎高约０５ｍ的断层

陡坎，可能为最新一次地震活动痕迹，河流东侧则发育

有垭口地貌（见图８ａ，ｂ）。再往南追寻未见明显断裂

地貌痕迹。

３　地质剖面描述

图４　贡嘎断裂左旋位错地貌照片（镜向ＮＷ）

为了更好地了解和认识贡嘎断裂，我们在雅家埂

图５　调查区域Ｂ的地质地貌照片（ａ图镜向ＳＥ，ｂ图镜向ＮＷ）

图６　调查区域Ｃ的地质地貌照片（ａ图镜向ＮＷ，ｂ图镜向ＳＥ）

２０２０年１２月马　超，等：鲜水河断裂磨西段新发现地震地表破裂带初步研究

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图７　调查区域Ｄ的河流Ｉ级阶地照片（镜向ＳＷ）

图８　调查区域Ｄ的地质地貌照片（ａ图镜向ＮＷ，ｂ图镜向ＳＥ）

以西的贡嘎断裂调查区域Ｂ中靠近断塞塘的断裂所形成的反向陡坎处开挖了一剖面（见图９）。剖面具体情

３

况为：Ｕ１为燕山期斜长花岗岩（），Ｕ２为基岩破碎带，Ｕ３为棕褐色亚砂土层，Ｕ４为腐殖土层（厚约２０

γο

５

ｃｍ）。因断裂在几何展布上多级羽列，呈左阶左旋结构，故存在局部拉张效应，在近地表附近形成正断层（见

图９、１０）。该剖面揭示出两次古地震事件：事件Ｅｖｅｎｔ１：断裂Ｆ１断错Ｕ３与Ｕ２后被Ｕ４封闭；事件Ｅｖｅｎｔ２：断

裂Ｆ２断错Ｕ１与Ｕ２，Ｕ４顶层，造成Ｕ４有约０３ｍ的垂直位错，Ｕ２在断裂Ｆ１和Ｆ２的活动下发生基岩破碎

４

现象，靠近断面附近基岩呈粉状。此次事件应为断裂最新一次活动事件。虽然我们在Ｕ４底部取得

１

Ｃ样

品，截止到投稿前样品测试仍在进行，暂未获得相应的年代学资料来佐证断裂事件的发生时间。

图９　开挖剖面照片（镜向ＮＷ）

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　　四　川　地　震２０２０年第４期

图１０　剖面附近断裂羽列的卫星影像（卫星影像来源于ＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈ）

４　讨论与结论

贡嘎断裂位１９５５年康定折多塘７７８６年康定南７野外地质地



级地震和１



级地震的地表破裂带附近，



貌调查和挖开剖面显示，该断裂上曾发生过两次古地震事件。１７８６年康定南７



级地震发生鲜水河断裂康



定以南段雅家埂一带，震中位于贡嘎断裂东侧。１９５５年康定折多塘７



级地震在折多塘断裂只发现了长约



３０ｋｍ的断层形迹和地表破裂带（李天纐等，１９９７），根据走滑断层地震破裂长度与震级的关系（表１），推算

出１９５５年折多塘７０ｋｍ。



级地震地表破裂长度至少有６



表１　走滑断层地震破裂长度与震级间的关系公式

序号

１

２

３

４

公式

Ｍ＝４．９４＋１．２９６ｌｇＬ

Ｍ＝５．１６＋１．１２ｌｇＬ

Ｍ＝５．１１７＋０．５７９ｌｎＬ

Ｍ＝５．９２＋０．８８ｌｇＬ

取值

＝０．１９

δ

＝０．２９

δ

＝０．２１

δ

＝０．３７

δ

区域

美国和中国

全球

中国西部

青藏高原

文献出处

Ｂｏｎｉｌｌａｅｔａｌ（１９８４）

Ｗｅｌｌｓｅｔａｌ（１９９４）

闻学泽（１９９５）

邓起东等（１９９２）

通过地质地貌调查，获得贡嘎断裂的水平同震位错为５０±０５ｍ，利用位错与震级的经验公式Ｍ＝

７０２＋０８９×ｌｇＵ（Ｗｅｌｌｓｅｔａｌ，１９９４），计算出发生在贡嘎断裂上的最新一次地震事件的震级为Ｍ７．６级，这与

１９５５年康定折多塘７认



级地震震级相近。结合贡嘎断裂断错顶部腐殖层和断裂活动迹象进行综合分析，



为贡嘎断裂可能属于１９５５年康定折多塘７



级地震的地表破裂的一部分。如果将目前发现的贡嘎断裂归



为折多塘断裂的一部分，那么整个折多塘断裂的地表破裂至少有６０ｋｍ，与７级以上震级所能够产生的地表

破裂长度匹配，因此认为贡嘎断裂应为折多塘断裂的一部分，属折多塘断裂的南延段。事件１也揭示出贡嘎

断裂上的古地震事件，虽然暂时尚未得到断裂上覆地层的测年结果，但不排除贡嘎断裂在１７８６年康定南７

那么也可能从另一个方面解释贡嘎断



级地震中与磨西断裂发生过级联破裂的可能。如果这种假设成立，



裂在雅家埂段所呈现出的多条次级断层组成羽列分布这样的复杂几何结构。

通过本次工作，初步得出以下结论：通过卫星遥感影像解译和地质地貌调查表明贡嘎断裂确实存在，断

裂长度不小于３０ｋｍ。断裂在雅家埂南部的断裂几何展布较为复杂且呈多级羽列，延伸至磨西镇新兴乡堡

子村南门关后形迹不甚明显，断裂性质总体以左旋走滑为主，兼具逆冲分量，局部近地表存在拉张效应。贡

９５５年折多塘７７８６年７嘎断裂应为折多塘断裂的一部分，并有可能在１



级地震和１



级地震两次大地震事



件中产生同震位错。

２０２０年１２月马　超，等：鲜水河断裂磨西段新发现地震地表破裂带初步研究

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参考文献

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张培震，邓起东，张竹琪，等．２０１３．中国大陆的活动断裂、地震灾害及其动力过程［Ｊ］．中国科学：地球科学，（１０）：１６０７－１６２０．

张培震，郑文俊，王伟涛，等．２０１４．青藏高原东缘川西地区的现今构造变形、应变分配与深部动力过程［Ｃ］／／构造地质与地球

动力学学术研讨会，１０４１－１０５６．

Ｍ７．１），ＮｏｒｔｈＡｎａｔｏｌｉａｎＦａｕｌｔ，ＡｋｙｕｚＨＳ．２００２．ＳｕｒｆａｃｅＲｕｐｔｕｒｅａｎｄＳｌｉｐＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅ１２Ｎｏｖｅｍｂｅｒ１９９９ＤｕｚｃｅＥａｒｔｈｑｕａｋｅ（

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ＲｏｙｄｅｎＬＨ，ＢｕｒｃｈｆｉｅｌＢＣ，ｖａｎｄｅｒＨｉｌｓｔＲＤ．２００８．ＴｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，３２１（５８９２）：１０５４－

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ＷｅｌｌｓＤ．Ｌ．，ＣｏｐｐｅｒｓｍｉｔｈＫ．Ｊ．．１９９４．Ｎｅｗｅｍｐｉｒｉｃａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓａｍｏｎｇｍａｇｎｉｔｕｄｅ，ｒｕｐｔｕｒｅｌｅｎｇｔｈ，ｒｕｐｔｕｒｅｗｉｔｈ，ｒｕｐｔｕｒｅａｒｅａ，ａｎｄ

，８４（４）：９７４－１００２．ｓｕｒｆａｃｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ．ＢＳＳＡ

ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＳｔｕｄｙｏｎＮｅｗｌｙＤｉｓｃｏｖｅｒｅｄＳｅｉｓｍｉｃＳｕｒｆａｃｅ

ＲｕｐｔｕｒｅＺｏｎｅｓｉｎＭｏｘｉＳｅｃｔｉｏｎｏｆＸｉａｎｓｈｕｉｈｅＦａｕｌｔ

ＭＡＣｈａｏ，ＬＩＵＹｕｆａ，ＺＨＡＮＧＷｅｉ，ＺＨＯＵＹａｄｏｎｇ

（ＳｉｃｈｕａｎＥａｒｔｈｑｕａｋｅＡｇｅｎｃｙ，ＳｉｃｈｕａｎＣｈｅｎｇｄｕ６１００４１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｏｆｉｎｄｏｏｒｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅ，ｉｔｉｓｒｅｖｅａｌｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａＮＷｔｒｅｎｄｉｎｇｓｕｒ

ｆａｃｅｒａｐｔｕｒｅｚｏｎｅｔｏｔｈｅｗｅｓｔｏｆＧｏｎｇｇａｆｏｏｔｈｉｌｌｓｉｎｔｈｅＭｏｘｉｓｅｃｔｉｏｎｏｆＸｉａｎｓｈｕｉｈｅｆａｕｌｔ．Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｍａｇｅｓｓｈｏｗｓｔｈａｔ

，ｔｈｅｎｅｗｌｙｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄｓｕｒｆａｃｅｒｕｐｔｈｅｌｉｎｅａｒｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｆａｕｌｔｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ３０ｋｍ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｆｉｅｌｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｒｖｅｙ

（Ｇｏｎｇｇａｆａｕｌｔ）ｉｓｉｎｄｅｅｄｐｒｅｓｅｎｔ，ａｎｄｉｔｉｓｌｅｆｔｈａｎｄｅｄａｎｄｔｈｒｕｓｔｉｎｇ．Ｔｈｅｆａｕｌｔｆｏｒｍｓｉｎｔｏｍｕｌｔｉｐｌｅｏｒｄｅｒｔｕｒｅｚｏｎｅ

ｅｎｅｃｈｅｌｏｎｎｅａｒｔｈｅｓｏｕｔｈｏｆＹａｊｉａｇｅｎｇ，ｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｏｕｔｈｅｒｎｅａｓｔｅｒｎ

ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＸｉａｎｓｈｕｉｈｅｆａｕｌｔ．ＯｕｒｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｔｕｄｉｅｓｓｕｇｇｅｓｔｔｈａｔｔｈｅＧｏｎｇｇａｆａｕｌｔｓｈｏｕｌｄｂｅａｐａｒｔｏｆｔｈｅＺｅｄ

ｄｕｏｔａｎｇｆａｕｌｔ．Ｉｔｉｓａｌｓｏｐｏｓｓｉｂｌｅｔｏｐｒｏｄｕｃｅｔｈｅｃｏｓｅｉｓｍｉｃｏｆｆｓｅｔｓｄｕｒｉｎｇｔｗｏｍａｊｏｒｓｅｉｓｍｉｃｅｖｅｎｔｓ，ｔｈｅＭ７ａｇ



ｍ



ｎｉｔｕｄｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅｏｆ１９５５ａｎｄｔｈｅＭ７ａｇｎｉｔｕｄｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅｏｆ１７８６．



ｍ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｘｉａｎｓｈｕｉｈｅｆａｕｌｔ；ｓｕｒｆａｃｅｒｕｐｔｕｒｅ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｒｖｅｙ

本文标签： 断裂地震破裂地表活动