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  地震地磁观测与研究  2021, Vol. 42 Issue (S1): 191-194  DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2021.S1.063
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引用本文  

常昊, 常祖峰, 王光明, 等. 2021年云南盈江MS 5.0地震震区构造背景与孕震机制[J]. 地震地磁观测与研究, 2021, 42(S1): 191-194. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2021.S1.063.
CHANG Hao, CHANG Zufeng, WANG Guangming, et al. Tectonic setting and seismogenic mechanism of the 2021 Yingjiang MS 5.0 earthquake in Yunnan[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research, 2021, 42(S1): 191-194. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2021.S1.063.

基金项目

国家自然科学基金(项目编号:U2002211,41472204)

通讯作者

常祖峰, 男, 硕士, 研究员, 主要从事地震地质工作。E-mail: zufch@163.com

作者简介

常昊, 男, 工程师, 从事活动构造和地震滑坡研究工作。E-mail: 2249747214@qq.com
2021年云南盈江MS 5.0地震震区构造背景与孕震机制
常昊   常祖峰   王光明   罗林   李鉴林   刘昌伟     
中国昆明 650224 云南省地震局
关键词苏典断裂    那邦断裂    右旋走滑运动    共轭破裂    孕震机制    
Tectonic setting and seismogenic mechanism of the 2021 Yingjiang MS 5.0 earthquake in Yunnan
CHANG Hao   CHANG Zufeng   WANG Guangming   LUO Lin   LI Jianlin   LIU Changwei     
Yunnan Earthquake Agency, Kunming 650224, China
Key words: Sudian fault    Nabang fault    dextral strike slip movement    conjugate rupture    seismogenic mechanism    
1 研究背景

云南盈江地区历史地震活动频繁,2008年以来密集发生了一系列5级以上地震,如:2008年盈江铜壁关MS 5.0地震、盈江徐家寨MS 5.0地震、盈江苏典MS 5.0、MS 5.9地震,2011年盈江MS 5.8地震,2014年盈江卡场MS 5.6、MS 6.1地震等。该区地震活动活跃,逐渐成为滇西地震研究重点地区。2021年6月12日,该区再次发生盈江MS 5.0地震(24.96°N,97.89°E)。

盈江震区毗邻缅甸,地处偏远区域,长期以来工作基础薄弱。尽管地震频繁发生,目前除对大盈江断裂有一定研究外(安晓文等,2009常祖峰等,2011),那邦、苏典等断裂的晚第四纪活动性仍无相关文献可参考,制约了地震学家对该区活动构造和地震成因的认识,影响到正确认识和科学评估该区地震危险性。

2 研究内容

在大地构造上,盈江震区地处冈底斯—念青唐古拉褶皱系伯舒拉岭—高黎贡山褶皱带铜壁关褶皱束,东以苏典断裂为界,西以那邦断裂(韧性剪切带)为界,南缘被大盈江断裂所限,地层岩性主要由高黎贡山群和花岗岩组成,区域变质作用和岩浆作用强烈。除近SN向的苏典断裂、那邦断裂外,在该区域尚发育有卡场—大竹寨、大石破、徐家寨、小芒红等一系列NE向次级断裂,构造复杂,整体构成轴向NE的大型复背斜(图 1)。2014年以来,笔者对区内近SN向的苏典断裂、那邦断裂以及NE向卡场—大竹寨等断裂的活动性展开较为细致的野外地质地貌调查、无人机微地貌测绘、典型部位槽探与年代学测试,较为系统地获得这些断裂的运动学特征、最新活动时代、古地震事件等定量数据,在此基础上,探讨断裂间相互作用模式和孕震机制。

图 1 MS 5.0地震震区地震构造 F1大盈江断裂;F2苏典断裂;F3那邦断裂;F4卡场—大竹寨断裂;F5大石破断裂;F6徐家寨断裂;F7小芒红断裂;F8邦瓦—石柱断裂;F9大寨断裂;F10芒章—新城断裂 Fig.1 Seismic tectonics in the MS 5.0 earthquake area
3 研究结果 3.1 断裂活动性

受东喜马拉雅构造结NE向持续楔入的影响,东构造结外围的滇西地区成为青藏高原向南挤出最强烈的部位。为响应碰撞后陆内变形和应力调整,在早中新世,滇西地区沿主要断裂发生走滑运动,发育多个大型韧性剪切带和走滑断裂系统,包括高黎贡山韧性剪切带、崇山韧性剪切带、那邦韧性剪切带等,吸纳了印支块体S向挤出逃逸的大部分应变量。

苏典断裂北起缅甸撒当以北,向S经苏典、黄草坝,沿陇中盆地东缘延伸,没于盈江盆地北东缘,走向近SN,总长约100 km。左家坡探槽揭示出3条活动断层,断错了几乎所有的河流相、洪积相砾石、砂土和黏土等堆积,地层错距明显,部分层位被截切。在探槽内共获得11个被错地层的14C年龄数据,年龄测试结果为(7 680±30)—(350±30) a,充分表明该断裂在全新世有明显活动。断裂运动性质以右旋走滑运动为主。

那邦韧性剪切带是缅甸境内著名的抹谷(Mogok)变质带东段的重要组成部分。自渐新世—中新世以来,高黎贡山与那邦韧性剪切带一起表现为强烈的右旋走滑,是印支块体挤出的西部边界。在卫星影像上,那邦断裂线性构造特征清晰。野外考察发现,石竹河一带沿断裂表现为平直的线性断层槽谷,谷地内发育有新鲜的线性挤压山脊。这些构造地貌现象和线性构造影像特征表明,那邦断裂具有较显著的晚第四纪活动迹象。

卡场—大竹寨断裂走向NE,全长45 km,是震区规模最大的NE向次级断裂。断裂主要发育于高黎贡山群变质岩和混合花岗片麻岩中,具压扭性质。在靠近苏典断裂地带有一定活动显示,但整体属中更新世活动,晚第四纪活动迹象不明显。大石坡、徐家寨、小芒红等NE向次级断裂规模较小,卫星影像上无线性特征显示,主要活动时代在海西期、印支期、燕山期,喜山期也有一定程度的活动。根据断层内部物质胶结程度和断层地貌分析,这些断裂在晚第四纪无活动迹象。

3.2 地震成因与孕震机制

由震区地震构造图(图 1)可知,喜山期(γ6)和燕山期花岗岩(γ5)以及大片混合花岗岩(γm)在震区及周边地区广泛分布。花岗岩、混合花岗岩均属于硬质岩,为地震的孕育和发生提供了良好的岩性条件。1976年龙陵7.3、7.4级地震即发生在大面积花岗岩体内,且震区并无断裂发育(陈立德等,1979)。此外,上新世晚期橄榄玄武岩、橄辉玄武岩(属硬质岩)在苏典、勐弄、黄草坝、大寨等地出露,表明该区岩浆活动在喜山运动第三幕仍相当强烈。喜山期岩浆活动在云南地区新构造活动中具有重要的指示意义,不仅意味着附近断裂具有较强的新构造活动,也表明喜山期岩浆岩出露区多为地震发生之所。

2021年盈江MS 5.0地震震中距苏典活动断裂约3 km,但震中附近区域无活动断裂发育。虽然苏典断裂可能是此次地震重要的孕震构造,但其他具有区域构造意义上的孕震机制亦有导致地震发生的可能。

作为震区块体边界的苏典断裂与那邦断裂,具有长期活动历史,控制着区域地质构造演化进程。晚新生代受印支块体向南滑移运动的影响,苏典断裂和那邦断裂均表现为明显的右旋走滑新活动特征。在2条边界断裂活动的同时,块体内发育的一系列NE向断裂则起着调节边界断裂构造变形和构造运动的作用,并始终受到边界断裂活动的影响。在苏典断裂和那邦断裂右旋走滑形成的力偶作用下,其所夹持的块体内部则会产生NE和NW向共轭剪切破裂面,尤其是在坚硬的花岗岩体内和NE向断裂部位,其构造应力更易集中,从而导致地震的发生(图 2)。由里德尔剪切破裂试验结果可知,在此构造应力环境中产生的地震破裂节面不仅有NW向与NE向一组,而是存在形成多组共轭破裂面的可能性,因此NW向破裂节面的方位可为NW—NNW向,而NE向破裂节面的方位可为NE—NEE向。

图 2 MS 5.0地震的孕震机制 Fig.2 Seismogenic mechanism of the MS 5.0 earthquake

据笔者最新研究成果,2021年盈江MS 5.0地震节面Ⅰ:走向332°,倾角90°,滑动方向-180°;节面Ⅱ:走向62°,倾角90°,滑动方向0°;余震序列呈NW向展布,与节面Ⅰ的方位基本一致。不难看出,此次盈江MS 5.0地震应为在此孕震背景下沿NW向节面的新生破裂所致。此外,据笔者对2014年盈江卡场MS 5.6、MS 6.1地震的科学考察,震中区亦无活动断裂发育,MS 5.6和MS 6.1地震序列呈NNW或近SN向展布,震源机制解显示,节面Ⅰ走向NNW,分析认为,2次地震的形成机制与此次盈江MS 5.0地震相同。

4 结论

根据野外地质地貌调查和探槽开挖,震区分布的苏典断裂和那邦断裂为晚第四纪活动断裂,运动性质以右旋走滑为主,震中附近的卡场—大竹寨等NE向断裂晚第四纪活动迹象不明显。震区及周边地区广泛分布有喜山期、燕山期花岗岩、混合花岗岩,以及上新世晚期橄榄玄武岩、橄辉玄武岩,均属硬质岩,为震区构造应力积累、地震的孕育与发生提供了良好的岩性条件。

在苏典、那邦2条块体边界断裂右旋走滑形成的力偶作用下,震区块体内部则会产生NW—NNW向和NE—NEE向的共轭剪切破裂面,尤其是在坚硬的花岗岩体内和NE向断裂部位,其构造应力更易集中,进而导致地震的发生。2021年盈江MS 5.0地震即是在该孕震机制作用下发生的。

参考文献
安晓文, 常祖峰, 石静芳. 大盈江断裂西南段晚第四纪活动研究[J]. 地震研究, 2009, 32(2): 193-197.
陈立德, 赵维城. 1976年龙陵地震[M]. 北京: 地震出版社, 1979.
常祖峰, 陈刚, 余建强. 大盈江断裂晚更新世以来活动的地质证据[J]. 地震地质, 2011, 33(4): 877-888. DOI:10.3969/j.issn.0253-4967.2011.04.012