1 引言

玉龙雪山东麓断层最早由云南省第一区调队(1977) 提出^[1]，认为北始于大具盆地，向南沿大沟村，经雪花村西、白水林场、里那比格，终止在丽江玉湖北，延伸长度约32km。由于该断层处于高山陡坡、植被发育的地区，地表很难发现露头，当时根据基岩面上的陡倾擦痕，认定为正断层。1996年丽江地震发生后，王运生等^[2]针对此断层开展了地球化学探测等工作，认为此断层是向山体内部倾的逆冲断层；也有学者认为玉龙雪山东麓断层为正断层^[3~8]；沈军等^[9]研究指出此断层为右旋走滑断层。

近期，我们在大具盆地开展了野外考察工作，发现了多个玉龙雪山东麓断层的露头剖面和相关的地貌，揭示了明确的运动性质和运动强度。本文主要报道有代表性的剖面，并分析其地貌指示。

2 玉龙雪山东麓断层剖面

玉龙雪山东麓断层沿玉龙雪山东麓展布，沿线有第四纪地层出露的地点主要有二处：丽江盆地和大具盆地。其中，大具盆地是长江上游金沙江中游的一个长宽各约为6km的不规则的小型盆地，位于云南省丽江市玉龙纳西族自治县北部大具乡与迪庆藏族自治州香格里拉县三坝民族乡江边村之间(图 1)。金沙江从西面玉龙雪山下虎跳峡出口流入大具盆地，然后呈弧形转而从盆地北面流出。盆地上游紧接闻名世界的虎跳峡，其两岸便是欧亚大陆上纬度最低的有现代冰川发育的雪山——东南岸为海拔5596m的玉龙雪山，西北岸为海拔5396m的哈巴雪山。因此，大具盆地是研究玉龙雪山东麓断层的理想地点。

目前我们发现的断层露头剖面均位于大具盆地的西侧(图 2，红色箭头色标记点为剖面位置)。野外观察表明，玉龙雪山东麓断层在大具盆地表现出多条断层，其活动时代有所不同，总体上从山地到盆地它们的最新活动时代越来越年轻(如从A点至C点)。以下是对本文具有代表性剖面的研究分析(图 3~7)。

2.1 峨嵋子村剖面A(27°16′24.9″N，100°13′39.2″E)

本剖面位于大具乡峨嵋子村，地貌上处于大具盆地南缘最高坡积台地的前缘，实地测量其高于大具盆地约260m，断层通过部位为陡坎所在(图 2)。板岩逆冲在大理岩之上，断层走向340°，倾角50°~70°，倾向西南，即玉龙雪山方向。断层破碎带宽约10m，断层面上发育有断层泥，断层泥新鲜、明亮、未固结；断层擦痕明显，以近水平的擦痕为主，也有一些擦痕侧伏角60°，指示向北东方向逆冲(图 3)。上覆红色风化壳没有明显扰动未被卷入在断层破碎带中，而南方红色风化壳其形成时代为中更新世-晚更新世^[11]。因此，认为其最新一次活动时代应为红色风化壳形成之前，可能为中更新世或之前。

2.2 峨嵋子村东剖面B(27°16′32.7″N，100°13′31.9″E)

本剖面位于峨嵋子村剖面A的西北侧约320m。此剖面，断层破碎带宽约20m，带内物质强烈破碎，断层面上有水平、斜向的擦痕，断层走向320°~340°，倾角60°~80°，倾向NW。表现为走滑性质为主，兼具少量的逆冲分量。不同于峨嵋子村剖面，本剖面中红色风化壳地层已被挤入到断层破碎带之中(图 4)。因此，推测其最新活动时代可能为晚更新世以来。

2.3 大坝子村西剖面C(27°17′47.6″N，100°13′1.2″E)

本剖面位于大具乡大坝子村西，大具乡至下虎跳峡景区公路边，大具盆地内金沙江三级阶地后缘。剖面揭示出的地层有3个单元(图 5)，从上至下分别为：

地层单元1(U1)：位于剖面顶部的灰黄色极为松散的含细砾的风成沙土层，其下伏的灰色砾石层为金沙江第三级阶地(T₃)堆积层。Kong等^[7]采用宇宙射线核素技术测定了下虎跳峡附近的金沙江T₃、T₂阶地的时代，有8个¹⁰Be年龄，年龄值为33.8~20.3ka之间。阶地面形成时代为晚更新世晚期。因此，其上覆的松散风成沙土层，可能为全新世地层。

地层单元2(U2)：灰色有一定磨圆度的以4~20cm为主的砾石层，砾石以灰岩为主，少量为石英质砂岩，几乎不含沙、粘土。为金沙江第三级阶地堆积层。

地层单元3(U3)：断层破碎带内物质，以灰黄色含砾土层。砾石中以石英质砂岩、石英岩为主，含绿色千枚岩砾石，灰岩砾石极少，不同于金沙江阶地堆积物。砾石大小混杂堆积，为就近的山麓堆积物。除断层带内出露本套地层外，在金沙江的右岸再也没有发现，同时，在右岸也未见石英砂岩层。而这套地层可以在金沙江的左岸发现，这套地层之上直接堆积了金沙江河流砾石；在左岸，同时发育有石英砂岩和千枚岩。

断层发育在金沙江三级阶地堆积物中，断层带宽约15m，带内透镜体发育、扭曲强烈，断层走向320°~330°，倾向SW，倾角60°，地层单元3卷入断层破碎带中，地层单元2(金沙江三级阶地堆积物)逆冲在地层单元1(可能全新世的风成堆积物)之上，断层切过所有地层。根据断层破碎带内错动以及擦痕判断，断层有多期活动。地层单元3中的绿色千枚岩砾石在断层滑动面及附近呈定向性排列。断层面上有明显的多期擦痕，其中，以侧伏角10°~30°为主，指示为右旋兼具逆冲(图 6)。

2.4 下虎跳峡出口剖面D(27°17′55.7″N，100°12′29.9″E)及其运动强度的估算

大具盆地包括金沙江右岸的丽江市玉龙纳西族自治县北部大具乡、左岸的迪庆藏族自治州香格里拉县三坝民族乡江边村。大具盆地的主体面为金沙江的第三级阶地面(T₃)。而第一、二级低阶地(T₁和T₂)只发育在金沙江主河道两侧的局部地点，保留不全。

大具盆地主体在右岸，而左岸小而窄。在右岸的盆地内有多道弧形坎，可能为以往的金沙江河道岸。同时，下虎跳峡出口处，金沙江右岸发育有T₃、T₂阶地，与金沙江现今河道同步右拐弯，表现出明显的右旋位错地貌特征(图 7)；另外，盆地内一些小冲沟也表现出明显的右旋地貌^[9]，在野外观察T₂后缘线被右旋位错约170m(图 7)。

顺河方向，T₃、T₂中发育有陡坎，陡坎走向约320°。山地一侧的T₃阶地拔河为200m。T₃阶地面在陡坎两侧高差为80m，下降盘的阶地面未见变形、起伏、坡度异常变化。在陡坎两侧，T₃、T₂相互关系的地貌形态完全一致，80m高差陡坎、170m右错不可能是河流自然作用、滑坡等形成的，应该是断层作用的产物。此点在前面所述大坝子村西剖面C断层陡坎地貌的延伸线上，相距仅1000m。

如前所述，第三级阶地年龄值处于33.8~20.3ka之间^[7]，断层活动导致的垂直陡坎高差为80m，因此，逆冲速率至少为2.37~3.94mm/a；根据二级阶地后壁右错约170m，则可获得右旋位错速率为5.03~8.37mm/a(图 7)。

3 分析讨论 3.1 玉龙雪山东麓断层的走滑运动性质

1996年丽江地震发生后，众多学者对这条断层及周边相关断层开展了研究。认为它是北北西向的德钦-中甸-大具断裂带的组成部分^{[6, 8, 9, 12~14]}。北北西向德钦-中甸断层在大具盆地拐向近南北向。Fan等^[15]经实地调查后明确指出，哈巴雪山东麓断裂应该是玉龙雪山东麓断裂的北西向延伸段。野外观察也可以清楚地发现，无论是基岩中的三角面，还是第四纪地貌体上的线性迹线，在沿玉龙雪山东麓断裂向北延伸至大坝子西北的金沙江南岸后，不是向北延伸，而是都一致地折向北北西方向，并穿过金沙江沿哈巴雪山东北麓连续延伸(见图 1)，此断裂走向的显著转折在地形图上表现为非常清晰的等高线的一致弯曲现象^[6]。

沈军等^[9]研究认为德钦-中甸-大具断裂带是川滇菱形块体的西南边界断层。德钦-中甸-大具断裂已经切过金沙江断裂，金沙江断裂两侧的地形没有明显的变化，很难作为一个正在运动着的块体的边界；德钦-中甸-大具断裂向西北没有切过澜沧江和横断山脉，而是德钦-中甸-大具断裂向西与澜沧江断裂合并，走向转为北北西。即德钦-中甸-大具断裂与澜沧江断裂共同构成川滇菱形块体的西南边界^[9]。

现今GPS数据观察(图 8)，川滇菱形块体相对于欧亚大陆有约10mm/a向东南方向的运动^[16]，而玉龙雪山东麓断层即为川滇菱形块体的西南边界断层。因此，玉龙雪山东麓断层不可能是以正断层或逆断层为主的活动习性。应该是一条大型右旋走滑为主，可能兼具逆冲、正断分量的断层。在中甸，也观察到了断层滑动面上有明显的水平向的指示右旋走滑的擦痕^[17]。我们的剖面中所见的擦痕也是以水平方向为主的(图 6)。

沈军等^[9]根据大具盆地三级阶地面上发育的小冲沟右旋位错，得出平均右旋错动速率为4~6mm/a；根据中甸盆地北缘、小中甸以东古河道位错量获得平均右旋错动速率为4~6mm/a；而我们本文初步获得的右旋错动速率为5.03~8.37mm/a。这表明地质上长期的德钦-中甸-大具-玉龙雪山东麓断层的右旋平均位错速率与现今GPS观察值仍有一定差距。可能有两方面可以解释：一种解释，断层的右旋位错最近在加速，三江地区与川滇菱形块体相对运动速度在加大，而目前可能三江地区向东南方向的运动量极小；另一种可解释为，三江地区仍有一定的速率在向东南方向运动。由于三江地区高山峡谷，至今没有可靠的GPS站点(与甘卫军私人交流)。

3.2 玉龙雪山东麓断层的逆冲运动性质

前人的研究指出此断层为正断层^[3~8]。但是都没有给出可信的断错第四纪地层的地质剖面证据。对研究区正断作用的最主要判断依据是玉龙雪山东麓有极其壮观(如在下虎跳峡两侧，延伸二三十公里、高达数百米甚至上千米)的基岩三角面，三角面上有明显的指向下的擦痕^[3~8]。但实际上，野外观察表明，这些基岩三角面是岩层面(图 9)，由于地层岩性硬、陡倾，山高，常有滑坡发生，如下虎跳峡口的“滑石板”景区，就是近年发生的大滑坡留下的遗迹。因此，对于正断层性质的结论，我们认为是对顺层滑动而留下基岩三角面的一种误读。正如前面所述，此断层目前是川滇菱形块体的边界断层，运动性质的主体应为右旋走滑运动，而不应该是正断性质。当然，此断层活动历史较长，不排除早期有过运动性质的转变。

大具盆地为长宽各约为6km的不规则的小型盆地(图 1)，盆地内新生代(主要为第四纪)堆积物厚仅200m^[18]，而且在接近玉龙雪山地、断层附近，并不是堆积较厚的地方，如下虎跳峡出口处断层两侧，新生代堆积物都不足30m。可是，玉龙雪山高出盆地面近3600m，发育有虎跳峡等指示隆升作用非常强烈的地貌，因此，无论是盆地外形还是盆地新生代厚度、分布特征都表明大具盆地不是正断层作用形成的断陷盆地，即大具盆地的边界断层——玉龙雪山东麓断层不可能是一条强烈活动的正断层。另外，在野外，玉龙雪山东麓断层东侧的山地面我们也没有发现正断作用的地貌现象存在。大具盆地的成因可能以侵蚀为主，有少量的走滑断层拉分作用，而非正断层作用的断陷盆地。

野外地质观察，剖面位置后缘山地中没有大型滑坡的地貌现象存在，即各破碎带剖面不是山地滑坡的前缘，而是由断层作用形成的断层破碎带。并且，剖面中所见的擦痕是以水平向擦痕为主的，也不可能是由高处向低处滑动的滑坡作用可形成。

综上所述，玉龙雪山东麓断层是一条以右旋走滑为主兼具逆冲性质的活动断层。

3.3 玉龙雪山快速隆升开始时间的探讨

青藏高原和云南高原广泛发育夷平面的事实已被中外地学工作者所确认。青藏高原、云南高原统一夷平面形成于始新世晚期至最晚中新世，金沙江地区第一级剥蚀面形成于中新世晚期至上新世晚期(3.4Ma B.P.)，夷平面和第一级剥蚀面共同构成上新世晚期的高原面^[19]。

玉龙雪山附近的高原面为3300m，而玉龙雪山高5596m，二者相差2300m，考虑在隆升过程中还有一定剥蚀量，我们取隆升量2500m计算，根据前述所获得的玉龙雪山东麓断层的隆升速率，可以初略反推玉龙雪山近期快速隆升开始于距今634~1056ka，即玉龙雪山东麓断层逆冲作用开始发生时间可能在早更新世晚期-中更新世早期。

自从任美锷等^[20]最早开始对玉龙雪山东麓第四纪冰川研究以来，玉龙雪山的冰川研究程度极高。玉龙雪山最老冰期和冰川堆积物为中更新世早期的玉龙冰期(0.7~0.6Ma B.P.)，表明玉龙雪山成为雪山的时间不是太早，应该为中更新世以来^{[21, 22]}。

王富葆等^[23]研究认为云南高原的剥夷面和高盆地面最终形成的时间在0.8Ma B.P.，在此之后发育的是一系列的阶地。中更新世开始，新的一轮以水平运动为主的构造运动开始，大型走滑断裂基本形成，新的与走滑运动伴生的盆地开始重新活动。早、中更新世之间，是我国西部地区构造重新活跃或转换的时间节点^[24]。

3.4 现代虎跳峡的形成时间分析

玉龙雪山东麓断层的上升盘，即断层西侧的玉龙雪山与哈巴雪山之间发育有我国著名的虎跳峡。虎跳峡之所以有名，是因为有两方面：一方面为峡谷内两岸山岭和江面相差2500~3000m；另外方面是从上虎跳峡口至下虎跳峡出口相距仅18km，落差高达220m，多个跌水，最窄处只有30m，传说老虎曾跳越金沙江，而在虎跳峡上游金沙江，如拉玛洛附近的江面却宽达近1200m。

虎跳峡谷内，在金沙江的右岸几乎是从山顶到河水面呈直立状态，峭壁上没有地形坡度的转折。因此，在右岸没有村庄、没有路，人迹不能到达；而在左岸，哈巴雪山一侧，沿下虎跳峡往上虎跳峡追索，可以发现，现代公路位于虎跳峡河内最低一级转折坡上。而局部地点，最低一级转折坡上发育为较宽广的阶地，被开发成庄稼地，建有村落，少数地点还发育多级阶地或坡积物，如中虎跳附近。最低一级转折坡之下，为陡立的峭壁，河谷收窄，最窄处只有30m。因此，现代意义的虎跳峡应该是峡谷内最低一级转折坡形成之后。

在下虎跳峡出口处，T₃阶地拔河高度约200m，虎跳峡内最低一级转折坡为大具盆地T₃面。此转折坡拔河高度从下虎跳峡往上游方向逐渐变小。

玉龙雪山东麓断层自T₃阶地形成以来产生了80m的垂直位差，而山地内T₃阶地的拔河高约200m。因此，现代虎跳峡的形成应该是山体隆升与河流下切作用的共同结果，开始于距今33.8~20.3ka左右。目前，玉龙雪山东麓断层仍在活动，即山体仍在隆升，因此，虎跳峡内的河谷宽度还有可能变窄。下虎跳峡出口处的跌水并没有80m高，峡内多个跌水是河流溯源侵蚀对多次隆升作用、岩性差异的调整结果，也意味着未来上虎跳峡会向上游方向推移。

当然，金沙江穿越玉龙雪山-哈巴雪山应该早就存在，至少早于玉龙雪山快速隆起之前，即在早更新世晚期之前就已经存在。否则，在山地快速隆起时，河流无法切穿形成新河谷。只有山地内先存在大型河道，山地在快速隆升时，河道才具有下切能力，深切形成峡谷。

近南北向的玉龙雪山东麓断层是一条右旋走滑为主兼具逆冲的断层，表明断层西侧的玉龙雪山有可能向北运移。所以，在峡谷内，北东向展布的金沙江南岸(即右岸)应处于侵蚀冲刷状态，在右岸形成陡崖峭壁；而在左岸可以发育相对宽广阶地。

3.5 玉龙雪山东麓断层成因分析

虽然地貌是构造-气候共同作用的结果，但是，要在低纬度形成如此峭峻的雪山以及峡谷，无疑内动力作用是主因。玉龙雪山和虎跳峡的地貌也反映出本区目前正处于强烈的隆升状态之中。

对于内动力作用的山体隆升机制，有多种解释，如大型走滑断裂尾端效应、深部物质直接上隆和侧向挤压逆冲隆升^[10]。紧邻德钦-中甸-大具-玉龙雪山东麓断层的西侧，发育了玉龙雪山、哈巴雪山、梅里雪山，地貌上为陡峭的山体，表明处于快速隆升状态，而且山体规模大，展布长，平行于主要断层发育。玉龙雪山-哈巴雪山西侧也没有发现大型走滑断层。因此，玉龙雪山-哈巴雪山不可能是由大型走滑断裂尾端效应引起的。玉龙雪山下部也没有岩浆上涌的存在。德钦-中甸-大具-玉龙雪山东麓断层以西地区为我国怒江、澜沧江和金沙三江并流的核心区。大河两岸，地层陡立，峡谷深切，没有盆地，几乎没有地震，显示出处于强烈的挤压隆升状态。所以，玉龙雪山东麓断层以西为挤压隆升区。喜马拉雅东构造结与整个印度板块一致，存在着向北推挤的总体特征^[25]。而玉龙雪山-哈巴雪山正好位于喜马拉雅东构造结的北东东方向(图 10)，相距不足400km。因此，玉龙雪山-哈巴雪山受到来自南西西方向的挤压作用，同时被向东南快速运移的川滇菱形块体的阻挡，形成了以右旋走滑为主兼具逆冲性质的玉龙雪山东麓断层(图 10)。玉龙雪山-哈巴雪山和玉龙雪山东麓断层的弧形拐弯是否为受到北东东向挤压后的一种调整？

4 结论

玉龙雪山东麓断层目前不仅是川滇菱形块体西南边界断层，也是我国三江挤压区的东部边界，其运动性质是以右旋走滑为主兼具逆冲分量。但不排除在长期的演化过程中，有过运动性质的转变。大具盆地位于玉龙雪山东麓断层东侧，其主体堆积物为距今约33.8~20.3ka的金沙江第三级阶地堆积物。大具盆地很好地记录了玉龙雪山东麓断层的活动历史和运动性质。晚更新世晚期以来，此断层的右旋位错速率为5.03~8.37mm/a，垂直活动速率为2.37~3.94mm/a。根据玉龙雪山东麓断层晚更新世晚期以来的运动强度，可以推测玉龙雪山近期的快速隆升开始于早更新世晚期与中更新世早期之间。结合大具盆地和金沙江虎跳峡内的地貌特征，虎跳峡内最后一次快速下切发生在大具盆地第三级阶地形成之后，即现代虎跳峡形成于距今约33.8~20.3ka以来，并仍在发展之中。

本文只是我们野外工作的初步结果和总结。在大具乡大坝子村西，大具乡至下虎跳峡景区公路边的C点剖面地层单元1的灰黄色风成沙土层中，我们采集了光释光样品进行年代测定，但结果目前没有出来。所以，对这一地区的研究将持续进行。

致谢 中国地震局地质研究所汪一鹏、徐锡伟、冉勇康、陈立春等研究员到大具盆地断层露头剖面观察讨论、给予指导；审稿人提出了许多极有建设性的宝贵意见，完善了本文。在此一并表示衷心感谢!