2013, Vol. 29
岩石中的磁性颗粒或磁性矿物在应力作用下，发生重结晶、韧性变形、或者定向排列，从而导致不同方向上磁化率的差异，表现出岩石的磁化率各向异性(Anisotropy of Mangnetic Susceptibility, AMS)。作为变形岩石，磁化率各向异性很好的记录了应变特征，即磁组构(周勇等, 2000; 侯贵廷等, 2010)。实验研究表明岩石磁化率椭球体的形态以及主轴的空间方位与应变椭球体具有良好的对应关系，表现出共轴以及大小上存在一定的数量关系(Borradaile and Alford, 1987；Tarling and Hrouda, 1993；余钦范和郑敏，1992; Lüneburg et al., 1999；Almqvist et al., 2009)。因此，可用磁化率椭球体形态及其主轴的空间定向来分析研究变形岩石所经历的构造变形性质及其应力作用方式、方向等。磁组构方法以其快速灵敏及参数易测试等优点已成为研究构造变形的一个新手段，尤其在断裂带、韧性剪切带等方面被广泛应用(Rathore, 1985；Borradaile and Alforda, 1988；周勇等, 2000；Zhou et al., 2002；Tikoff et al., 2005；Chen et al., 2007; 鲁如魁等, 2008; 梁文天等, 2009; Kankeu et al., 2009; Mallik et al., 2009; 侯贵廷等, 2010; Levi and Weinberger, 2011)；并且已有的研究还表明，在构造分析基础上，可利用最小磁化率主轴特征探讨断裂两侧块体(或两盘) 相对运动(Rathore and Becke, 1980; 余钦范和郑敏, 1992; 周勇等, 2000; Zhou et al., 2002; 鲁如魁等, 2008)，其理论及方法体系日趋完善。
鲜水河断裂带位于青藏高原东缘，是中国大陆内部最为活动的断裂带之一(张培震, 2008)，其复杂的构造变形在一定程度上记录了青藏高原东缘地壳运动和变形特征的相关信息(唐文清等, 2005)，其构造变形形迹是认识和解剖青藏高原东缘及其南北构造带形成演化的良好载体(张培震等, 2003)，因而备受地学界关注，特别是在汶川地震以及玉树地震之后，再次掀起研究热潮，并已取得了相关研究成果及认识(Roger et al., 1995; 王琪等, 2001; 张岳桥等, 2004; 刘树文等, 2006; Meade, 2007; 王辉等，2010；熊探宇等, 2010; Wan et al., 2010)，但现有的研究主要是从地震地质条件、地震形变监测、走滑速率、地震危险性、断裂起始活动年代学等方面入手，相对而言，缺乏精细的构造变形研究。本文在室内外观察的基础上，运用磁组构方法对鲜水河断裂带构造岩进行精细的构造变形特征研究，探讨鲜水河断裂带的几何学、运动学特征。
2 地质概况及构造带变形特征鲜水河断裂带位于川滇、松潘-甘孜和扬子三大地块的交界区，广义上的鲜水河断裂带呈向NE凸出的弧形构造，经炉霍-道孚-康定-泸定延伸至石棉地区，总体呈NW-SE向延伸，向南与安宁河断裂相接(图 1)，主要由两条大型断裂组成，西北段为甘孜-玉树-道孚断裂，南东段则为狭义的鲜水河断裂带。本次重点研究狭义的鲜水河断裂带。
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图 1 鲜水河断裂带地质简图 1-前寒武纪杂岩体；2-中生代普通花岗岩；3-晚新生代花岗岩；4-二长花岗岩；5-泥盆系；6-中三叠系；7-晚三叠系；8-韧性剪切带；9-糜棱岩；10-长石石英砂岩夹板岩；11-石英砂岩夹板岩、灰岩；12-新生界地层；13-逆冲推覆构造带；14-正断层；15-逆断层；16-走滑断裂；17-岩层产状；18-采样点；19-研究区 Fig. 1 Sketch geologic map of Xianshuih fault belt 1-complex pluton of Precambrian; 2-common granite of Mesozoic; 3-granite of Late Cenozoic; 4-adamellite granite; 5-Devonian; 6-Middle Triassic; 7-Late Triassic; 8-ductile shear zone; 9-mylonite; 10-feldspar and quartz sand intercalated with slate; 11-quartz sand intercalated with slate and limestone; 12-Cenozoic strata; 13-thrust and nappe tectonic belt; 14-normal fault; 15-thrust fault; 16-strike slip fault; 17-attitude of rocks; 18-sample position; 19-study area |
鲜水河断裂带在该地区作用的显著表现为沿具有同构造特征(Roger et al., 1995; 王宗秀等, 1997; 刘树文等, 2006；) 的折多山花岗岩体东部发育有宽度不等的韧性剪切带。张岳桥等(2004)对该韧性剪切变形带进行了年代学研究，结果显示其发生了两期的构造事件，岩体两侧则主要出露三叠系侏倭组长石石英砂岩与板岩的韵律互层，杂谷脑组石英砂岩、扎尕山组的石英砂岩夹薄层灰岩以及泥盆纪的硅质大理岩、板岩、变质砂岩等。
野外重点对丹巴县到八美的公路剖面(图 1 A-B) 以及石棉县新场剖面(图 1 C-D) 进行了详细观察。
2.1 丹巴-八美公路剖面本剖面横跨鲜水河带主干断裂北段，切过主干断裂两侧的三叠纪沉积地层和折多山岩体，从西到东依次发育有四套构造岩性组合：(1) 出露于主干断裂西侧的三叠系长石石英砂岩与板岩以及碳酸盐岩，在接近主干断裂附近有不同程度的变形，由主干断裂向外侧变形强度逐渐减弱，表现出脆-韧性变形特征；(2) 沿主干断裂出露宽度约为200m的破碎带，岩石发生强烈的破碎(图 2a) 并普遍发生绿泥石化、绿帘石化及硅化等，带内发育数条产状基本一致的断层，主干断裂产状为225°∠70°~85°，断层面夹砾大小不一，各成透镜状、浑圆状；此外，破碎带中-中厚层状灰岩揉皱变形，枢纽与轴面产状分别为285°∠60°、330°∠70°，构造透镜体X:Y:Z=30:22:7；主干断裂东侧与岩体结合部发育与主干断裂走向一致的密集劈理，倾向SW，倾角较大。除了露头尺度上的各种变形标志外，显微构造极为发育，可见鱼构造(图 2c)、书斜构造等，表现出一种脆-韧性变形特征，这些显微构造指向均指示出断层的左行性质；(3) 破碎带东侧为发生糜棱岩化的二长花岗岩，呈变晶结构、糜棱结构、含有极少量的暗色矿物，浅色矿物变形非常明显，定向拉长，局部拔丝状，糜棱面理产状为55°~65°∠63°~85°，被上述劈理截切。显微构造发育不对称旋转碎斑(图 2d)、布丁构造等，表现出韧性变形带的特征，同样指向构造指示出左行剪切的性质；另外，还发育一组与上述劈理产状一致的糜棱面理，但是变形形迹较倾向NE的糜棱面理弱。(4) 远离主干断裂的二长花岗岩受断裂影响小，未发生明显的变形。
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图 2 鲜水河断裂带露头及其显微构造 (a)-野外破碎带(丹巴台站)；(b)-野外矿物定向排列(石棉新场)；(c)-鱼构造(样品TP1-5)；(d)-不对称旋转碎斑(样品TP1-8)；(e)-布丁构造(样品TP2-7)；(f)-扭折构造(样品TP2-8)；(g)-书斜构造(样品TP2-7)；(h)-旋转碎斑(样品TP2-8) Fig. 2 Outcrops and microstructures of Xianshuihe fault belt (a)-fracture zone (Danba Taizhan); (b)-preferred orientation of minerals (Shimian Xinchang); (c)-mica fish structure (Sample TP1-5);(d)-nonsymmetric rotational porphyroclast (Sample TP1-8); (e)-boudinage structure (Sample TP2-7);(f)-kink structure (Sample TP2-8);(g)-domino structure (Sample TP2-7);(h)-rotational porphyroclast (Sample TP2-7) |
石棉县新场剖面横跨鲜水河断裂带南段，主体出露强烈糜棱岩化的早震旦纪斜长花岗岩，中粗粒变晶结构、块状构造，主要矿物为斜长石、石英、黑云母及少量的钾长石，浅色矿物(集合体) 定向拉长、暗色矿物集中定向排列(图 2b)、糜棱面理产状为215°∠50°~60°，同时镜下可见斜长石机械双晶的扭折构造(图 2f)，进一步指示出韧性变形特征。镜下还可见发育具有指示左行剪切作用的指向构造云母鱼、书斜构造(图 2g)、布丁构造(图 2e)、旋转碎斑(图 2h) 等，表现出强烈的韧性变形特征。同时，在花岗岩岩体西侧出露的泥盆系硅质大理岩中发育主断裂面产状为220°∠36°的逆冲断层，断层面夹有透镜状块体，上盘发育具有强烈变形特征的强片理化带，表现出一种韧-脆性的变形特征。
综上所述，鲜水河断裂带主体表现为左行平移特征，并且由西到东均呈韧-脆性和韧性的两种变形特征。其中北段脆韧性变形主要表现为三叠系浅变质岩、碎裂碳酸岩、揉皱变形灰岩以及密集劈理；南段则为泥盆系硅质大理岩的逆冲推覆以及强片理化带的发育；韧性变形在南北段都以花岗岩的糜棱岩化为主要特征。同时，北段脆韧性的劈理截切韧性的糜棱面理表明鲜水河断裂带发生了两期的构造变形，早期以韧性变形为主，晚期以脆-韧性变形为主。
3 样品采集与测试野外沿两个剖面尽可能均匀布置的采样点进行定向取样，其中丹巴-八美剖面布置采样点36个(TP1-1~TP1-36)，新场剖面则由于植被、新生沉积物覆盖等原因布置采样点9个(样品TP2-1~TP2-9)。室内将每个定向样品切割成定向标本共计296块，每个采样点定向样品数约7个，符合统计学标准，并在西北大学大陆动力学国家重点实验室运用捷克AGICO的Kappabridge磁化率仪(KLY-4S, 测试场强300A/m，工作频率875Hz，检出限2×10-8SI，测试精度0.1%) 对所有样品进行了AMS测试，结果见表 1。其中全剖面平均磁化率椭球体主轴优势方位均利用Jelinek方法(Jelinek, 1981) 借助于商业软件MATLAB计算得到。
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表 1 鲜水河断裂带磁组构参数 Table 1 Magnetic fabric data of the Xianshuihe fault belt |
为了确定鲜水河断裂带磁组构样品的主要载磁矿物类型，在对样品的矿物学与平均磁化率综合分析的基础上，选取不同岩性的代表性样品在中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室进行了热磁实验分析(k-T曲线)，结果见图 3，其中图 3a代表了二长花岗质糜棱岩样品，图 3b则代表了斜长花岗质糜棱岩样品。
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图 3 样品k-T曲线 (a)-二长花岗质糜棱岩样品(b)-斜长花岗质糜棱岩样品.图中实线代表加热曲线，虚线代表冷却曲线 Fig. 3 k-T curves (a)-adamellitemylonite samples; (b)-plagioclase mylonite samples. The block curve represents heating leg, and broken curve represents cooling leg |
岩石样品中的平均磁化率反映了样品中矿物的综合磁性特征，其值大小等与矿物的类型有密切的相关性(Ubangoh et al., 2005; Jakub et al., 2009; 侯贵廷等, 2010; 谢晋强等, 2010; 郎元强等, 2011)。鲜水河断裂带磁组构样品中平均磁化率除TP1-3样品较大为3583μSI外，其余样品主要分布于49.1~232μSI，属于微弱磁性到弱磁性岩石样品，这种较低的磁化率特征被认为是典型的顺磁性矿物如黑云母等页硅酸盐矿物对样品磁化率贡献最大的表现(Chadima et al., 2006; Jakub et al., 2009)。这些磁组构样品主要矿物组成为长石、石英及少量黑云母和白云母，而这种以抗磁性、顺磁性矿物为主的物质组成是磁化率较低的根本原因；平均磁化率较大的样品TP1-3则可能是铁磁性矿物占主导优势(梁文天等, 2008, 2009)，样品内部可见细晶粒的铁磁性矿物颗粒，也支持这一认识。
4.2 样品磁性矿物分析不同矿物的磁化率大小不同，磁化率随温度的变化特征可以用来判断识别磁性矿物的种类(Hrouda, 1994; Van Velzen and Dekkers, 1999; 李海燕和张世红, 2005; 敖红和邓成龙, 2007; 王磊, 2008; 郎元强等, 2011)。
二长花岗质糜棱岩中的代表样品k-T曲线(图 3a) 中加热曲线显示磁化率在260℃时逐渐升高，在300℃附近有一个小峰，指示有新的矿物生成，可能是其他不稳定的磁性矿物受热发生脱水转变成磁性相对较强的铁磁性矿物(Oches and Banerjee, 1996; 田莉丽和邓成龙, 2001)。而在380℃开始磁化率逐渐增大，到约420℃后磁化率随加热温度的升高快速增加，在510℃左右时达到顶峰，过了510℃急剧下降，直到580℃降为最低，表明样品在加热过程中新生成了的磁铁矿是磁化率的迅速升高的主要原因(Deng et al., 2000, 2001; Liu et al., 2005)，因为含铁硅酸盐矿物或黏土矿物(如绿泥石) 在高温下分解可形成磁铁矿，含铁水合物(或褐铁矿) 也可能转化成磁铁矿(王晓勇等, 2003; 宋友桂等, 2010)。样品冷却曲线全部在加热曲线上方，并且在580℃左右随温度的降低急剧升高，进一步说明在加热过程有强磁性矿物磁铁矿的生成。因此，依据磁化率随温度的变化特征以及磁化率的综合分析可认为鲜水河断裂带二长花岗质糜棱岩样品的主要磁化率载体可能为含铁的硅酸盐、黏土矿物或铁的氢氧化物等顺磁性矿物。
图 3b则代表了斜长花岗质糜棱岩样品的磁化率随温度变化特征，其κ-T曲线在加热至300℃之前呈现出磁化率随温度的升高而减小的趋势，类似于顺磁性矿物的加热曲线轨迹特征(Hrouda et al., 2003)，但在300℃开始磁化率随温度升高而增加，约580℃时快速降低，表明可能有磁铁矿的存在；同时降温曲线在645℃和580℃有小幅度快速增加，而磁赤铁矿和磁铁矿的居里温度为645℃(田莉丽和邓成龙, 2001) 和575~585℃(Hrouda et al., 2003)，由此表明有磁赤铁矿和磁铁矿的存在，并且加热曲线与冷却曲线不可逆，进一步说明具有矿物相的变化。因此，依据磁化率随温度变化的综合特征分析认为斜长花岗质糜棱岩磁化率的主要载体可能是顺磁性的页硅酸盐(如黑云母) 等，而少量铁磁性矿物如磁铁矿、磁赤铁矿也对磁化率有所贡献。
此外，野外露头及显微构造特征表明鲜水河断裂带两类糜棱岩样品糜棱面理主要由黑云母及压扁的石英、长石矿物、角闪石等组成，拉伸线理则表现为拉长的石英、长石集合体、云母条带等顺磁性矿物的定向排列而成，表明顺磁性矿物的定向排列控制了样品的磁组构特征，进一步肯定了κ-T曲线分析结果。
4.3 磁组构参数特征分析磁化率椭球体形状因子(T)、各向异性度(P)、扁率(E) 等参数可以较为精确地反映构造带变形特征(Tarling and Hrouda, 1993; 鲁如魁等, 2008; 侯贵廷等, 2010)。
鲜水河断裂带的磁组构样品中磁化率椭球体形状因子T值直方图(图 4a) 显示峰值主要分布于0~0.4的范围内，绝大多数分布在T＞0区域，同时45个样品中大概有15个样品的T＜0，表明磁化率椭球体主要以扁平型为主，伴有一定量的伸长型；进一步说明鲜水河断裂带应变主要以压扁为主，夹有部分拉伸。
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图 4 磁化率椭球体形状参数(T)(a) 及校正磁化率各向异性度PJ(b) 分布直方图 Fig. 4 Histogram of shape parameter (a) and corrected anisotropy degree (b) |
研究表明磁化率各向异性度的大小与变形强度有明显的正相关，可用来表征岩石变形强度(Borradaile and Alforda, 1988; Tarling and Hrouda, 1993; 周勇等, 2000, Zhou et al., 2002; 鲁如魁等, 2008)。鲜水河断裂带磁组构样品的校正磁化率各向异性度PJ整体较大，直方图显示(图 4b) 峰值主要为1.1~1.4，为典型的构造强应变磁组构特征。其中样品TP1-3的PJ大至1.88，这与该样品采自断裂破碎带内部所受到的强烈揉皱变形有关。此外图 6显示丹巴-八美公路剖面从西向东的PJ折线(图 5a) 成锯齿状形态，这与野外所观察到的沿剖面远离主干断裂变形由强变弱，中间有不等程度的相对强弱变形带交替出现的变形形态相一致。石棉新场剖面则由于露头所限，所表现的变形差异不是特别明显，但由西向东的PJ折线图(图 5b) 也基本显示出随着远离主干断裂变形程度由强变弱的变形特征。
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图 6 磁组构对数Flinn图解 Fig. 6 Flinn-type plot of lnL vs. lnF |
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图 5 校正磁化率各向异性度PJ剖面折线图 (a)-丹巴-八美公路剖面; (b)-新场剖面 Fig. 5 The corrected anisotropy degree (PJ) (a)-Danba-Bamei road section; (b)-Xinchang section |
此外，鲜水河断裂带磁组构样品的km-PJ(图 7a)、T-PJ(图 7b)、km-T (图 7c) 散点图显示，各图点分布较散，并未成一定的规律性，表明km、PJ、T三者之间并没有明显的相关性，预示着鲜水河断裂带磁组构样品的磁化率绝对值大小并未明显的受到变形强烈程度以及变形样式的影响，可能与岩性以及所含的矿物特征等关系较大，而变形强度与变形样式也没有直接的相互影响，各自可能与应力的大小、作用方式、应力性质及岩石能干性等相关。
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图 7 km-PJ(a)、T-PJ(b)、km-T (c) 图解 Fig. 7 Diagrams of km vs.PJ (a), T vs.PJ (b) and km vs.T (c) |
磁化率椭球体主轴与应变椭球体主轴具有良好的对应关系，能够反映岩石组构的优势产状(Tarling and Hrouda, 1993; 余钦范和郑敏, 1992; Lüneburg et al., 1999; Almqvist et al., 2009)。
4.4.1 丹巴-八美公路剖面鲜水河断裂带丹巴-八美公路剖面构造岩磁组构样品(TP1-1~TP1-36) 的磁化率主轴数据进行赤平投影投图，结果分布图(图 8a) 显示最大磁化率主轴(磁线理方向) 分布在第二、四象限(图 8b)，全剖面样品最大主轴经空间矢量计算得优势方位为172°，反映出最大主应变轴以及磁线理呈NNW-SSE向，与主干断裂走向基本一致；而最小磁化率主轴(磁面理极点) 则分布较散乱，但整体也呈现出一定的规律性，极密中心(图 8c) 分布于一、四象限以及二、三象限交接部位，其倾角较小，经全剖面样品最小磁化率主轴空间矢量计算后得优势产状为272°∠20°，表明最小应变轴呈近EW向；而磁面理(图 8c) 产状的统计计算结果显示为两组优势产状：253°∠79°和71°∠61°，并且后者居多。由此可看出，鲜水河断裂带北段最大应变轴表现为NNW-SSE向的拉伸作用，最小应变轴表现出在近EW向上受到挤压作用的特征，二者所反映的结构应力环境相吻合。并且该特征也在折多山花岗岩的流体包裹体研究(孙胜思等, 2007) 中得到了进一步的验证。此外，磁面理优势产状与野外断裂带中分布的极密劈理以及糜棱面理基本一致，这可能分别代表了两次构造运动的不同构造面产状，结合野外构造特征认为253°∠79°则可能为晚期的脆-韧性变形，71°∠61°代表早期的韧性变形。
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图 8 丹巴-八美公路剖面磁化率主轴赤平投影 Fig. 8 Stereographic projection of anisotropy directional data of Danba-Bamei road section |
鲜水河断裂带石棉新场剖面的磁组构样品(TP2-1~TP2-9) 的磁化率主轴进行赤平投影投图，结果分布图(图 9a) 显示石棉新场剖面最大磁化率主轴(磁线理方向) 极密中心(图 9b) 分布在第二、四象限，全剖面样品空间矢量统计计算得出优势产状为136°，倾角总体不大，反应出最大主应变轴以及线理呈NW-SE向；但是最小磁化率主轴(磁面理极点方向) 主要分布在第一象限，经空间矢量计算知优势产状为42°∠38°，磁面理优势产状为227°∠59°(图 9c) 与主干断裂的产状大致相同，反应出最小应变轴呈NE-SW向。由此可见，鲜水河断裂带在南段石棉地区最大应变轴表现为NW-SE向的拉伸，而最小应变轴则表现为NE-SW向的挤压特征。
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图 9 新场剖面磁化率主轴方位赤平投影 Fig. 9 Stereographic projection of anisotropy directional data of Xinchang section |
由前述磁化率椭球体主轴方位分析结果可知鲜水河断裂带北段丹巴-八美公路剖面磁组构样品最小磁化率主轴方位呈近EW向，全剖面样品空间矢量计算知优势产状为272°∠20°，反映了近EW向挤压特征，其在水平面上与鲜水河断裂带走向线斜交，于是在水平面上分别沿平行于断裂带走向线和垂直断裂带走向线对最小磁化率主轴方位角定义的单位合矢量进行分解，结果(图 10a) 显示出在水平面上沿断层走向线的逆时针水平扭动，指示鲜水河断裂水平运动中的左行走滑运动特征。
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图 10 磁组构与断裂运动关系分析示意图 (a)-丹巴-八美公路剖面水平平面图；(b、c)-丹巴-八美公路剖面垂直剖面图；(d)-石棉新场剖面水平平面图；(e、f)-石棉新场剖面垂直剖面图. R-用最小磁化率主轴优势方位或倾伏角定义的单位合矢量; P-平行断裂带走向的分量; N-垂直断裂带的分量 Fig. 10 Correlation analysis diagram of magnetic fabric and the kinematics of the fault belt (a)-level planar graph of Danba-Bamei section; (b, c)-vertical section graph of Danba-Bamei section; (d)-level planar graph of Xinchang section of Shimian; (e, f)-vertical section graph of Xinchang section of Shimian. R-synthesize vector defined by the preferred orientation of Kmin or plunge angle; P-component parallel to the strike of fracture zone; N-component vertical to the strike of fracture |
前述磁化率椭球体主轴方位分析结果显示在与断层走向线垂直的横切面中最小磁化率主轴与早期倾向NE的韧性变形面理(野外测量优势产状：55°∠60°) 斜交，将统计计算所得的最小磁化率主轴优势方位倾伏角定义的单位合矢量沿平行及垂直于断裂倾斜线进行分解(图 10b)，显示出在垂直面上存在逆时针的垂直扭动，指示NE盘相对SW盘抬升。然而由于最小磁化率主轴方位角跟主干断面成锐角夹角，并且倾伏角较小，所以由此可知鲜水河断裂带在早期的韧性剪切中水平运动量大于垂直运动量，表现出一种以左行走滑为主伴有一定量向SW逆冲的整体特征；同样，最小磁化率主轴与晚期SW倾向的密集劈理及韧性变形面理斜交，分解后存在一个顺时针的垂直扭动(图 10c)，可推断出SW盘相对NE盘有一定的抬升，由此表明鲜水河断裂带在晚期的脆-韧性变形中同样以走滑为主，但SW盘相对NE盘有一定的抬升。由于断层主干断裂断层面倾角较大，所以抬升幅度不大。
所以总体上显示出鲜水河断裂带北段主体表现出一种左行走滑剪切为主，伴有一定逆冲的运动学特征。在两次构造运动中逆冲方向不同，造成两盘都具有相对的抬升，但幅度均不大。
5.2 鲜水河断裂带南段运动学特征分析 5.2.1 南段水平运动分析同样由前述鲜水河断裂带构造岩的磁化率主轴方位统计计算分析结果可知石棉新场剖面磁组构样品最小磁化率主轴优势方位呈42°∠38°，其代表了近NE-SW向的挤压特征。
经过对石棉剖面磁组构样品的最小磁化率主轴优势方位进行三维空间的矢量分解知，在水平面上最小磁化率主轴与鲜水河断裂带走向线也斜交，同样则在水平面上分别沿平行于断裂带走向线和垂直断裂带走向线对最小磁化率主轴优势方位角定义的单位合矢量进行分解，显示出水平面上逆时针水平扭动(图 10d)，由此可知鲜水河断裂带南段在水平面上同样存在左行走滑。
5.2.2 南段垂直运动分析在与断层走向线垂直的横切面中，石棉剖面磁组构样品的最小磁化率主轴与由早期的韧性变形面理(野外测量优势产状：215°∠60°) 斜交，分别沿平行及垂直于断裂带倾向线方向对最小磁化率主轴倾伏角定义的单位合矢量进行分解(图 10e)，显示出逆时针的垂直扭动，则表明鲜水河断裂带早期构造运动中SW盘相对NE盘抬升，但由于断层面倾角较大，因此抬升幅度不大；同理沿脆-韧性变形的晚期主干断裂面(220°∠36°) 对最小磁化率主轴倾伏角定义的单位合矢量进行分解进行分解(图 10f)，也显示出垂直面上的一个逆时针扭动，同样表明鲜水河断裂带晚期构造运动中SW盘相对NE盘抬升，但是由于断层面倾角较小，因此晚期的构造活动中SW盘相对NE盘抬升幅度较大。
因此总体上鲜水河断裂带南段早期的构造变形中主体以左行走滑为主，伴有一定的逆冲分量，但是逆冲抬升幅度不大。而晚期的脆韧性变形则是以逆冲为主，逆冲幅度相对较大，并且伴有一定的左行走滑。
此外，鲜水河断裂带南北两条剖面中高角度磁面理及占优势的低倾伏角磁线理也表明了鲜水河断裂带明显的走滑特征；而部分高角度磁线理被认为可能与挤压和(或) 转换挤压相关(梁文天等, 2008; Kankeu et al., 2009)。野外露头分析、糜棱岩面理及显微构造等都显示以上磁组构分析结果与野外观察具有良好的一致性。
综合磁组构分析与野外变形特征分析可认为鲜水河断裂带总体发生了两次构造变形事件(关于两次构造活动的发生时间尚有争议，本次研究的年代学数据还未出来) 早期以韧性变形为主，晚期的则以脆韧性变形为主。野外特征、显微构造以及磁组构分析均显示两期构造变形总体都是以左行走滑剪切为主，而在晚期的构造变形中南段则是以逆冲为主。断裂带在两次活动中，北段两侧块体在早期和晚期的构造活动中各自均有一定的相对抬升，但抬升幅度均不大，造成如今两侧整天抬升的面貌；南段则两次均是SW块体相对于NE块体的抬升，而且幅度较大。整个断裂带特征显示出鲜水河断裂带在向南发展逐渐转化为挤压构造。同时，走滑活动减弱也被认为是由于左旋走滑运动被近南北向的安宁河、大凉山等断裂所分解和吸收(张培震, 2008)。这可能与青藏高原物质的向东逃逸受阻以及鲜水河断裂带与龙门山断裂带在此交接的地质背景不无关系。
6 结论(1) 鲜水河断裂带磁组构样品的平均磁化率km值总体较小，依据磁化率随温度的变化特征、磁化率大小以及显微构造的综合分析认为含铁的硅酸盐、黏土矿物或铁的氢氧化物等顺磁性矿物则是花岗质糜棱岩类样品主要磁化率载体，少量铁磁性矿物也对磁化率有所贡献。
(2) 磁组构样品的磁组构参数磁化率各向异性度PJ总体较大，远离主干断裂变小，显示出鲜水河断带裂构造变形强烈，远离主干断裂变形强度减弱；磁化率椭球体形状参数T总体大于0，扁率E总体在1左右分布，说明鲜水河断裂磁化率椭球体以扁圆形为主，整体上磁面理较磁线理发育，进一步显示出鲜水河断裂带构造变形样式上以剪切、压扁为主，伴有拉伸的构造形变，同时也反映出鲜水河断裂带多次变形的综合特征。
(3) 磁组构样品的磁组构椭球体主轴Kmin方位在丹巴地区主要呈近E-W向，在石棉地区则主要呈NE-SW向，即鲜水河断裂带北段和南段分别受近EW向和NE-SW向的挤压作用。
(4) 野外特征、显微构造以及磁组构分析均显示鲜水河断裂带总体发生了两次构造变形事件，早期以韧性变形为主，晚期的则以脆-韧性变形为主。在两次构造活动中断裂带总体都是以左行走滑剪切为主，但伴有一定的逆冲分量，而在晚期的构造变形中南段则是以逆冲为主。同时，北段两侧块体在早期和晚期的构造活动中各自均有一定的相对抬升，但抬升幅度均不大，造成如今两侧整体抬升的面貌；南段则两次均是SW块体相对于NE块体的抬升，而且幅度较大。整个断裂带特征显示出鲜水河断裂带在向南发展逐渐转化为挤压构造。野外露头、糜棱岩面理及显微构造等都显示以上磁组构分析结果与野外观察具有良好的一致性。
致谢 本文在成文过程中得到了西北大学地质学系董云鹏教授、郭安林教授、王彬讲师、梁文天讲师、张睿副教授的热情指导和讨论；大陆动力学国家重点实验室王建其高级工程师以及中国科学院地质与地球物理研究所李仕虎博士在样品的加工以及测试中提供了无私的帮助，使本人受益匪浅；在此一并表示衷心的感谢！| [] | Almqvist BSG, Hirt AM, Schmidt V, Dietrich D. 2009. Magnetic fabrics of the Morcles Nappe complex. Tectonophysics, 466(1-2): 89–100. DOI:10.1016/j.tecto.2008.07.014 |
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