汶川地震主滑移带(PSZ):映秀—北川断裂带内的斜切逆冲断裂

• 作者: 司家亮 孙知明 宋圣荣 李天福 李海兵 王焕 裴军令 许志琴 郭力维
• 来源期刊: 中国地质
• 学科: 地球科学
• 关键词: 汶川地震断裂带科学钻探(WFSD) 汶川地震主滑动带(PSZ) 岩心 映秀—北川断裂带 龙门山
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 页码范围: 121-139
• 页数: 19页
• 分类号: P542+.3
• 字数: 13464字
• 语种: 中文

摘要

2008年5月12日在青藏高原东缘龙门山地区发生了毁灭性的汶川地震(Ms 8.0),并沿映秀—北川断裂和灌县—安县断裂分别产生约270km和80 km长、并具不同运动性质的地表破裂带.大地震后的断裂带科学钻探是研究地震机制的有效方法,为更好地了解汶川地震过程中的断裂机制、岩石的物理、化学变化和特征,2008年11月4日(汶川地震后的178 d)快速实施了汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD),该项目在这两条断裂带的上盘布置深浅不一的五口群钻(500～3000m深).笔者以汶川科钻一号孔(WFSD-1)岩心为主要研究对象,通过对岩心的岩石学研究和构造分析,识别出映秀—北川断裂带中的不同断裂岩分布和组合,以及确定了汶川地震主滑移带位置,为进一步研究汶川地震断裂机制提供了基础.通过详细的岩心分析,在WFSD-1岩心中～575～759m深之间存在由碎裂岩、断层泥和断层角砾岩组成的一条约100m宽(～184m岩心厚)的断裂带,从上部到底部主要为碎裂岩带、断层泥与断层角砾岩混合带、角砾岩带及其断层泥带,该断裂带分布在新元古代彭灌杂岩与三叠纪须家河组之间,主要在须家河组中,为映秀—北川断裂带.由综合测井数据、粘土矿物变化和显微构造分析,确定在岩心589m深处有约1 cm厚的黑色新鲜断层泥,为汶川地震断裂主滑移带(PSZ),这是靠近岩心中映秀—北川断裂带上部位置.在虹口地表露头彭灌杂岩与三叠纪须家河组之间,同样存在相似结构约190m宽的映秀—北川断裂带,汶川地震地表破裂带靠近断裂带底部,因此,汶川地震PSZ在映秀—北川断裂带内并斜切了断裂带,暗示着汶川地震PSZ可能是一条新的高角度(62°～65°)逆冲断裂,它不完全沿袭古地震滑移带,并可能与地震震级大小有关.100～190m宽的映秀—北川断裂带是经过从10～15 Ma前至现在长期地震活动和演化的结果,同时也记录了龙门山快速崛起的过程.