八宿断裂是指八宿县一带沿EW向冷曲河谷段发育的活动断裂,为本次研究野外调查新发现并新定名的全新世活动断裂。
一、地质地貌特征
冷曲发源于然乌镇东北部的海拔5653 m的苍龙日雪山,向西流经安欠拉后转向北,沿SN向谷地向北至扎西则乡后转而向东,舒缓地流经在EW向高山深谷之中,然后穿越八宿县城,最后注入怒江。在冷曲长约100 km的流程中,经历了安欠拉和扎西则乡的二次大的转折,其间宽谷、窄谷与峡谷相间,并有若干古湖穿插其中。本次研究所讨论的八宿断裂位于扎西则乡和八宿县城之间。
在八宿县西,冷曲地貌属于宽不足2 km的窄谷(图5-24),在河谷两岸发育4级河流阶地。I级阶地多见于左岸,拔河10~15m,属基座阶地,基座由灰色石英砂岩组成,基座之上砾石层较薄,厚度大多小于1 m;Ⅱ级阶地在冷曲左岸保存较完整,阶地宽100 m左右,拔河50~60 m,属基座阶地,基座由青灰色夹黄褐色砂岩组成,倾向N,倾角55°,基岩之上砾石巨大,砾径0.5~2 m,成分为花岗质糜棱岩和花岗岩,磨圆好,中部砾石变小砾径一般3~10 cm,在沙漠乡东北可见上部砾石全部被厚达6 m的同期钙华所胶结(照片5-6-1),这些砾石被泉华所胶结,说明泉华形成时代与Ⅱ级阶地同步。砾石成分为花岗岩、花岗闪长岩、砖红色砂岩、灰白与灰绿色石英砂岩,钙华胶结物的U系年龄为64.8±3.6 ka BP(表5-2),阶地上部由于堵江事件形成厚度5 m的灰色湖相粘土层(照片5-6-2),湖相层U系年龄为28.3±1.9 ka BP,顶部被河流相砂砾石层所覆盖。在岸咪村南,Ⅱ级河流阶地拔河约50 m,阶地上部(0~10 m)由砾径0.5~1 m的花岗岩砾石组成,钙质胶结,下部由粗-细砂和细砾石层组成,偶夹1 m左右的大砾石。由此判断,Ⅱ级河流阶地形成于晚更新世中晚期。Ⅲ级河流阶地拔河约90 m,高出Ⅱ级阶地近40 m。阶地主要由砂砾石组成,砾石为花岗岩、火山岩、紫红色砂岩、石英岩和花岗片麻岩等,磨圆较好,砾径一般5~10 cm。往西至发电厂,北岸发育Ⅲ和Ⅳ级河流阶地,岸咪村及其以东泉华台地均位于Ⅱ级河流阶地上,除岸咪村一带河流堆积较厚外,往东大部分为基座阶地。
图5-24 八宿断裂的平面分布特征示意图
二、前第四纪断裂活动特征
冷曲左岸Ⅲ级阶地后缘,基岩中形成与河流近于平行、NEE走向的断层陡崖(照片5-6-3),构成盆-山分界线,断层南盘下降形成河流阶地基座,主要岩性为灰色石英砂岩,产状350°∠55°,与断层北盘基岩产状一致。在Ⅱ级河流阶地前缘,河流阶地之下的基岩中发育一条与山前正断层平行的断层,断层走向NE-EW向,断裂带宽10 m左右,断裂向S陡倾,倾角65°∠80°。在沙漠乡东一带,古近纪紫红色砂砾岩角度不整合覆盖在灰色和黄褐色石英砂岩之上,上覆水平状古近系紫红色砂砾岩,下伏岩石变形成透镜状,地层向南陡倾,属于河流阶地形成之前的基岩断层破碎带(照片5-6-4,5)。沿断裂带有花岗岩脉侵入,该断裂应为前新生代长期活动的断裂。
三、第四纪断裂活动特征
八宿断裂的第四纪活动性明显,在沙漠乡北东的SN向冲沟剖面上出露该断裂的特征剖面(图5-25)。在30 m深切冲沟剖面上,出露地层自下而上为:黄褐色砂、灰色砂砾石层、紫红色砂砾石层、5 m厚的灰白色湖相粘土层、河流相砂砾石层。2条陡倾断裂垂直断错上述地层,F1断层发育在Ⅲ级阶地及其前缘,断裂倾向160°,倾角40°,将砂砾石层断错,地貌上形成线性分布的断层陡坎,北盘上升,南盘下降,垂直位移28 m,在断裂上、下盘均有泉华台地分布,其U系年龄分别为41.1±1.8 ka BP和48.2±3.2 ka BP(表5-2),断裂南盘形成3个沿断裂线性分布的泉华台地,泉华台地高达20 m。F2断层发育在Ⅲ级阶地上,断层倾向S,剖面上断错层③~层⑤,显示逆冲性质,活动时代为晚更新世中期。
照片5-6 八宿断裂的野外地质特征
图5-25 八宿县沙漠乡一带断层结构示意图
表5-2 八宿断裂的U系测年结果
沿断裂带追索表明,八宿断裂第四纪活动最显著的特征就是沿断裂带线性分布的泉华台地和温泉(照片5-6-3、7、8)。在岸咪村至巴东村一带的河流Ⅱ级阶地上,沿断裂断续分布12个泉华台地,7个温泉出露点,15个冷泉出露点和6个已经干枯的泉眼。泉华台地形成时间总的趋势是东早西晚,东厚西薄。在巴东村西北,泉华台地厚6 m左右,形成时间与Ⅱ级河流阶地早期堆积时间同步,U系年龄为64.8±3.6 ka BP,向W至沙漠乡东北一带,泉华台地厚20 m左右,泉华台地形成时间为晚更新世中晚期,U系年龄分别为48.2±3.2 ka BP和41.1±1.8 ka BP(表5-2),而向W至73道班北一带,温泉出露较多,但泉华台地厚仅0.1~1 m,其U系年龄为7.9±4.7 ka BP,形成于全新世早期。这表明,八宿断裂主要活动时期在晚更新世中期,全新世早期向W迁移。该区历史地震记录中的强震少,说明该断裂对地震活动的控制作用不明显,但是规划铁路线与该断裂走向平行,二者最近距离仅几十米,故该断裂对铁路的影响仍不容忽视。