书城科普读物云南小江流域第四纪--环境变迁与泥石流发育史
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第15章 新构造应力场的性质与演化

青藏高原的大幅度强烈隆起是新构造运动中最重大的地质事件。小江深大断裂带是川滇南北向构造体系中最靠东边一个断裂构造,它的活动以及断陷谷地的形成与青藏高原的隆起具有直接的关系。根据区域地壳构造演化历史以及在小流域内获取的地质构造资料的分析,得知在始新世期间,当印度板块北上与欧亚板块碰撞,喜玛拉雅运动第一幕随之展开的时候,受印度板块向北俯冲的牵引,云南南部地区形成了红河大断裂并产生左旋运动,使云南高原的中部、东部地区发生大面积的抬升,随后便普遍经历了早第三纪的风化、剥蚀与夷平,形成广泛分布的云南准平原地形。进入中新世后,发生喜玛拉雅运动第二幕,云南高原再度受到影响,地面发生间歇性的缓慢抬升,在流水的侵蚀与夷平作用下,至上新世中、后期,云南高原面上形成了阶梯状的层状地形。与此同时,印度板块向北驱动与欧亚板块的碰撞加剧,青藏高原开始急剧上升,红河断裂进一步加速左行滑动,并引起滇东地区地壳向北西方向压缩,促使川滇南北向构造体系出现右旋滑动,在云南高原上产生一系列北北东方向的引张带,导致云南高原面上普遍发生裂陷,形成一系列断陷盆地。

小江流域位于川滇南北向构造带的东侧,这期间小江深大断裂处于明显的右行走滑之中,这样就使得小江深大断裂带附近的各次级地块产生右旋滑动并形成离散状态,导致小江主断裂与小江东支和西支断裂之间的地块发生沉降凹陷,形成新村断陷盆地根据东川市新村盆地中ZK26钻孔资料,在已经获取的562.90m的第四系地层中,早更新统地层就占据了491m,这说明新村盆地的沉陷过程主要发生在上新世末与早更新世期间。由于当时川滇南北构造系因印度板块北上的牵引而处于区域性的引张性的地应力场中,加之小江主断裂带的右行走滑导致附近的各次级地块又形成离散之态,因此,早更新世时期的新村盆地较目前要宽广开阔。同时,因引起地块离散过程中的引张力主要来自北西西方向,故新村盆地的沉降中心与沉积中心始终偏于盆地的西侧。

至早更新世晚期,在强烈挤压中剧烈收缩增厚的青藏地块在继续北上的印度板块的进一步顶撞之下开始转变为向外扩展,导致青藏地块东、西两侧的各结构面上的力学性质发生了根本性的转变。原先在印度板块北上过程中受牵引而发生右旋滑动的滇中地块,这时由于受变厚的青藏地块转为向外扩张的影响逐渐改变了运动方向。到早更新世晚期,红河断裂已表现出明显的右行滑动,该断裂带以北的川滇南北构造系中的各地块已经具有左旋的力学性质川滇棱形地块已转为向南南东方向运移(丁国瑜等,1991年)。根据小江断裂带中活断裂的性质、断层面特征、地震活动和构造地貌,以及断陷盆地内第四系地层中发育的构造形迹中显示的力学性质,早更新世中期以来小江流域内的主压应力来自北北西方向,小江断裂带主要表现为左行滑动。在这样的地应力场中,小江流域地壳产生向南南东方向的挤压收缩,断裂带附近的各次级地块转入会聚型状态,新村盆地被迫收缩,小江流域出现全面的进一步加速抬升之势。从新村盆地的基底结构和平面形态特征可以明显看出盆地在北北西向压应力作用下的变化形势。根据钻孔资料,新村盆地基底的西侧为一陡峭的岩壁,现代的盆地平面形态已经演变成仅靠西侧有几个基岩丘包分布的狭长形线状洼地,湖相沉积仅仅沿着西侧盆缘分布,这充分显示着新村盆地在北北西向的压应力作用下西侧盆缘向东南方向逼进,盆地发生收缩的态势。另一方面,从新村盆地的钻孔资料中获悉,盆地的早更新统地层中具有大量挤压镜面,这一现象也说明自早更新世中期以来,盆地开始处于压应力的作用之下。

小江流域内,自早更新世晚期以来形成有多级台状地形,根据流域内第四系地层的研究,早更新世中期形成有多照台地,中更新世期间形成有上鸡冠石基座台地,下鸡冠石基座台地和泥得坪基座台地共三级,晚更新世期间形成有达朵堆积台地,这些台地分布集中,紧靠小江岸坡呈密集的台阶状地形顺势而下,最高的一级早更新世中期形成的多照台地,现已高出小江江面达700m以上,这些现象显示了自早更新世中期以来小江流域内在新构造运动中的间歇性抬升活动是十分频繁的,其中地壳的间歇时期十分短暂,处于相对次要的地位,而地壳的抬升活动则是剧烈而大幅度的,处于主导作用的地位。今天,小江河谷内的地形、地貌以及各种地质现象无一不在显示着自早更新世中期以来小江流域内地壳的抬升活动所产生的主导性作用。

小江断裂地震活动频繁,地震强度大。从地震裂缝、地震P波和形变资料的研究结论中也可看出,小江东支断裂现代是处于NNW-SSE的主压应力作用下发生左行走滑,每年以0.46~0.61cm的速度滑移,错距最大已达30km以上。现代的地震活动,大型泥石流的出现均与这个时期的地应力作用有关(丁国瑜,1992年)。