大凉山断裂带中段普雄断裂晚第四纪古地震

高 伟 何宏林* 孙浩越 魏占玉

(中国地震局地质研究所，活动构造与火山重点实验室，北京 100029)

大凉山断裂带中段普雄断裂晚第四纪古地震

高 伟 何宏林* 孙浩越 魏占玉

(中国地震局地质研究所，活动构造与火山重点实验室，北京 100029)

大凉山断裂带是中国大陆大型强震断裂带鲜水河-小江断裂系的重要组成部分，其中段的普雄断裂是断裂带中最长的1条次级断裂。该次级断裂的古地震活动情况对评价该区域地震活动水平和建立地震灾害预防措施具有重要意义。近年开展的活动断层填图和古地震探槽研究表明普雄断裂是1条晚更新世以来活动强烈的略向W倾的高角度左旋走滑断层。沿断裂开挖的2个探槽分别揭露了2次和3次古地震事件，分别发生在8206 BC—1172 AD、 1084—1549 AD和17434—7557 BC、 1577—959 BC、 927—1360 AD。结合探槽古地震结果和历史地震记载，进行建模分析得到断裂的离逝时间约为0.7ka，与距今倒数第2次事件的时间间隔约为2.3ka。同时，根据震级与地表破裂长度的经验公式估算古地震事件震级在7级以上。

大凉山断裂带 普雄断裂 古地震探槽 离逝时间

0 引言

图1 普雄断裂构造位置及断裂分布图Fig. 1 Regional seismotectonics and spatial distribution of the Puxiong Fault.a 青藏高原东部活动断裂分布图，红色粗线条指示鲜水河-小江断裂系，资料来源于何宏林等(2008)，浅灰色方框指示图b位置； b 大凉山断裂带及周边断裂展布与地震分布图，地形底图来源于SRTM3 DEM，断裂分布来源于邓起东等(2007)和本研究填图结果，圆圈序数表示大凉山断裂带各分支断裂： ①竹马断裂，②公益海断裂，③越西断裂，④普雄断裂，⑤布拖断裂，⑥交际河断裂，白框为图c位置； c 普雄断裂分布简图及探槽位置图，虚线方框指示图2a的位置

四川大凉山断裂带是中国大陆地震活动强烈的鲜水河-小江大型活动断裂系的重要组成部分(Wangetal.，1998； 申旭辉等，2000； 邓起东等，2002； 张培震等，2003，2013)，且位于中国M≥7.0级地震危险区中(中国地震局M7专项工作组，2012)。在印度板块与欧亚板块的碰撞推挤作用下，青藏高原东南块体围绕喜马拉雅东构造结，沿鲜水河-小江断裂带作顺时针旋转运动(Wangetal.，2001； Zhangetal.，2004； Ganetal.，2007)，大凉山断裂带就是该旋转运动在鲜水河-小江断裂中段引起的“裁弯取直”作用的结果(Heetal.，2006，2008； 何宏林等，2007，2008)，而且随着这种“裁弯取直”的持续发展，该断裂带的活动性呈逐渐增强的趋势(何宏林等，2008)。历史地震和现代地震目录显示该断裂带恰好是该区域中等强度以上地震活动的空段区(图1)。考虑到历史记载的信息不完整性和时间局限性，在该断裂带上开展古地震研究，获取大地震复发行为特征，建立地震活动模型，就成为一项重要的科学研究任务。相对于鲜水河-小江断裂系中其他断裂相对较细致的古地震研究(李玶，1993； 唐荣昌等，1993； 李天祒等，1997； 宋方敏等，1998； Heetal，2003； Ren，2013； Wangetal.，2013，2014)，大凉山断裂带的古地震研究十分薄弱(宋方敏等，2002； 周荣军等，2003； 韩渭宾等，2005)。此外，前人的探槽古地震研究在大凉山断裂带北段和南段相对更为详实(何宏林等，2008； 魏占玉等，2012； 孙浩越等，2015)，而断裂带中段的普雄断裂古地震研究相对较少。在前人工作基础上，我们对该断裂进行了详细追踪调查，获得了普雄断裂大比例尺几何分布特征，并开挖了2个古地震探槽，本文将对探槽揭露的古地震事件进行分析。

1 普雄断裂的地质地貌特征

普雄断裂是大凉山断裂带中段的东支断裂，是断裂带各分支断裂中最长的一段(图1b)。它与中段的西支越西断裂近平行展布，与北段的竹马断裂和南段的布拖断裂、 交际河断裂总体表现出右阶雁列展布的特征。该断裂北起越西县铁西乡附近，向南经古二、 比尔和竹核3个乡，终止于特口甲谷南约10km处，全长约90km，总体走向NNW(图1c)，在断裂中间比尔乡附近走向发生转折，以此为界可以将该断裂划分为2段。断裂北段，从铁西乡附近起沿普雄河河谷向南进入普雄盆地后沿盆地东缘的山腰切过，沿断裂带发育典型的坡中谷地貌，断裂切过山坡和冲洪积台地上的冲沟，在断裂西侧形成多条断头沟和闸门脊等断错地貌。在普雄盆地以南，断裂发育于河谷和基岩山中，在河谷内位错晚更新世冲洪积扇，在基岩山中则发育断层槽谷，总体走向表现为NNW。断裂南段，在比尔乡北约3km处与北段相交，沿昭觉河河谷向南延展至竹核盆地南，总体走向转为近NW。竹核盆地为1个小型的拉分盆地，形成于断裂走向发生转折的位置，在盆地内部还发育1条小断层，连接走向转折两侧的断裂段。随后断裂发育于基岩山中，在特口甲谷盆地发育梳状水系、 断塞塘、 以及河流袭夺等现象，直到进入西溪河深切峡谷中消失终止。这一系列明显线性展布的断错地貌表明普雄断裂是1条晚更新世以来活动强烈的左旋走滑断裂，它控制着普雄盆地、 竹核盆地、 特口甲谷盆地等几个小盆地的发育，断裂构造地貌也主要集中发育在这些盆地及周边。根据各小盆地内冲洪积台地的断错量和相应地貌面的形成年代，周荣军等(2003)和陈桂华等(2008)推测普雄断裂晚更新世以来的水平滑动速率为3.1～4.3mm/a。

2 探槽

根据选择探槽开挖地点的基本原则(冉勇康等，2012)，在洛莫村和三莫洛村具有典型断错地貌和较好沉积环境的位置各布设了1个探槽，开展了古地震研究工作，2个探槽均揭露了比较好的古地震记录。

图2 洛莫村附近的断错地貌及断层露头Fig. 2 The dislocated landform and fault outcrop near Luomo Village.a 古二乡附近梳状水系被断裂同步左旋位错，虚线方框指示图b位置； b 洛莫村附近断错地貌，b1洛莫村南位错冲沟南侧冲洪积台地地形剖面，b2 横跨线性断层槽谷地形剖面(b1、 b2地形数据均来自IRS-P5像对提取的DEM数据)，b3 洛莫巴祖附近典型断错地貌照片，b4 洛莫村附近断错构造地貌卫星影像及其解译(b5)，五角星指示图c位置； c 洛莫村北断层露头剖面及照片

2.1 洛莫探槽

在古二乡一带，普雄河支流上游河段沿断裂发育梳状水系，干流偏于河谷西侧，河谷中呈梳状平行排列的东岸支流被普雄断裂同步左旋位错，位错量最大可达1.2km，干流左旋位错达到3.2km(图2a)。在洛莫村附近的NNW向干流东岸发育较连续的冲洪积台地，台地拔河高度20～30m。断层切过这些冲洪积台地，左旋错断冲沟并形成线性断层槽谷，以及延伸较长的线性反向断层陡坎，坎高2～4m，在部分反坎前还形成积水的小型断塞塘(图2b)。其中，在洛莫巴祖附近略向NW倾斜的冲洪积台地上发育线性反向陡坎(图2b3)，表明普雄断裂在该处除了左旋走滑分量外还具有东盘相对抬升的垂向运动分量，可测量的抬升量约4m。该反向断层坎向北的延长线上，发育1条明显的断层槽谷，长、 宽分别约为100m和30m，横切该槽谷的地形剖面亦显示断裂西盘抬升了 (25±5)m(图2b2)。另外，在洛莫村南侧冲洪积台地上发育1条深10余m的冲沟，被断裂左旋位错(31±5)m(图2b5)，且断裂西盘相对抬升了 (4.8±1.0)m(图2b1)。

在洛莫村北侧1条大型位错冲沟北壁上出露断层(图2c)，断层产状为335°/NE∠78°。断层下盘为风化较强烈的灰黄色、 灰黑色上三叠统—下侏罗统砂岩、 页岩； 上盘为堆积于坎前的灰黄色冲洪积物，以粗砾为主，磨圆较差，无分选无层理，并有一定程度的胶结，根据颜色、 胶结程度以及区域地层对比判断属于晚更新世堆积。

图3 洛莫探槽附近差分GPS实测地形图(a)、 地形剖面(b)和探槽景观(c)Fig. 3 Measured plan(a)，measured survey profile(b)and photo near Luomo trench(c).

在洛莫村南位错冲沟和断层槽谷之间，N倾的斜坡上沿断裂发育走向333°的线性坡中谷(图3)，坡中谷表现为低洼的小型槽谷，谷宽20余m，底部地形较为平缓，推测谷内的堆积物稳定连续。谷西侧为延伸近500m的线性反向陡坎，表明该断裂西盘相对抬升。横跨该坡中谷开挖了1个深约3m、 宽约3m、 长约15m的探槽。探槽南、 北2壁揭露的地层基本可以对应，除部分位置界线不甚清晰外，地层单元划分相对比较简单，主要包括剖面西侧反坎位置处的晚更新统基岩风化原地堆积砂砾石和东侧全新统湖塘积粉砂黏土层、 坡洪积相砂砾石层。根据成分、 结构和成因，可分出7个地层单元(图4)：

图4 洛莫探槽剖面Fig. 4 The log of the trench excavated at Luomo Village.地层描述见正文

表1 探槽中14C样品测试年龄结果*

Table1 Radiocarbon ages from the two trenching sites

探槽单元样品编号实验室编号测试物质14C年龄/a2σ校正洛莫探槽U2aLM-S-C02Beta-368139炭屑127．2±0．5pMC∗∗U2dLM-S-C09Beta-368141炭屑310±30CalAD1480to1650U2dLM-S-C12Beta-368142炭屑80±30CalAD1680to1730CalAD1810to1930CalADPost1950U2dLM-N-C07Beta-391085炭屑320±30CalAD1470to1650U3LM-N-C04Beta-391084炭屑910±30CalAD1030to1210U5bLM-S-C14Beta-391081炭屑11890±40CalBP13770to13590三莫洛探槽U2bSML-N-C29Beta-368129有机沉积物640±30CalAD1280to1330CalAD1340to1400U2dSML-N-C36Beta-375995炭屑1270±30CalAD670to775U2eSML-N-C75Beta-375997炭屑1110±30CalAD885to995U5aSML-N-C42Beta-368131炭屑3930±30CalBP4440to4290U3SML-N-C48Beta-368132有机沉积物2810±30CalBP2970to2850U4SML-N-C81Beta-368134有机沉积物3300±30CalBP3610to3600CalBP3590to3450U6bSML-N-C11Beta-368137有机沉积物8570±40CalBP9550to9520CalBP9510to9500U6aSML-N-C26Beta-368128有机沉积物10990±40CalBP12940to12730U8SML-N-C19Beta-368127有机沉积物19420±110CalBP23470to22930CalBP22790to22680U9bSML-C02NBeta-368135有机沉积物>43500U9dSML-C03NBeta-368136有机沉积物>43500

注 *所有14C样品测试均由美国BETA实验室采用AMS测试方法完成。pMC**代表现代碳百分比(percent modern carbon)，表明测试的放射性碳样品是1950年后形成的。

U1地表耕作层，深灰色含砾砂土层，砾石粒径1～4cm，磨圆差。

U2山前洪积含砾砂土层，砾石多为次棱角状。进一步可分为4个亚层，各层均与山坡地形同向倾斜。

U2a 泛红灰黄色砂土层。

U2b 褐灰色砂土层，含少量砾石，砾石粒径2～5cm，磨圆差，近中间下凹部位见较大砾石。

U2c 褐黄色含砾石砂土，砾石粒径4～9cm，磨圆差。地层向西渐变为深灰色，中间堆积大砾石，砾径10～40cm，西侧砾石粒径大多<2cm。

U2d 灰褐色夹杂砾石的砂层，向西地层颜色转深，呈灰黑色。南壁在该层中间底部堆积较多砾石，最大砾径约18cm，次棱角状，向西逐渐减少。在探槽两壁该层内采集的炭屑样品，测得年龄基本一致，(320±30)～(80±30)a(表1)。

U3灰黄色砾石、 砂土混杂堆积层，靠近断层F1颜色由灰黄渐变为锈黄到泛红褐色； 地层无分选，与U2的地层界线不很清晰，具有一定程度的胶结，含水少，砾石磨圆较差，大部分砾石粒径5～15cm，在此层中下部采集炭屑样品，放射性碳测年结果显示该地层形成于(910±30)aBP前后。

U4厚层深黄褐色砾石、 砂土混杂堆积层，与上部U3地层界线不明显，与U3相比含砾石较少，粒径较小。

U5灰褐色砾石砂土层，富含水，可分为2个亚层，从上到下分别为U5a和U5b。

U5a 褐黄色砂砾层，中等含水，砾石粒径5～10cm，磨圆中等，与地层 U3 界线不明显； 该层中部为锈黄色，向西侧渐变为土黄色； 向东侧地层逐渐变厚，砾石增大粒径达到5～20cm。

U5b 黑褐色夹杂砾石的砂土层，富含水，应为断塞塘堆积。北壁揭露出多块磨圆中等、 粒径近 1m的大砾石，而南壁含少量次棱角状的较小砾石，粒径5～20cm不等，该层炭屑样品年龄为(11 890±40)a。

U6灰褐色砾石砂土层，富含水，含少量砾石，砾石粒径8cm 左右，磨圆差。

U7断层西盘晚更新世砂砾石混杂堆积，含水少，可以分为U7a和U7b 2个亚层。

U7a 灰褐色砂砾石层，磨圆差，混杂无分选，固结较好。南壁砾石以粒径3～6cm的为主，最大达 30cm； 北壁砾石粒径多在12～22cm，似基岩风化原地堆积。

U7b 紫色砂砾石层，砾石粒径<3cm，固结较好，似基岩风化原地堆积。

U8泛红黄褐色砂砾石混杂堆积，砾石大部分砾径<5cm，大者12cm，磨圆较差。

探槽揭露出2条断层F1和F2，二者近平行、 陡立，略向W倾； F1和F1′之间的U8地层应为断层破碎带，向地表延伸对应现今地貌陡坎。断层F1西侧的U7单元地层胶结好、 似基岩风化原地堆积，而断层F1′东侧的地层都是较为松散的砂砾石沉积，故而推断F1和F1′都为主断层，产状为350°/W∠81°； 断层F2的产状为325°/W∠75°。根据地层的堆积结构和切盖关系，我们推测该探槽至少揭示出2次古地震事件(图5)：

图5 洛莫探槽事件恢复图Fig. 5 The reconstruction of the trench excavated at Luomo Village.

事件1(Event L1)： 首先在断裂F1、 F2上发生断错事件，2条断裂在垂向上都呈高角度正断活动，断错了早期的断塞塘堆积U5，U5在两者之间下掉形成的小地堑内快速堆积混杂砂砾石层U4。 F1断层西盘的U7地层单元同时相对抬升，事件发生后覆盖了地层U3(图5a—c)。地层U5和U3的沉积年龄限制了断错事件的时间。但由于测年样品采集困难，我们只得到地层U5b中部的放射性碳定年年龄(11 890±40)a和U3底部年龄(910±30)a，其时间跨度很长，另外2断裂间小地堑的地层仍未揭露完整，很可能在U4地层单元堆积过程中仍有地震事件发生，其间地震事件序列的最近1次事件后堆积坎前楔状地层单元U3，该事件时间限制在(11 890±40)aBP至(910±30)aBP之间，并更靠近上限时间(910±30)aBP。

事件2(Event L2)： 第2次事件主要发生在主断层F1上，断层西盘继续相对抬升，错断U3地层，在南壁U3地层中可见部分砾石沿断层定向排列，说明该次事件发生在U3地层形成之后，虽然U2地层在两壁均只是部分压盖F1断层破碎带，但考虑到断层上延原始陡坎人工改造后退的情况，仍可确定U3地层之上的U2地层在该次事件后沉积，现今耕作层U1覆盖所有地层及断层(图5d—f)。因此，我们认为第2次事件应发生在(910±30)aBP至(320±30)aBP 之间。

图6 三莫洛村附近普雄断裂断错地貌及探槽位置Fig. 6 The dislocated landform near Sanmoluo Village.a 三莫洛村附近卫星影像正射影像(IRS-P5)； b三莫洛村附近断错地貌解译(等高线来源于1︰5万地形图)； c 三莫洛探槽附近差分GPS实测地形图及探槽开挖处的地形剖面； d三莫洛探槽附近的断错地貌照片； e三莫洛探槽景观照片

2.2 三莫洛探槽

在依洛地坝乡附近，普雄断裂呈右阶斜列展布(图1c)。在三莫洛村南，多条跨断层的冲沟和山脊发生系列左旋位错，位错量数十m到数百m不等(图6)，沿断层带发育线性良好的断层槽谷和断头沟地貌。断层槽谷较为开阔，两侧山坡均相对平缓且植被茂密，坡面流水携带砂土、 炭屑、 树枝等物质进入谷地，堆积物相对稳定连续，因此我们选择在此开挖探槽。与洛莫探槽所处段不同，断裂在该段的构造地貌表现特征以走滑运动为主，未见显示垂向运动的地貌特征，探槽附近垂直断裂的地形剖面线只揭示出槽谷地形，未见明显的断层陡坎(图6c)，因而无法根据地貌准确地判定断层位置，为此探槽横切了整个槽谷，探槽长、 宽、 深分别约为15m、 3m和4m。

探槽揭露的地层比较复杂，但两侧剖面层位可对比性较好，主要由上更新统至全新统的泥炭层和坡洪积相砂砾石层组成。根据成分、 结构和成因，可分出9个地层单元(图7)：

图7 三莫洛探槽剖面Fig. 7 The log of the trench excavated at Sanmoluo Village.地层描述见正文

U1 现今地表土壤，灰褐色含砾石砂土层，含有较多草根和腐殖质。

U2 剖面东侧山坡前最新1套深色洼地沉积序列，主要为细砾砂土层，具有一定的分选，堆积比较松散，可分为5个亚层：

U2a 土灰色含砾石砂土层，砾径4～9cm，磨圆较差；

U2b 深灰色砾石砂土层，砾径2～7cm，偶含16cm的，磨圆差，分选差，靠近底部地层中14C样品年龄为(640±30)a；

U2c 深灰黑色细砾砂土层，砾径<2cm；

U2d 含砾石砂土层，下、中、上分别为深灰、土灰、深灰色，砾径<2cm，在该层靠近地层断错变形位置采集的14C样品年龄为(1 270±30)a；

U2e 灰黑色砂土层，砾径1～3cm，磨圆中等，分选差； 南壁为灰黑色砾石粗砂层，剖面底部颜色渐变浅，砾径4～8cm，磨圆中等，在该层底部14C样品年龄为(1 110±30)a。

U3土灰色粉砂层，偶含砾石，砾径大者8cm左右，小者3cm左右，磨圆较好，顶部采集有机物样品的14C年龄为(2 810±30)a。

U4混杂断层破碎带，被断层F4、 F5围限呈垂直带状，棕黄色、 浅黄色粗砂砾石层，砾径2～10cm，磨圆一般或次棱角，混杂无分选，该层近顶部14C样品年龄为(3 300±30)a。

U5断裂东侧山前的坡洪积混杂砂土砾石层，以混杂砾石和砂土为主，分选差，可分为3个亚层：

U5a 灰黄色粗砂、 砂土砾石层，砾径3～12cm，磨圆中等，混杂无分选，北壁靠近断层处有1条沿断层分布的灰黑色砾石条带，在该层顶部采集14C样品年龄为(3 930±30)a；

U5b 灰黑色砾石砂土层，与上层界线不明显，南壁为深土灰色细砾粗砂层，砾径<2cm；

U5c 红褐色砂土砾石层，砾径5～15cm，磨圆中等，无分选，相比U3a层，砾石偏少、 偏大，近断层部分变为灰黄色砾石粗砂层，砾径1～9cm。

U6倾向W的1套倾斜地层，以深灰色粗砂、 粉砂夹小砾石为主，与U5地层序列相比组成物质粒径较小，偶含较大砾石，可分为2个亚层：

U6a 灰棕色、 灰黑色细砾砂土层，偶含砾石，砾径<2cm；

U6b 深紫灰色含砾石砂、 粉砂层，该层中下部含有较多砾石，砾径4～10cm，磨圆中等，中部有机物样品14C年龄为(8 570±40)a；

U7灰黄色含砾石粉砂黏土层，近断层F3处砾石较多，砾径3～12cm，磨圆中等，与上部U6b界线不明显。

U8混杂砾石砂土层，两壁差别较大，北壁主要为黄褐色砂土层，含较少小砾石，砾径4～8cm，磨圆中等，顶部混杂次棱角砾石，砾径10cm左右，在该层中上部采集的14C样品年龄为(19 420±110)a； 南壁主要为深土灰色混杂粉砂砾石层，砾石次棱角状，砾径多为10cm左右。两壁该地层均存在张裂隙，上部地层U6b部分下掉形成宽约0.2m的充填楔。

U9断层西盘坚硬固结较好的沉积地层序列，在该套地层序列中采集的有机物样品都超出14C测试年龄范围，年龄均>43 500a，因此应属于晚更新世早中期地层，可分为5个亚层：

U9a 冲洪积黄褐色粉砂层，含有少量砾石，磨圆差，砾径5～10cm，分选差，南壁夹杂条块状浅青灰色粉砂黏土层；

U9b 黑色泥炭层，厚约5cm，南壁为深土灰色混杂砾石粉砂层，砾石次棱角状，砾径大者约10cm左右，该层上部断续夹杂1层厚7cm左右的灰黑色弯曲粉砂黏土层； 下部与U7c地层渐变过渡，中间断续分布1层厚为4cm左右的浅灰黑色弯曲粉砂黏土层；

U9c 灰棕色砾石粉砂层，砾径0.5～5cm为主，大者18cm，次棱角状；

U9d 厚层黑色泥炭层，上部为界线不明显的弯曲变形的黄褐、 灰褐色黏土层，含砾石，砾径4～9cm，磨圆中等；

U9e 灰棕色砾石砂土层，砾径大者7～16cm，磨圆中等。

从探槽两壁地层剖面可识别出5条断层(F1—F5)，大致呈负花状构造样式。在探槽北壁断层F1西侧的地层U9中2个测年结果都是>43 500 aBP，而F1东侧的地层中采集的样品结果都晚于20 000 aBP，两侧地层年龄相差较大，F1断层具有较长的活动历史推测其为主断层。处于断裂带内的地层年龄由西往东从距今2万a左右到距今几百a，可能表明断层活动在不断向东侧山前扩展，断层控制的沉降中心也随之逐渐向E偏移。由于断裂以走滑运动为主，各断层两盘的地层差异较大，两盘地层普遍无法对应。根据标志地层错断变形和地层间的压盖关系综合分析，至少发现3次古地震事件(图8)，自老至新依次为：

图8 三莫洛探槽事件恢复图Fig. 8 The reconstruction of the trench excavated at Luomo Village.

事件1(Event S1)： 断层F1、 F2、 F3同时活动，断错、 变形U8和U7地层，后被U6层覆盖。其中两壁F2上部均在U8层中拉张产生张裂隙(图8a，b)，并被随后沉积的地层U6b填充形成同震充填楔。根据层U6b中部的有机沉积物14C测年结果，该次事件活动时间应稍早于距今(8 570±40)a，晚于距今(19 420±110)a，之后因事件形成的断裂槽谷中堆积来自槽谷东西两侧的坡洪积地层U5和U6(图8c)。

事件2(Event S2)： 东侧分支断层F4、 F5同时活动，错断地层U8—U5，并在2分支断层中间形成破碎带U4，后被U3地层覆盖(图8c，d)； 槽谷沉积中心相应向E偏移，之后发育洼地沉积地层U2(图8e)。事件时间应在地层U6—U4之后，稍早于地层U3的沉积时代。结合各地层中的14C样品年龄，可得该次事件发生时间范围为距今(3 300±30)a到距今(2 810±30)a之间。

事件3(Event S3)： 断层F5断错、 变形地层U3、 U2e甚至层U2d、 U2c，后被层U2b覆盖(图8f，g)，事件发生年龄应在地层U2e—U2c堆积时代之后，U2b层堆积时代之前。综合地层U2中的14C样品年龄，可限定该次事件发生时间范围为距今(1 110±30)a至距今(640±30)a。

事件3的断错位移较小，且探槽已揭示的断裂样式类似负花状构造，故而可能深部的主断裂在该处存在1个小的左阶步或者左阶式弯曲，探槽南侧的小洼地即为断裂左行左阶拉伸区(图6)。

3 讨论

图9 OxCal建模得到的普雄断裂晚第四纪古地震事件Fig. 9 Paleoseimic events at different sites along the Puxiong Fault modeled by OxCal.所有年龄校正结果用95%置信区间的概率分布表示，百分数为模型吻合指数，该指数>60%即认为校正结果可行(Ramsey，2008)； 蓝色字体显示的事件年龄为各探槽单独建模分析所得结果，红色字体显示的事件年龄为采用“=”运算符对3个探槽地震事件综合分析所得结果，并精确到10a(均值)，不确定性为 2σ。左侧数值表示沿断裂走向上3个探槽间的距离

探槽研究揭示出普雄断裂全新世以来发生过多次地表破裂型地震事件。2个探槽揭示的最新1次事件均发生在距今千年以内，并表现出较好的时间上的一致性。洛莫探槽的测年结果将最新1次事件年龄限定在距今(910±30)a至(320±30)a之间，三莫洛探槽揭示出最新事件断错了稍早于距今(640±30)a的沉积地层。而且，2个探槽相距不足9km，因此推测2个探槽揭示的最新1次地震事件为同一次破裂事件。考虑到该区域最大的县城越西县(原名越嶲县)明朝时(公元1392年)便已正式建越嶲卫，朝廷对该地区已具有一定的统治力，从公元1500年起该区域7级以上历史地震资料已基本完整(黄玮琼等，1994)。为了更合理地估计古地震事件的年龄，进而讨论断裂最近1次大地震事件发生的离逝时间以及强震复发间隔，本文采用放射性碳校正和分析程序OxCal 4.2.4(Ramsey，2008，2012； Cienkaemperetal.，2009； https: ∥c14.arch.ox.ac.uk/oxcal/OxCal.html)对已有的探槽剖面中放射性碳测年结果和历史地震记载的年代限定进行综合建模分析(图9)。其中对于像洛莫探槽事件1(Event L1)这样其上限、 下限2个时间区间没有重叠，且其中1个限制时间更接近事件的真实年龄的情况，在模型分析中采用定年查询语言命令(CQL2)中的Boundary()和Zero_Boundary()组合函数来更合理地表示事件的年龄(Ramsey, 2008； DuRossetal.，2011)。对每个探槽单独进行古地震事件的分析得到洛莫探槽的2次事件时间范围(95%的置信区间)分别为8206 BC—1172 AD和1084—1549 AD，三莫洛探槽的3次事件分别为17434—7557 BC、 1577—959 BC、 927—1360 AD。在多个探槽的综合分析模型中，引入“=”运算符来表示1个事件也破裂了另外1个地点(Renetal.，2013)，例如Date(“Event L2”)用Date(“=Event S3”)代替，由此得到普雄断裂最新1次事件Event Ⅰ的时间为 (730±160)a BP，因此断裂的离逝时间应为0.7ka左右。类似地，2探槽中揭示的倒数第2次事件时间以及周荣军等(2003)在三莫洛探槽北约10km附近开挖的曲古地探槽揭示出的第2次事件同样具有时间上的一致性，假定这3次事件为同一次事件，可估算出断裂的倒数第2次事件Event Ⅱ时间为 (3 050±240)a BP。这最近2次事件的时间间隔约为2.3ka。除此之外，三莫洛探槽、 曲古地探槽以及宋方敏等(2002)最先在普雄断裂上开挖的克七拉打北探槽中也都揭示出了断裂在更早时间发生过地表破裂型事件，虽然缺少较好的测年年龄限制，无法详细讨论断裂的古地震复发模型等信息，但在三莫洛探槽中揭示的更老的2次事件Event S1和Event S2间隔约为7ka，如果该探槽没有漏记断裂的古地震事件，那么可以发现断裂活动事件复发间隔呈减小的趋势，可能这也表明位于大凉山断裂带中段的普雄断裂在全新世以来大地震活动性呈增强的趋势。而这种地震活动的增强很可能就是大凉山断裂带第四纪以来对鲜水河-小江断裂系中段“裁弯取直”持续发展增强的反映。

普雄断裂作为大凉山断裂带最长的1条次级断裂，经过长期的演化，包括断裂的“裁弯取直”的持续发展，明显分为南北2段次级断裂，本文讨论的3个探槽都位于北段。虽然北段本身也是由多段斜列或相交的更次级段组成(图1c)，但是各段之间的转折、 交叉和阶区相对较小，并不足以构成稳定的破裂边界，阻止强震破裂的传播(Schwartzetal.，1984； Wesnouskyetal.，1988； 丁国瑜等，1993； 何宏林等，1993)。若按上述讨论，Event Ⅱ在3个探槽点都有记录(图9)，而3个探槽分别处在右阶相邻展布的3段次级段上(图1c)，各段彼此间的阶区均<2km，根据经验统计，地表破裂型走滑事件通常都可以贯通宽度<1～2km的阶区(Lettisetal.，2002)。因此，长约57km的普雄断裂北段或许都应作为该古地震的发震构造。若仅根据震级和破裂长度的经验统计关系，可得到Event Ⅱ的估计震级为MW7.1(Wellsetal.，1994; Wesnousky，2008)，而由邓起东等(1992)统计的青藏高原构造区走滑型破裂长度与同震位移的经验关系： lgD=-0.72+0.72lgL，其中，D为同震位移，L为破裂长度，可得到3.5m的同震位移估计值，进而将地表破裂长度57km和同震走滑量代入函数拟合经验关系式：M=5.1+lgL+lgD，得到估计震级M=7.4。虽然上述经验统计关系计算仍然存在一定的误差，但结合探槽中记录到的地表永久构造破裂，可以比较确定地认为，普雄断裂在全新世以来至少发生过7级以上的地表破裂型地震。

大凉山断裂带各斜列次级断裂之间的阶区宽度为5～20km，足以构成阻止破裂传播的稳定破裂边界。He等(2008)在大凉山断裂带南段上的探槽揭示其最新1次古地震事件的离逝时间大约为1.7ka，魏占玉等(2012)根据同震位移和平均滑动速率得到南段的地震重复间隔约为2ka，明显与普雄断裂的事件时间序列不同步，同样印证了中段和南段分别构成独立的破裂单元，也反映了大凉山断裂带的新生性。

4 结论

通过对大凉山断裂带中段普雄断裂野外填图考察和2个古地震探槽的研究，得到以下几点认识：

(1)普雄断裂是1条晚更新世以来活动强烈的略向W倾的高角度左旋走滑断层。

(2)洛莫探槽揭露了2次古地震事件，年代范围分别为8 206 BC—1172 AD和1084—1549,AD； 三莫洛探槽揭露了3次事件，年代分别为17434—7557 BC、 1577—959 BC、 927—1360,AD。

(3)2个探槽均揭示出断裂在全新世以来发生过至少2次地表破裂型地震事件，结合历史地震记载的完整性和前人探槽结果建模分析得到断裂的离逝时间约为0.7ka，与距今倒数第2次事件的时间间隔约为2.3ka。根据经验统计关系及探槽记录的地表破裂规模，可以确定古地震事件震级在7级以上。

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PALEOEARTHQUAKES ALONG PUXIONG FAULT OF DALIANGSHAN FAULT ZONE DURING LATE QUATERNARY

GAO Wei HE Hong-lin SUN Hao-yue WEI Zhan-yu

(KeyLaboratoryofActiveTectonicsandVolcano，InstituteofGeology，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100029，China)

Daliangshan fault zone(DFZ)constitutes an indispensable part of Xianshuihe-Xiaojiang fault system which is one of the main large continental strong earthquake faults in China. Puxiong Fault，the east branch of middle segment of DFZ，is the longest secondary fault. Its paleoseismic activity plays an important role in evaluating regional seismic activity level and building countermeasures of preventing and reducing the earthquake damage. The active fault mapping as well as the study of paleoseismological trench in recent years illustrates that Puxiong Fault is a slightly west-dipping high-angle left-lateral strike-slip fault with strong activity since late Pleistocene. Two trenches excavated across this fault reveal 2 and 3 paleoearthquakes that ruptured the fault at 8206 BC-1172 AD，1084-1549 AD，and 17434-7557 BC，1577-959 BC and 927-1360 AD，respectively. The OxCal model combining the results from both trenches and the another one in previous study across the fault with the historical earthquake record yields the elapsed time of～0.7ka of the latest paleoearthquake event，and the interval time is～2.3ka between the last two events. In the model，the penultimate event is considered to be recorded in all trenches. As all the three trenches are located at north part of the Puxiong Fault whose strike is apparently different from the south part，the～57km long north secondary segment is supposed to be the seismogenic structure of the paleoearthquake. According to the empirical scaling laws between magnitude and rupture length，the magnitude of the surface ruptured paleoearthquake is estimated to be more thanM7 with the coseismic displacement～3.5m. However，the difference between the time of the paleoearthquake events on the middle and south segments of DFZ illustrates their independence as earthquake fracture units，and furthermore，the lower connectivity and the new generation of DFZ．

Daliangshan fault zone，Puxiong Fault，palaeoearthquake trench，elapsed time

2016-01-22收稿，2016-06-06改回。

财政部重大专项(202208001)与中国地震局地震行业科研专项(201408023)共同资助。
*通讯作者： 何宏林，男，研究员，E-mail: honglin@ies.ac.cn。

P315.2

A

0253-4967(2016)04-0797-20

高伟，男，1987年生，2011年于中国地质大学(武汉)获地理信息系统专业学士学位，现为中国地震局地质研究所博士研究生，研究方向为活动构造与GIS，电话： 010-62009031，E-mail： gaoweicug@126.com。