马边-雷波峨边-金阳大断裂构造特征及活动性

张芹贵，彭向辉，祝建华



马边-雷波峨边-金阳大断裂构造特征及活动性

张芹贵，彭向辉，祝建华

（四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队，四川 乐山 614000）

地质调查中，利用断层泥石英颗粒形貌扫描分析及石英电子自旋共振（ESR）测年等方法对四川马边-雷波地区峨边-金阳大断裂的构造特征及活动性进行分析，认为该大断裂形成于燕山期后，总体呈南北走向，西倾，主体为由西向东脆性逆冲运动，是在区域隔挡式褶皱基础上进一步构造变形形成的走向断裂，由多条近于平行的逆冲断层呈叠瓦状组成。该断裂可划分出三个构造期次：第一期为由西向东逆冲运动，主断裂形成，第二期为右行剪切运动，第三期为左行拉张运动。该断裂中更新世以来活动性明显。

峨边-金阳大断裂；石英形貌；ESR；活动性

峨边-金阳大断裂位于四川盆地南部，从金阳向北经马边、刹水坝止于峨边，长约220km[1]。大断裂走向近南北，主要断于古生界至中生界中，在剖面上呈叠瓦状，沿断裂带岩层挤压破碎强烈，属逆冲断裂。在马边-雷波地区，沿大断裂密集分布着磷、铅锌矿床或矿（化）点，包括马边老河坝磷矿、马边麦子坪磷矿、雷波马颈子磷矿、雷波牛牛寨磷矿、雷波小沟磷矿等大型或超大型磷矿床，以及马边山水沟铅锌矿、马边铜厂埂铅锌矿、雷波居普铅锌矿、雷波龙头山铅锌矿等中型或大型铅锌矿床，断裂与矿产的关系密切。峨边-金阳大断裂是一条南北走向的活动大断裂[2]。喜马拉雅期，断裂对马边、雷波一带的地震活动起着明显的控制作用，沿断裂分布的温泉可能与该断裂的近期活动有关[1,3]。但前人对峨边-金阳大断裂的研究较少，缺乏对大断裂的构造特征、活动性方面的研究。通过野外调查，运用断层泥石英颗粒形貌扫描、石英电子自旋共振（ESR）测年等手段研究分析峨边-金阳大断裂的构造特征与活动性，对该区地质研究及地质勘查及找矿具有重要意义。

图1 研究区（马边-雷波地区）所处的区域构造位置

1 地质背景

马边、雷波地区位于四川盆地西南边缘小凉山区，大地构造位置分区属上扬子陆块西缘四川前陆盆地叙永-筠连叠加褶皱带。南华纪中晚期-早中三叠世，陆块趋于稳定，广泛接受陆表海浅海碳酸盐岩、碎屑岩沉积；至中三叠世末，受西部印支运动影响，盆地抬升，结束海相沉积历史；新生代以来，受来自西侧印度板块俯冲产生的南东向构造脱逸，产生南北向断裂、褶皱，压性断裂较发育，以较紧密线状褶皱为主，主体构造线近南北向。

2 峨边-金阳大断裂构造特征

峨边-金阳大断裂在马边、雷波地区延伸长度约103.3km，Spot6遥感影像呈线性负地形影纹，构造形迹呈波状弯曲，呈近南北走向，断裂带一般宽约0.9~3.5km，由2~6条近于平行的逆冲断层组成，地表测得断面产状250°~314°∠45°~80°，沿断裂带岩层挤压破碎，多发育断层碎裂岩、构造透镜体，局部发育断层泥，主要表现为由西向东的脆性逆冲运动。据调查，该地区内峨边-金阳大断裂的构造特征在纵向上呈现明显的分段差异：

1）北段：即马边沙腔至大院子段，断裂发育于老河坝背斜、陈子岩-沙腔背斜核部，次级断层较发育，断裂带主要由老河坝断层、峨边-金阳断层组成。在沙腔一带，断裂带由3条近南北向的逆断层呈叠瓦状组成，错断震旦系灯影组-三叠系须家河组地层，夹透镜状断块，断块地层主要为阳新组、飞仙关组。老河坝断层最大地层断距约3 900m，上震旦统灯影组与上三叠统垮洪洞组断层接触，断面主体产状为265°~300°∠30°~60°，沿断层面发育碎裂岩、断层泥，下盘三叠系岩层强烈扭折，上盘岩层产状陡，局部倒转。向南至大院子一带，断裂带由6条逆断层呈叠瓦状组成，断层倾向西，倾角50°~80°，多夹透镜状的石龙洞组、阳新组、峨眉山玄武岩组地层断块。高竹营地区磷矿钻孔揭示，断裂在地下深部倾角快速变缓（约20°），深灰色断层泥夹半固结的断层角砾岩，表明断裂至少经历了两期构造活动。

2）中段：即马边永红公社至雷波大谷堆段，次级断层不发育，断裂带逐渐收敛为两条断裂，断裂带宽度约为200~1 000m，断裂带宽度明显变窄，主断裂多形成明显的断层崖。

3）南段：即雷波丁家坪至上田坝段，次级断层较发育，断裂带变宽。在马颈子一带，断裂带由长河断层、峨边-金阳断层、猴儿沟断层组成，断面均较陡、向西倾，发育断层角砾岩、碎裂岩及强劈理带，断层主要错断寒武系麦地坪段-奥陶系红石崖组地层。在卡哈洛一带，断裂带由峨边-金阳断层、上田坝断层、硝滩断层等组成，断裂带宽约6 300m，沿断层发育碎裂岩、强劈理带及牵引构造等，两条主断层分别错断灯影组三段与娄山关组地层、灯影组与峨眉山玄武岩组地层，主断面产状270°~292°∠70°~80°，断裂带内次级断裂极为发育，夹奥陶纪、志留纪、二叠纪地层断块，断层附近岩层强烈褶皱。

图2 沙腔一带峨边-金阳大断裂构造特征示意剖面图

1.雷口坡组；2.嘉陵江组；3.铜街子组；4.飞仙关组；5.宣威组；6.峨眉山玄武岩组；7.阳新组；8.梁山组；9.龙马溪组；10.宝塔组；11.红石崖组；12.娄山关组；13.西王庙组；14.陡坡寺组；15.石龙洞组；16.沧浪铺组；17.筇竹寺组；18.泥岩；19.炭质泥岩；20.粉砂岩；21.泥质粉砂岩；22.石英砂岩；23.灰岩；24.生物屑灰岩；25.豹皮状灰岩；26.白云岩；27.泥质白云岩；28.玄武岩

前人认为大断裂对两侧中生代沉积和构造线的展布起到控制作用，大断裂以东构造线为北东向，三叠系沉积嘉陵江组、雷口坡组两套碳酸盐岩组合；以西构造线为南北向，美姑地区嘉陵江组则沉积一套红色碎屑岩组合[1,3]。经实地调查，发现大断裂两侧三叠系沉积的岩石组合基本相同。在马边一带，大断裂以西的挖黑地区及以东的烟峰地区，三叠系地层组合基本一致，嘉陵江组、雷口坡组均为碳酸盐岩组合，向美姑地区（挖黑以西）嘉陵江组逐渐过渡沉积红色碎屑岩组合。大断裂两侧构造线方向的虽有差异，但均存在南北向、北东向构造，且相互叠加。另外，峨边-金阳大断裂卷入了震旦系至侏罗系地层，整体发生褶皱变形，未发现角度不整合界面。据此，笔者认为峨边-金阳大断裂形成于燕山期后。

综合分析，峨边-金阳大断裂呈叠瓦状逆冲断层组合样式，是在隔挡式褶皱基础上形成的，具多期活动特征，形成于燕山期后，可划分为三个期次的构造活动：第一期为由西向东逆冲运动，主断裂形成；第二期为右行剪切运动，形成以大断裂为边界的弧形构造；第三期为左行拉张运动，斜交错断早期南北向褶皱与断层构造。

3 峨边-金阳大断裂活动性分析

峨边-金阳大断裂形成于燕山期后，具活动性，断裂带内断层泥发育，地震活动频繁，在雷波马颈子一带断裂带内有温泉出露。根据峨边-金阳大断裂断层泥中石英颗粒的形貌特征、石英电子自旋共振（ESR）确定断层的活动时间[5-10]，分析其活动性。

据断裂带内断层泥石英形貌扫描分析，断层泥石英形貌类型以次贝壳状为主，次为贝壳状、橘皮状（图3），未见鱼鳞状、苔藓状，参照断层泥石英溶蚀形貌特征与年代对应关系图[5,11]（图4），表明峨边-金阳大断裂的活动时间为中更新世至全新世。

图3 峨边-金阳大断裂断层泥石英形貌类型

a.次贝壳状溶蚀形貌；b.贝壳状溶蚀形貌；c.橘皮状溶蚀形貌

图4 断层泥石英表面微形貌特征与年代对应关系图（据Kanaori Y et al.1981）

在断裂带内避光采集10件断层泥、断层碎屑物作电子自旋共振测年（ESR），测年结果均小于50×104a（表），表明中更新世以来断裂活动，获得的测年数据以15×104a为界分为两组，对应的地质年代为中更新世、晚更新世，说明大断裂经历了中更新世、晚更新世两次再活动。

4 结论

1）马边-雷波地区峨边-金阳大断裂总体呈南北走向，西倾，浅表断面倾角较陡（50°~80°），向深部延伸倾角可能快速变缓，呈叠瓦状逆冲断层组合样式，在沙腔、上田坝地区次级断层较发育，主要表现为由西向东的脆性逆冲运动。

峨边-金阳大断裂ESR测年结果表

样号样性采样地点测年（万年） D0053ESR断层泥中石英麻网桥38.95±3.8 PM609-5ESR断层泥中石英二坪38.31±3.8 ESR-PM605-1断层泥中石英拉咪14.97±1.49 ESR-PM605-2断层泥中石英拉咪39.22±3.9 PM607-0ESR断层碎屑物中碳酸钙卡哈洛7.83±0.78 PM607-26ESR断层碎屑物中石英卡哈洛1.82±0.15 PM211-10ESR断层泥中石英稀泥沟大桥2.78±0.27 PM211-15ESR1断层泥中石英稀泥沟大桥43.98±4.3 PM203-2Sm1断层泥中石英大院子14.56±1.4 PM203-4ESR1断层泥中石英大院子9.28±1

2）马边-雷波地区峨边-金阳大断裂形成于燕山期后，具多期活动特征，经历了3期构造活动：第一期为由西向东逆冲运动，主断裂形成；第二期为右行剪切运动，形成以大断裂为边界的弧形构造；第三期为左行拉张运动，斜交错断早期南北向褶皱与断层构造。

3）结合石英形貌扫描与ESR测年，确定峨边-金阳大断裂具活动性，经历了中更新世、晚更新世两个再活动期。

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Characteristics and Activity of the Mabian-Leibo-Ebian-Jinyang Major Fault

ZHANG Qin-gui PENG Xiang-hui ZHU Jian-hua

(No. 207 Geological Team, BGEEMRSP, Leshan, Sichuan 614000)

Study of the texture of fault gouge quartz grain surface under scanning electronic microscope and quartz electron spin resonance dating indicate that the Mabian-Leibo-Ebian-Jinyang major fault is a longitudinal fault consisting of multiple parallel imbricate thrusts formed based on regional wide-spread fold in the post-Yanshanian epoch. It may be divided into tectonically active phases: eastward thrust movement responsible for main fracture, right-lateral shear slide and left-lateral extensional faulting. It has been strong active since the Pleistocene.

Mabian-Jinyang major fault; quartz surface morphology; ESR; activity

2018-12-31

地质调查项目乌蒙山区地质矿产综合调查（编码：121201010000150002）

张芹贵（1991-），男，汉族，本科，助理工程师，主要从事地质调查与矿产勘查工作

P548

A

1006-0995（2019）01-0030-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.01.007