鲜水河断裂带乾宁段岩石特征与内部结构及其物理-化学性质*

吴琼 李海兵 CHEVALIER Marie-Luce 米桂龙 李超 何祥丽 李亚林

1. 中国地质科学院地质研究所，自然资源部深地动力学重点实验室，北京 100037

2. 中国地质大学(北京)，北京 100083

3. 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)，广州 511458

4. 应急管理部国家自然灾害防治研究院，北京 100085

断裂岩是断层作用的直接产物，其岩石组成和内部结构蕴藏着断裂活动过程中滑移性质、力学状态、物理-化学过程和流体作用等重要信息(Wibberleyetal., 2008; Faulkneretal., 2010)。断裂岩物质组成、结构构造和物理化学性质是认识断裂变形行为、滑移机制和地震破裂过程的基础和关键(Chesteretal., 1993; Schleicheretal., 2010; Gratieretal., 2011; Holdsworthetal., 2011; Scholz, 2002)。鲜水河断裂带位于青藏高原东南缘，是世界上地震活动性最强的活动断裂带之一(Molnar and Deng, 1984; Wenetal., 2008)。历史地震及仪器记录地震统计结果显示，自1725年以来沿鲜水河断裂带先后发生了6级以上强震17次，其中7级以上破坏性强震8次，包括1893年乾宁7.0级大地震、1973年炉霍7.6级大地震(Allenetal., 1991; Dengetal., 2003; 张培震等, 2003; Papadimitriouetal., 2004; Wenetal., 2008)。2008年汶川地震(Mw7.9)过后，鲜水河断裂带的库伦应力急剧增加(Parsonsetal., 2008; Todaetal., 2008; Yangetal., 2015)，发生破坏性强震的概率变大。前人对于鲜水河断裂带的认知多集中在构造地貌与滑移速率(Baietal., 2018)、大地测量学(GPS与InSAR)(Jietal., 2020)、库伦应力特征(Todaetal., 2008)、古地震(李东雨等, 2017)、年代学(Zhangetal., 2004a)、地质灾害(Zhangetal., 2017)等方面，然而，从断裂岩角度出发的研究较少(杨主恩等, 1999; 彭东等, 2012; Wangetal., 2014)，尤其在断裂变形行为、滑移机制和地震机理等方面的研究进展缓慢。因此，亟需对鲜水河断裂带在地震过程中形成的断裂岩进行详细研究，依据其结构构造确定断裂变形行为，通过物质组成与物理-化学性质揭示其滑移机制，由此探讨鲜水河断裂带强震频发的力学行为，这对认识断裂带应力聚集过程和地震活动性具有重要意义。……