基于地貌学的耿马—澜沧—勐海地震带相对构造活动性特征研究

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南北地震带是中国地震最强烈的地区之一,是构造变形和构造活动极为强烈的地区。历史上和现今都发生过许多大型地震事件,如1988年澜沧-耿马(7.6级和7.2级双主震地震)、2008年汶川(8.0级)、2013年庐山(7.0级)和2017年九寨沟(7.0级)等地震,造成了地表的严重破坏和巨大的人员伤亡。耿马-澜沧-勐海地震带位于南北地震带的最南端的保山地块,保山地块在晚古生代是冈瓦纳的一部分,新生代印度-欧亚板块碰撞形成了现今的南北走向。晚元古代以来,由于古大洋的不断俯冲,本区发生了非常复杂的构造变形,在过去50 Ma印度-欧亚大陆的持续碰撞在青藏高原东南缘产生了强烈的变形,地震活动非常活跃,历史上5级以上地震有50多次集中在耿马-澜沧-勐海地震带,近30年来,该区域发生了一系列7.0级以上的强震,如1988年发生耿马7.2级、澜沧江发生7.6级地震,1995年中缅边境孟连发生7.3级地震,造成严重地表破坏和大量人员伤亡。耿马-澜沧-勐海地震带地壳活动显著,断裂发育,高烈度、高频率、高震级的地震时有发生,是研究构造活动和地震规律的合适地点。强烈的地壳变形也使该地区产生了大量的断层,由北西至南东分别受南汀河断裂(NTHF)、三尖山断裂(SJSF)、汗母坝-澜沧断裂(HMB-LCF)和黑河断裂(HHF)控制。然而,耿马-澜沧-勐海地震带断裂的构造活动性尚未得到充分研究。河流对于陆地地形地貌演化的响应十分敏感,是追踪新构造运动和地貌演化的有效指标。在大尺度河流系统演化进程中,构造活动与河流地貌相互作用,前者可以控制后者的发育形态,后者也能够反映前者。研究基于30 m数字高程模型数据(DEM),对耿马-澜沧-勐海地震带断裂开展了系统的流域地貌特征分析,提取了目标研究区的主要(亚)流域及其对应主河道,在此基础上,获得了以下五种用来表征地貌形态的地貌参数,包括:流域不对称度(AF)、流域形态指数(BS)、面积高程积分曲线及面积高程积分(HI)、标准化河流梯度指数(SLK)和谷底宽度与谷间高度比(VF)及水系纵剖面的分析,获得了断裂带构造活动的特征。通过对当前作用于地震带的地貌过程和构造变形的深入定量分析结果表明,耿马-澜沧-勐海地震带断裂相对构造活动具有分段性。单甲-惠民地区构造活动异常强烈,特别是汗母坝-澜沧断裂北段和中段以及黑河断裂北段的区域构造活动异常强烈,勐简至单甲一带和惠民-勐海一带的构造活动程度较弱。勐简-单甲一带受南汀河断裂和三尖山断裂控制,南汀河断裂西支在晚第四纪非常活跃,左滑行走速率约为(3.6±0.4)mm/a,南汀河断裂东支在第四纪初已基本停止活动,三尖山断裂是一条在更新世非常活跃的断裂,但在晚第四纪不活跃,与较高的IAT值的结果相一致,表明构造活动程度较弱;单甲-惠民一带受汗母坝-澜沧断裂和黑河断裂控制,晚新生代以来,汗母坝-澜沧断裂北段滑动速率约为(4.7±0.5)mm/a,黑河断裂北段也表现出很强的活动性,滑动速率约为(4.0±0.7)mm/a,而南段在晚第四纪不活动,这与较低的IAT值相一致,表明构造活动程度比较强烈。惠民-勐海流域受汗母坝-澜沧断裂南段控制,该断裂消失于勐混盆地南部的勐海花岗岩体中,使该段滑动速率逐渐降低,与较高的IAT值的结果相一致,构造活动程度较弱。研究结果为进一步研究耿马-澜沧-勐海地震带地震危险性的性质和程度提供了依据。
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