2008年汶川地震断裂带北东段南坝地区岩石特征与内部结构

摘要

龙门山断裂带中的映秀-北川断裂带是2008年汶川地震的主发震断裂,它具有斜冲断裂的运动学特征(逆冲兼右旋走滑),其中南西段映秀断裂带以逆冲为主,而北东段北川断裂带以右旋走滑为主.断裂带的物质组成和内部结构的研究,有利于深入认识断裂活动性质、构造变形行为和地震发震机制.本文以出露于映秀-北川断裂带北东段南坝地区的断裂岩为研究对象,通过野外地质调查、显微构造观察、XRD和μXRF等多种分析手段,探讨映秀-北川断裂带北东段的岩石组成和内部结构.研究表明发育于寒武纪粉砂质板岩中的断裂带宽度约30m,断层中心发育厚20～40cm的黑色断裂物质,2008年汶川地震的同震位移沿黑色物质层中厚约10mm滑动带滑动.断层NW侧和SE侧表现出近于对称的结构特征,两侧的角砾岩宽～4m和～3m,破碎带宽～10m和～12m.黑色断裂物质中石英含量30％ ～50％,长石含量18％ ～25％,黏土矿物总含量30％ ～36％,主要由伊利石、伊蒙混层和绿泥石组成,少有蒙脱石.XRD结果显示黑色断裂物质具有非晶质成分特征,SEM观测结果可见熔融结构特征,显微结构与μXRF结果呈现后期流体作用明显,其表明黑色断裂物质主要由古地震滑动形成的假玄武玻璃蚀变而成,并发育不同蚀变程度的多期假玄武玻璃.上述研究揭示出断裂摩擦熔融是汶川地震断裂带北东段南坝地区的重要动态弱化机制,其内部结构和岩石特征与南西段映秀断裂带具有明显的差异.