藏南聂拉木‒措勤裂谷南段第四纪正断层作用的时空特征

Spatial-Temporal Activity of Quaternary Faults at Southern End of Nyalam-Coqen Rift, Southern Tibet

摘要

全面认识藏南裂谷近南北向正断层活动的时空特征及其差异性是深入理解其成因机制的关键.通过遥感解译、构造地貌分析、地表调查和无人机测量等方法，结合已有的年代学资料，对藏南聂拉木‒措勤裂谷南段主要近南北向地堑及其边界正断层的第四纪活动和时空差异性进行了研究.结果表明，研究区第四纪正断层活动存在明显的时空差异性.在时间上，主要近南北向正断层的活动性存在前第四纪、早‒中更新世和晚第四纪3个不同的期次.在空间上，近南北向地堑断陷范围自中新世晚期以来发生了明显萎缩，其活动范围自聂拉木一带逐渐萎缩至佩枯错和穆林错‒错戳龙一带.另外，分析藏南裂谷的成因机制需考虑各裂谷近南北向正断层作用的时空差异性和特征.

关键词

青藏高原 / 近南北向裂谷 / 活动断裂 / 近东西向伸展变形 / 佩枯错地堑 / 构造地质学.

Key words

Tibetan Plateau / north-south trending rift / active fault / east-west extensional deformation / Peiku Co graben / structural geology

0 引言

在新生代，印度大陆与欧亚大陆碰撞后产生了地球上规模最大的高原——青藏高原，同时还形成了包括洋‒陆和陆‒陆碰撞、造山、高原隆升及近东‒西向伸展等在内的地质过程和现象，这种天然的优势使得青藏高原成为了研究大陆碰撞与造山作用的理想场地（钟大赉和丁林，1996；Zhang et al.， 2012；杨文采等，2022）.最近几十年来，来自地质填图、震源机制解、第四纪断层滑动速率以及大地测量学等方面的研究表明，在青藏高原内部，印度板块和欧亚板块的汇聚作用主要通过南北向缩短作用和近东‒西向伸展作用调节（Armijo et al.， 1989；Ratschbacher et al.， 2011）.前者如主边界逆冲断层（MBT）和主中央逆冲断层（MCT）等，后者如近南北向裂谷.在藏南，新近纪以来的构造活动主要为与板块汇聚边界呈近垂直的东‒西向的伸展构造 （Williams et al.， 2001），主要表现为近南北向裂谷（张进江，2007）.同时，近南北向裂谷的形成也标志着青藏高原的变形形式发生了重大的变化（Hager et al.， 2006）.自发现青藏高原内部广泛发育众多指示近东‒西向伸展变形的近南北向裂谷以来（Molnar and Tapponnier， 1978；Ni and York， 1978；Armijo et al.， 1986）（图1a），越来越多的研究表明这些近南北向裂谷的出现与青藏高原隆升过程及机制紧密相关（Molnar and Tapponnier， 1978；Dewey， 1988；England and Houseman， 1989；Coleman and Hodges， 1995；Harrison et al.， 1995）.由此可见，认识藏南近南北向裂谷（下文简称“藏南裂谷”）沿近东西向发生的伸展变形对于理解青藏高原的隆升过程和内部变形机制具有重要的意义.但是，目前藏南裂谷正断层的第四纪活动性，以及第四纪尤其是晚第四纪期间变形强度的空间变化特征仍不清晰，是阻碍认识其发育规律和成因机制的主要因素.

藏南裂谷相对清晰的地貌形态最早由 Armijo et al.（1986）通过遥感影像解译和野外地质地貌调查提出，经过不断发展（韩同林，1987；Yin， 2000；Taylor and Yin， 2009；Zhang et al.， 2012；Styron et al.， 2015；哈广浩，2019；刘璐等，2022），自东向西可识别出8条近南北向的裂谷，分别为错那‒沃卡裂谷、亚东‒谷露裂谷、定结‒申扎裂谷、岗嘎‒当惹雍错裂谷、聂拉木‒措勤裂谷、仲巴‒塔若错裂谷、江曲藏布‒改则裂谷和普兰‒文布当桑裂谷（图1a）.在这些裂谷中，多发生地震活动，震源机制解表明其发震断层以正断层为主（图1b）.受到高寒环境和交通条件的限制，对藏南裂谷第四纪伸展变形、活动断裂和相关地震活动的研究主要集中在规模最大且交通条件最好的亚东‒谷露裂谷（Armijo et al.， 1986；吴中海等，2006，2009；哈广浩，2019；Chevalier et al.， 2020；Wang et al.， 2020；左嘉梦， 2021）.前人已有的且有限的研究主要是针对藏南裂谷整体特征及部分裂谷段落，而且早期的研究及裂谷形成模式多数未考虑藏南裂谷活动在时空上的差异性，也缺乏对裂谷不同段落可能存在时空差异性的深入研究.另外，目前仅针对亚东‒谷露裂谷和错那‒沃卡裂谷进行了相对深入的研究（Armijo et al.， 1986；吴中海等，2006，2015；Kali et al.， 2010；哈广浩，2019；Chevalier et al.， 2020；Wang et al.， 2020；左嘉梦，2021），结果表明亚东‒谷露裂谷的晚第四纪正断层的活动可能存在空间不均匀性（哈广浩，2019；左嘉梦， 2021）.但是，针对其他裂谷第四纪活动特征以及其是否存在时空差异性等的研究仍相对匮乏，尤其是藏南各裂谷的地貌形态自东向西发生较大变化的关键区域——聂拉木‒措勤裂谷.

基于上述问题，本文通过高分辨率遥感影像解译、构造地貌分析、活断层地表调查和小型无人机摄影测量等方法，并结合已有的年代学资料，对藏南聂拉木‒措勤裂谷南段主要近南北向地堑及其边界正断层的第四纪活动和时空差异性等进行了研究，并进一步讨论了其对藏南裂谷变形的启示.

1 区域地质背景

藏南裂谷东起拉萨东的错那‒沃卡一带，西至喀喇昆仑断裂西一带，南起喜马拉雅山脉北一带，北至格仁错断裂、崩错断裂和嘉黎断裂带南一带（图1a）.根据其地貌、地质特征，可划分为8个显著的近南北向裂谷，自东向西分别为错那‒沃卡裂谷、亚东‒谷露裂谷、定结‒申扎裂谷、岗嘎‒当惹雍错裂谷、聂拉木‒措勤裂谷、仲巴‒塔若错裂谷、江曲藏布‒改则裂谷和普兰‒文布当桑裂谷（图1a）.

聂拉木‒措勤裂谷总体呈近南北向展布，南端起于日喀则聂拉木县一带，向北经佩枯错、吉隆县、打加错，延伸至措勤县一带，总长约260 km.该裂谷由多个规模较小且连续性较差的地堑、半地堑和断陷盆地构成，其中佩枯错地堑规模最大.关于该裂谷相关的研究，最早可追溯至1973-1977年的第一次青藏高原科考，在佩枯错西缘的山前发现存在北北西向的断裂，但是未对该断裂的性质和展布进行详述（中国科学院青藏高原综合科学考察队，1983）.Armijo et al. （1986） 对聂拉木‒措勤裂谷的雏形进行了概括，但是未对该裂谷进行更为精细的刻画和描述.哈广浩（2019）综合前人的研究，对藏南裂谷的展布及名称分别进行了勾绘和总结.以上研究在一定程度上增进了对聂拉木‒措勤裂谷及其南段形态及特征的认识，但是关于该裂谷更为精细的形态及断裂展布的研究仍然相对不足.另外，在聂拉木‒措勤裂谷，Burke et al. （2021） 通过打加芒错锆石的（U-Th）/He年龄，揭示聂拉木‒措勤裂谷打加芒错段的活动时间为16~8 Ma.Shen et al.（2016）通过碎屑锆石（ZFT）和磷灰石裂变径迹（AFT）分析对吉隆盆地的沉积物源和剥蚀史进行研究，结果表明吉隆断裂的可能起始活动时间约为10 Ma.但是，这些已有的关于聂拉木‒措勤裂谷南段的研究并未对断裂的展布、地质和地貌特征、以及第四纪活动性进行相对精细且可靠的研究，也未对该裂谷第四纪正断层作用的时空特征进行讨论，这在很大程度上限制了对藏南裂谷变形及成因机制的理解.

研究区位于聂拉木‒措勤裂谷南段，位于雅鲁藏布江以南、喜马拉雅山脉以北的区域，主要包括三个次级构造单元，自东向西分别为佩枯错地堑、穆林错‒错戳龙地堑和吉隆盆地，且三者规模依次减小（图1d）.在这三个次级构造单元中，除吉隆盆地沉积新近纪‒早更新世地层外，其余二者均广泛发育第四纪沉积，尤以晚第四纪冲‒洪积和湖相沉积为主（图1d）.在地貌上，研究区以极高山‒高山与盆谷地貌为主.在研究区南部，主要为极高山区，冰碛物和现代冰川发育，现代冰舌前缘海拔在5 200 m之上.此外，研究区还广泛发育湖泊、内流河，包括朋曲支流、吉隆藏布、佩枯错、浪强错、穆林错、错戳龙和郭强错等，其中湖泊海拔在4 500~5 200 m，这些湖泊的形成大部分与区域正断层作用紧密相关，少部分为冰川湖泊.在正断层的作用下，区域第四纪伸展变形发生局部断陷或凹陷作用，这些断陷或凹陷空间进一步为湖泊的发育提供了广泛的空间.除研究区外，与正断层作用相关的湖泊在藏南广泛发育，如当惹雍错、达瓦错、打加错、许如错、多庆错等.由此可见，聂拉木‒措勤裂谷乃至藏南现今的地貌景观在很大程度上受控于活动构造.此外，加深对聂拉木至吉隆一带的活断层研究，对于工程建设中科学规避或防范活断层作用下的地表变形、强震活动及其可能伴生的严重次生灾害风险具有重要的作用（吴中海， 2022）.

2 断裂第四纪活动特征

为获得研究区相对精细的断裂几何展布特征，本文在高分辨率遥感影像、12.5 m 分辨率的数字高程模型以及典型段落小型无人机（UVA）摄影测量的基础上，通过断层陡坎、断层三角面、基岩面等活断层构造地貌标志，并结合野外地质和地貌调查、区域地质资料等，以地堑或者盆地为单元地对聂拉木‒措勤裂谷南段正断层的第四纪活动性进行了鉴别.

2.1　佩枯错地堑

佩枯错地堑位于聂拉木‒措勤裂谷最南端，自东向西包含13条近南北向的正断层，分别为欧热断裂、云多断裂、柯亚东断裂、柯亚西断裂、浪强错断裂、云多西断裂、扎青断裂、寺龙断裂、佩枯错东缘断裂、罗布断裂、岗彭庆断裂、佩枯错西缘断裂和唐果断裂.下文对该地堑中主要的和典型的断裂的活动性进行讨论.

2.1.1　岗彭庆断裂

岗彭庆断裂主要沿佩枯错西缘‒拉错‒郭强错一线的佩枯岗日山东麓一带展布，遥感影像上线性行迹清晰.该断裂总体呈北西走向，倾向东，表现为正断层性质，长度约75 km，构成了佩枯错地堑的西主边界正断层.在佩枯错西、219国道西的山前一带（图1d），发育四期洪积扇，洪积扇面自新到老依次为T0~T3，T0为现代洪积扇.在该点位处，岗彭庆断裂错断洪积扇T3，但在洪积扇T0~T2上未发现断层陡坎（图3a~3b）.基于小型无人机摄影测量获得的高精度数字高程影像（DEM）（误差~30 cm），提取了三条跨不同期次扇面的剖面线（图3c），结果表明在断层下盘T3NW扇面较T3SW扇面高，在断层上盘T3SE扇面和T3NE扇面的高度基本一致（图3d），说明T3扇面形成后可能存在着北高南低的情况.同时，基于DEM还提取了两条典型的跨断层陡坎剖面线（图3c），并对断层上下盘分别进行线性拟合，估算得到T3扇面上断层陡坎的高度为5.5±0.5 m（图3e）.在佩枯错西南、219国道西南的山前一带（图1b），同样发育四期洪积扇.在该点位处，岗彭庆断裂错断洪积扇T3，但在洪积扇T0~T2上未发现断层陡坎，其中T3扇面存在~4 m高的断层陡坎（图3f~3g）.在以上两个点位处，还可见地质时期的佩枯错最高湖面侵蚀且冲刷了洪积扇T2并形成了最高古湖岸线（~4 665 m）（图3b、3g）.

在佩枯错南约10 km的拉曲河谷一带（图1d），发育四期冰碛垄，冰碛垄自老至新依次为冰碛垄I至冰碛垄IV（图3h~3i）.刘耕年等（2011）应用原地宇宙核素¹⁰Be暴露测年获得了冰碛垄II和冰碛垄III的年龄，分别为42.1~22.3 ka和18.6~14.8 ka.在冰碛垄后缘，冰碛垄I、冰碛垄II和冰碛垄III均被岗彭庆断裂错断.综合野外及DEM测量，岗彭庆断裂断错冰碛垄III并形成了高~8 m的断层陡坎.据此，估算得到该点位处岗彭庆断裂晚更新世以来的垂直滑动速率为~0.5 mm/a.另外，在冰碛垄III前缘，可见湖岸阶地、以及该冰碛垄被湖蚀作用冲刷并形成了佩枯错最高古湖岸线.综合上述3个点位最高古湖岸线与冰碛垄的交切关系以及Wünnemann et al.（2015）在佩枯错西缘湖岸阶地的结果（图3b），推测佩枯错最高古湖岸线可能形成于距今14.8 ka之后，佩枯错一带的湖相沉积年龄大于24.8 ka.另外，在郭强错、拉错一带的佩枯岗日山中段北坡（图1d），全新世冰碛地貌和现代冰川发育，在该段落还可见该断裂错断佩枯岗日山前基岩形成的清晰断层三角面，但是在现代冰川上并未发现断层陡坎（图3j）.综合以上4个点位的证据，指示岗彭庆断裂存在晚更新世末期或全新世活动性.

2.1.2　浪强错断裂

浪强错断裂主要沿波绒乡东‒浪强错西缘向南经219国道延伸至佩枯岗日山北一带，总体呈近南北走向，倾向东，在地貌上表现为正断层性质，长度约18 km，该断裂位于佩枯错地堑东南缘（图1d）.在浪强错西北缘的山前，可见该断裂切穿拉弄拉组（J₂ l）砂岩层并形成明显的断层垭口，且断层垭口受后期风化剥蚀较为强烈（图4a），指示其晚第四纪活动性较弱.在浪强错西缘，广泛发育晚更新世晚期‒全新世湖相沉积，但未在其上发现断层陡坎，指示该断裂可能在晚更新世晚期‒全新世期间未发生活动.在浪强错北缘，可见佩枯错最高古湖岸线，且湖相沉积物上覆于拉弄拉组（J₂ l）砂岩地层，但未发现该最高古湖岸线（海拔约 4 665 m）被浪强错断裂错动的迹象.如前文所述，推测佩枯错最高古湖岸线可能形成于距今14.8 ka之后，佩枯错湖相沉积初始年龄大于24.8 ka.综上，浪强错断裂存在早‒中更新世活动性.

2.1.3　佩枯错东缘断裂

佩枯错东缘断裂主要沿雅鲁藏布江南缘‒旦嘎乡西南‒佩枯错东缘‒罗 布‒波绒乡西一带展布，总体呈近南北走向，倾向西.根据其展布形态，可分为南、北两段，在地貌上表现为正断层性质，总长度约50 km，该断裂位于佩枯错地堑东缘（图1d）.在波绒乡西南一带的佩枯错东缘断裂南段，在佩枯错东南缘的湖相沉积上未发现断层陡坎，且佩枯错各级湖岸阶地和最高古湖岸线均未发生错动（图4b）.如上文所述，推测佩枯错最高古湖岸线可能形成于距今14.8 ka之后，佩枯错湖相沉积早于距今24.8 ka，以上证据指示该断裂在晚更新世晚期‒全新世可能未发生过显著的活动.在佩枯错东岸罗布村山前一带的佩枯错东缘断裂北段，该断裂错动古近纪花岗岩（ηγE₂）形成清晰的断层三角面（图4c）.在该点位处，发育洪积扇体，且该扇体下伏于佩枯错各级湖岸阶地，但是未在该洪积扇体和全新世冲洪积物上发现断层陡坎（图4c）.综上，佩枯错东缘断裂可能存在早‒中更新世活动性.

2.1.4　其他断裂

柯亚东断裂北起浪强错东南约10 km处，向南沿着山前延伸至柯亚村东一带，总长度约26 km.在柯亚村北约10 km处的山前一带，可见其错动山前基岩（纳兴组（C₂ n），黑色页岩及砂砾岩夹层）.另外，沿着该断裂还发育线性植被.但是，未见该断裂错动山前晚第四纪洪积扇体.此外，沿着该断裂，也未见其错动中更新世洪积台地.综上，初步推测柯亚东断裂可能存在早‒中更新世活动性.

唐果断裂北起雅鲁藏布江北岸，向南经唐果村，沿山前向南延伸至佩枯错北缘的山前一带，总长度约20 km.在雅鲁藏布江南岸的唐果村一带，可见该断裂错动山前发育的晚更新世早期残坡积物，并形成了清晰的断层断层陡坎（图1d、5b）.但是，沿着该断裂未见其错动全新世洪积扇体和冲沟.综上，初步推测唐果断裂可能存在晚更新世活动性.

除以上主要及典型断裂外，本文还通过遥感解译对该地堑内的其他断裂进行解译（表1），解译结果表明欧热断裂可能存在早‒中更新世活动性，云多东断裂可能存在早‒中更新世活动性，推测柯亚西断裂可能存在早‒中更新世活动性，云多西断裂可能存在早‒中更新世活动性，扎青断裂可能存在早‒中更新世活动性，寺龙断裂可能存在早‒中更新世活动性，罗布断裂可能存在早‒中更新世活动性，佩枯错西缘断裂可能存在早‒中更新世活动性.

2.2　穆林错‒错戳龙地堑

穆林错‒错戳龙地堑位于聂拉木‒措勤裂谷南段的北部，由3条近南北向的断层组成，自东向西分别为穆林错东缘断裂、穆林错西缘断裂和错戳龙断裂.

2.2.1　穆林错东缘断裂

穆林错东缘断裂主要沿错戳龙东缘‒穆林错东缘一带展布，总体呈近南北走向，倾向西，在地貌上表现为正断层性质，总长度约40 km，该断裂构成了穆林错‒错戳龙地堑的东主边界正断层（图1d）.在穆林错东南约10 km的山前一带，发育早期洪积台地且该台地被全新世冲沟切割，根据野外地貌特征推测该洪积台地形成时代为中更新世.在遥感影像上可见该断裂错断山前洪积台地形成断层陡坎，但是未见其错断山前全新世洪积扇T0和T1（图6a）.在地貌上，可见山前中更新世洪积台地被错动，但断层陡坎迹象较为模糊，且陡坎向南、北两侧延伸性较好（图6b）.根据以上证据推测穆林错东缘断裂存在早‒中更新世活动性.

2.2.2　穆林错西缘断裂

穆林错西缘断裂主要沿穆林错西缘‒穆林错西南缘一带展布，总体呈近南北走向，倾向东，在地貌上表现为正断层性质，总长度约22 km，该断裂构成了穆林错‒错戳龙地堑的西主边界正断层（图1d）.在穆林错‒错戳龙地堑南部，可见穆林错西缘断裂沿穆林错西缘的山前一带展布，并错动山前基岩和沉积物形成明显的断层陡坎，但是该断裂并未错动山前发育的全新世洪积扇体（图7a）.在穆林错西南约10 km的山前，发育洪积台地，推测其形成时代为中更新世晚期，该洪积台地被穆林错西缘断裂错动形成明显的断层陡坎（图7b、7e）.结合遥感和野外测量，估算得到该点位以东的断层陡坎高度约88 m（图7c、7d）.但是在该点位处，也未见穆林错西缘断裂错动山前全新世洪积扇T0和T1（图7a）.以上证据指示穆林错西缘断裂可能存在晚更新世活动性.

2.2.3　错戳龙断裂

错戳龙断裂主要沿折巴乡南‒错戳龙西缘山前‒穆林错西北缘的山前一带展布，总体呈近南北走向，倾向东，在地貌上表现为正断层性质，总长度约18 km，该断裂构成了穆林错‒错戳龙地堑的另一条西主边界正断层（图1d）.在错戳龙西南缘，错戳龙断裂错动山前维美组（J₃ w）页岩与砂岩层、以及早‒中更新世残坡积物形成明显的断层陡坎，但是未见该断裂错动山前全新世冲洪积扇及冲沟（图8a、8b）.在错戳龙西北缘一带，该断裂错动山前基岩、坡积物，但未见山前洪积扇体T0~T2错动.此外，在该点位处，还可见错戳龙最高古湖岸线（~4 720 m）.Kong et al. （2011） 通过对错戳龙西岸最高基岩阶地石英脉进行宇宙核素测年，结果显示两个样品暴露年龄为3.7 ka和3.9 ka，进而推测错戳龙最高古湖岸线形成于距今3.8 ka左右.据此推测该点位处山前坡积物和洪积扇体T0~T2的形成时代早于距今3.8 ka（图8c），以上证据指示错戳龙断裂存在晚更新世活动性.

2.3　吉隆盆地

2.3.1　吉隆断裂

吉隆盆地位于聂拉木‒措勤裂谷南段的最西段，由两条主边界正断层组成，吉隆断裂构成了其东主边界正断层.吉隆断裂主要沿吉隆县城‒沃马村‒查嘎寺一带的马拉山西缘山前展布，总体呈近南‒北走向，在地貌上表现为正断层性质，长度约35 km，该断裂构成了吉隆盆地的主边界正断层.在吉隆县城东南约15 km处的杂龙村沟口北侧（图1d），可见沃马组（N₂ w）黄色粉砂岩与德日荣组（T₃ d）浅灰色灰岩呈断层接触，断层倾向西，断层下盘德日荣组（T₃ d）顶部灰岩发生岩石牵引变形，断层上、下盘岩石之上的部分位置为全新世坡积物所覆盖（图9a）.另外，在德日荣组（T₃ d）顶部灰岩中，可见透镜状断层角砾岩，角砾岩为泥质胶结，透镜体最宽处~80 cm，角砾带内砾石呈棱角状，且无定向排列，最大砾石粒径~30 cm（图9b）.在杂龙村沟口南侧，可见吉隆断裂构成沃马组（N₂ w）与德日荣组（T₃ d）的界线，断层顶部为后期沉积的沃马组（N₂ w）粉砂岩所覆盖（图9c）.由此可见，该断裂与沃马组（N₂ w）属同沉积断层，断裂活动控制了沃马组（N₂ w）的沉积.在基岩顶部，可见坡积物砾石层覆盖，推测砾石层沉积时代为早‒中更新世（图9c）.Shen et al.（2016）通过碎屑锆石（ZFT）和磷灰石裂变径迹（AFT）分析对吉隆盆地的沉积物源和剥蚀史进行了研究，结果表明沃马组的沉积年龄为10~1.7 Ma，并认为吉隆断裂控制了吉隆盆地的形成.以上证据指示吉隆断裂在沃马组（N₂ w）沉积结束前其活动性已趋于停止，推测该断裂活动停止的时间为前第四纪，即新近纪末期.

2.3.2　吉隆西断裂

吉隆西断裂沿着吉隆盆地西侧山前一带展布，北起吉隆县城西北约8 km的山前一带，向南沿山前延伸至沃马村西南约20 km的山前（图1d），该断裂构成了吉隆盆地的西主边界正断层.在吉隆县西北约6 km的普拉村一带的吉隆藏布上游，可见该断裂错动山前基岩形成的断崖地貌，但是断崖受后期侵蚀较为严重.在普拉村一带的吉隆藏布沿岸，未见该断裂错动全新世冲积物和早‒晚更新世冲积物，且未在其上发现变形的迹象（图9d）.基于遥感解译证据，并综合吉隆盆地的形成演化（Shen et al.， 2016），推测该断裂活动停止的时间为前第四纪，即新近纪末期.

3 讨论

3.1　聂拉木‒措勤裂谷南段第四纪正断层作用的时空差异性

根据构造和地貌特征，聂拉木‒措勤裂谷南段可分为3个次级构造单元，自东向西分别为佩枯错地堑、穆林错‒错戳龙地堑和吉隆盆地.上述3个次级构造单元地貌和地形差异较大，其中佩枯错地堑规模最大且其东、西地貌和地形差异最大（图2）.佩枯错地堑西侧为平均海拔6 000 m左右的佩枯岗日山，以冰川沉积、冲洪积沉积和坡积物为主，东侧则为相对较低（平均海拔~4 600 m）的低山及河谷区，以湖积、冲洪积物为主（图1d）.

在时间上，近南北向正断层的活动主要存在3个不同期次，分别为前第四纪（主要是中新世晚期至上新世期间）、早‒中更新世和晚第四纪.其中，晚更新世以来的正断层活动是第四纪期间各地堑长期活动的结果，并构成了区域上目前正在持续断陷的活动地堑的主边界断层，也是区域上现今地震活动的主要控震断层.在聂拉木‒措勤裂谷南段，佩枯错地堑则表现出第四纪期间的持续活动性，穆林错‒错戳龙地堑表现为晚更新世及以前的活动，吉隆盆地表现为前第四纪期间活动性（表1、图10、图11a~11c）.就佩枯错地堑内的主要断裂而言，浪强错断裂和佩枯错东缘断裂可能存在早‒中更新世活动性，柯亚东断裂可能存在早‒中更新世活动性，唐果断裂可能存在晚更新世活动性，岗彭庆断裂存在晚更新世末期或全新世活动性.总的来说，佩枯错地堑内的断裂自东向西表现为最新活动时间逐渐变晚的特征，即地堑东部的断裂最新活动时间主要集中在早‒中更新世，地堑西部断裂的最新活动时间则转变为晚第四纪.在穆林错‒错戳龙地堑内，穆林错东缘断裂和错戳龙断裂的最新活动时间均为晚更新世.在吉隆盆地，其主边界正断层吉隆断裂以及吉隆西断裂在第四纪期间未表现出活动特征.综上，在聂拉木‒措勤裂谷南段，正断层的活动性在时间上表现出了显著的不均匀性.

在空间上，聂拉木‒措勤裂谷南段次级构造单元的活动存在着一定的差异性.位于聂拉木‒措勤裂谷南段最西侧的吉隆盆地表现为相对最早的活动时间，即前第四纪活动活动性.在早‒中更新世，在佩枯错地堑南部的聂拉木至柯亚村一带也存在相对较早的活动时间，即早更新世活动性.在晚更新世期间，研究区近南北向地堑的断陷活动范围则主要集中在佩枯错地堑西部及穆林错‒错戳龙地堑一带，且上述两个地堑的形态表现为左阶斜列.全新世以来，聂拉木‒措勤裂谷南段近南北向地堑断陷范围仅局限在佩枯错地堑西缘一带.换而言之，聂拉木‒措勤裂谷南段的近南北向地堑断陷范围在中新世晚期以前的活动范围大，基本涵盖了整个裂谷南段，中新世晚期以来，其活动范围逐渐萎缩至佩枯错一带和穆林错‒错戳龙地堑一带（表1、图10、图11a~11c）.另外，其变形方式由前第四纪至第四纪早期的弥散变形逐渐转变为晚第四纪的集中变形.在地形上，不同地堑或盆地的地形高差差异明显，其中吉隆盆地的盆山地形高差最大，最大处达2 000 m，穆林错‒错戳龙地堑盆山地形高差最小，高差最大处约1 000 m（图2）.

综上，聂拉木‒措勤裂谷南段第四纪正断层活动存在明显的时空差异性.在时间上，其活动性存在3个期次，分别为前第四纪（主要是中新世晚期至上新世期间）、早‒中更新世和晚更新世以来.在空间上，吉隆盆地、穆林错‒错戳龙地堑以及佩枯错地堑的活动性存在明显的差异性，且自前第四纪至全新世，聂拉木‒措勤裂谷南段的活动范围逐渐萎缩至佩枯错一带和穆林错‒错戳龙地堑一带 （图11a~11c）.总体而言，在聂拉木‒措勤裂谷南段，地堑或盆地第四纪活动的时空差异性主要受控于其主边界正断层，尤其是地堑或盆地规模较大的佩枯错地堑和吉隆盆地.在藏南，这种存在于裂谷内部的活动差异性可能与裂谷深部的构造特征紧密相关.

3.2　对藏南裂谷变形的启示

通过对藏南裂谷已有的晚第四纪断裂的垂直活动速率进行总结和统计，结果表明关于藏南裂谷正断层的已有研究主要集中于规模最大且交通条件较好的亚东‒谷露裂谷（图11d）.已有的研究结果表明，亚东‒谷露裂谷内部正断层的晚第四纪垂直滑动速率在纵向上存在差异，表现为南北两端垂直滑动速率较大，达到了~1.5 mm/a，中部的垂直滑动速率则为~1 mm/a.总体而言，现有的研究结果表明亚东‒谷露裂谷内主要正断层的晚第四纪垂直滑动速率在0.8~1.5 mm/a之间（Armijo et al.， 1986；吴中海等，2006，2015；Kali et al.， 2010；哈广浩，2019；Chevalier et al.， 2020；Wang et al.，2020；左嘉梦，2021）（图11d）.但是，在定结‒申扎裂谷南段，田婷婷（2021）估算得到其西主边界正断层的晚第四纪垂直滑动速率为~0.3 mm/a，Kali et al.（2010）估算得到另一条断裂的晚第四纪垂直活动速率为0.6~2.0 mm/a（图11d）.在聂拉木‒措勤裂谷南段，本文估算得到其内部规模最大且活动性最显著的活动断裂——岗彭庆断裂晚第四纪以来的垂直滑动速率为~0.5 mm/a.

就藏南裂谷的规模而言，裂谷的规模自东向西表现出总体递减的趋势（图11d、表2）.其中规模最大的是亚东‒谷露裂谷，其南北向跨度约490 km，规模最小的是普兰‒文布当桑裂谷，其南北向跨度约110 km.就裂谷的走向而言，藏南裂谷的走向总体在350°~30°之间，总体呈近南北向，变化幅度较小（图11d、表2）.就已有的数据而言，一些规模较大的裂谷如亚东‒谷露裂谷、定结‒申扎裂谷南段和聂拉 木‒措勤裂谷南段均存在全新世活动性.其中，在亚东‒谷露裂谷中至少发生了14次M≥6以上的地震 （Chevalier et al.， 2020），是有记录以来藏南各裂谷中M≥6地震发生频次最多的裂谷.综合裂谷的地貌特征和目前已有的晚第四纪滑动速率数据来说，藏南各裂谷的活动强度可能存在着一定的差异，既存在规模大且活动强度较强的裂谷，如亚 东‒谷露裂谷，也存在规模小且活动性强度相对较弱的裂谷，如聂拉木‒措勤裂谷.另外，在断裂晚第四纪活动研究相对较多的亚东‒谷露裂谷，其活动强度在纵向上存在着明显的差异，据此推测在其他裂谷内可能也存在着类似的差异.因此，这种各裂谷间和单条裂谷内部的活动强度差异可能与各裂谷内部的伸展变形及岩石圈深部动力学过程紧密相关.当然，要证明这种可能存在的跨裂谷和裂谷内部的变形差异及其与岩石圈深部动力学过程的关系，还需要更为丰富的断裂滑动速率数据、裂谷伸展速率以及深部地球物理资料来加以证明.

另外，裂谷的活动范围可能随时间发生变化.如裂谷可能早期活动范围相对较大，晚期活动范围发生萎缩，也可能存在裂谷局部段落活动范围扩展的情况.因此，关于藏南裂谷在不同时期活动范围变化的原因是今后需要深入研究的重要课题.目前，对藏南裂谷不同时代的范围和伸展变形强度空间变化的研究仍然不足，因此，基于不完整的裂谷空间几何分布来探讨裂谷的成因机制是不合理的.另外，未全面认识裂谷伸展变形强度的空间变化也会在一定程度上阻碍对藏南裂谷成因机制的认识.因此，在藏南裂谷的成因机制分析时，需要综合考虑各裂谷的几何学和运动学特征及深部深部动力学过程等在内的多种因素.

4 结论

（1）藏南聂拉木‒措勤裂谷南段由3个次级构造单元组成，自东向西分别为佩枯错地堑、穆林错‒错戳龙地堑和吉隆盆地.在佩枯错地堑，其内部正断层的最新活动时间存在着明显的差异，其西主边界正断层岗彭庆断裂晚更新世晚期以来的垂直滑动速率约0.5 mm/a.在穆林错‒错戳龙地堑内，穆林错东缘断裂和错戳龙断裂存在晚更新世活动性.在吉隆盆地，其主边界正断层‒吉隆断裂在第四纪期间未表现出活动特征.

（2）聂拉木‒措勤裂谷南段各地堑的活动在时空上存在明显的差异性.在时间上，其活动特征表现为前第四纪（主要是中新世晚期至上新世期间）、早‒中更新世和晚第四纪3个不同的期次.在空间上，吉隆盆地、穆林错‒错戳龙地堑以及佩枯错地堑的活动性存在明显的差异性.另外，自前第四纪至全新世，聂拉木‒措勤裂谷南段的活动范围逐渐萎缩至佩枯错一带和穆林错‒错戳龙地堑一带.

（3）藏南裂谷的伸展变形特征可能存在显著的时空差异，既存在如亚东‒谷露裂谷规模相对较大且活动强度较强的裂谷，也存在聂拉木‒措勤裂谷规模相对较小且活动强度相对较弱的裂谷.此外，裂谷的活动范围也可能随时间的变化而发生变化，即不同裂谷在演化过程中，其活动范围可能会发生萎缩或者扩展.因此，深入认识藏南裂谷伸展变形特征的时空差异性，应是未来藏南裂谷成因机制研究的关键.

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基金资助

国家自然科学基金联合基金项目(U2002211)

中国地质调查局项目(DD20221644)

西藏自治区第一次全国自然灾害综合风险普查项目(XZLX-BMC-2021-307;XZLX-BMC-2022-053)