嘉黎断裂带易贡-察隅段第四纪活动性特征

Quaternary Activity Characteristics of the Yiong⁃Zayu Segment of the Jiali Fault Zone

摘要

嘉黎断裂带通常被认为是控制青藏高原东南缘物质向东南挤出的重要边界构造之一，但其第四纪是否仍在活动以及活动特征如何一直存在争议. 在前人工作基础上，通过高分辨率遥感影像解译、DEM数据分析和详细的地表调查，并结合震源机制解和GPS观测等数据，分析研究了嘉黎断裂带易贡-察隅段的第四纪活动性及特征. 结果表明，嘉黎断裂带易贡-察隅段在第四纪期间未显示出明显的右旋走滑活动特征，仅在局部段落发育小规模的北西或近东西向的正断层活动. GPS速率分析也显示，嘉黎断裂带易贡-察隅段的现今右旋走滑活动不明显，而表现出以伸展变形为主，这与震源机制解反映出的沿断裂带主要发生正断型地震的特征向吻合. 综合分析认为，伴随青藏高原东南缘地区构造变形方式由早期向东横向挤出转变为围绕东构造结的顺时针旋转运动，嘉黎断裂带易贡-察隅段第四纪期间整体上已不活动，不再是调节物质向东挤出运动的边界走滑断裂，而局部的小规模正断层活动可能与东构造结强挤压背景下引起的局部张裂或者冰川融化引发地壳回弹作用相关. 新的研究结果支持藏东-川西地区第四纪构造变形模式更符合深部通道流驱动下的围绕东构造结顺时针旋转-挤出模式，而非横向或侧向挤出模式.

Abstract

The Jiali Fault Zone is one of the major active tectonic structures along the southeastern margin of the Tibetan Plateau, playing a crucial role in regional seismicity and geomorphic evolution. This study systematically analyzes the tectonic activity of the Yiong⁃Zayu segment of the Jiali Fault Zone by integrating high⁃resolution remote sensing imagery, DEM data, field investigations, and focal mechanism solutions.The results indicate that the Jiali Fault Zone has exhibited weak tectonic activity since the Quaternary, with no significant evidence of right⁃lateral strike⁃slip motion. Instead, localized NW⁃ and nearly E⁃W⁃trending normal faulting has been observed along certain segments, and seismic activity is predominantly characterized by local normal⁃faulting earthquakes. GPS velocity analysis reveals that the fault exhibits low horizontal slip rates, with deformation primarily characterized by extension, suggesting that it does not function as a major boundary fault.By integrating previous studies, we further infer that the formation of local normal faults is primarily influenced by localized shear stress or post⁃glacial rebound. Moreover, the kinematic model of southeastern Tibet is more consistent with a clockwise rotational extrusion mechanism.

Graphical abstract

关键词

嘉黎断裂带 / 青藏高原 / 构造地貌 / 正断层 / 顺时针旋转-挤出模式 / 构造学.

Key words

Jiali Fault Zone / Tibetan Plateau / tectonic geomorphology / normal fault / clockwise rotational extrusion model / tectonics

0 引言

新生代以来，印度板块与欧亚板块之间的持续强烈碰撞过程造就了现今地表最为活跃的陆陆碰撞造山带-青藏高原（Tapponnier et al.， 1976；Molnar et al.， 1989； Taylor， 2009）. 强烈的碰撞挤压作用使得东喜马拉雅构造结地区形成了以主中央断裂、主边界断裂、冈底斯逆冲带等为主的一系列逆冲断裂；同时还发育了一系列大型的右旋走滑断层，如嘉黎右旋走滑断裂带（Armijo et al.， 1989； 李鸿儒等， 2021）. 该断裂带横贯高原内部，是青藏高原东南缘侧向扩展的南边界，其形成过程及运动学特征对系统深入地研究青藏高原演化以及区域重大工程建设地震危险性评价具有重要的研究意义（Molnar et al.， 1978； Armijo et al.， 1989； Taylor et al.， 2003； 李鸿儒等， 2021； 赵天祥等， 2024； 李长军等， 2025）.

受限于区域环境高寒复杂，交通不便，目前针对嘉黎断裂带中南段的研究仍存在较大争议，任金卫（2000）、宋键（2013）等研究认为嘉黎断裂两侧夷平面和河曲的位错并不明显，第四纪以后活动性不强；钟令和等（2014）基于野外调查认为嘉黎断裂带中段全新世以来不活动；2020年以来多位专家通过古地震研究、软沉积变形等分析认为嘉黎断裂带中段至少经历过两次地表破裂古地震事件，是一条全新世活动断裂（Wang et al.， 2020；李鸿儒等， 2021； 赵远方等， 2021； Liu et al.， 2024）. 此外，早期Armijo et al.（1989）认为，其滑动速率可达10~20 mm/a. 而近年来则多认为嘉黎断裂带活动速率约为1.3~5.8 mm/a（唐方头等， 2010；宋键等， 2013； 李鸿儒等， 2021； 钟宁等， 2021）.

基于此，本文通过震源机制解、野外调查、年代学测年等手段对嘉黎断裂带中南段易贡-察隅段进行了重新厘定，旨在寻找有力证据进一步证实嘉黎断裂带活动性，确定其几何学与运动学特征，从而为青藏高原东南缘动力学演化研究及区域重大工程安全性评价提供有力的理论基础.

1 区域地质背景

嘉黎断裂带位于拉萨地块，并夹持于雅鲁藏布江缝合带、班公错-怒江缝合带之间，是喀喇昆仑-嘉黎断裂带最东端的一条断层. 该断裂由三段雁列式断裂带组成，走向约290°，主要沿易贡藏布的河谷向北西西方向延伸. 分别为北西段NW向那曲克马尼亚-麦地藏布，东段NWW向易贡藏布-通麦段，东南段NW向通麦-波密-然乌-察隅，且南段活动性大于北段（向树元民等， 2007）. 其中南支断裂在通麦至古乡附近走向300°左右，沿帕隆藏布江的河谷展布. 由古乡往东南，断裂走向逐渐转为北西向嘉黎断裂带明显延伸到喜马拉雅山脉的东部构造结上（宋键， 2010；宋键等， 2013；王晓楠， 2018）. 根据⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄测年（许志琴等， 2011），研究发现嘉黎断裂带在113~136 Ma之间活动过，在52~46 Ma之间内部岩石经历高温变质作用，在24~11 Ma之间进入活跃期，是一条重要缝合带（和钟铧等， 2006）.

本文主要研究区域为嘉黎断裂带易贡至察隅段（图1），总体呈NWW向，沿线及其邻区地层主要有元古代、泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系和古近系，第四系主要是沿河谷、缓坡上分布的松散堆积物. 其中元古代地层主要由混合岩、片麻岩、长石石英砂岩以及大理岩组成，主要分布在嘉黎断裂两侧，如上察隅一带、古玉乡一带等. 泥盆系地层分布广泛，主要由灰岩、石英砂岩、白云质灰岩和大理岩等构成. 此外，区内石炭系地层发育较为齐全，且保存相对完整，主要分布在易贡乡、通麦镇、古乡、松宗镇和古玉乡等地. 古近系主要为粉砂岩，分布在易贡乡附近. 第四系冲洪积相沉积物及全新世湖相层主要分布在易贡藏布和帕隆藏布河谷及两岸阶地上，由粉细砂及粘土互层组成，具有平行层理特征.

2 易贡-察隅段的第四纪活动特征

2.1　遥感影像及地貌证据

受断裂活动影响，走滑断裂周边会遗留大量的断错地貌，如山脊、冲沟连续错动，扇体位错，断层陡坎等. 其中全新世扇体作为最新堆积体，易于保留断层活动痕迹. 走滑断层断错冲洪积扇时，往往能够在河道两侧的同一级扇面上形成断层陡坎地貌，且不同倾向、不同倾滑分量的走滑断层可以影响陡坎形成的高度及坡向（李传友等， 2007；苗树清等， 2021）. 因此，研究走滑断层活动性的重要手段之一就是寻找扇体或者阶地面的断错地貌，结合年代学计算断裂滑动速率. 但是由于高山和河流的阻隔，嘉黎断裂带沿线交通不便，难以通过传统野外地形测量、无人机航测等传统地质学手段对区域冲洪积扇求解高精度地形数据.

基于此，本文利用Envi及ArcGIS提取高清DEM影像进行区域地貌分析. 本文使用的数据为高分七号立体像对数据集，主要选取了波密、然乌、察隅3个区域河道两侧的同一级冲洪积扇遥感影像. 拍摄时间为2022—2024年间无云影像，影像重叠度大于60%. 基于Arcgis平台，通过相对定向、绝对定向、自动匹配、空三加密提取0.8 m分辨率的DEM（汪思妤等， 2018）. 在波密南侧（图2a），可见4个冲洪积扇（黑色实线标识）分布于河道两侧. 这些冲洪积扇呈扇状扩散，未见明显的撕裂、错动或变形，表明该区域近期可能未受到明显的断层活动影响. 若断裂带活动较为强烈，冲沟应表现出较为明显的走滑错动，但图2a未见明显冲沟、山脊等标志地貌连续同向位错. 同样分析然乌（图2b）、察隅（图2c）一带可见区域冲沟和冲洪积扇未见断层错动影响，无明显走滑断错特征，且地貌形态保持自然，说明嘉黎断裂带的近期活动可能较弱，未对地貌造成明显影响.

此外，本文还结合高清遥感影像进一步分析区域地貌活动特征，根据图3a，断裂沿易贡藏布甲中村向南西延伸，沿易贡藏布两侧发育一期洪积扇，主要发育两级阶地，I级阶地零星分布在河漫滩附近，高约1~2 m，II级阶地拔河高约5~10 m，阶地面平缓开阔，根据DEM及高清遥感影像综合分析，洪积扇上无明显陡坎断错地貌，未经历过全新世滑动. 在波密县北侧（图3b），沿帕隆藏布两侧发育一期冲洪积扇，与易贡段扇体类似，该区扇体面积较大，扇体南侧受人工改造严重，结合DEM及高清遥感影像综合分析，该段洪积扇面平缓，无明显断错标志. 察隅段冲洪积扇（图3c）保存最为完整，沿贡日嘎布曲两侧南北分布，推测是3个扇体中最老的一期扇体，发育有四级阶地，扇体处T2、T3、T4三级阶地扇面完整，无明显断错标志. 在野外调查时也偶见几个大型扇体，根据构造地貌学现场判断，断裂两侧扇面无明显断错地貌，扇体完整，且根据扇体上¹⁴C测年可得（图5），易贡段扇体年龄为10 183±58 cal a BP，察隅段扇体年龄分别为11 124±88 cal a BP及959±37 cal a BP，进一步证实区域10 000 a以来无明显走滑活动.

综上，研究认为嘉黎断裂带沿途主要以基岩区为主，第四纪发育较差，多个区域两侧多个冲积扇完整连续，未见地貌面断错，第四纪走滑活动性存疑. 部分区域前人遥感解译河流、冲沟等位错几十米，但是本文重新解译地貌，未发现沿线连续同向位错. 单一河流位错并不一定受控于断层，可能受到河流侵蚀堆积等影响，由此计算得到的滑动速率偏大且不合理. 区域植被发育，难以从遥感影像中准确解译陡坎等地貌，错判或者漏判导致估算的滑动速率偏大；同时本文在实地考察中也并未明显发现断错地貌，初步估测嘉黎断裂带活动性较弱，且现有计算得到的滑动速率偏大.

2.2　地表调查证据

盆地的形成主要受构造作用、侵蚀沉积作用等地质过程的影响. 不同类型的构造运动，如伸展、压缩和走滑作用，会孕育出形态各异的盆地. 例如，正断层控制下的地壳拉张往往形成断陷盆地，而走滑断层在局部拉张环境下则易发育拉分盆地. 两者在地貌特征、沉积结构及构造形态上各具显著差异，反映出不同的地质演化机制. 以走滑断层为例（图5），走滑断裂形成的大多数盆地为张扭性盆地，主要由4种主要机制形成. 一是，单一断层线的曲率分带导致弯曲，要么是抑制弯曲（局部压缩），要么是释放弯曲（局部伸展）（图5i）. 二是，断层终止处（图5ii），局部沉降区发育盆地. 三是，当两个相邻的走滑断层在重叠区域产生分离时（图5iii），在其间形成伸展区，发育拉分盆地. 这些盆地在平面形态上通常呈矩形或菱形，其宽度和长度范围一般为几千米至几十千米. 四是，在走滑断层系统中，当主断裂发生分岔时，两个分支断层之间可能形成局部伸展带，导致盆地发育（图5iv）. 该类型盆地的形态与拉分盆地类似，但其规模和沉积特征受控于断层分支的几何结构和活动性（Nichols， 2009）.

本文选取了嘉黎断裂带沿线4个区域的典型宽谷，分别是易贡湖一带（图5b）、波密县西侧（图5c）、然乌湖一带（图5d）、下察隅-上察隅一带（图5e）. 易贡湖一带拥有宽阔的河谷地貌，河道在多个位置呈现弯曲，并伴有全新世沉积区. 然而，拉分盆地或剪切伸展盆地通常表现为狭长的断陷带，而非如此宽阔、自然发育的河谷沉积环境. 不符合走滑地貌第三种和第四种形成模式. 波密县一带周边地形较陡峭，山前形成第四纪冲洪积盆地，但这一区域沉降带形态不规则，且无明显的剪切控制或挤压相关变形. 若符合走滑断层的拉分盆地机制，应当表现出更线性的断陷盆地，而非弯曲沉积区， 不符合图5a的4种机制. 然乌湖区域同样呈现出较宽阔的河道沉积，而非典型的走滑断层拉分盆地或断层分叉形成的盆地地貌. 断层控制的拉分盆地通常表现为规则的狭长形态，并由边界断层控制，但此处沉积区较为弯曲，形态自然，未见线性构造控制的边界， 不符合图5a的第一种和第四种机制. 下察隅-上察隅一带可见较直河道，沉积区沿河谷发育，显示出较典型的侵蚀沉积作用，而非构造沉降控制的断陷盆地. 走滑断层相关的拉分盆地通常表现为明显的断裂控制边界，但本图中未见明显的构造边界或位移特征， 不符合图5a的4种机制.

综上，典型的走滑构造盆地应具有狭长、线性沉降带，但嘉黎沿线宽谷显示的河道和沉积区较为弯曲宽阔，不受明显的断层边界控制. 沿线地貌更符合河流作用下的侵蚀和沉积，而非走滑构造作用控制. 基于以上认识，本文还前往沿线区域进行了野外调查进一步证实该区无明显走滑特征.

2.2.1　易贡-通麦段

嘉黎断裂易贡-通麦段主要沿易贡湖及帕隆藏布河流两侧分布，走向NW向，倾向北东向，倾角为30°~50°，全长约60 km. 在易贡藏布一带主要出露基岩，第四纪沉积地层地貌发育较差，因此很难寻找到第四纪活动的证据. 沿线发育多组节理，主要节理方向为北北东向，产状为330°∠80°，另有一组北北西向节理，为70°∠63°、64°∠57°等. 变质面理倾角为255°∠50°，见正断层带，产状为40°∠51°、36°∠54°（图6a）. 带内见70°∠79°的R剪切面，擦痕产状为40°∠70°（图6b）. 此外，在60°∠74°的R剪切滑动面上，可以看到55°∠65°的擦痕产状，初步推测该地区现今构造特征以发育北西向正断层为主兼具右旋分量. 易贡盆地东缘的江嘎至通加村一带基岩中韧性变形指示了逆断作用， 盆地北缘还出现了线性断层三角面，该三角面在穿过Q₃扇面上未显示出明显的错动迹象，这表明断层活动发生在早中更新世之前（图6c）.

在通麦巴哈村南部T1阶地出露湖沼相剖面，拔河约4.2 m，沉积层连续，未见错动现象. 其剖面南侧新发现一剖面，发育两组节理面，一组以高角度为主，一组为低角度节理面，局部见高角度节理切割低角度节理，推测低角度节理为早期节理，高角度节理面为晚期发育节理，且低角度节理限制了高角度节理发育. 顺剖面向南，在256°∠78°的滑动面上清晰可见发育有176°∠33°的擦痕及136°∠81°的滑动面上见55°∠17°的擦痕，两组共轭滑动面指示北北东向挤压应力场，推测与嘉黎断裂晚期右旋活动有关，早期共轭走滑指示其南北向挤压应力环境. 沿该剖面向北侧约200 m处，可见一分层明显且保存较好的湖相层剖面，剖面底部为土黄色泥岩，产状平缓为354°∠4°，夹杂有黑色黏土层，中部夹有砾岩，磨圆度近圆，上部为灰褐色含砾黏土层. 泥岩中节理发育，中间充填钙质脉体. 地层整体连续平缓，内部夹杂有灰色砾石层，磨圆较差，分选差，推测为泥石流型洪积物. 沿路向北直走，路边见花岗变质岩中发育逆断层剖面，产状43°∠35°，见宽20~40 m灰黄色断层泥砾层，指示区域早期处于右旋挤压环境.

综上，嘉黎断裂易贡-通麦段未见明显右旋走滑地貌证据，是一条早中-更新世断裂. 沿线擦痕及节理产状指示区域早期处于右旋挤压环境，现今构造特征以发育北西向正断层为主兼具右旋分量.

2.2.2　古乡-然乌段

从通麦南侧开始，嘉黎断裂带沿帕隆藏布及贡日嘎布曲呈两条分支断裂，其中古乡-然乌段由于交通不便，主要考察了帕隆藏布一段，该段全长约50 km，走向南东向，倾向北东向，倾角72°. 在古乡西侧，见古近系泥质粉砂岩和白垩系淡色白云母含硅质膜花岗岩之间断层接触，发育泥砾带，宽约30~50 cm，内部存在泥岩与花岗岩片理化现象. 断层面平直，擦痕发育， 且断层面产状为6°∠72°，擦痕产状为331°∠68°、336°∠65°、335°∠66°（图7a，7b）；断层产状为75°∠60°，擦痕产状为50°∠52°、55°∠51°，指示该断层性质为正断兼具左旋走滑分量.

值得注意的是，在古乡则当北西侧，发现厚约3 m的近水平湖相层剖面上发育有多个正断类型裂缝，断错砂层1~2 cm，推测该处非断层作用引起的断层位错，而是节理或者局部重力扰动引起的微小被动变形. 沿线沉积地层完整，无明显断错变形.

嘉黎断裂波密段主要沿波密县两侧展布，未见明显断层面. 在卡达村西南侧见花岗闪长质片麻岩体滑动面，产状为266°∠79°，其上见擦痕产状178°∠15°，沿线多见NNE向节理面，擦痕多切过早期走滑破裂面，指示早期应力场为北东向伸展方向.

沿波密县往南，在然乌镇康沙村东路上出露的一套N₂∠Q₁地层形成的台地（图8a），在这两个地层之间，存在着侵蚀不整合面. 岩层中发育了一系列正断层和走滑断层. 其中，走滑断层的产状为232°∠88°，表明其为左旋兼具逆冲的运动方式（图8b）. 正断层的产状有302°∠64°和164°∠42°，断距可达30 cm（图8c，8d）. 在正断层向上分解的过程中，出现了近直立脉体与产状260°∠44°的正断层，断距为20 cm，还有产状321°∠72°的小正断层，断距为3 cm. 此外，沿着节理线还可观察到滑动面，其产状为232°∠88°，呈现出泥质片理化的特征. 需要注意的是，N₂地层覆盖在灰岩地层之上，向东推进时，在寺庙一带可见基岩地层的露出. 然而，在盆地内，NE向的正断层并没有明显的地貌反映，也没有切过Q3以来的台地，因此未发现断层的活动迹象.

综上，嘉黎断裂带古乡-然乌段多见正断层，无明显走滑断层地貌特征，区域擦痕及节理产状进一步揭示其区域运动状态为早期左旋逆冲，后期转为正断兼具左旋走滑.

2.2.3　察隅段

前人根据卫星影像判读认为，嘉黎断裂带察隅段可分为两支断裂，贡日嘎布曲支沿贡日嘎布曲向南南东经过上察隅和下察隅，最终与近南北向的实皆断裂相连接. 帕隆藏布支经古玉乡、龙古村、桑久村至察瓦龙延伸至云南境内，断裂全长约300 km（Armijo et al.， 1989）. 区内降雨量大、河流作用强烈，易发滑坡泥石流等地质灾害. 因此在大部分地段很难见到河流阶地的保存，在桑曲两岸偶见拔河10 m以上的河流阶地，这些阶地连同叠置其上的冲洪积扇形态完整，未见断层错动迹象，河谷两岸多见基岩区节理面与擦痕（图9a，9b）. 在古玉乡一带，见花岗片麻岩体滑动面，产状分别为213°∠63°、223°∠64°、200°∠70°，上见擦痕产状分别为241°∠72°、240°∠70°、245°∠65°，指示区域NNW向挤压应力场. 在下察隅到上察隅一段，多见断层陡坎在山前展布，沿线地貌未见错动. 沿线多见SE及SW向节理面，产状为116°∠30°、58°∠72°等，指示区域NW向伸展应力场. 在距离下察隅镇50 km处见断层滑动面，滑动面产状为213°∠63°，上见擦痕产状304°∠86°等，结合阶步特征进一步指示区域受NNW向挤压应力场作用，断裂呈右旋正断的运动特征.

此外，在察隅县北侧20 km前往察瓦龙乡的路上，野外考察见一20 m左右断层破碎带（图9c），为紫红色砂砾岩，中间侵入黄色岩体，断层产状为210°∠51°，垂直断层位错约为2 m，发育有宽约10~30 cm厚塑状紫红色断层泥，断面上清晰可见擦痕，擦痕产状为5°∠45°（图15），指示断层正断兼右旋走滑分量. 断层附近钙膜¹⁴C测年结果为大于45 000 a，初步研究认为该断裂为第四纪弱活动正断层.

综上，嘉黎断裂带察隅段沿线冲洪积扇体无明显断错，桑曲两岸偶见湖相层堆积剖面，多为平行层理，未见构造扰动. 区域节理及擦痕指示区域受到NNW向挤压应力场作用，断层呈正断兼具右旋走滑分量.

2.3　地震活动证据

陈平光等（2023）应用CAP方法对2009—2021年间163个M≥3.5的地震事件进行震源机制解反演，并结合他人资料，收集了青藏高原东南缘1 000多个震源机制解，研究发现喜马拉雅东构造结区域地震活动频繁，地震深度主要分布于0~15 km且分布相对均匀，这与东构造结周边的地块内普遍存在上部高速、下部低速的地壳速度差异，利于中强震的形成有关. 南迦巴瓦构造结顶部逆冲断裂发育，走向以NWW向为主，周缘大量发育正断机制的地震可能是由于地壳快速隆升作用，导致的周缘滑塌而引发的（张进江等，2003），多位学者根据震源机制解分析同样认为嘉黎沿线地区断裂表现为走滑兼拉张正断变形.

本文综合区域地震活动和地震构造诸方面的研究结果，研究认为嘉黎断裂带沿线地震较多，但多集中于易贡断裂北端及东构造结一带，区域内影响较大的地震为1845—1862年林芝6\raisebox{1ex}{$\mathrm{3}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$\mathrm{4}$}\right.级地震、1947年朗日东南7.7级地震以及1950年察隅、墨脱8.6级地震、2017年米林6.9级地震、1654年洛隆7级地震等，其中已有研究表明2017年米林6.9级地震发震构造并非嘉黎断裂，而可能是嘉黎断裂西侧的西兴拉断裂（刘云华等， 2019）. 初步结合震源机制解分析嘉黎断裂带易贡-波密段可得（图10a），易贡北段多发正断型地震，仅有少部分逆断型地震及走滑型地震（图10b）. 从易贡到波密段，沿线有零星走滑型地震. 由此，本文认为嘉黎断裂带易贡-波密段第四纪以来无明显走滑活动. 其中易贡段多发正断型地震，推测是由于东构造结周缘受地壳快速隆升作用导致周缘滑塌，从而引发区域正断型地震.

由于嘉黎断裂带周边构造复杂，易受到喜马拉雅山前逆冲断裂带、西兴拉断裂带及怒江断裂带等的影响，导致嘉黎断裂带的滑动速率叠加了其他断裂带的速率，结果偏大；且部分区域GPS数值较少，难以较好地体现断裂活动趋势线，为了尽可能的减少干扰，精确计算单条断裂的滑动速率，因此GPS速率剖面分解主要选择了察隅段东支及波密段两侧25 km内进行研究. 沿垂直察隅段走向的方向（N50°E）拉取GPS剖面，依据断裂两侧伸展速率均值计算，结果显示断裂的水平伸展速率约为1.3 mm/a，显示出该断裂带的活动性较弱. 断裂右旋走滑速率约为0.2 mm/a，低于伸展速率，进一步表明当前该断裂带的主要变形特征以伸展为主，走滑分量较小（图11a、11b）；波密段平行断裂（N30°E）速率分量数据误差较大且分布较为离散，数据存在明显的波动，难以明确识别断裂走滑特征（图11c）. 垂直断裂速率分量可见明显的东向伸展特征，嘉黎断裂西侧均值约为5.3 mm/a，东侧均值约为7.9 mm/a，断裂东向伸展滑动速率约为2.6 mm/a（图11d）. 综上，GPS初步研究认为嘉黎断裂带易贡-波密段， 沿线存在显著的东向伸展特征，其中波密段东向伸展速率约为2.6 mm/a，察隅段为1.3 mm/a，进一步指示嘉黎断裂带易贡-察隅段现今主要运动特征为伸展为主，无明显走滑分量.

综上，本文认为嘉黎断裂带（易贡-察隅段）晚第四纪以来地貌上未见走滑活动证据，仅在滑动面上见走滑性质擦痕，其晚第四纪以来为弱活动断裂，不存在走滑活动，只存在局部段落北西及近东西向正断层活动特征.

3 讨论

3.1　第四纪变形方式及正断层形成机制

嘉黎断裂带是青藏高原东南缘的重要构造单元，根据野外考察可见其活动特征呈现出明显的分段性. 易贡-通麦段沿帕隆藏布河及其支流分布，以北西向正断层为主，同时具有右旋分量，断裂活动主要集中在早中更新世，此后活动迹象较弱. 古乡-然乌段以正断层为主，早期表现为左旋逆冲运动，晚期转为左旋正断，区域构造应力场以南北向挤压为主，断层未见切穿晚第四纪地层的活动痕迹. 察隅段断裂呈两支分布，受NNW向挤压应力场控制，主要为右旋正断，部分第四纪地层存在较弱的活动迹象，但未见显著的地貌变形，断裂活动总体较弱. 总体来看，嘉黎断裂的活动强度随时间和空间发生变化，其构造变形记录了区域挤压应力场由早期的左旋逆冲向晚期的正断兼具走滑分量的转变，反映了青藏高原构造演化的重要阶段性特征.

此外，嘉黎断裂带沿线由于高山河流的阻隔和植被覆盖，传统地质调查难以获取高精度地形数据. 通过高分七号遥感影像提取的DEM数据和野外实地调查显示，该区域冲洪积扇多保存完整，无明显断错地貌特征. 易贡、波密、然乌、察隅段的河流两侧冲洪积扇及阶地面地貌分析表明，洪积扇多分布平缓，未见扇体及阶地面上典型的陡坎断错现象，¹⁴C测年结果也支持1万年以来无显著走滑活动. 尽管局部遥感解译显示河流或冲沟存在几十米的位错，但进一步分析认为这些位错可能源于河流侵蚀或堆积过程，而非断层活动的直接影响. 扇体的完整性及植被覆盖等因素可能导致地貌解译的错判或漏判，导致滑动速率计算偏高. 结合实地调查，未发现显著的走滑断错地貌，表明嘉黎断裂带第四纪以来的右旋走滑活动性较弱，滑动速率可能被高估.

根据地震目录及地球物理学相关数据，如震源机制解、GPS等可见嘉黎断裂带沿线地震活动频繁，主要集中在易贡断裂北端及东构造结区域，地震深度主要分布于0~15 km，反映了区域内地壳速度差异及快速隆升过程对地震活动的影响. 震源机制解显示，该断裂带易贡-波密段以正断层活动为主，沿线仅零星走滑型和逆断型地震，表明断裂带晚第四纪以来无显著走滑活动. 易贡段的正断层活动可能与印度板块推挤及地壳增厚相关，东构造结周缘快速隆升则引发了正断型地震. 历史地震分析揭示，该区域曾发生多次大震，包括1950年察隅、墨脱8.6级地震和2017年米林6.9级地震等，但后者发震构造可能为西侧的西兴拉断裂或阿帕龙断裂，而非嘉黎断裂. GPS速率场表明现今断裂带水平活动性较弱，滑动速率仅为2~3 mm/a.

前人对于部分区域遥感解译河流、冲沟等位错几十米，但是野外及遥感上未发现沿线连续同向位错，单一河流位错并不一定受控于断层影响，可能受到河流侵蚀堆积等影响，由此认为其存在右旋走滑活动并不合理且存在误判. 对于王虎学者的剖面，不同的专家有不同的认识，而本文研究认为，根据剖面上的擦痕、断层产状及地层关系，说明该断层的运动学性质为正断兼具左旋分量.

结合区域地貌特征，本文研究认为嘉黎正断层的存在可能受冰后回弹或者局部剪切有关. 受东构造结重力塌陷伸展作用，垂直于主应力方向的断裂面上可能形成正断层，由此形成嘉黎局部正断层. 此外，冰川融化后的地壳会逐渐恢复到原本的形态，称为“浮升”或“恢复均衡”. 重力均衡是指地壳在经历冰川融化或其他大规模的质量变化后，逐渐适应新的重力条件，地壳上升或下降以恢复应力平衡. 这是一个缓慢的过程，可能需要数千到数万年的时间（Hampel et al.， 2006；Grosset et al.， 2023）. 受到冰后回弹作用的影响，在嘉黎断裂带沿线冰川覆盖的高山区域，抬升作用可能增强局部的拉张应力，从而促进正断层的形成. 如果地壳受到的压应力突然释放，地壳可能会发生裂解和错动，特别是已有的断层面可能会重新活动，形成正断层. 另一种可能是受到应力重分布的影响，在冰川消退后，地壳恢复到更轻的状态，原本被压抑的应力重新分布. 这种重新分布可能导致局部区域出现拉伸应力，从而激活或形成正断层. 或者是地壳的内部结构和原本的裂缝会受到更大的拉张力，这可能诱发已有断层的扩展，或在新的地区形成新的断层（Adams et al.， 1999；Stewart et al.， 2000； Hampel et al.， 2006；Steffen et al.， 2014； Grosset et al.， 2023）. 冰川融化后，也会影响区域的水文条件和沉积物分布. 例如，融水流入地下或沿断层流动，可能进一步诱发局部的地壳拉张，增加正断层的发生概率.

综上，嘉黎断裂带晚以来活动性较弱，主要表现为局部北西及近东西向正断层活动，不存在走滑活动特征，未来需结合更多高精度测量手段进一步验证断裂活动的真实性质和强度. 局部正断层的形成可能受到局部剪切或者冰后回弹的影响.

3.2　区域构造变形成因关系

综合国内外学者对于青藏高原东南缘构造变形特征与形成机制的主要观点，可以归纳为四种模型（图12），第一种是刚性块体挤出模式（图12a），它强调了大型走滑边界断裂带在调节块体运动中的主导作用，认为块体内部变形微弱或可以忽略，变形主要集中于刚性块体的边界断层上，如嘉黎断裂带、红河断裂带等主导了东亚新生代期间的地块运动（吴中海等， 2015）. 然而，作为边界断裂的嘉黎断裂带，其活动性必然较强烈. 根据野外地质结合地球物理资料等，本文认为嘉黎断裂带是一条弱活动断裂，GPS显示的现今短时间尺度滑动速率仅为2~3 mm/a，远低于典型边界断裂的速率，因此不足以承担块体边界断裂的作用. 第二、3种（图12b、12c）分别是断块扭曲模型及川滇地区顺时针旋转模式（Wang et al.， 1997），这些模式对藏东南运动学模式的认识由刚性挤出逐渐转为围绕东构造结旋转的块体挤出，同样无法解释嘉黎断裂带的弱活动性. 实际观测表明，该断裂带并未表现出强烈的走滑活动，不足以主导整个区域的构造变形. 第四种则是通道流模式（图12d），该模式认为大陆岩石圈是塑性的，大陆内部变形是连续的，下地壳物质向东南流动，导致藏东南区域地表表现为围绕东构造结顺时针旋转运动（Royden et al.， 1997）.

综合前人模型及前文讨论，本文认为嘉黎断裂带是一条弱活动断裂，且不存在第四纪走滑活动，主要表现为局部北西及近东西向正断层活动. 藏东南区域大震主要集中在东构造结及鲜水河一带，嘉黎断裂带沿线无明显大震，这进一步表明该断裂带难以承担块体边界断裂的作用，不符合刚性块体挤出模式. 藏东南运动模式更为符合深部通道流驱动下的围绕东构造结顺时针旋转-挤出模式（图13），在这一模式下，高原内部变形是连续的过程，嘉黎断裂带不需要作为深大走滑断裂系控制区域的物质变形. 挤出速率自西向东逐渐升高，后在四川盆地的阻挡作用下，逐渐转为向川滇地区的东南向运动. 高原内部受南北向伸展及近东西向挤压作用，发育东西向正断层，如大小毛垭坝正断层、八宿正断层等，同时也有北东向右旋走滑断层和北西向左旋走滑断层的走滑变形体系.

自西向东，藏东南区域走滑断裂滑动速率逐渐增强，内部嘉黎断裂带、边坝-洛隆断裂带、羊达-亚许断裂带、巴塘断裂带、理塘断裂带走滑速率均低于5 mm/a，而东侧鲜水河断裂带滑动速率高达10~20 mm/a，且大震活动多集中在鲜水河断裂带沿线，这种现象与内部断裂的滑动速率、地震活动性存在鲜明对比，指示鲜水河断裂带为藏东南应力集中区，是控制藏东南物质顺时针旋转的边界断裂带. 块体变形被鲜水河断裂带所吸收，块体内部则由分散正断层及共轭走滑断裂系所吸收.

综上，之前被认为是区域块体向东挤出南边界的嘉黎断裂带易贡-察隅段第四纪未显示出明显的右旋走滑运动，而是仅局部发育小规模的近东西向或北东向正断层. 因此，在第四纪期间，该断裂带已经不再是控制块体横向或侧向挤出的边界走滑断裂，藏东-川西的第四纪构造变形模式已并非通常认为的刚性块体横向或侧向挤出运动，而更符合深部通道流驱动下的围绕东构造结顺时针旋转-挤出运动模式。在此构造模式下，弧形的鲜水河-小江左旋走滑断裂带起着控制青藏高原东南缘物质发生旋转-挤出变形的主要作用（吴中海等，2015），而嘉黎断裂带因处于物质旋转-挤出的轴部区域，从而被限制了继续发生走滑运动。

4 结论

（1）综合野外考察、构造地貌分析及震源机制解等结果，发现嘉黎断裂易贡-察隅段第四纪期间未显示出明显的右旋走滑运动，而主要表现为局部北西及近东西向的小规模正断层活动.初步判断局部正断层的出现可能与东构造结强挤压背景下引起的局部张裂作用，或者冰川融化引发地壳回弹作用诱发上地壳局部出现拉张相关.

（2）GPS观测数据显示，嘉黎断裂带易贡-察隅段并未表现出明显的右旋走滑运动，而是表现出较明显的跨断裂带伸展变形（伸展速率约为2~3 mm/a），指示该区的现今构造变形应以伸展为主，而非走滑运动为主，这显然进一步支持支持了地表和构造地貌分析结果.

（3）综合分析认为，嘉黎断裂带易贡-察隅段已难以起到块体边界走滑断裂的作用.因而进一步支持藏东-川西高原的第四纪构造变形模式更为符合深部通道流驱动下的围绕东构造结顺时针旋转-挤出模式，而并非所谓的刚性块体横向或侧向挤出模式.

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基金资助

中国地质调查局项目(DD20230600601)

科技基础资源调查专项课题(2021YFB2301401)

国家自然科学基金项目(42472287)