鲜水河断裂带康定段雅拉河断裂深部应力应变状态及其孕震环境

作者：孙丽静; 赵中宝; 潘家伟; 梁凤华; 张磊; 张进江^*

来源：岩石学报, 2021, 37(10): 3225-3245.

• 鲜水河断裂带
• 应变弱化机制
• 地壳强度剖面
• 破裂摩尔圆
• 脆韧性转换带

鲜水河断裂带位于青藏高原东缘,是中国大陆内部地震活动性最强的大型左行走滑断裂之一,揭示其深部应力状态与应变是认识孕震环境和评估断裂带地震危险性的重要依据。本文选择鲜水河断裂带未来强震危险性较高的康定段作为研究对象,聚焦雅拉河断裂带内的糜棱岩,通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)的显微构造分析、粒度统计、石英组构和Ti含量测试,确定石英递进变形过程中差应力的变化和不同阶段的变形温度,构建鲜水河断裂带康定段的地壳强度剖面。观测结果显示,糜棱岩在抬升过程中石英发生颗粒边界迁移(GBM)、亚颗粒旋转(SGR)和膨凸重结晶(BLG)三种类型的变形机制。构建的地壳强度剖面显示,雅拉河断裂带应变速率约为6.08 ×10-13～1.62 ×10-11s-1,脆韧性转化带发生在～12.5±2.5km深度,该处岩石极限强度～145.5MPa。实际岩石强度(μ=0.383)小于理论破裂摩尔圆(μ=0.85)的岩石强度发育应变弱化。当韧性变形阶段由位错蠕变形成的应变局部化以及细粒化等机制降低岩石的强度至临界条件时,会导致破裂频次的增强,应力释放发生地震。同时,位错蠕变引起的应变弱化导致岩石强度降低,使高应力无法积累。

• 单位
  南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）; 中国地质科学院地质研究所; 北京大学