[科普中國]-水系錯動

水系錯動（dislocated watersystem）是流經(jīng)活斷層的河流，由于斷層兩盤的平移運動，使河流發(fā)生扭曲或斷錯，也稱河谷錯位或水系斷錯。

根據(jù)被錯位河流的階地沉積物年齡和水系錯動的距離，可以揭示該斷層活動的時間和平移運動的幅度和速度。阿爾金斷裂帶和紅河斷層帶河流錯動現(xiàn)象十分顯著。

簡介所謂水系錯動指的是由于斷層活動，主要是走滑錯動造成穿過斷層的河谷被錯動易位，發(fā)生急劇轉(zhuǎn)折以至水系重新配置的現(xiàn)象。它是判定活動斷層的一個重要標志。是研究地殼水平運動，斷層走滑活動狀況的重要對象。利用水系錯動所反映出的斷層錯動情況結(jié)合古地震的研究可作為判斷斷層位移速率、大震重復率的一個方法。

在我國，對水系錯動現(xiàn)象的注意由來已久，不少有關(guān)歷史大地震的資料中記載有河流錯移的情況，近年來在一些活動斷裂帶和大地震區(qū)進行地震地質(zhì)的研究過程中，對這類現(xiàn)象累有報道。，但除少數(shù)幾個地點外，大多尚缺乏深入和系統(tǒng)地工作。

在我國，沿許多大的活動斷裂帶?？煽吹胶庸缺慌で鸂恳湾e動的現(xiàn)象。它反映了內(nèi)陸一些為斷層所圍繞的地塊在最近地質(zhì)時期內(nèi)相互扭動的具體情況。如在塔里木地塊四周，特別是沿其東南側(cè)的阿爾金斷裂帶有一系列河流被左旋扭動和錯斷的現(xiàn)象。有的河道錯距達數(shù)十以至上百千米。在青藏高原內(nèi)部沿一系列大型近東西向和北西西向活動走滑斷層，水系的扭錯現(xiàn)象在多處表現(xiàn)清楚。在川滇一帶，向南東方向移動的菱形地塊四周，水系錯動沿鮮水河、安寧河、則木河、小江等斷裂帶都有所發(fā)現(xiàn)。在四川地塊西側(cè)的龍門山也有一系列北西向河流被北東向斷層右旋扭動的現(xiàn)象。在東北沿大興安嶺東麓的斷裂帶上、華北的太行山東麓以及汾渭河谷一帶都可找到水系錯動發(fā)育的地段。

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形成與發(fā)展R．Wallace曾提出過沿圣安德烈斯斷層水系錯動形成的條件、簡單模式以及模式的多樣性變化問題。根據(jù)我國多處水系錯動的情況，可將水系錯動的形成與發(fā)展，大體分為三個階段：

斷層的強裂活動，特別是伴隨強烈地震時地表斷層的出現(xiàn)，穿過這些斷層的沖溝、河谷開始形成明顯的扭曲或斷錯現(xiàn)象，這是水系錯動的形成與發(fā)展的最原始的過程。

當一次大地震發(fā)生時，可造成數(shù)米以至十數(shù)米的水平錯動。在地震斷層附近出現(xiàn)了一系列地面變形、河谷扭曲、沖溝錯斷，形成斷頭溝、斷尾溝，在斷層面附近則構(gòu)成斷塞塘、谷間的山脊被錯斷形成斷錯脊、眉脊（eyebrow ridge）、斷層陡坎（fault scarplet）、斷層溝槽（fault trench）、斷陷坑（fault sag）等。它們是沿活動斷裂帶上廣泛發(fā)育的檑脊（shutter ridge）、斷陷塘（fault sag pond）、以及斷層崖、斷層三角面、斷層懸谷等一系列特有地貌的雛形形態(tài)。這些地貌形態(tài)和與之共生的堆積物是研究水系錯動和斷層活動在當前或初期活動階段具體活動狀況的重要對象。

隨著時間的推移，斷層繼續(xù)活動，河谷錯斷的距離不斷加大，同時河流的長度也在不斷增長，穿越斷層的河流由于年代新老不同，經(jīng)受斷層錯動的時間長短不同，不同河谷錯距的大小就與河谷發(fā)育年代的長短明顯地表現(xiàn)為函數(shù)關(guān)系。

在新疆北部阿爾泰山區(qū)的可可托海---二臺斷裂帶上受斷層最新活動扭錯的沖溝河谷比比皆是。長數(shù)十米以至上百米的沖溝由于其形成以來僅僅遭受過1931年富蘊8級地震的斷錯，其錯移量只有數(shù)米至十來米（該地震斷層的最大水平錯距為14 m），但更長的更古老的河谷則有數(shù)十米、數(shù)百米、數(shù)行米以至更大的錯距。如鄂爾齊斯河等本區(qū)最大河流的一級支流在穿過二臺斷層時最示有3 km以上的錯距。白楊溝、水磨溝等本區(qū)的二級河流多顯示有1～2 km的錯距。這類河流11穿過斷層面處至源頭的長度可達數(shù)千米至十數(shù)千米。沿斷裂帶還可看到具有約700、500、200、100、50、30m等不同水平錯距的河流或沖溝。與錯距大小相對應，河流的長度也各有不同。大小河流被明顯地牽曳錯斷，河道在穿過斷層處被牽曳成直角轉(zhuǎn)折，已出現(xiàn)一些被廢棄的干溝、干谷或小規(guī)模的襲奪改道現(xiàn)象，但河系還未形成大規(guī)模的重新改組。這些是水系錯動發(fā)育中期的一般現(xiàn)象。

水系的形成與發(fā)展是受構(gòu)造、巖性結(jié)構(gòu)、氣候條件等多方面因素控制的。但是在活動斷層的附近，由于斷層的強裂活動，河流的發(fā)展主要受到構(gòu)造活動的控制。斷層的水平錯動對水系的改造更是迅速而明顯。由于沿斷層的水平錯斷，河流的平衡狀態(tài)遭到破壞，被錯斷的河流有的需要找尋新的下游出口，有的因上游被切斷而逐漸于涸，新老河流的襲奪不斷發(fā)生。沿活斷層水系重新配置并構(gòu)成更大規(guī)模的斷頭谷、無上游的干谷、上下游不相稱河谷的連接以及扭曲水系、爪狀水系、梳狀水系等一系列特殊地貌形態(tài)。這些都是斷錯水系又進一步發(fā)展的結(jié)果。這一情況沿云南紅河斷裂表現(xiàn)的非常清楚。

近年來中、美地震地質(zhì)學者在這一帶的考察揭露了一些地段水系重新配置的詳細狀況，初步肯定了沿紅河活動斷層在第四紀晚期以來河流被錯斷四五千米以上的現(xiàn)象（C．Allen，K．Sieh，朱成男等）。大大小小被錯斷的河流重新配置的結(jié)果，沿紅河斷裂谷地內(nèi)形成了一系列的梳狀水系、爪狀水系、鉤狀水系等。沿阿爾金、祁連山、太行山前等許多大的活動斷裂帶都有爪狀水系等這類地貌形態(tài)的發(fā)育，深入分析它們的形成過程將大大有助于對這些斷裂帶更長時期水平活動歷史的認識。

沿活動斷層不斷地有新水系的形成，老水系的衰亡與改造。新老斷錯水系的發(fā)展是一個很復雜的過程。上述發(fā)展階段只是一種大致的劃分。劃分水系錯動不同發(fā)展階段在于使之更便于對斷層活動歷史長短和過程的深入了解。1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

屈明 - 副研究員 - 西南大學