西藏错那-拿日雍错地堑的第四纪正断层作用及其形成机制探讨

青藏高原内部的近东西向伸展变形在藏南地区形成了一系列近南北向裂谷带,对其中最东端的错那-沃卡裂谷带南段错那-拿日雍错地堑调查结果表明,它是第四纪活动明显的半地堑式断陷盆地。控制该盆地发育的主边界断裂带是近南北走向、倾向东侧和长80～110km左右的盆地西缘正断层,是区域内N90°～92°E方向伸展变形的产物。断裂活动速率的多种估算结果表明,该断裂带百万年时间尺度的平均垂直活动速率介于0.2～0.9mm/a之间;MIS 8和MIS 6以来的断裂平均活动速率的合理估计值是0.6±0.2mm/a;但末次冰期盛冰阶以来的断裂平均活动速率明显增加,介于1.0～2.1mm/a之间,合理的估计值为1.3±0.3mm/a,末次冰盛期以来断裂垂直活动速率的增加极可能是该断裂带进入地震丛集期的反映。该地堑近于严格的南北走向及其与当雄-羊八井地堑相似的活动强度,指示了下地壳物质侧向流动所产生的纵向拉张作用最有利于该区近南北向裂谷带的形成。     

青藏铁路唐古拉山-拉萨段全新世控震断裂研究

地表调查表明,沿青藏铁路唐古拉山-拉萨段存在5条重要的全新世控震断裂带,从北到南分别是温泉盆地西缘断裂带、安多盆地北缘断裂带、崩错断裂带、谷露西缘断裂带和当雄-羊八井断裂带.构造-地貌和年代学分析结果表明,北部的温泉盆地西缘断裂和安多盆地北缘断裂带的活动强度相对比较小,平均垂直活动速率约为0.2～0.5mm/a.南侧的谷露西缘断裂带和当雄-羊八井断裂带的全新世垂直活动速率为约(15±0.5)mm/a.而中部的崩错走滑断裂带的活动强度最大,晚第四纪期间的走滑速率可达(11±4.5)mm/a.全新世断裂活动和古地震研究表明,其中温泉盆地西缘断裂带、安多盆地北缘断裂带、崩错断裂带的西北分支、当雄-羊八井断裂带的当雄段等区域未来发生强震的概率相对更大.     

西藏桑日县沃卡地堑的第四纪正断层活动及其机制探讨

遥感解译和地表调查结果发现,西藏桑日县的沃卡盆地构成了藏南近南北向裂谷带中最东端的错那-沃卡裂谷的北段,它是在该区近东西向的逆冲构造带停止活动之后,上地壳沿N108±1°E方向发生区域性的伸展变形所形成的第四纪活动明显的地堑式断陷盆地。晚第四纪期间,控制该盆地发育的主边界断裂带为整体呈北北东走向、倾向西侧、长50～60km的盆地东缘正断层。该断裂带也是1915年桑日M7.0级地震的控震断裂。断裂活动速率的估算结果表明,该断裂带MIS6以来的垂直活动速率介于0.4～0.9mm/a之间,末次冰期盛冰期以来断裂平均活动速率最合理的估计值为1.2±0.3mm/a。Q3晚期以来活动速率的明显增加可能标志着该断裂带全新世进入了地震丛集期。     

元谋断裂晚第四纪活动特征及其构造应力分析

利用冲沟、山脊等断错构造地貌的卫星遥感图像解析,结合野外构造地貌观测以及断层露头剖面的研究,详细分析了元谋断裂一平浪-江边段的晚第四纪活动特征。研究结果表明,元谋断裂一平浪-江边段在晚更新世末期-全新世以左旋走滑活动为主,兼有一定正断层分量,其晚第四纪走滑速率大致为 0.45～2.60mm/a,其中一平浪-大龙潭一带,水平滑动速率约2.00mm/a,垂直滑动速率为0.07mm/a;   木莲旧-秧田井一带,水平滑动速率接近0.53mm/a,垂直滑动速率为0.06mm/a;   乐胜古-江边一带,水平滑动速率接近1.42mm/a,垂直滑动速率为0.04mm/a。同时表明,断裂表现出至少两期明显活动的分段性特征：  较早期活动时间大致为 50.87±4.32～53.23±5.89kaB.P.,为一平浪-秧田井段的最新活动时间,且一平浪-江边整段均活动;   在秧田井-江边段,断裂最新活动时间应晚于17.92±1.52kaB.P.。2008年8月30日的攀枝花61级地震的震源机制解也显示出与元谋断裂晚第四纪左旋走滑的活动特征一致。     

西藏错那-沃卡裂谷带中段邛多江地堑晚新生代正断层作用

遥感解译和地表调查结果显示, 位于西藏曲松县境内的邛多江盆地构成了藏南近南北向裂谷带最东端的错那-沃卡裂谷的中段。它是在该区近东西向逆冲构造带停止活动之后, 上地壳沿N108～115°E方向发生引张作用所形成的第四纪半地堑式断陷盆地。控制晚第四纪盆地发育的主边界正断裂带位于盆地西缘, 总体呈NNE走向, 向东倾, 长40 km左右。断裂活动位移测量和年代学测试结果表明, 该边界正断层带在5Ma左右就已开始活动, 总累计垂直位移量至少为2.6～2.8 km, 最小长期平均垂直活动速率约0.5mm/a。末次冰期盛冰期以来, 该断裂平均活动速率的最合理的估计值为1.2 ±0.6 mm/a。      

西藏当雄-羊八井盆地的第四纪地质与断裂活动研究

在当雄-羊八井盆地进行的详细地质填图工作表明,该盆地中堆积了上新世或早更新世以来多套不同成因的沉积物。其中最显著的是形成于约700~500kaB.P.、250~125kaB.P.和75~12kaB.P.等三个阶段的冰川和冰水沉积物,它们指示念青唐古拉山地区在中更新世以来曾有过三次冰期。对念青唐古拉山东南麓断裂带的研究表明,该断裂带包含了三条次级断层带,它们具有不断向盆地内部迁移和多期活动的特点,其中中更新世以来的几次重要活动分别发生在700~500kaB.P.、350~220 kaB.P.、140kaB.P.和70~50kaB.P.。断裂带错动中更新世以来地层所形成的断层崖高度随着地层时代的变新发生系统地减小,指示该断裂的垂直活动速率介于0.4mm/a~2mm/a之间,其中第四纪期间的长期的平均垂直活动速率为1.1±0.3mm/a,而全新世期间的垂直活动速率为1.4±0.6mm/a.      

西秦岭北缘断裂带黄香沟段晚第四纪 活动表现与滑动速率*

文章对西秦岭北缘断裂带黄香沟段的沉积建造、构造地貌等开展了野外调查与研究。冲沟位错、断裂剖面、山脊位错、线性槽地、洪积扇变形与断塞塘等详细的构造地貌分析,显示断裂带在黄香沟段晚第四纪具有较强的活动性,以左旋走滑兼有倾滑分量为特征。根据其中两条晚更新世末期以来的冲沟左旋水平位错平均值30.5±3.0m,及其¹⁴ C限定的冲沟发生位错的年龄为13480±240aB.P.,获得断裂晚第四纪的水平滑动速率为2.3±0.2mm/a。 同时,由断裂位错洪积扇形成的1.05±0.30m垂直位移量,与该期洪积扇形成的¹⁴ C年龄3690±100aB.P. ,估算了断裂晚第四纪的垂直滑动速率为0.28±0.08mm/a。     

阿尔金断裂系西段——康西瓦断裂的 晚第四纪构造地貌特征研究*

阿尔金断裂带是青藏高原北部的一条大型左旋走滑断裂带,近EW向延伸2000多公里, 它构成了青藏高原与塔里木盆地之间的重要地质边界。康西瓦断裂位于阿尔金断裂带西段, 呈WNW-ESE向延伸约 700km。文章在高分辨率卫星遥感图像(印度遥感卫星5.8m分辨率)和数字高程地形模型(DEM)数据分析的基础上,并结合野外构造地貌考察观测,对康西瓦断裂的第四纪构造活动及其地貌特征进行了初步研究。沿断裂带发育的系统错断水系、错断冲积扇、挤压脊、走滑拉分盆地等典型构造地貌特征表明,该断裂晚第四纪经历了强烈的左旋走滑活动。同时,研究还揭示沿康西瓦断裂发育了一条长约80km的地表地震破裂带,最大同震左旋水平错位为4m,估算产生该地表破裂带的地震是一矩震级为M_w7.3的大地震。 另外,文章根据不同年代地表地貌特征的左旋错位距离,估算出康西瓦断裂晚第四纪以来的长期走滑速率为8~12mm/a,远低于早期估算的20~30mm/a,但是与阿尔金断裂带中、东段的地质估算结果9±2mm/a及GPS测量结果9±4mm/a接近。     

四川华蓥山断裂带晚第四纪逆走滑特征及地震意义

华蓥山断裂带是四川盆地东界断裂带。前人认为该断裂带的最新活动时代为中更新世中期至晚更新世早期。作者近期野外调查发现了华蓥山断裂带晚第四纪走滑活动证据,位于华蓥山断裂带中段高县罗场镇兴场垇口村,称为兴场垇口断裂,该断裂长15km,走向NE30°,横切该区山体、造成多条水系扭曲,形成地表壮观的逆坡向右旋断错地貌。该断裂断错距今(14.86±1.26)ka地层,断裂的晚更新世晚期垂直活动速率为0.15mm/a,右旋走滑活动速率0.31mm/a,为晚更新世晚期右旋逆走滑活动断裂。     

青藏铁路风火山段晚第四纪断裂活动分析

地表地质调查发现,第四纪期间在风火山逆冲-褶皱构造带以发生近东西向的伸展变形为特征。在该构造带中形成切割早期近东西向挤压变形构造带、指示近东西向伸展变形、整体沿北60°东向展布的二道沟断陷盆地。断裂活动的地质、地貌证据表明,控制该盆地晚第四纪断陷的主边界断裂位于其北缘,是一条断续延伸达24 km左右、可能兼具左旋走滑性质的正断层。根据该区晚第四纪沉积物的分布和时代,并对断裂所错动的晚第四纪地质-地貌体进行初步的年代学分析,可以初步断定该断裂的晚第四纪垂直活动速率应该介于0.2~0.4 mm/a之间。     

西藏安多最新史前大地震的地质证据及其年龄

在西藏安多地区进行活动断裂研究过程中,进行地表调查和探槽开挖,证实错那－安多地堑北缘主边界断裂上的最新地表断层陡坎实际是该区史前大地震的地表遗迹。根据地表观察和实地测量结果可知,该区最新古地震断坎的延伸范围可达 26～36km,平均垂直位移量达 1.0～1.4m。相关地层－地貌体的年代学测试结果和古地震破裂参数表明,最新的古地震发生在距今约 10.0～8.1ka期间,估计当时的古地震震级介于 6.9～7.3级之间,当时的极震区烈度可能≥Ⅸ度。此古地震破裂的发现表明,青藏高原中部正断层型大地震之后的沉寂时间可以长达近万年,明显长于藏南裂谷带上的正断层型古地震活动间隔。由于安多地区最新大地震之后的离逝时间已足以积累类似强度的大地震,因此,该区未来的大地震危险性较高。     

新疆阿尔泰山南部富蕴右旋走滑断裂带晚第四纪错断水系的遥感分析研究

富蕴断裂带位于阿尔泰山南侧,横切阿尔泰山褶皱带南缘及额尔齐斯深断裂,是一条呈北北西向展布的右旋走滑断裂带。沿断裂带发育一系列错断水系、错断冲积扇、挤压脊、走滑拉分盆地等反映右旋走滑活动的典型构造地貌标志。本研究在高分辨率遥感图像和数字高程模型分析的基础上,结合野外实地构造地貌测量,对沿富蕴断裂带发育的系统错断水系特征进行了详细分析研究。研究结果表明,沿富蕴断裂带发育不同级别的错断水系,大致可划分为6级:1931年地震形成的冲沟;90m左右断距的错断水系;150m左右断距的错断水系;500m左右断距的错断水系;1500m左右断距的错断水系;2000m以上断距的错断水系。同时,结合研究区及邻区的第四纪冰川资料讨论了不同级别水系可能形成时间:恰尔沟三级支流可能形成时间为末次冰期Ⅲ阶段末期,约20ka;恰尔沟二级支流可能形成时间为末次冰期Ⅰ阶段末期,约120ka;恰尔沟一级支流可能形成于该地区冰川广泛消融的倒数第2次冰期的Ⅱ阶段末期,约为250ka;恰尔沟、水磨沟、白杨沟、乌铁布拉克河、卡布尔特河等可能形成于倒数第3次冰期Ⅱ阶段末期,约为360ka。最后,我们估算出富蕴断裂带晚第四纪以来的平均右旋走滑速率为1.46～4.99mm/a。     

中国第四纪冰期数值年表初步划分

20世纪70年代以前,我国第四纪冰川冰期主要是根据第四纪冰川遗迹的侵蚀-沉积地貌特征和沉积物的物理化学风化程度的差异划分的相对年代;80～90年代开始有放射性碳和地衣法的测年;90年代以后,采用热释光和电子自旋共振技术测年,获得了我国第四纪冰川的一些数值年代,划分了5次冰期,其时代初步定为:小冰期Ⅲ(1871±20A.D.),小冰期Ⅱ(1777±20A.D.),小冰期Ⅰ(1528±20A.D.);新冰期Ⅲ(1550±70aB.P.,1580±60aB.P.),新冰期Ⅱ(2.8～2.5kaB.P.),新冰期Ⅰ(3.1kaB.P.);末次冰期Ⅳ(YD)(11.5～10.4kaB.P.),末次冰期Ⅲ(24～16kaB.P.),末次冰期Ⅱ(56～40kaB.P.),末次冰期Ⅰ(73～72kaB.P.);倒数第二冰期(相当于MIS6～10),Ⅲ阶段(154～136kaB.P.),Ⅱ阶段(277～266kaB.P.),Ⅰ阶段(333～316kaB.P.);倒数第三冰期(相当于MIS12～16),Ⅱ阶段(520～460kaB.P.),Ⅰ阶段(710～593kaB.P.)。未来的研究趋势是采用宇宙成因核素暴露年代方法和光释光技术在更大的空间尺度上对冰川地貌精细定年,分析第四纪冰川发育的空间差异和异时性机制。     

呼包盆地第四纪地层与环境演化*

通过对呼包盆地钻孔岩芯进行系统的岩石学、年代学和孢粉带的分析,综合盆地已有的研究成果,并与邻区对比,划分了盆地第四纪地层单位,同时探讨了河套古湖泊在第四纪的演化特征。结果为:1)剖面存在两个假整合接触面(Q₁/Q₂和Q₂/Q₃),可划分为4个沉积旋回,7个孢粉带。2)剖面第四纪地层从下至上依次可划分下更新统(1070±150~844±126kaB.P.)、中更新统沟子板组(520±78~271±40kaB.P.)、上更新统萨拉乌苏组和城川组(108.7±7.8~14.80±1.03kaB.P.),以及全新统。3)河套盆地在第四纪存在4个古湖泊发育时期,即早更新世(80.0~107.0万年或更早),湖盆处于强氧化环境;中更新世早期(43.0~45.1万年),湖盆氧化强度降低;中更新世晚期(19.2~38.5万年),湖盆处于强烈的还原环境;晚更新世(2.4~11.3万年),湖盆处于还原环境。其间隔期为湖泊消亡或大规模萎缩时期,意味着盆地停止下降甚至处于上升隆起的剥蚀状态。     

阿尔金断裂带康西瓦段晚第四纪以来的左旋滑移速率及其大地震复发周期的探讨

在高分辨率Ikonos卫星影像（1m分辨率）分析基础上,结合野外考察和定量测量,详细研究了阿尔金断裂带西段康西瓦段三十里营房地区晚第四纪以来的变形特征,在三十里营房东侧塔尔萨依吉勒尕河下游地区,断裂切割了一系列发育完好的冲积扇和阶地。6级不同阶地陡坎和邻近冲积扇面上冲沟的左旋位错量分别为251±4m,250±5m,198±4m,22±2m,12±1m和约6m。T2表面的放弃年龄约10.9±0.2ka（10Be）所限定的位错量22²00m,得到左旋滑移速率为2¹8mm/a;而T4阶地的最大累积位错可能达500m,暗示的左旋滑移速率约4⁵mm/a。最近一次大地震造成的最新地貌左旋水平位错量约6m,该地震同震地表破裂带沿喀拉喀什河谷延伸长达100km,估算为Mw7.4地震,约12m的位错量可能是公元975¹020年（AMS14C）以来最近两次大地震的累积同震地表位错,约6m的特征滑移量暗示该地段发生类似约Mw7.4地震的复发周期约370⁵00 a。这些结果表明,在青藏高原北缘,阿尔金断裂带西段为大型的左旋走滑断裂,它吸收了印度/欧亚大陆碰撞产生的较大部分应变,并使高原西部物质向东运移。     

渭河下游咸阳-草滩段河谷沉积对构造活动的响应

渭河下游咸阳-草滩段河道位于西安凹陷向临潼隆起的过渡区,发育河漫滩和T₁～T₃阶地,渭河断裂隐伏于河道北岸。文章对渭河北岸河谷地貌和地层剖面进行了观测和年代学样品的测试,并对跨渭河断裂的系列钻探中的2个深150m的钻孔岩芯进行了年代学样品测试和地层对比。河谷区地层年代测定表明,渭河北岸在距今约10万年前为风成黄土堆积环境,大致在2.5万年以来开始了最新一期的河道沉积。钻孔岩芯揭露的多个黄土-河流冲积的沉积旋回显示第四纪时期渭河河道经历了多次的南北向摆动。受临潼隆起的影响,咸阳-草滩段晚第四纪河谷沉积自西向东厚度明显减薄。通过对渭河断裂两侧钻孔柱状图的对比,认为渭河断裂0.04～0.05m/ka垂向差异运动速率低于河流0.15～0.24m/ka沉积速率,是渭河断裂隐伏于河谷中的原因。     

逆断层型地震地表破裂带滑动矢量计算方法探讨－－以汶川地震为例

大震地表破裂带滑动矢量及其分布特征,是震后调查需要获得的最重要的资料之一。由于逆断层型地震地表破裂带运动性质(正向逆冲或斜向逆冲)、破裂带走向的变化以及断错标志线、断层运动方向与断层走向间夹角的变化等等,均会导致视位移的产生,使得野外位移测量数据复杂化。滑动矢量作为一个三维空间的量,代表了各破裂点或破裂面在地表或近地表的运动轨迹,较之其各分量,能够更准确更直观地反应出破裂带的性质和运动学特征。文章讨论了滑动矢量的计算方法,重点讨论了利用两条不平行断错标志线计算滑动矢量的方法。利用这些方法,我们对汶川地震映秀－北川地表破裂带北段北川县城附近若干点的滑动矢量进行了计算,对地表破裂带的性质和运动学特征进行了讨论。