祁连山活动断裂带中东段冷龙岭断裂滑动速率的精确厘定

冷龙岭活动断裂是青藏高原东北缘祁连山断裂带的重要组成部分, 位于祁连山断裂带中东段。 根据野外考察结果认为, 该断裂全新世以来活动强烈, 主要表现为左旋走滑运动, 并伴有正倾滑性质, 断错地貌特征明显。 通过高分辨率SPOT卫星数字影像和大比例尺航空照片处理确定断层的位置, 利用断错地貌测图、 热释光(TL)和碳十四(¹⁴C)测年方法, 厘定了冷龙岭断裂的晚第四纪滑动速率, 冷龙岭断裂晚更新世以来的平均水平滑动速率为(4.3±0.7)mm/a, 全新世晚期以来的平均水平滑动速率为(3.9±0.36)mm/a。     

丽江-小金河断裂全新世滑动速率研究

丽江-小金河断裂与锦屏山断裂共同控制着青藏高原东南边界,研究该断裂的滑动速率有助于理解青藏高原东南缘区域变形模式。本文通过高分辨率遥感影像解译与野外地质调查,发现该断裂错断了一系列河流阶地与洪积扇,且以左旋走滑为主兼具倾滑分量。通过无人机断错地貌测量与碳同位素断代,获得红星-尖山营断裂段全新世左旋走滑速率为（3.32±0.22）mm/a,垂直滑动速率为（0.35±0.02）mm/a;汝南-南溪断裂段北支全新世左旋走滑速率为（2.37±0.20）mm/a。     

日月山断裂德州段晚更新世以来的活动速率研究

日月山断裂位于柴达木-祁连活动块体内部,受到东昆仑断裂和祁连-海原断裂等主边界断裂控制,形成了块体内部夹持于主边界断裂之间的次级构造。该断裂的构造位置特殊,确定其晚更新世以来的活动速率可提供青藏高原东北缘向外扩展的最新活动信息。文中通过建立地貌面时间标尺,分析断错的地貌标志,获得了以下2点认识:1)晚更新世以来,日月山断裂德州段主要发育一级洪积扇面fp,三级河流阶地面T1、T2和T3。其中洪积扇fp的废弃年龄约(21.2±0.6)ka,河流阶地T2的废弃年龄约(12.4±0.11)ka;2)日月山断裂晚更新世晚期以来的右旋走滑速率约(2.41±0.25)mm/a,全新世以来的右旋走滑速率约(2.18±0.40)mm/a,垂直滑动速率约(0.24±0.16)mm/a。日月山断裂德州段的右旋走滑速率在晚更新世晚期以来基本不变。日月山断裂并未切错大型块体的边界,而是青藏高原东北缘地区夹持于区域大型左旋走滑断裂内部的1套右旋走滑断裂中的1支。在青藏高原东北缘整体生长和扩展的过程中,右旋走滑断裂对各次级块体之间的变形协调起着十分重要的调节作用。     

阿拉善地块南缘北大山断裂的晚第四纪构造活动证据

阿拉善地块南缘地处青藏高原东北缘地壳扩展前锋带的北侧,对该地区活动断裂晚第四纪的运动性质、滑动速率等开展研究,有助于理解阿拉善地块的晚第四纪构造变形特征及其对青藏高原向N扩展的响应。文中结合遥感影像解译与野外地质地貌考察,对阿拉善地块南缘的北大山断裂进行了分段和活动性研究。结果表明,北大山断裂左旋走滑断错晚第四纪洪积扇和阶地等地貌,形成显著的位错阶地坎、冲沟以及断层陡坎。通过对断错地貌线等标志的测量、复原、统计分析等,发现断裂的地貌位移值分布于3～20m,发育新鲜断层自由面的断层陡坎和左旋错动的纹沟指示了断层的最新一次活动。基于同期洪积扇年龄估算得到北大山断裂晚更新世以来的左旋滑动速率为0.3～0.6mm/a。北大山断裂的运动学特征与区域NE向应力场一致,可能受到了青藏高原NE向扩展的影响。     

青藏高原东北缘主要断裂滑动速率及其动力学意义

本文利用青藏高原东北缘地区1991—2015年的GPS速度场资料, 基于弹性球面块体模型获得了区域活动断裂的滑动速率, 并讨论了断裂滑动速率分配的动力学意义。 反演结果表明, 青藏高原东北缘地区主要块体以北东向并兼顺时针旋转运动为主; 区域断裂平均闭锁深度为17 km; 另外, 各主要断裂滑动速率也不尽相同。 其中, 阿尔金断裂、 东昆仑断裂左旋走滑速率为10～12 mm/a, 祁连—海原断裂左旋走滑速率为3～5 mm/a, 鄂拉山断裂、 拉脊山断裂右旋走滑速率为1～3 mm/a。 阿尔金断裂、 祁连—海原断裂、 东昆仑断裂的走滑速率被其端部的山脉隆起和逆冲断裂所吸收和转换, 鄂拉山断裂和拉脊山断裂则起到了调节块体间运动平衡的作用。     

东昆仑断裂带东段玛曲断裂新活动特征及全新世滑动速率研究

东昆仑活动断裂是青藏高原东北部一条重要的NWW向边界断裂。 玛曲断裂位于东昆仑断裂带的最东段。 根据野外考察结果认为玛曲断裂全新世以来活动强烈, 主要表现为左旋走滑运动, 并伴有正倾滑运动性质。 断错地貌特征明显, 断裂过玛曲县城以后, 沿黑河南岸穿过若尔盖草地向东, 直至岷山北端求吉附近。 通过两处断错地貌的全站仪器实测和测年资料讨论了玛曲断裂新活动特征和全新世滑动速率, 玛曲断裂全新世早期以来的平均水平滑动速率为6.29～5.71 mm/a, 全新世晚期以来的平均水平滑动速率为4.19～4.03 mm/a。     

阿尔金断裂带东段距今20ka以来的滑动速率

阿尔金断裂带作为青藏高原北部边界 ,其走滑量和走滑速率一直为地学界所关注 ,对这样一条大陆内部巨型走滑断裂带的滑动速率进行研究 ,对于了解阿尔金断裂带左旋走滑和青藏高原北部隆升之间的耦合关系 ,具有重要意义。在阿尔金断裂带东段的疏勒河口以西 ,阿尔金断裂错断了几条规模相近的河流阶地和洪积扇 ,形成典型的走滑断层断错地貌。通过对这些典型断错地貌点的地貌观测和年代学研究 ,得到阿尔金断裂带东段石堡城以东疏勒河以西自 2 0kaBP以来的滑动速率约为 4～ 5mm/a。自 50kaBP以来 ,阿尔金断裂带东段断层平均滑动速率具有较高的时间、空间一致性 ,约为 4～ 6mm/a ,表明利用河流阶地和洪积扇位错作为断层走滑位移标志计算断层滑动速率 ,具有较高的可信度     

滇西南打洛断裂晚第四纪活动特征

滇西南打洛断裂位于青藏高原向SE方向物质挤出的最前端,其构造活动记录了青藏高原东南缘最新构造活动信息。通过卫星影像分析、现场追踪调查、探槽开挖、年代样品测试、断错微地貌高精度测绘等工作,对打洛断裂晚第四纪活动特征进行深入研究。结果表明,打洛断裂是一条全新世活动的左旋走滑断裂,晚第四纪水平滑动速率上限值为(2.5±0.1)mm/a,下限值为(0.8±0.1)mm/a,平均约(1.7±0.9)mm/a。假定断裂滑动速率基本保持恒定,根据沿断裂地质体最大位错约(11.2±0.5)km,估算其走滑活动构造转换时代应为(4.4~14.9)Ma B.P.。断裂最近一次构造活动时间为(360±30)a^850±30a B.P.。     

青藏高原东北缘主要断裂闭锁特征和滑动亏损研究

利用1999—2015年GPS水平速度场, 基于块体-位错模型, 反演了青藏高原东北缘4条主要断裂(海原断裂, 六盘山断裂, 陇县—宝鸡断裂, 西秦岭北缘断裂)的闭锁程度和滑动亏损速率的空间分布, 并分析了各断裂的地震危险性。 结果显示, 六盘山断裂南段、 陇县-宝鸡断裂北段、 西秦岭北缘断裂东段闭锁程度最强, 闭锁深度达到24 km左右; 西秦岭北缘断裂东段滑动亏损速率最大, 平均值达到3 mm/a; 六盘山断裂南段、 陇县—宝鸡断裂北段滑动亏损速率平均值达到1.9 mm/a, 稍弱于西秦岭北缘断裂东段; 海原断裂闭锁程度和滑动亏损速率相对较小, 闭锁程度和滑动亏损都仅分布在浅部。 我们认为现阶段海原断裂的地震危险性相对较小, 六盘山断裂南段、 陇县—宝鸡北段、 西秦岭北缘断裂东段地震危险性高于这些断裂的其他段落。 这些结果对于青藏高原东北缘地震危险性判定和地震灾害评估具有参考意义。     

东昆仑断裂带中东部地震破裂分段性与走滑运动分解作用

基于卫星影像解译和野外考察测量,本文对东昆仑断裂带中东部的3条次级断裂(托索湖断裂、玛沁断裂和玛曲断裂)的滑动速率以及全新世以来的古地震活动特征进行了分析研究。托索湖段与玛沁段走向产生20°和30°的双挤压弯曲,形成阿尼玛卿山挤压隆起,作为托索湖段和玛沁段的破裂分段标志,成为1937年托索湖7.5级地震地表破裂带的终止点;在西贡周西侧和莫哈塘南侧,阿万仓断裂以40°的夹角与东昆仑断裂带相交,形成西贡周断裂交汇区,成为玛沁段与玛曲段破裂分段的标志。通过构造地貌方法获得西段托索湖断裂晚第四纪晚期以来的平均水平速率为10.8±1mm/a,垂直滑动速率为1.2±0.2mm/a;中段玛沁断裂带晚第四纪晚期以来的平均水平滑动速率为9.3±2mm/a,垂直滑动速率为0.7±0.1mm/a;西贡周断层交汇区平均水平滑动速率为7.4±1mm/a,垂直滑动速率为1.2±0.1mm/a;东段玛曲断裂晚第四纪晚期以来的平均水平滑动速率为4.9±1.3mm/a,垂直滑动速率为0.3mm/a。断裂的滑动速率从西至东呈梯度下降,通过构造转换矢量分解获得阿万仓断裂西支的左旋水平走滑速率为2.4mm/a,东支的左旋水平走滑速率为1.4mm/a,垂直断裂的水平缩短速率为2.3mm/a,阿万仓断裂带西支和东支构成一个滑动分解模式。3条次级断裂的活动均产生独立地表破裂,西侧的托索湖断裂发生了1937年MS7.5级地震,中段玛沁断裂发生了公元1061年格萨尔王时期和距今358~430CalaBP的地表破裂,玛曲段地表破裂距今约1055~1524aBP,显示出段落之间应力触发有关的地震破裂事件沿断裂带单向迁移的特征。同时利用断裂单次地震位移和古地震复发周期获得断裂的长期滑动速率,结果显示与构造地貌方法获得的滑动速率几乎一致,也显示自西向东逐渐递减的趋势。断裂滑动速率的递减与几何结构走向的弯曲以及横向断裂的相交一一对应,东昆仑断裂带的滑动速率梯度递减的主要原因是东昆仑断裂带东延和横向断裂相交,构造转换造成的。     

西准噶尔冬别列克断裂晚第四纪以来的阶地位错与滑动速率

冬别列克断裂是一条全新世活动断裂,位于西准噶尔造山带的关键位置,该断裂总长120km,走向NE。晚第四纪以来,冬别列克断裂的持续活动使得断裂沿线各级地貌面发生了明显的左旋位错,在塔城盆地东侧形成线性连续且笔直的陡坎地貌。文中利用高精度无人机和差分GPS对阿合别斗河多级阶地的左旋位错量进行了面状航拍、测量,建立了分辨率高达0. 1m的数字地形数据,发现T5—T2阶地陡坎的最大左旋位错量依次为30. 7m、12. 0m和8. 7m。通过光释光测年方法得到了各级阶地(T5—T1)的年龄,进而得出冬别列克断裂晚更新世以来的左旋滑动速率为0. 7～0. 94mm/a,结合阶地侧向侵蚀特征,分析认为T4、T2阶地的滑动速率更加接近真实值(0. 91±0. 18) mm/a。结合西准噶尔的其它2条大型走滑断裂(达尔布特断裂和托里断裂)的滑动速率,并对比西准噶尔地区的GPS速率,认为该地区NE向的走滑运动以冬别列克断裂为主,吸收大量剩余变形,同时保持相对较高的左旋滑动速率。     

玉树巴塘断裂晚第四纪滑动速率与古地震活动特征

<正>甘孜-玉树断裂在遥感影像上线性特征清晰,经历过多次历史大地震,断裂沿线冲沟、山脊、洪积扇和冰碛垄左旋位错明显,前人对其晚第四纪活动特征做过较多研究。根据断裂几何结构和历史地震分布特征,该断裂分为甘孜段、玛尼干戈段、邓柯段、玉树段和当江段。根据地貌体的位错与位错起始时间的限定,获得该断裂晚第四纪以来的左旋滑动速率为12±2 mm/a、(5~7.3)mm/a、(3.4~7.3)mm/a、(5~8)mm/a、     

GPS观测及断裂晚第四纪滑动速率所反映的青藏高原北部变形

断裂晚第四纪滑动速率及现今GPS观测揭示了青藏高原向北扩展与高原边缘隆升的运动特征.主要断裂晚第四纪滑动速率及跨断裂GPS应变速率的结果表明,青藏高原北部边缘的断裂以低滑动速率（＜10 mm/a）为主,特别是两条边界断裂：阿尔金断裂和海原—祁连山断裂.两条主要边界断裂上的滑动速率分布显示了断裂间滑动速率转换及调整特征.阿尔金断裂自95°E以西的8～12 mm/a稳定滑动速率,向东逐渐降低到最东端的约1～2 mm/a,而海原断裂自哈拉湖一带开始发育后滑动速率为1～2 mm/a,到祁连一带（101°E以东）增大到相对稳定的4～5 mm/a,直到过海原后转向六盘山一带,滑动速率降低到1～3 mm/a,甚至更低.滑动速率的变化及分布特征显示,阿尔金断裂滑动主要是通过祁连山内部隆起及两侧新生代盆地变形引起的缩短来吸收的,海原—祁连山断裂的低滑动速率及沿断裂运动学特征表明断裂尾端的陇西盆地变形及六盘山的隆起是断裂左旋走滑速率的主要吸收方式.这一变形特征表明,青藏高原北部边缘的变形模式是一种分布式的连续变形,变形发生自高原内部,边界断裂的走滑被高原内部变形所吸收.     

龙陵-瑞丽断裂(南支)北段晚第四纪活动性特征

遥感影像解译和野外地质地貌调查表明,龙陵-瑞丽断裂(南支)北段是以左旋走滑为主兼张性正断的区域性活动断裂。根据一些断错地貌点的大比例尺填图、实地测量及其年代学分析,确定了该断裂为全新世活动断裂,断裂晚更新世以来的平均水平滑动速率为2.2mm/a,平均垂直滑动速率为0.6mm/a;全新世以来的平均水平滑动速率为1.8～3.0mm/a,平均垂直滑动速率为0.5mm/a。断裂晚更新世以来的滑动速率在不同的时间尺度上变化不大,反映了该断裂晚更新世以来的活动强度比较平稳     

武威盆地南缘断裂晚第四纪活动地表形迹与活动速率

武威盆地南缘断裂位于河西走廊东端,是祁连山北缘逆断裂系的重要组成部分,是1927年古浪8级地震的发震断裂之一。基于遥感影像解译、野外地质观测和14C年代学数据等方法对武威盆地南缘断裂进行了详细的几何学调查和运动学定量。依据平面上几何展布的不连续性和走向的变化,该断裂可以分为5段:康宁桥段(F_1)、南营河段(F_2)、上古城村—张流沟段(F_3)、他家庄段(F_4)和严家庄段(F_5)。该断裂为晚更新世以来活动断裂,地表活动形迹长约60km,以逆冲为主,局部兼具左旋走滑分量,沿断层走向断错地貌发育。断裂全新世以来的垂直滑动速率(0.44±0.08)mm/a,南营河段(F_2)晚更新世以来左旋走滑速率(1.43±0.08)mm/a。     

阿尔金断裂带西段车尔臣河以西晚第四纪以来的滑动速率研究

通过分析阿尔金断裂带西段车尔臣河出山口以西 85°～ 86°E的高精度SPOT卫星影像 ,结合野外考察和年代学研究 ,对阿尔金断裂带西段 3个典型走滑断层的断错地貌进行了研究。在库拉木拉克 ,阿尔金断裂带西段自 (6 0 2± 0 4 7)kaBP以来的左旋滑动速率为 (11 6± 2 6 )mm/a ,自 (15 6 7± 1 19)kaBP以来的左旋滑动速率为 (9 6± 2 6 )mm/a ;阿羌牧场附近 ,自 (2 0 6± 0 16 )kaBP以来的左旋滑动速率为 (12 1± 1 9)mm/a ;达拉库岸萨依附近 ,自 (4 91± 0 39)kaBP以来的左旋滑动速率为(12 2± 3 0 )mm/a。由此得到阿尔金断裂带全新世以来的平均滑动速率约为 (11 4± 2 5 )mm/a。以阿尔金断裂带走向N75°E计算 ,阿尔金断裂带西段左旋走滑所吸收的青藏高原SN向缩短速率为 (3 0±0 6 )mm/a     

宗务隆山南缘断裂构造地貌特征与晚第四纪滑动速率

宗务隆山南缘断裂位于柴达木盆地东北缘,是祁连山南缘与柴达木盆地的边界逆断裂,对其晚第四纪活动性进行研究对于理解祁连山地区应变分配模式以及该地区断裂向柴达木盆地内部的挤压扩展过程具有重要意义。文中通过遥感影像解译和野外地质调查,结合GPS地形剖面测量以及宇宙成因核素与光释光定年,对宗务隆山南缘断裂拜京图和蓄集乡等段落开展了详细的研究。综合分析拜京图和蓄集乡地区不同期次洪积扇的垂直位错以及相应地貌面的年龄,得到宗务隆山南缘断裂晚第四纪以来的平均垂直滑动速率为(0. 41±0. 05) mm/a,水平缩短速率为0. 47～0. 80mm/a,约占祁连山地区地壳缩短速率的10%。这些结果有助于进一步理解祁连山地区的应变分配模式以及柴达木盆地北缘地区的构造变形机制。     

用阶地测量方法探讨阿尔金断裂中段全新世滑动速率

通过分析高精度数字化SPOT卫星影像 ,结合野外考察和年代学测试 ,对阿尔金南缘走滑断裂带的 3个典型走滑断层断错地貌点进行了研究。在安南坝沟 ,阿尔金南缘走滑断裂带一主要分支自 (9.36± 0 .73)kaBP以来的左旋滑动速率为 (7.5± 1.7)mm/a ;在七个泉子阿尔金南缘走滑断裂带有 4条分支 ,其中 1条规模较小的断层分支自 (13 86± 1 0 7)kaBP以来的左旋滑动速率为 (2 .3±0 5 )mm/a ,由此推断七个泉子附近断裂带全新世以来的滑动速率为 (6 .9± 1.5 )～ (9.2± 2 .0 )mm/a ;约马克其断裂带自 (4 .73± 0 .38)kaBP以来的左旋滑动速率为 (10 .6± 3.0 )mm/a。综合以上各点结果 ,阿尔金南缘走滑断裂带中段 88°30′E与 93°0 5′E之间全新世以来的水平滑动速率为 7～ 11mm/a ,与最新的GPS观测结果非常接近     

青藏高原东北缘三关口-牛首山断裂的右旋走滑与弧形构造带扩展

三关口-牛首山断裂的运动学特征对认识青藏高原东北缘弧形构造带的扩展具有重要意义.在野外调查的基础上,通过大比例地质填图、典型地貌测量和沉积地层年代测定等方法,确定该断裂是一条具有明显右旋走滑特征的断裂,而非前人认为的左旋走滑断裂.研究发现,形成于古生代、中生代、新生代的地质界线均被断层右旋错动,断错位移相近,消除地形效应后确定的断裂最大走滑位移为(961±6)m.断裂北段的三关口断裂具有明显的新活动特征,一系列小冲沟跨断裂发生了同步右旋扭动,获得的断裂晚第四纪以来平均水平滑动速率约0.35mm/a.而形成于上新世末的先存褶皱构造被断裂错断异位,表明断裂的右旋走滑不早于上新世末.利用最大位移和平均滑动速率估算的断裂起始右旋走滑时间在2.7Ma之后.结合前人对高原东北缘扩展的认识,根据褶皱变形和断裂活动的先后关系分析,在上新世末(~2.7Ma),青藏高原的北东扩展到达三关口-牛首山一带,导致该区域地层发生广泛的褶曲变形和区域性抬升;到第四纪初,受青藏高原东北向推挤和鄂尔多斯地块逆时针旋转的联合作用,三关口-牛首山断裂开始右旋走滑活动,形成了青藏高原东北缘弧形构造带扩展的最前缘边界.     

利用GPS数据反演阿尔金断裂现今滑动速率

利用2009—2013年的GPS水平速度场,使用三维线性球面弹性块体模型,综合前人研究成果建立了阿尔金断裂及其邻区的三维块体几何模型,反演得到阿尔金断裂不同断层段和其邻区主要活动断裂的现今滑动速率。结果表明:阿尔金断裂柴达木盆地以南段左旋走滑速率为(7.8±0.2)mm/a,该段向北至肃北左旋走滑速率为(7.5±0.1)mm/a,肃北—昌马段左旋走滑速率为5.3~5.5mm/a,昌马以北段的左旋走滑速率仅有(1.0±0.4)mm/a。阿尔金断裂左旋走滑速率总体表现出从南向北减小的趋势,衰减主要集中在祁连山地区,并转换为这一地区明显的地壳挤压作用。