青藏高原东北缘海原断裂带新生代构造演化

海原断裂带作为青藏高原东北缘构造变形最显著断裂带之一,记录了青藏高原向北东扩展的构造信息。在详细的构造测量基础上,初步提出海原断裂带新生代以来的古构造应力场序列,反演了其新生代构造演化历史。详细构造解析表明,海原断裂带新生代以来主要经历了5个构造演化历史阶段,即始新世-中新世NWSE向构造伸展与沉积盆地发育、中新世晚期-上新世NNESSW向构造挤压与海原断裂带右行走滑活动、上新世末-早更新世NESW向构造挤压与强烈褶皱逆冲活动、晚更新世晚期以来ENEWSW向构造伸展与断陷盆地发育、全新世以来NESW向构造挤压作用与断裂带强烈左行走滑活动。变形分析表明海原断裂带现今地貌格局主要缘于上新世末-早更新世NESW向强烈逆冲活动,后期ENEWSW向构造挤压作用导致断裂走滑活动,并改造了局部地貌,主要表现为沿断裂带发育一系列第四纪小型拉分盆地。该带新生代构造演化研究,为探讨青藏高原东北缘新构造演化提供了具体构造证据。     

青藏高原东北缘牛首山-罗山断裂带新生代构造变形与演化

牛首山-罗山断裂带分隔了青藏高原东北缘和鄂尔多斯地块两大构造单元,是青藏高原东北缘最外缘的一条断裂带。通过断裂带内详细的构造变形测量,结合区域构造分析与筛分,获得新生代4期构造应力场。通过年代学的初步研究,提出牛首山-罗山断裂带新生代构造演化序列,即：始新世末-渐新世近N S向挤压逆冲变形、中新世晚期-上新世NWSE向挤压与左行走滑活动、上新世末-中更新世NNESSW向挤压与右行走滑活动、晚更新世以来近E W向挤压与伸展构造。其中强烈的构造变形起始于中新世晚期,表明青藏高原东北缘的边界扩展在中新世晚期已经到达该断裂带。研究结果表明,牛首山-罗山断裂带在不同阶段的构造演化过程与印度欧亚大陆碰撞及青藏高原隆升过程密切相关,同时记录了青藏高原东北缘向外侧扩展和鄂尔多斯地块新生代构造转换的构造过程。     

华北新构造：印欧碰撞远场效应与太平洋俯冲地幔上涌之间的相互作用

作为大陆内部典型的伸展断陷区和强震活动区,华北地区处于东部太平洋板块俯冲构造和西部印欧大陆碰撞构造的双重大地构造背景之下,其新构造运动相当复杂:西部沿鄂尔多斯地块周缘两个地堑盆地系引张伸展断陷作用、中部太行山块体的局部断陷和整体隆升、东部华北平原区和渤海湾海域区的区域沉降,南缘沿秦岭构造带的左旋走滑拉张活动,东缘沿郯庐断裂带的右旋挤压走滑活动。这些不同类型的断裂构造在晚新生代的阶段性活动,产生了复杂的构造地貌组合特征。综合研究发现,华北晚新生代经历了3期伸展断陷-挤压隆升演化阶段:新近纪晚期(10～2.5 Ma)、早中更新世和晚更新世以来。地壳引张应力方向或NW-SE、或NE-SW向;地块隆升导致湖盆的消亡,挤压应力方向为NE-SW至W-E向。研究认为,华北地区新构造受两个岩石圈构造过程的相互影响:印欧碰撞产生的远程效应和东部岩石圈地幔的上涌。一方面,青藏高原东北缘地块的持续推挤及其构造应力向东的传递导致鄂尔多斯地块反时针旋转和秦岭山地的向东挤出逃逸,这个挤出构造动力学统治了华北地区晚新生代的引张伸展、斜张走滑和挤压变形。尤其是,新近纪晚期强烈的NW-SE向地壳伸展变形与青藏东缘挤出造山作用同步(10～9 Ma至4.2 Ma);上新世末期(约2.5 Ma)、晚更新世早期(约200～70 ka)和晚更新世晚期—全新世(约20 ka以来)3次构造挤压事件与青藏高原东缘构造事件基本对应。另一方面,岩石圈地幔上涌主导了华北东部平原区的区域地壳沉降,同时伴随着早、中更新世的5期幔源火山活动。这两个岩石圈构造作用力此消彼长,深刻统治着华北地区新构造与现今活动构造以及地震构造。     

四川攀西地区晚新生代构造变形历史与隆升过程初步研究

基于TM遥感图像解译和野外调研，分析了攀西地区大渡河、安宁河深切河谷地貌特征和断裂带构造变形特征，建立了安宁河断裂带晚新生代5阶段变形历史。研究表明，中新世晚期—上新世早期，安宁河断裂以挤压走滑活动为主；上新世晚期至早更新世时期，断裂以斜张走滑活动为主，活动强度较弱；早中更新世之间发生的元谋运动使昔格达组湖相地层褶皱变形；中晚更新世时期发生断陷作用，形成安宁河两堑夹—垒的构造格局；晚更新世—全新世时期又以左旋走滑活动为主。综合安宁河、大渡河河谷地貌和晚新生代地层记录和变形特征，提出了攀西高原晚新生代4阶段隆升模式：中新世早中期(12Ma之前)以缓慢隆升与区域夷平化作用为主，中新世晚期—上新世早期(12～3．4Ma)是高原快速隆升与河流强烈下切的时期，上新世晚期—早更新世(3．4～1.1Ma)为昔格达湖盆发育时期，中晚更新世—全新世(1．1Ma以来)是高原快速隆升与河谷阶地发育时期。最后指出，至上新世晚期(3．4Ma以前)，攀西高原海拔高度可能超过了3000m。     

鄂尔多斯盆地周边断裂运动学分析与晚中生代构造应力体制转换

基于对鄂尔多斯盆地西南缘构造带、中央断裂、东缘边界带和东北部地区的断裂几何特征、运动学及其活动期次的野外观察和测量,并根据断层面上滑动矢量的叠加关系和区域构造演化历史,确定了鄂尔多斯盆地周边地带晚中生代构造主应力方向、应力体制及其转换序列,提出了4阶段构造演化模式和引张-挤压交替转换过程。早中侏罗世,盆地处于引张应力环境,引张方向为N-S至NNE-SSW向。中侏罗世晚期至晚侏罗世,构造应力场转换为挤压体制,盆地周缘遭受近W-E、NW-SE、NE-SW等多向挤压应力作用。早白垩世,盆地构造应力场转换为引张应力体制,引张应力方向为近W-E、NW-SE和NE-SW向。早白垩世晚期至晚白垩世,盆地应力体制再次发生转换,从前期的引张应力体制转换为NW-SE向挤压应力体制。晚中生代构造应力体制转换和应力场方向变化不仅记录了不同板块之间汇聚产生的远程效应,同时记录了盆地深部构造-热活动事件,并对盆地原型进行了一定的改造。     

银川盆地新生代构造演化：来自银川盆地主边界断裂运动学的约束

银川盆地新生代以来主要沿其边界断裂发生多期断陷活动,其边界断裂运动学特征记录了盆地的形成演化历史。基于其边界断裂滑动矢量的详细测量与分析,结合区域构造、盆地内沉积序列以及叠加变形分析,提出银川盆地新生代主要受NWSE向伸展、NESW向伸展与NESW向挤压3期构造应力场控制。结合区域构造演化与相关年代学数据,银川盆地新生代以来主要经历初始断陷、持续断陷与拉分断陷等3期构造演化,始新世-上新世受NWSE向伸展作用控制,银川盆地两侧主边界断裂发生正倾滑活动,导致盆地发生强烈断陷活动,充填了始新世-上新世红色砂岩、砾岩;更新世期间,古构造应力场转变为NESW向伸展,其主边界断裂以左行斜张活动,银川盆地持续断陷沉降;晚更新世晚期(?)以来,在NESW向挤压作用控制下,银川盆地主边界断裂发生强烈右行走滑兼正断活动,盆地受断裂剪切拉张活动,发生拉分断陷沉积。     

天水盆地晚新生代构造演化——对青藏高原北东向扩展的指示意义

天水盆地是一个位于青藏高原东北缘的晚新生代盆地,西秦岭北缘断裂穿盆而过。盆地内充填了较为完整的晚新生代地层,记录了该区晚新生代以来的构造变形历史,对研究青藏高原北东向扩展的构造响应具有重要意义。本文基于详细的野外构造变形分析与测量,结合已有的年代学与沉积学研究,初步提出天水盆地晚新生代以来构造变形序列与构造应力场,重建其晚新生代构造演化历史。详细研究表明,天水盆地晚新生代以来主要经历了3期构造演化:即中新世早-晚期NW-SE向构造伸展,沉积盆地发育,并伴随碱性超基性火山岩喷发和金刚石矿床形成;中新世晚期-早、中更新世NE-SW向挤压,盆地发生构造反转,其动力学背景可能源于晚新生代青藏高原的北东向扩展,指示高原物质扩散开始显著影响到西秦岭地区;晚更新世以来受近N-S向伸展作用控制,盆地发生向东有限挤出并伴随顺时针旋转,主要由于青藏高原向北东扩展过程中,区域构造挤压应力方向发生顺时针偏转所致。     

青藏高原东缘新构造及其对汶川地震的控制作用

基于卫星遥感图像解译、地形起伏度分析和地面调查资料,论述了青藏高原东缘构造地貌格局、新构造演化阶段和活动断裂特征,提出青藏高原东缘不同地块在晚新生代时期有序的向东挤出过程,并划分为4个阶段：中新世早期川滇地块向北东挤出、中新世晚期川滇地块的再次强烈向东挤出、上新世至早中更新世时期川青地块的向东挤出、晚更新世以来最新构造变动阶段,青藏高原东缘地貌边界带也经历了由西向东、由南向北的有规律的迁移过程。基于活动构造的最新研究成果和现今GPS测量成果,阐述了东昆仑岷山龙门山走滑逆冲断裂系统的运动学特征。根据地震破裂构造的实地调查,分析了汶川地震的地表破裂行为,提出了汶川地震的发震构造模型。研究认为,青藏高原东部地区NW向楔状条块向东运动速度的一半被鲜水河断裂及其北西延伸的构造带所吸收,而龙门山构造带向东运动受阻于四川盆地之下扬子刚性地块,使得龙门山断裂带处在低应变、高应力环境下,因长期应力应变累积而导致向西陡倾的断裂带突然向东逆冲运动而释放能量。汶川强震发生的深部机理值得深入研究。     

塔里木盆地上新世晚期—更新世早期伸展构造:喜马拉雅碰撞造山远程效应的一个构造间歇期

受控于印度-亚洲碰撞的远程效应,中亚地区的晚新生代挤压冲断构造异常发育,同时发育少量区域挤压构造背景下派生的局部伸展构造。以往的研究没有发现晚新生代区域性伸展构造。我们通过认真、系统的地震资料解释,在塔里木盆地发现一系列上新世晚期-更新世早期的正断层。这些正断层主要分布于塔里木盆地西部的阿瓦提坳陷、巴楚隆起、麦盖提斜坡以及塘古孜巴斯坳陷。正断层走向NW-SE和NE-SW,剖面上组合成堑-垒构造,仅塔里木盆地西北缘沿沙井子断裂带分布的上新世晚期-更新世早期正断层带组合成负花状构造,显示出张扭性断层带的特征。根据生长指数计算,正断层活动的起始时间是上新世晚期（ca.3 Ma）,持续演化至更新世早期（ca.2 Ma）,然后停止活动。这些正断层形成于一个弱的区域性伸展构造背景;这期正断层活动代表印度-亚洲碰撞远程效应下,中亚地区脉动挤压冲断过程中的一个构造间歇期。     

晚新生代地壳构造运动研究

通过地球表面清、新的构造地貌与现代水文网记录, 研究晚新生代年轻地壳构造运动。研究发现高原-山带-盆地排列有序形影相依的定式, 与现代水文网的演化相辅相成, 揭示高原边缘山带本质上就是高原边缘流水深切割的产物。论证了于晚中新世时期全球曾准平原化, 发育了全球统一的准平原, 散布全球不同高度的高原面、齐平山顶面与盆地底面时代相当可广泛对比。现代构造地貌演化始于导致晚中新世准平原面分裂解体的上新世以来, 同时证明晚新生代地壳构造运动属垂直拱曲块断差异升降构造运动, 仅在某些特定部位局部派生次级不同规模的引张构造变形和层间滑动薄皮挤压构造变形。现代水文网发育经历了上新世-早更新世属盆地向心水系伴以河湖相沉积, 以及中更新世以来串珠状水系与相关的河流相沉积, 两套地层呈假整合或不整合, 明确记录了晚新生代地壳构造运动进程的两个主要阶段。约近70~80万年的中更新世以来, 新一轮强烈的地壳的差异升降构造运动, 显著的改造了已有的格局。自俄罗斯远东山地, 经蒙古高原和青藏高原至印度西北阿拉瓦利山, 地球表面规模最雄伟的、分开太平洋水系与北冰洋水系的亚洲巨型分水岭的出现, 标志新兴的全球现代构造地貌与水文网的形成, 奠定了今日构造地貌与水文网的景观。研究表明, 大陆与大洋晚中新世全球统一准平原面一脉相承, 晚新生代地壳构造运动完全可以对比。深入系统研究年轻的晚新生代地壳构造运动不仅有实用价值, 同时也有重要的科学意义, 特别是为探究全球构造运动本质和地球动力学提供了一个新的视角。      

西秦岭地区东昆仑-秦岭断裂系晚新生代左旋走滑历史及其向东扩展

要通过在TM遥感图像解译和野外观测的基础上,描述了东昆仑断裂带东段活动形迹的组成和活动断层地貌特征,阐述了甘南高原西秦岭地区新近纪拉分盆地的沉积-构造特征,提出了该区东昆仑-秦岭断裂系晚新生代左旋走滑伸展-走滑挤压-走滑伸展的3个阶段的构造变形模式。指出,中新世晚期至上新世早期,东昆仑-秦岭断裂系以左旋走滑伸展活动为主,伴随着西秦岭地区拉分盆地的形成和超基性火山岩群的发育。这期左旋走滑伸展活动向东扩展导致了渭河盆地新近纪引张应力方向由早期的NE-SW向转变为晚期的NW—SE向。上新世晚期以来(约3．4Ma以前),东昆仑-秦岭断裂系以左旋走滑挤压活动为主,导致早期拉分盆地的轻微褶皱变形,走滑挤压活动主要集中在东昆仑东段玛沁-玛曲主断裂带上。该期构造变动持续到早更新世,它的向东扩展产生了广泛的地壳形变效应,包括青藏东缘岷山隆起带的快速崛起、华北地区汾-渭地堑系的形成和发展以及郯庐断裂带右旋走滑活动等。中、晚更新世时期,断裂系以走滑伸展变形为主,主要集中在东昆仑断裂带东段3个分支上,地块向东挤出伴随着顺时针旋转。     

中国东西部地貌边界带晚新生代构造变形历史与青藏高原东缘隆升过程初步研究

中国东西部地貌边界带横跨青藏高原东部与扬子地块,成为我国大陆Ⅰ级构造地貌陡变带和地球物理变异带。根据地表构造形迹的组合特征,地貌边界带由3个主要形变系统组成,从北到南它们是:东昆仑—岷山左旋走滑-冲断系统、龙门山—龙泉山冲断-推覆系统、鲜水河—安宁河左旋走滑-冲断系统等。在综合分析各构造系统的组成、变形特征、变形年代学和演化过程等基础上,提出了青藏东缘晚新生代阶段性构造演化模式。指出,晚中新世至早上新世时期,强烈的走滑-冲断变形主要发生在地貌边界带中南段,导致鲜水河—安宁河走滑-冲断系统和龙门山—龙泉山冲断-推覆系统的形成和发展,而东昆仑—秦岭断裂系则以走滑伸展变形为主,沿西秦岭构造带发育走滑拉分盆地和幔源火山喷发活动。晚上新世—早更新世时期,构造运动性质发生了南北反转,强烈的走滑挤压活动主要集中在北段东昆仑—岷山走滑-冲断系统,岷山隆起带在此时期强烈活动而快速崛起;青藏高原东南缘鲜水河—安宁河走滑断裂系统则以走滑伸展变形为主,在深切河谷中发育了昔格达河湖相沉积。中更新世以来,构造形变系统以挤压剪切为主,兼具正向倾滑活动,局部发生断陷作用。基于攀西地区深切河谷的构造地貌分析,提出了青藏东南缘晚新生代4-阶段隆升模式。     

Kinematic History and Changes in the Tectonic StressRegime during the Cenozoic along the Qinling andSouthern Tanlu Fault Zones

Since the mid-late Eocene, North China has been subjected to extensional stress, resulting in the formation and development of basins. The dynamic origin of this crustal extension has long been an issue of debate. This paper presents the results of kinematic analyses of faults obtained from two seperated areas in North China. In the Weihe graben situated on the southernmost margin of the Ordos block, analyses of fault kinematics were coupled with an analysis of the basin's subsidence history. Three successive extensional tectonic phases accompaning the basin's formation and development have been distinguished. The Palaeogene extension was oriented in a WNW-ESE direction; the Neogene extension in a NE-SW direction and the Pliocene-Quaternary extension in a NW-SE direction. Such changes have also been recorded by fault kinematics along the southern Tanlu fault zone. This has been demonstrated by three successive sets of fault striations indicating normal dip slip resulting from NW-SE extension, then left-     

A major geodynamic change revealed by Quaternary stress patterns in the southern Apennines (Italy)

In southern Italy, analysis of fault slip data sets, in particular from Quaternary formations, provides evidence for a recent change of the stress field. During the Early Pleistocene, the horizontal maximum stress axes were ENE-WSW trending. The deformation was ENE-WSW compression near the front of the chain, and NNW-SSE extension close to the back-arc basin. Some time after the Early Pleistocene, the direction of the largest horizontal stress axes changed to northwest-southeast. Only extensional deformation (σ₂, NW-SE trending; σ₃, NE-SW trending) is observed for this phase and focal mechanisms indicate that it is still active. This NE-SW extension invaded areas previously affected by compression or NNW-SSE extension and coincides with major uplift of Pleistocene marine sediments in the chain and the foredeep up to 700 m above sea level. This change in the stress regime corresponds to the end of accretion processes that had prevailed since the Middle-Late Miocene. As a consequence of this discovery of a recent regional stress and deformational style change, the present-day normal and strike-slip faulting earthquake focal mechanisms in the Southern Apennines should not be considered representative of Tyrrhenian Sea opening and Apennines accretion.     

龙门山断裂活动和川西高原隆升历史的裂变径迹测年

通过12个构造岩、变质砂岩和花岗岩样品的磷灰石裂变径迹测年年龄分析, 结合前人研究成果, 初步确定了青藏高原东缘龙门山地区晚新生代主要断裂活动时期和区域隆升历史。结果表明, 龙门山逆冲推覆构造带2条主断裂:汶川-茂县断裂和映秀-北川断裂, 最晚一次强烈活动发生在早更新世(FT年龄为1.2~ 1.3 Ma), 高原内部北西向米亚罗断裂在中更新世(约0.5 Ma)发生过强烈活动; 后龙门山逆冲推覆构造带在中新世晚期开始快速隆升, 而高原内部强烈隆升发生在上新世末至中更新世。高原隆升导致深切河谷地貌的形成和发育。      

En echelon fractures in a dextral shear zone - tectonic heritage for a hydrothermal cave (Budapest, Hungary)

Microtectonic study of brittle structures in the József Hill Cave, Budapest, highlights the connection between different phases of fracturing and cave formation. E-W trending dextral faults (second order Riedels) and NW-SE oriented tension fractures developed in a ENE-WSW trending dextral shear zone as a result of WNW-ESE directed compression. Ascending thermal water dissolved cave galleries and created barite veins along these fractures. The first stage of cave formation as inferred from timing of fracturation from the regional stress field was Oligocene-Early Miocene. Between the Middle Miocene and Quaternary new N-S to NE-SW trending normal faults were formed by ESE-WNW extension. Pleistocene differential uplift resulted in the reactivation and enlarging of fault zones, dominantly the E-W trending older Riedels. These recent tectonic events enhanced the original en echelon geometry of the older cave corridors.     

鄂尔多斯盆地东缘边界带构造样式及其区域构造意义

鄂尔多斯盆地东缘是一条燕山运动期形成的、复杂的构造——地貌边界带,由离石断裂和晋陕挠褶带组成。基于野外观察和构造测量资料,本文论述了该边界带分段特征及断裂构造样式,利用断层滑动矢量资料反演古构造应力方向,建立了侏罗纪—白垩纪构造应力场演化序列。结果表明,该边界带发育3类断裂构造样式:反冲断裂、上盘断坡褶皱和盖层滑脱。根据地表构造样式推断,该边界带构造组成了山西断隆深部由东向西扩展的断坪—断坡式拆离系统的前缘反冲构造或上盘断坡。沿边界带发育挤压破碎带和构造透镜体。断层运动学分析结果展示了多向挤压应力作用,挤压应力方向为W—E、NW—SE和NE—SW向。该边界带的分段构造样式和应力作用方向记录了晚侏罗世燕山运动时期华北地区陆内挤压变形特征,为研究燕山运动时期古太平洋板块向东亚大陆俯冲产生的远程效应和华北陆内构造变形动力学提供重要的构造地质学依据。     

华北临汾盆地中部柴庄上新世-更新世剖面沉积学特征及其构造意义

临汾盆地位于华北克拉通汾渭地堑系中南部,是典型的受控于北东-南西向和近东西向正断层的晚新生代断陷盆地。沉积相、古水流和重矿物综合分析表明,盆地中部的柴庄新生界剖面除顶部的风成黄土之外,可以划分为3个岩性段,分别具有不同的物源,反映了不同时期的构造背景。第一岩性段为上新统（5.0~2.6 Ma）,冲积扇和风成红黏土沉积,冲积扇碎屑物源为盆地周缘的灰岩等沉积岩类;第二岩性段为更新统下部（2.6~1.0 Ma）,三角洲相沉积,沉积物来自盆地南缘中条山北部和东缘太行山西部的太古宇-下元古界的花岗片麻岩和片麻岩、上元古界-古生界的碳酸盐岩、中生界的陆源碎屑岩及少量不同时代的花岗岩;第三段为更新统中上部（ < 1.0 Ma）,河流相沉积,主要物源为盆地北东缘太行山的花岗岩类、少量沉积岩和变质岩。结合区域应力演化过程认为,距今5.0~2.6 Ma期间,受北西-南东向伸展作用影响,北东-南西向正断层为盆地的主控断层;距今2.6~1.0 Ma时期,主要受到北东-南西伸展应力的影响,近东西向断层开始活动;距今1.0 Ma以来,沉积环境由三角洲和湖泊相转为河流相沉积,指示盆地发育的减弱,可能与后一期伸展应力的减弱有关。上述结果表明,受青藏高原向北东扩展的影响,汾渭地堑系至少经历了中新世晚期-上新世早期（>5 Ma）、2.6 Ma和1.0 Ma等主要构造转换时代。