理塘断裂带沙湾段的晚第四纪活动性*

理塘断裂带沙湾段展布于四川西南部的木里河流域,处于理塘断裂带的南东尾端,为左旋走滑运动性质。文章在航空照片判译的基础上,通过野外研究发现,该断裂段的断错地貌现象主要集中分布在绒龙沟-沙湾的木里河东岸坡麓地带,表现为断层陡坎、断塞塘、断错冲沟、河流阶地及洪积扇等。由5个地点的断裂位错值和位错开始的年代学(TL和¹⁴ C)测试结果,估计的该断裂段晚更新世以来的平均水平滑动速率为2.1±0.3mm/a。在该断裂上开挖的3个探槽资料表明,该断裂段存在史前强震的地质记录,最晚一次强震的发生时间介于1310±90~950±30aB.P.之间,强震所导致的垂直位错量约0.5m, 同震水平位错1.30~1.45m左右。根据同震位错量及断裂长度估计的地震震级为7.0级左右。     

东昆仑断裂带秀沟段晚第四纪滑动速率研究

东昆仑断裂带是青藏高原北部一条大型左旋走滑断裂带,其滑动速率对于断裂地震危险性评价和青藏高原的地球动力学研究具有重要意义。已有的研究认为东昆仑断裂带中西段晚第四纪滑动速率稳定、均一(10~13 mm/a),但对中段精确的滑动速率研究较少。以东昆仑断裂带中段秀沟盆地一个被断错的洪积扇为研究对象,基于高分辨率卫星影像和SPOT7立体像对提取的高精度数字高程模型(DEM)恢复位错量,利用宇宙成因核素测年厘定了断错洪积扇的年龄。结果表明,该洪积扇被左旋断错(1 862±103)m,年龄为(76.55±3.20)~(106.37±3.38)ka,据此得到的平均左旋滑动速率为(20.3+3.5/-2.3)mm/a。东昆仑断裂带中段的左旋滑动速率从晚更新世到全新世存在明显的减慢趋势。     

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。     

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。     

天景山断裂带晚第四纪左旋走滑运动速率确定及其空间分布特征

天景山断裂带是青藏高原东北缘一条重要的左旋走滑边界断裂,但是对该断裂左旋走滑运动速率的空间分布特征缺少足够的研究和认识.通过卫星影像解译和野外地质调查,我们在天景山断裂带中段滑动速率限定范围较宽泛的段落选择两个典型的断错地貌观察点,以期获得更为可靠的断裂晚第四纪滑动速率.首先,利用差分GPS和无人机摄影测量技术分别对孟家湾和崾岘沟两点的冲沟或河流阶地的左旋走滑位移量进行精确测量和恢复.然后,利用光释光测年技术对被断错地貌面的年龄进行限定.最后,在综合分析地貌标志物位移和地貌面年龄之间关系以及其形成演化过程,计算和讨论孟家湾和崾岘沟两个点的滑动速率,分别为(1.2±0.3)mm/a和(0.9±0.3)～(1.1±0.2)mm/a.通过与前人研究结果进行对比和分析,认为天景山断裂带晚第四纪左旋走滑运动速率在空间上较为稳定,约为1.1 mm/a.     

祁连山北缘佛洞庙-红崖子断裂晚第四纪滑动速率研究

佛洞庙-红崖子断裂是发育于祁连山北缘中段河西走廊南缘的一条重要的块体边界断裂,总体走向北西西,长约110 km。该断裂为一条全新世活动的逆-左旋走滑断裂,也是1609年红崖堡7 1/4 级地震的发震断裂。断裂活动形成了一系列陡坎、断层崖以及冲沟和阶地左旋等断错地貌。我们通过详细的野外考察,选择典型断错地貌进行大比例尺差分GPS测量,结合所获相应地貌面的年代数据,得到该断裂晚第四纪平均垂直滑动速率为(0.61±0.28)mm/a,水平滑动速率为(1.27±0.58)mm/a,其结果与相邻断裂相吻合。     

青藏高原东缘活动构造

青藏高原东缘由岷山断块和龙门山构造带构成。以活动构造地貌学为主线,在解析该地区主干断裂晚第四纪以来活动的地质地貌表现的基础上,对一批断裂运动学和史前强震活动的定量数据进行分析研究,结果表明:在岷山断块中,虎牙断裂的平均左旋滑动速率为1.4 mm/a,垂直滑动速率为0.3 mm/a。岷江断裂的平均垂直滑动速率介于0.37 mm/a~0.53 mm/a之间,左旋位错量与垂直位错量大致相当;在龙门山构造带中,茂汶-汶川断裂、北川-映秀断裂和彭县-灌县断裂的平均垂直滑动速率均在1 mm/a左右,且几条主干断裂的右旋位错量与垂直位错量相当。结合震源机制解结果和GPS测量资料,建立晚新生代以来青藏高原东缘向南东方向逸出的构造变形模式。     

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。     

元谋断裂晚第四纪活动性定量分析

ETM影像揭示了元谋断裂以左行剪切走滑为主, 局部张剪或压剪的性质.利用1:5万地形图和影像图内冲沟、山脊等地貌位错估测了元谋断裂一平浪-江边段晚第四纪活动性, 详细调查实测并分析了研究区断错地貌和构造剖面, 获取的该断裂晚第四纪活动性、活动强度, 与估测结果一致.结果显示, 元谋断裂一平浪-江边(金沙江边) 段最新活动时间为晚更新世末期-全新世; 其中一平浪-大龙潭一带, 水平滑动速率约2.0mm/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1.32mm/a, 垂直滑动速率为0.03mm/a.综合分析表明, 该段断裂晚第四纪平均水平滑动速率为1~2.0mm/a, 以走滑运动为主.      

西秦岭西段光盖山-迭山断裂带坪定-化马断裂的新活动性与滑动速率

位于西秦岭西段的光盖山-迭山断裂带是由3条近平行的断裂所组成,其中坪定-化马断裂是该断裂带的主断层.坪定-化马断裂以宕昌岷江为界分为东、西两段,西段的新活动性明显强于东段.断裂西段线性特征明显,可见清晰的断层崖,不同期次的洪积扇上均有断层陡坎发育,晚第四纪以来有过明显的活动,最新一次活动的离逝时间约为1kaB.P.左右.通过对断错地貌研究得到断裂晚第四纪以来的垂直滑动速率为0.49±0.08 ～1.15±0.28mm/a,左旋滑动速率为0.51±0.13mm/a.而断裂东段由多条斜交或近于平行的断裂所组成,活动性明显减弱,没有发现最新活动的证据.在地貌上多表现为线性沟谷,向东逐渐被褶皱所替代,从基岩断面及相关地貌特征来看断裂活动性质主要表现为逆冲兼具左旋走滑运动.     

Late Quaternary activity and dextral strike-slip movement on the Karakax Fault Zone, northwest Tibet

Field observations and interpretations of satellite images reveal that the westernmost segment of the Altyn Tagh Fault (called Karakax Fault Zone) striking WNW located in the northwestern margin of the Tibetan Plateau has distinctive geomorphic and tectonic features indicative of right-lateral strike-slip fault in the Late Quaternary. South-flowing gullies and N–S-trending ridges are systematically deflected and offset by up to ~ 1250 m, and Late Pleistocene–Holocene alluvial fans and small gullies that incise south-sloping fans record dextral offset up to ~ 150 m along the fault zone. Fault scarps developed on alluvial fans vary in height from 1 to 24 m. Riedel composite fabrics of foliated cataclastic rocks including cataclasite and fault gouge developed in the shear zone indicate a principal right-lateral shear sense with a thrust component. Based on offset Late Quaternary alluvial fans, ¹⁴C ages and composite fabrics of cataclastic fault rocks, it is inferred that the average right-lateral strike-slip rate along the Karakax Fault Zone is ~ 9 mm/a in the Late Quaternary, with a vertical component of ~ 2 mm/a, and that a M 7.5 morphogenic earthquake occurred along this fault in 1902. We suggest that right-lateral slip in the Late Quaternary along the WNW-trending Karakax Fault Zone is caused by escape tectonics that accommodate north–south shortening of the western Tibetan Plateau due to ongoing northward penetration of the Indian plate into the Eurasian plate.     

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。     

康西瓦断裂带晚新生代构造地貌特征及其构造意义

文章详细调查了康西瓦断裂带发育的断层崖、断层陡坎、地震破裂带、错断山脊、拉分盆地、挤压脊、偏心洪积扇、错断水系等新构造运动形迹,这些新构造运动形迹表明了康西瓦断裂带在晚新生代以来发生了强烈的左旋走滑运动,并兼有正滑运动分量。数字地形高程模型(DEM)分析表明康西瓦断裂西端终止于塔什库尔干谷地东部的瓦恰河谷内,东端与著名的阿尔金断裂带相连。如果以喀拉喀什河和玉龙喀什河为参照系,康西瓦断裂晚新生代以来的左旋走滑累积位移量可达 80～85km,根据断裂带 8～12mm/a的长期走滑速率,推测康西瓦断裂带新生代以来的左旋走滑运动开始于约10Ma。结合我们获得的断裂带两侧岩浆岩的年龄,表明康西瓦断裂带左旋走滑运动的开始时代为晚中新世,现今康西瓦地区的构造地貌格局很可能是中新世晚期以来强烈的左旋走滑运动形成的。     

龙门山北东段山前涪江第四纪冲洪积扇地貌演化及其构造响应

青藏高原东缘龙门山北东段山前涪江冲积扇在武都盆地内的覆盖面积约为25 km2,区域构造上为江油断层、香水-让水断层等组成的江油断裂带右旋走滑构造域。通过宇宙核素成因埋藏年龄测试技术精确地测定发源于龙门山北东段主要河流-涪江自第四纪以来发育的三期冲积扇形成年代,即早更新世冲积扇（1.84 Ma）、中更新世冲积扇（0.54 Ma）和全新世冲积扇。由于龙门山北东段-江油断裂的右旋走滑兼逆冲运动,导致涪江早更新世冲积扇扇头右旋错动约3.2 km,之后形成新的冲积扇（中更新世积扇）。随着江油断裂继续的继续活动,中更新世冲积扇扇头又被右旋错动了约0.8 km,之后形成全新世的冲积扇。涪江形成以来总共右旋错动距离约为4 km。同时,早、中更新世冲积扇褶皱隆升了约50 m,早更新世冲积扇总共褶皱隆升了约100 m。这在一定程度上反映了龙门山构造带北东段第四纪以来沉积对构造演化的响应过程。     

活动走滑断裂上断塞塘沉积特征及其构造含义

活动断裂与地震和地质灾害紧密相关,对与其相关的沉积记录进行研究可以认识其活动习性与规律。通过揭露并分析典型断裂地貌——断塞塘的沉积建造特征,能够帮助识别活动走滑断裂作用的信息。选取青藏高原东北缘的西秦岭北缘断裂带黄香沟段,利用组合探槽对沿其发育的断塞塘及其沉积进行研究,分析其沉积特征,并建立断塞沉积序列。研究发现:断塞塘沉积层序由几个沉积韵律组成,一个沉积韵律组合分为下部的粗粒层与上部的细粒层,粒度下粗上细;粗粒层一般为细砂、粗砂和砾石层,具快速堆积的特征;细粒层均为含炭的粘土、亚粘土和粉砂,具湖塘相沉积的特点。断塞沉积层序是分期的,一个沉积韵律组合是一期断塞作用沉积。分析认为,断塞沉积粗细组合的韵律性结构是断裂周期性活动的产物。这一研究是揭示走滑断裂的构造演化与活动习性,反演断裂走滑活动历史并预测其未来行为的基础。     

走滑断层相关源-汇体系演化的砂箱物理模拟实验

以走滑断层为边界的隆升剥蚀区和山前沉积区组合是盆山体系的重要类型之一。由于走滑断层两盘不断发生相对滑动,因此走滑断层两侧的源区和沉积区之间的空间关系随走滑运动不断发生变化。走滑断层两侧的源-汇系统之间的耦合机制是一个有待研究的问题。针对这一问题,本文设计了一个简化的构造地貌砂箱实验,用来揭示源区特定母岩的沉积物分布特征以及两者之间的时空关系。实验结果表明,特定母岩在沉积区的沉积信号分布范围受包括山前洪积扇形态、岩体在流域内的分布等多种因素影响。由于洪积扇向沉积区呈扇状展开的形态特征,沉积信号在离走滑断层更远的位置分布范围更宽。当一个岩体分布在不同流域内时,其沉积物分布在两个洪积扇内,从而使其沉积信号分布范围更宽。相反,规模较小的洪积扇会被相邻较大的洪积扇限制形态从而使得沉积范围变窄。由于上述原因,在利用沉积信号和岩体之间的错开距离计算获得的走滑速率,可能会低估或者高估真实的走滑速率。本文的实验为研究以走滑断层为边界的盆山耦合系统及其源-汇体系提供了重要的模型参考。     

甘肃疏勒河冲积扇发育特征及其对构造活动的响应

甘肃疏勒河冲积扇是面积达2400km²的一个巨型冲积扇,位于青藏高原北缘阿尔金断裂带东端。区域构造上该扇发育在阿尔金主断裂、三危山断裂和南截山断裂组成的阿尔金断裂带左旋走滑构造域。根据野外调查获得的沉积层序、地貌形态和构造变形等资料,该冲积扇可划分为老冲积扇和新冲积扇。老冲积扇扇顶紧靠阿尔金主断裂,由已显著构造变形的早更新统玉门砾岩组成;新冲积扇是在老冲积扇基础上发育的,扇顶已向下游移动到大坝附近,距阿尔金主断裂4km,主要由中更新统酒泉砾石和晚更新统戈壁砾石组成。疏勒河冲积扇发育对区域构造活动的响应主要表现为:1)在第四纪早期,阿尔金断裂的左旋走滑兼逆冲运动,导致了由玉门砾岩组成的疏勒河老冲积扇扇头被左旋错动约8km,同时扇体,尤其扇头明显褶皱隆升,扇顶向山外移动;2)此后随着阿尔金断裂继续作左旋走滑兼逆冲运动,老冲积扇扇头又被左旋错动了约2km,总共左旋位移了约10km,并且扇顶下移了约4km,形成新的冲积扇;3)在冲积扇内从早更新世至晚更新世沉积中心不断向下游移动,呈现向下游超覆沉积的特征,这也一定程度上反映了祁连山隆升、向外扩展和侵蚀作用显著     

西藏安多-错那湖地堑的第四纪地质、断裂活动及其运动学特征分析

地表调查和初步的沉积物年代测试结果表明,晚第四纪期间,在安多-错那地堑中主要发育了分别形成于44.2kaB.P.和9～7kaB.P.左右的两套湖泊沉积物和约42kaB.P.以来的5套冲、洪积物。在安多-错那地堑的边界主要发育了包括安多南缘断裂、北缘断裂、错那湖东缘断裂和西缘断裂共4条第四纪正断层。其中活动强度最大的为安多北缘断裂,其第四纪最小垂直活动速率为0.24±0.02mm/a;其次为安多南缘断裂和错那湖东、西两侧边界断裂,它们的最小垂直速率分别为0.19mm/a,0.12～0.16mm/a和0.10～0.12mm/a。晚第四纪以来的断裂活动主要集中在平均垂直活动速率为0.41±0.22mm/a的安多北缘断裂带的西段。安多及邻区现今的地表构造格局及断裂带的几何学和运动学特征符合近南北向地壳缩短背景下由于近东西向伸展变形而引发的菱形断块发育模式。根据断层的活动速率估算结果,晚第四纪期间安多-错那地堑的平均伸展速率为0.25±0.15mm/a,而整个羌塘块体总的东西向伸展变形速率可能达到11±8mm/a。