龙门山断裂带北段第四纪活动的地质地貌证据

以龙门山断裂带北段中的青川断裂、茶坝-林庵寺断裂沿线的地质地貌为研究对象,在青川断裂沿线的土关铺、大安,茶坝-林庵寺断裂上的薛家沟、胡家坝等地,对断裂附近的河流地貌进行了详细的构造地貌制图。龙门山断裂带北段所在地区的河流一般发育5级阶地,T1阶地拔河高度3~5m,为全新世堆积阶地。T2阶地拔河高度10m左右,为晚更新世基座阶地。T3阶地拔河高度一般为30~35m,为晚更新世早期形成的基座阶地。T4阶地拔河高度60~70m,残留的阶地砾石层中花岗岩、砂岩砾石已经被强风化,只保留砾石的形态。T5阶地拔河高度为90m左右,阶地堆积物被剥蚀殆尽。青川断裂、茶坝-林庵寺断裂在河流的T4和T5阶地上形成宽30~180m的断层槽地,深度达8~20m,T4阶地砾石层底面落差达10~15m。T3阶地上不发育断层槽地,或断层两盘的T3阶地拔河高度一致,一些地段断层被T3阶地砾石层覆盖。因此认为,这两条断裂在T3阶地形成之前,T4阶地形成之后有过强烈的活动     

嘉陵江广元段第四纪地层与地貌特征研究

本文通过嘉陵江广元段卫星影像的解译和野外地质地貌调查,将该地区的地貌分为河流冲积平原、低山丘陵和基岩山区三种类型,并统一划分出河流T1、T2、T3级阶地,阶地堆积以典型的河流二元结构为主,砾石的磨圆度和分选性较好。该地区第四纪地层厚度一般小于32 m,其中T1阶地第四纪地层厚度较大,主要分布在15~32 m范围内,而T2、T3阶地为基座基底,上覆第四系不甚发育,T2第四纪地层厚度小于15 m,T3阶地厚度小于5 m。该地区河流阶地的物质组成、地层厚度及分布特征,与龙门山构造活动强烈地区的河流阶地堆积差别较为明显,显示出嘉陵江广元段河流下切作用较弱,沉积相比较单一稳定,这表明这一地区的河流堆积主要受到气候因素影响,与这一地区微弱的构造活动背景也较为吻合。     

河流阶地演化与走滑断裂滑动速率

断裂滑动速率是活动构造定量研究的最重要参数之一,不仅可以直接应用于活动构造的地震危险性预测和工程场地的地震安全性评价,还为地球动力学研究提供不可缺少的重要信息。原理上,断裂滑动速率可以用总位移量除以其累积时间而获得,但准确地确定断裂滑动速率并不是一件容易的事情,不同方法和研究者测定的同一条断裂的滑动速率可以相差3倍。文中通过对河流基座阶地演化及其对走滑断裂错动响应过程的分析发现,当一条山前河流切入河漫滩使其废弃形成阶地后,断裂的走滑位移使得河流两侧的阶地陡坎都遭到错动,其中一侧的下游阶地陡坎被错入河道而遭到河流的侵蚀,另一侧的下游阶地陡坎被错离河道,受到河流上游右侧地貌的保护而免遭侵蚀。因此,被错离河道一侧的阶地陡坎的位移在上阶地形成时就开始积累,阶地面的暴露年龄相当于位移累积的起始年代。另外,被错离河道一侧的阶地陡坎在下阶地停止侧蚀(可能同时开始接受沉积)时就开始累积位移,下阶地的初始沉积年代也代表阶地陡坎位移开始累积的时间。当然,如果能够获得被位移阶地陡坎的上下阶地年龄,就更能够把滑动速率限定在可靠的范围之内。在上述分析的基础上,提出3种利用河流阶地确定走滑断裂滑动速率的方法:第一是利用上下阶地年龄限定     

龙泉山背斜的地壳缩短与隆升——来自河流阶地变形的证据

位于龙门山逆冲推覆构造带东侧的龙泉山背斜,构成了四川前陆盆地的前陆隆起。通过室内航空相片对凯江跨背斜段的地貌面的解译,结合野外考察可知凯江发育3级阶地,其中T₁、T₂为堆积阶地,T₃为基座阶地。在野外用差分GPS测量了阶地的空间坐标信息,同时采集了各级阶地堆积物的测年样本,并经实验分析约束了阶地的形成年龄。另外,对石油地震剖面解译揭示出龙泉山背斜北段地壳缩短和隆升主要是通过褶皱膝折带迁移机制进行的,滑脱层的深度约6km。利用面积守恒准则计算出龙泉山背斜晚更新世以来的地壳缩短速率约为(1.36±0.41)mm/a、隆升速率为(0.64±0.19)mm/a。通过滑脱层的推覆抬升机制形成的龙泉山背斜,给青藏高原东缘变形模式中的逆断层推覆地壳缩短造山增加了证据。     

海南岛北西部新构造特征及其演化研究

利用DGPS系统测量海南岛西部阶地, 绘制地质地貌综合剖面, 将西部阶地分为海成阶地和河流阶地两种。 其中海成地貌包括一条砂堤和四级阶地: 砂堤宽2～10 m, 高程约10 m, 形成于5 ka以来; 海成一级阶地发育较好, 阶地面高程21～22 m, 形成于晚更新世至全新世之间; 海成二级阶地顶面高程约32 m左右, 形成于晚更新世晚期; 海成三级阶地较为发育, 阶地面高程40～42 m, 形成于121.8 ka; 海成四级阶地零星分布, 阶地面高程约57 m, 形成于中更新世晚期。 河流阶地也可分出四级: 一级阶地高程约20 m, 局部发育, 形成于11.4 ka; 二级阶地高程约34 m, 形成于47.2 ka; 三级阶地高约50 m, 其基座顶面标高约41 m, 形成于晚更新世早期; 四级阶地高程约71 m, 基座面标高约60 m, 形成于中更新世晚期。 这些阶地中均以二级最为发育。 晚更新世以来全区处于整体加速抬升的状态。 依据阶地面的综合剖面特征, 认为王五-文教断裂晚更新世以来的活动性较弱。     

黄河源区日玛曲流域古堰塞湖的沉积特征及环境意义

在黄河源区支流日玛曲河谷发现第四纪湖相沉积,以含砾粉砂、粉砂、粘土互层组合为特征,形成河流的第一阶地基座。通过对该剖面野外岩性观测、^14C测年分析,探讨了古湖形成时代及成因,以及古湖发育时期周围的植被与环境。研究结果发现,古湖形成于3120aBP前后,可能属于地震堰塞湖,于640aBP以后出现决堤事件。     

兰州刘家峡古象化石的发现

2000年作者在进行黄河中上游河谷阶地考察时,在兰州刘家峡水库西侧祁家大坡公路边路堑壁上,发现一古象门齿化石.化石产出剖面位于黄河Ⅵ级阶地后缘,其海拔高度为1880ｍ,拔河228ｍ.阶地为基座阶地,剖面描述如下:基座为前震旦纪变质岩系;上覆洪积砾石层,厚约5～10ｍ,向东延伸相变为黄河砾石层.洪积砾石层之上为3～4ｍ厚的冲积黄土,质地坚硬,强烈石膏化.古象门齿化石即产于本层下部,呈平卧状,显然是经过了短距离的流水再搬运的.本层之上为200多米厚的风成黄土(照片1、图1).照片1兰州刘家峡古象化石的产状Ｐｈｏｔｏ1　Ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏ…     

三阳川盆地渭河阶地发育与河谷地貌演化

阶地是研究现代河谷形成发育的重要地貌标志,结合年代学研究可以为区域古环境提供丰富的构造、气候和古水文变化信息.通过古地磁、电子自旋共振、光释光及黄土-古土壤地层序列的对比,初步确定渭河上游三阳川盆地1.2Ma以来共发育和保存着13级河流阶地.阶地特征与成因分析表明,阶地是在构造抬升背景下,河流系统对轨道尺度气候变化的响应,侧蚀堆积和深切下蚀作用交替进行.阶地序列的河漫滩顶部大多对应于古土壤层发育,表明河流下切阶地形成主要发生在古土壤开始发育的冰期向间冰期过渡阶段.河流两侧阶地时空展布的差异表明,0.62Ma三阳川盆地发生了构造反转,由过去盆地的整体抬升为主逐渐转变为断陷沉降.综合流域内阶地序列的研究,表明渭河上游现代河谷的形成发育起始于早更新世晚期1.4~1.2Ma.     

利用岷江阶地的变形估算龙门山断裂带中段晚第四纪滑动速率

用岷江都江堰—汶川段晚第四纪阶地面的变形量估算了龙门山断裂带中段的滑动速率。岷江及其支流发育3级晚第四纪河流阶地,阶地面的年龄分别约为10,20,50kaBP。阶地纵剖面在茂汶-汶川断裂、北川-映秀断裂和江油-灌县断裂处有明显的垂直变形。断裂活动具有间歇性特点,晚第四纪以来有过3期活动,其起始时间分别为50,20,10kaBP。依据各级阶地面年龄和变形量估算的茂汶-汶川断裂、北川-映秀断裂和江油-灌县断裂晚第四纪逆冲滑动速率分别为0.5,0.6～0.3,0.2mm/a;据阶地走滑位错估算的茂汶-汶川断裂和北川-映秀断裂的晚第四纪右旋走滑速率均约为1mm/a。现代河床之下发育很厚的河流堆积物表明,龙门山的构造抬升经历了较为复杂的过程     

鄂尔多斯高原河曲段黄河阶地构造变形研究

通过对河曲县城一带出露较好的黄河阶地剖面进行研究,认为河曲一带黄河三、四级阶地形成于中更新世时期,晚更新世早期形成二级阶地,全新世形成一级阶地。本区中更新世抬升速率为0．14mm／a,晚更新世抬升速率为0．18mm／a,全新世抬升速率为0．70mm／a,晚更新世和全新世抬升速率的突然加大,可能与黄河下游三门湖的贯通、区域侵蚀基准面突然降低、河流侵蚀加大有关。     

利用变形河流阶地限定帕米尔北缘木什背斜的缩短、隆升和侧向扩展

位于帕米尔前缘逆冲推覆体(Pamir Front Thrust,PFT)东端的木什滑脱背斜,是帕米尔弧形推覆构造带最前缘和最新的变形带。对地形横剖面、纵剖面和水系发育特征的分析表明,木什背斜总体上具有由西向东扩展生长的特征。在背斜核部及北翼发育数级开阔平坦的沿轴向展布的河流阶地,阶地可划分为4期。利用阶地堆积细颗粒石英光释光测年获得阶地面T2a、T3和T4的形成年龄分别为(15.8±2.40)ka、(55.1±10.3)ka、(131.4±23.9)ka。伴随背斜的生长扩展,河流阶地面发生了横向和纵向掀斜,并形成断层陡坎和褶皱陡坎。木什背斜晚第四纪的缩短和隆升主要是通过褶皱翼旋转机制进行的,估算其最小缩短速率为(1.6±0.3)mm/a,最小隆升速率为(1.9±0.3)mm/a。与此同时,沿轴向背斜发生了向东的侧向迁移和旋转。根据背斜垂直隆升与侧向扩展之间的关系,估算背斜在131～16ka期间向东的侧向迁移扩展速率较快,为 (14.6±3.6)mm/a; 自16ka至今,侧向迁移扩展速率迅速减小至(1.7±0.3)mm/a,背斜向东的迁移扩展可能已基本停止,而以侧向旋转为主。     

山西交城断裂北端及中段3个大型探槽全新世断错现象分析

前人在山西交城断裂带上开挖过多个探槽,揭露出全新世3次古地震事件,但其研究结果尚不能确定该断裂带全新世活动段的北部边界.近期在该断裂带北端和中段又开挖了3个大型探槽,其中在阳曲县泥屯盆地西界开挖的龙王沟探槽,是一个由多个探槽组合成的大探槽,该探槽揭示的地层断错信息,将交城断裂带全新世活动的范围向北延伸了20km.另外2个大型探槽分别为交城断裂带中段瓦窑沟东侧台地前缘的瓦窑探槽与市儿口沟西侧T1阶地前缘的新民探槽.这3个大探槽均揭示出全新世中期(14C测年值为距今5 ～ 6ka)的垆土和淤泥层,以及多组平行分布的断面,所揭示的全新世3次古地震事件具有断错事件活动的同步性,可与前人探槽揭示的全新世断层活动事件相对比.3次断错活动时间分别距今3.06 ～3.53ka、5.32ka左右或6.14ka左右、8.36ka左右;3次事件的时间间隔分别为2.02 ～ 2.84ka和2.22 ～ 3.04ka.这些断错事件的同震垂直位移为1.5～4.7m,显示了7级以上地表破裂型的强震活动.最后讨论了探槽中14C测年样品的影响因素.     

永定河上游晚更新世晚期以来的堆积阶地年代测定

应用1 4 C测年法和热释光方法对采自永定河上游晚更新世晚期以来形成的堆积阶地样品进行了年代测定。研究结果表明 ,永定河上游三条一级支流的低阶地形成时代具有一定的同时性 ,第三级阶地的下切时间大约在 30 0 0 0aB .P .;第二级阶地的下切时间大约在 10 0 0 0aB .P .;第一级阶地的下切时间大约在 4 0 0 0aB .P .。气候变暖对第二级阶地形成起主导作用 ,构造作用对最新阶地形成有一定的影响     

焉耆盆地北缘和静逆断裂-褶皱带中晚第四纪变形速率

焉耆盆地为南天山内部的一个山间盆地,盆地北缘发育1排第四纪新生褶皱带,即和静逆断裂-褶皱带。中晚第四纪以来,由于和静逆断裂-褶皱带的持续活动使得在褶皱生长过程中形成的多期洪积地貌面发生反向掀斜变形。利用高精度差分GPS,对褶皱带中部哈尔莫敦背斜区内的多期变形地貌面的地形形态进行了测绘,判定背斜的生长主要以翼旋转为主。利用背斜北翼不同地貌面的反向掀斜角度,分别计算了不同期次地貌面的隆升和缩短变形量。结合原地宇宙成因核素深度剖面法和光释光测年法,对背斜区内的F4,F3b,F2洪积台地面和T1阶地面的形成年龄进行了测定,发现背斜在距今约550ka、428.3+57.6-47.2ka和354.3+34.2-34.8ka不同时段的平均隆升速率从0.31±0.24mm/a下降至0.15±0.02mm/a,同时背斜北翼的翼旋转速度也呈逐渐减小的趋势。但背斜自起始变形开始,缩短速率却大致保持恒定为约0.3mm/a。而这一恒定的缩短速率与现今横跨和静逆断裂-褶皱带所观测的GPS速率具有很好的一致性,说明在天山内部的哈尔莫敦背斜区,短尺度的GPS速率可以代表长尺度的地壳应变速率,同时反映出山体内部一系列断层和褶皱构造在吸收和调节整体变形量时也起到一定的作用。     

大盈江断裂晚更新世以来活动的地质证据

大盈江断裂新构造活动特征明显,断层三角面、线性山脊、断层槽地等断层地貌发育,卫星影像上线性特征清晰,断裂对梁河、盈江盆地、桑岗、西帕河等第四纪盆地具有明显的控制作用.根据近年来境内外野外调查结果,大坪子、丙辉村、老新寨、热水塘、广云村等多处断层露头显示错断了晚更新世或全新世地层.丙辉村被错地层年龄为(56.56±4.8...     

熊坡背斜构造变形与蒲江-新津断裂活动特征

熊坡背斜位于龙门山构造带东南端的成都盆地内,是龙门山逆冲推覆构造向前推挤进入盆地内部的一个主要变形区域,与其配套发育的断裂为蒲江-新津断裂,断裂与背斜褶皱之间在构造变形模式上表现出明显的一致性。在褶皱和断裂的构造变形和活动特征上,熊坡背斜南段表现为一种不对称的褶皱,向NE方向发展表现为较为宽缓的对称褶皱形态,卷入的地层主要是中生代及其以前的地层,对蒲江-新津断裂的地貌调查结果表明,断裂没有对该区域内广泛发育的冲沟Ⅰ级阶地产生影响,而对山前发育的相当于南河(岷江Ⅰ级支流)Ⅳ级阶地的洪积台地有明显的控制作用,说明断裂活动时间应该为第四纪早期,到第四纪晚期活动减弱或是趋于静止     

K-feldspar IRSL dating of a Pleistocene river terrace staircase sequence of the Lower Tejo River (Portugal,western Iberia)

We present the results of K-feldspar IRSL dating of the four lower terraces (T3–T6) of the Portuguese Tejo River, in the Arripiado-Chamusca area. Terrace correlation was based upon: a) analysis of aerial photographs, geomorphological mapping and field topographic survey; b) sedimentology of the deposits; and c) luminescence dating. Sediment sampled for luminescence dating gave unusually high dose rates, of between 3.4 and 6.2 Gy/ka and, as a result, quartz OSL was often found to be in saturation. We therefore used the IRSL signal from K-feldspar as the principal luminescence technique. The K-feldspar age results support sometimes complex geomorphic correlations, as fluvial terraces have been vertically displaced by faults (known from previous studies). Integration of these new ages with those obtained previously in the more upstream reaches of the Tejo River in Portugal indicates that the corrected K-feldspar IRSL ages are stratigraphically and geomorphologically consistent over a distance of 120 km along the Tejo valley. However, we are sceptical of the accuracy of the K-feldspar ages of samples from the T3 and T4 terraces (with uncorrected D_e values >500 Gy). In these cases the Dose Rate Correction (DRC) model puts the natural signals close to luminescence saturation, giving a minimum corrected D_e of about 1000 Gy, and thus minimum terrace ages; this may even be true for those doses >200 Gy. Luminescence dating results suggest that: T3 is older than 300 ka, probably ca. 420–360 ka (～Marine Isotope Stage [MIS]11); T4 is ca. 340–150 ka (～MIS9-6); T5 is 136–75 ka (～MIS5); T6 is 60–30 ka (MIS3); an aeolian sand unit that blankets T6 and some of the older terraces is 30–≥12 ka. Collectively, the luminescence ages seem to indicate that regional river downcutting events may be coincident with periods of low sea level (associated, respectively, with the MIS10, MIS6, MIS4 and MIS2).     

Optically stimulated luminescence dating of sediments from the Yellow River terraces in Lanzhou: Tectonic and climatic implications

The stratigraphic chronology of Yellow River terraces was investigated and studied in Lanzhou Basin, western Chinese Loess Plateau. The optically stimulated luminescence (OSL) dating results show that terraces T₁, T₂ and T₃ formed at 8 ka, 20 ka and 70 ka, respectively. Lateral accretion of the riverbed facies gravel sediments occurred during interglacial periods while vertical aggradations of the terrace sediments deposited predominantly under cold and dry glacial period. A thick layer of aeolian loess with a basal age about 35 ka indicates a remarkable drop of air temperature and a dry, cold climate. The temporal correlation between terrace formation and tectonic movement has not yet been established in this research, but the stratigraphic chronology of the terrace sections provides the timing of the terrace formation, the incision rate of the Yellow River, and the slip rate of the fault horizon.     

西南天山前缘乌拉根背斜南翼逆断层的发现及其地质意义

塔里木盆地新疆喀什以西部分是西南天山和帕米尔两大对冲构造系统的会聚带,关于两者变形前缘和分界的确切位置存在不同认识.在乌恰县以南的玛依卡克盆地南缘,清晰可见属于帕米尔构造带、向N或NNE逆冲的帕米尔前缘逆冲推覆体(PFT).最近野外调查在盆地北部发现了西南天山前缘的最新变形带:向南逆冲的乌拉根背斜南翼断层.断层总体近E...     

新疆独山子山前活断层和活褶皱及古地震研究

本文初步研究了新疆独山子山前活断层、活褶皱构造。这些表层构造有着不同性质的地表变形,是多次古地震活动的反映。文中将这些古地震遗迹分为四期,并计算了该断层带的地震复发周期和平均位移速率。