祁连山北缘-河西走廊西段晚新生代逆冲推覆断裂发育模式

祁连山北缘-河西走廊西段地处青藏高原东北缘,是我国新构造活动最强烈的地区之一。通过野外对研究区主要活动断裂的调查研究、结合年代学测试和综合分析,认为祁连山北缘-河西走廊西段地区的旱峡-大黄沟断裂、玉门断裂、新民堡断裂和阴洼山断裂都是晚更新世至全新世活动断裂。旱峡-大黄沟断裂形成于中新世晚期,一直活动至今;玉门断裂形成于上新世早期,在距今76 ka左右和32 ka左右发生过2次强烈的新构造活动(古地震),也是2002年玉门地震的发震断裂;阴洼山断裂形成于上新世晚期(30 Ma左右),在距今199～210 ka、86～100 ka、41～50 ka发生过3次强烈的新构造活动,也可能是1785年惠民堡(现新民堡)地震的发震断裂;但是位于近盆地中心的新民堡断裂形成时代明显晚的多,起始于中更新世晚期(017 Ma左右),在距今283 ka、44 ka和12 ka左右发生过强烈的3次新构造活动。在运动形式上,上述4条断裂均为自南南西向北北东的逆冲推覆。在变形性质上,新民堡断裂以非地震性的蠕滑为主,其他3条断裂主要为地震性的粘滑变形。在祁连山北缘-河西走廊西段的北北东剖面上,逆冲推覆断裂表现为前展 后展复合发育模式,即形成时代最新的是位于酒西盆地中心的新民堡断裂,在酒西盆地中心以南部分的剖面中断裂发育为前展式,由祁连山腹地向河西走廊盆地中心断裂形成时代越来越新,而酒西盆地中心以北部分的剖面中断裂发育为后展式,即从盆地中心到盆地北缘断裂形成时代越来越老。     

河西走廊盆地西段玉门断裂晚新生代的活动特征

玉门断裂中段地表地貌陡坎明显,主断裂直接出露地表,使前新生代地层或早新生代地层与晚新生代松散沉积物呈断裂接触,说明玉门断裂中段形成早、活动时间长、位移幅度大,从而在冰沟口一带形成宽度超过200m的巨大破碎带。玉门断裂西段新构造活动表现的最大特点是地表较少见及主断裂的出露,以隐伏断裂为主。在地表常见有由新近系地层组成的不对称褶皱构造,属于与逆冲断裂密切相关的、也是正在变形的“活动背斜”。这说明玉门活动断裂西段形成时间较晚、活动时间短、活动位移幅度比较小。玉门断裂的活动性质以粘滑变形为主,次为蠕滑变形。玉门断裂是全新世活动断裂,最近2次新构造活动发生在距今7.4ka和3.2ka的全新世中期和晚期。该断裂也是现代发震断裂,,其西端深部的扩展破裂引发2002年的5.9级玉门地震。     

祁连山北缘—河西走廊西段晚新生代逆冲推覆断裂发育模式

祁连山北缘—河西走廊西段地处青藏高原东北缘,是我国新构造活动最强烈的地区之一。通过野外对研究区主要活动断裂的调查研究、结合年代学测试和综合分析,认为祁连山北缘—河西走廊西段地区的旱峡—大黄沟断裂、玉门断裂、新民堡断裂和阴洼山断裂都是晚更新世至全新世活动断裂。旱峡—大黄沟断裂形成于中新世晚期,一直活动至今;玉门断裂形成于上新世早期,在距今7.6ka左右和3.2ka左右发生过2次强烈的新构造活动(古地震),也是2002年玉门地震的发震断裂;阴洼山断裂形成于上新世晚期(3.0Ma左右),在距今19.9～21.0ka、8.6～10.0ka、4.1～5.0ka发生过3次强烈的新构造活动,也可能是1785年惠民堡(现新民堡)地震的发震断裂;但是位于近盆地中心的新民堡断裂形成时代明显晚的多,起始于中更新世晚期(0.17Ma左右),在距今28.3ka、4.4ka和1.2ka左右发生过强烈的3次新构造活动。在运动形式上,上述4条断裂均为自南南西向北北东的逆冲推覆。在变形性质上,新民堡断裂以非地震性的蠕滑为主,其他3条断裂主要为地震性的粘滑变形。在祁连山北缘—河西走廊西段的北北东剖面上,逆冲推覆断裂表现为前展-后展复合发育模式,即形成时代最新的是位于酒西盆地中心的新民堡断裂,在酒西盆地中心以南部分的剖面中断裂发育为前展式,由祁连山腹地向河西走廊盆地中心断裂形成时代越来越新,而酒西盆地中心以北部分的剖面中断裂发育为后展式,即从盆地中心到盆地北缘断裂形成时代越来越老。     

河西走廊西段花海断裂几何学、运动学及区域构造意义

花海断裂位于河西走廊西段花海盆地内,总体走向NNW-SSE,长约38 km,为一条隐伏断裂,研究其空间展布、运动性质和活动历史对于理解青藏高原北缘的构造变形和扩展方式有重要意义.基于卫片解译、野外实地和槽探,结合光释光测年和地球物理资料,发现沿双泉子、大泉至小泉一带,发育一段长约8 km的地形陡坎,代表断裂控制下褶皱作...     

塔里木盆地西部南北向构造的发现及其意义

塔里木盆地是介于青藏高原和天山造山带之间的一个刚性块体,前人在盆地内部相继发现了平行于周边造山带的构造和近东西向构造,并且对这些构造的特征、形成和演化进行了深入研究,但在塔里木盆地始终没有发现南北向构造。本次在塔里木盆地西部发现的南北向构造为断层转折褶皱和断层传播褶皱,主要形成于晚二叠世,反映了塔里木盆地在晚二叠世曾经受到来自西部的挤压作用。在印度板块与欧亚板块碰撞的远距离效应影响下,吐木休克断裂带附近的南北向构造自古近纪以来又重新活动。     

嘉峪关断裂古地震活动特征及其强震危险性影响

嘉峪关断裂位于河西走廊西端,是酒西盆地和酒东盆地的分界断裂,其最新活动特征及强震危险性关系到嘉峪关地区及相关文物古迹的地震灾害问题.基于高分辨率卫星影像解译及野外考察,发现嘉峪关断裂中段由多条分支断裂组成,通过古地震探槽研究以及光释光方法测年,对断裂古地震特征进行了研究.结果表明,嘉峪关断裂最新的一次地震事件发生在约4.3~5.3 ka,之前在约20.0~21.2 ka、37.0~45.0 ka、58.1 ka分别发生过3次古地震事件.根据经验公式,嘉峪关断裂具有发生Mw7.0左右强震的潜能及危险性.在此震级下,嘉峪关城楼文物区的烈度可达到Ⅸ度,嘉峪关市区烈度会达到Ⅷ度.因此,嘉峪关断裂是本区防震减灾需重点关注的发震断层.      

准噶尔盆地西北缘前陆冲断带二叠纪逆冲断裂活动的沉积响应

笔者从160口单井剖面、15条联井剖面及5个层位平面渐次展开了准噶尔西北缘前陆冲断带二叠纪逆冲断裂活动的沉积响应研究。各种成因扇体(冲积扇、水下扇、扇三角洲)在佳木河组和上乌尔禾组地层中最为发育，其沉积分布严格受不同时期活动的同生断裂控制。由早二叠世佳木河期至晚二叠世上乌尔禾期，扇体在克拉玛依-夏子街地区叠置程度较好，由盆缘向盆内迁移、推进明显；在车排子中拐地区叠置程度相对较差，局部略呈向盆缘老山收缩、后退趋势，表明红山嘴车排子断裂带与克拉玛依-百口泉断阶带、乌尔禾-夏子街断褶带逆冲活动的强度及地域迁移性有明显差异。二叠纪总体为一由弱到强的前展式推覆冲断及渐进式扇体迁移模式，即随同生控扇断裂由老山向盆缘的前展式推覆活动，相应地，各构造带扇体逐渐由盆缘向盆地方向发育、推进，扇体面积不断扩大，显示出明显的渐进式迁移的沉积响应，两者形成良好的耦合性。进而引入“活动性指数”的概念与方法，对前陆冲断带同生断裂的冲断活动强度进行了定量化统计分析，据二叠纪冲断推覆事件的地层、沉积标识，识别出3个逆冲推覆幕、7个逆冲推覆事件，划分出P1j-P1f、P2x—P2w、P3w三套构造层序，并指出在P1f、P2x及P2 3w各时期，由红山嘴-车排子→克拉玛依-百口泉→乌尔禾-夏子街构造带，同生断裂活动性趋于增强；在乌尔禾-夏子街断褶带，由早二叠世佳木河期到中、晚二叠世乌尔禾期，冲断推覆强度逐渐增大。     

石拐盆地西段逆冲构造及找煤方向预测

为寻找潜在的煤炭资源,通过对石拐盆地西段地表及地下构造特征的分析,认为大青山逆冲推覆构造的前缘应为F₁₀断层组;地表的长汉沟组等地层是从3 km外的南部推覆而来的外来岩层;深部的五当沟组一段主含煤地层基本未受推覆构造影响,且该地层应比其地表位置更向南;盆地南缘的二叠系下应有未受推覆构造影响的原生煤层。     

河西走廊花海古湖泊早、中全新世湖水盐度变化及其环境意义

通过对花海古湖泊沉积剖面8.42~0.405 m沉积物样品的矿物和化学元素测定,分析了沉积物中盐类矿物含量及化学元素K/Na比值的变化情况,结合已有的年代地层结果,重建了花海古湖泊10.47~5.5 cal ka BP湖水盐度变化. 结果表明：花海湖泊全新世湖相沉积阶段中,除个别层位以硫酸盐类矿物沉积为主外,早全新世(10.47~8.87 cal ka BP)和中全新世(8.87~5.5 cal ka BP)均以碳酸盐盐类矿物沉积为主,并且早全新世时期K/Na高于中全新世时期,揭示了早全新世时期湖水盐度高于中全新世时期. 这一结果与该湖泊沉积过程所揭示的湖泊水位变化、粒度等揭示的有效湿度变化具有一致性,表明花海湖泊早、中全新世湖水盐度的高低可以指示其湖泊水位的变化,并间接反映了有效湿度的变化. 结合花海湖泊晚全新世湖泊萎缩、气候干旱的特点,该区域早、中、晚全新世气候干湿变化变化模式可以概况为早全新世降水增强、气候呈现由干向湿的转变,中全新世有效湿度最大,晚全新世气候干旱. 这种全新世气候干湿变化模式有别于西风区,亦与季风区不完全相同,呈现出了一种季风-西风过渡带全新世气候干湿变化的模式.     

准噶尔南缘逆冲带多个逆冲断层同期活动的几何学证据

天山北缘为典型的大陆内部活动构造特征,发育准噶尔盆地南缘逆冲带,主要表现为新生代时期形成的多排平行山体的背斜和逆冲断层。野外地质考察、地表填图指出,第二排背斜带玛纳斯背斜和吐谷鲁背斜核部均发育一条逆冲断层,背斜北翼发育一条逆冲断层,并导致河流阶地变形和断层崖的形成。地震资料解释和钻井数据证实玛纳斯背斜和吐谷鲁背斜北翼和核部存在多条向北逆冲的断层,在这些背斜和南侧第一排构造清水河背斜和奇古背斜之间的向斜之下存在隐伏的东湾背斜。二维地震测网构造解释指出东湾背斜为同时活动的、叠置的双重逆冲构造,并造成玛纳斯背斜和吐谷鲁背斜浅层发育一系列无序叠瓦逆冲断层。野外观察和地震解释的生长地层和地层不整合分析证实,这些无序逆冲断层形成时间主要为中新世晚期,一直到第四纪西域组(Q_1x)和乌苏群(Q_2)时期和第四纪中晚期(Q_4)。我们提出准南地区多个逆冲断层同期活动模式不同于新逆冲断层向前陆方向扩展时,旧断层不活动的模式。同期逆冲作用模式展示由于深部有序逆冲作用形成的双重逆冲构造发育期间,同期活动的逆冲作用可在浅层地表形成一系列无序逆冲断层,类似于叠瓦扇逆冲断层。     

河西走廊成矿带区域成矿规律及找矿方向

河西走廊成矿带是分布于祁连地区最北部的Ⅲ级成矿单元(全国统一编号为Ⅲ-20), 目前共有235处矿产地, 形成了石油、煤、凹凸棒石黏土、萤石、石膏、芒硝、石灰岩、天然石英砂、铁、铜、金、钨等40余种矿产。该成矿带以沉积成矿作用为主, 其次为流体、岩浆、变质和表生成矿作用, 可分为11种矿床类型, 主要成矿期为华力西期、加里东期、燕山期和喜马拉雅期。河西走廊成矿带可进一步划分为2个成矿亚带, 分别为玉门—民乐成矿亚带和山丹—中卫—泾源成矿亚带。根据构造空间、成矿时间、成矿作用和矿种等四要素的耦合关系, 河西走廊成矿带厘定了10个矿床成矿系列, 包括4个沉积作用有关矿床成矿系列、3个流体作用有关矿床成矿系列、1个岩浆作用有关矿床成矿系列、1个变质作用有关矿床成矿系列和1个表生作用有关矿床成矿系列。通过细分成矿时段和细化成矿地质作用, 进一步解析出16个矿床成矿亚系列, 并建立了47个矿床式。根据区内地质、矿产、物探、化探和遥感信息, 河西走廊成矿带共圈出5个综合预测区, 为下一步找矿工作指出了方向。     

论河西走廊陆盆的演化和最终形成期

河西走廊：酒西、酒东、民乐三盆地,发育在加里东褶皱基底之上,经晚侏罗世—早白垩世的拉张、翅倾运动形成的箕壮断陷被新近纪挤压坳陷所覆盖,形成统一的河西走廊北西西向的盆地,特点是第四纪印度次大陆强烈的推挤欧亚大陆,使祁连山强烈回返,向河西走廊逆掩、逆冲,最终形成河西走廊陆盆。各箕壮断陷之上,上覆古近纪—第四纪地层,使断陷内埋深已超过3.5km。古地温大于60oC,使下白垩统烃源岩达到生烃成熟阶段,部分烃源岩目前仍处于生油高峰阶段,处于新近纪,挤压坳陷阶段形成的背斜和非背斜岩性圈闭,受第四纪强挤压,与具有异常高压的下白垩统烃源岩主要生烃期相匹配,可形成自生、自储、自盖的油气藏。     

1957—2006年河西走廊中部气候变化对水资源的影响

利用河西走廊中部1957—2006年6个气象站的气候资料,对气温、降水的变化特征以及由此引起的水资源的变化进行统计分析.结果表明:年平均气温整体以0.40℃.(10a)-1的速率上升,气温偏高主要是在冬季,春、夏季变化幅度不大.降水量的变化以2.81mm.(10a)-1的速度在递增,1980年代末至1990年代前期降水量出现下降,1990年代后期又开始缓慢增加.气温升高、降水量的增加、蒸发量的减少,意味着该地区气候由暖干向暖湿转变.水资源总量、河川径流量呈缓慢上升趋势,与降水量的变化具有一致性.     

河西走廊盆地地下水的氦同位素指示

详细讨论了河西走廊的张掖、永昌和武威盆地地下水中同位素3He/4He、4He/20Ne和δ13C的组成与分布特征。结果表明,泉水溢出地表后尽管受大气不同程度的混染,其中仍含有明显的深源氦气的组分,包括放射性元素铀和钍的蜕变及锂诱发的核反应生成的壳源4He与地球形成初期储存于地幔中的原始3He。这些氦气挥发份随NNE和WNW向活动断裂带向上迁移,直至被循环的地下水带至地表。     

1961—2005年河西走廊东部极端气温事件变化

利用1961—2005年河西走廊东部五站的逐日气温资料,通过百分位法定义了不同台站的逐日极端高、低温阈值,研究了河西走廊东部近45a来极端气温事件变化的空间分布以及时间变化特征.结果表明:在空间分布上,河西走廊东部极端最高气温总阈值民勤出现了暖中心,乌鞘岭出现了冷中心;极端最低气温总阈值暖中心出现在武威,冷中心出现在乌鞘岭;极端最高、低气温空间分布与其对应阈值的空间分布类似;河西走廊东部极端低温频数南北部都呈现减少趋势,而极端高温频数在南部古浪和北部靠近沙漠区的民勤呈现减少趋势,其它地区为增加趋势.时间变化上,河西走廊东部极端最高、低气温总体都呈增温趋势,增温幅度极端最低气温比极端最高气温明显;极端最高气温频数总体呈略增加趋势,极端最低气温频数呈明显的减少趋势;极端最高、低气温和极端最高、低气温频数都是6～7a和9～10a周期反映明显;极端最高、低气温增温以及极端高温频数增加和极端低温频数减少都发生了突变现象.     

青藏高原西部喀喇昆仑断裂活动构造研究进展综述

喀喇昆仑断裂系(KF)位于青藏高原西缘,具有右旋走滑性质,从帕米尔高原至尼泊尔西部延绵1000多km.长期以来,对于喀喇昆仑断裂活动的起始时间、总位移量、在不同时间尺度上的滑移速率以及断层两端的精确位置等问题,都存在较大争议.为了更好的了解喀喇昆仑断裂现今的运动学特征及其与喜马拉雅—青藏高原陆内碰撞造山带的关系,确定喀喇昆仑断裂的滑移速率历史以及它随时间和/或空间的变化规律是极其重要的.目前研究表明,从现今的大地测量学尺度到几个百万年的地质学尺度,喀喇昆仑断裂走滑速率的变化范围为3~10 mm/yr.本论文对断裂各段的分布情况进行了详细描述,阐述了获得晚第四纪以来走滑速率的方法,回顾了喀喇昆仑断裂在大地测量学、晚第四纪以及地质学等不同时间尺度的走滑速率,并重点讨论了晚第四纪以来断裂的走滑速率.然后,确定了喀喇昆仑断裂北端的精确位置、讨论了其运动学意义和地震灾害效应.鉴于喀喇昆仑断裂具有长期的活动历史、规模巨大、运动速率较高,我们认为即使板块内部小尺度的似连续变形非常发育,板块模型依然可以很好的解释由于印度-亚洲板块碰撞造成的喜马拉雅北部的岩石圈变形.喀喇昆仑断裂、阿尔金断裂、昆仑断裂及龙木错—郭扎错断裂等青藏高原周缘的主要走滑断裂对青藏高原向东的挤出起着重要的调节作用.     

青藏高原西部喀喇昆仑断裂活动构造研究进展综述（英文）

喀喇昆仑断裂系(KF)位于青藏高原西缘,具有右旋走滑性质,从帕米尔高原至尼泊尔西部延绵1 000多km。长期以来,对于喀喇昆仑断裂活动的起始时间、总位移量、在不同时间尺度上的滑移速率以及断层两端的精确位置等问题,都存在较大争议。为了更好的了解喀喇昆仑断裂现今的运动学特征及其与喜马拉雅—青藏高原陆内碰撞造山带的关系,确定喀喇昆仑断裂的滑移速率历史以及它随时间和/或空间的变化规律是极其重要的。目前研究表明,从现今的大地测量学尺度到几个百万年的地质学尺度,喀喇昆仑断裂走滑速率的变化范围为3～10 mm/yr。本论文对断裂各段的分布情况进行了详细描述,阐述了获得晚第四纪以来走滑速率的方法,回顾了喀喇昆仑断裂在大地测量学、晚第四纪以及地质学等不同时间尺度的走滑速率,并重点讨论了晚第四纪以来断裂的走滑速率。然后,确定了喀喇昆仑断裂北端的精确位置、讨论了其运动学意义和地震灾害效应。鉴于喀喇昆仑断裂具有长期的活动历史、规模巨大、运动速率较高,我们认为即使板块内部小尺度的似连续变形非常发育,板块模型依然可以很好的解释由于印度-亚洲板块碰撞造成的喜马拉雅北部的岩石圈变形。喀喇昆仑断裂、阿尔金断裂、昆仑断裂及龙木错—郭扎错断裂等青藏高原周缘的主要走滑断裂对青藏高原向东的挤出起着重要的调节作用。