活动走滑断裂上断塞塘沉积特征及其构造含义——以西秦岭北缘断裂带断塞塘为例

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。     

柴达木盆地西部新生代沉积特征及其对阿尔金断裂走滑活动的响应

柴达木盆地西部新生代沉积的发育受昆仑山(及青藏高原)崛起和阿尔金断裂的走滑活动控制。基于对该地新生界尤其是下油砂山组沉积环境的剖析,并与邻区的索尔库里北盆地进行对比,对阿尔金断裂的新生代的活动提出以下认识。1)古近纪为右行走滑,中新世起变为左行走滑,在盆地北缘伴随走滑发生的冲断作用,早期向北东扩展,晚期向南西扩展。2)阿尔金断裂的斜冲作用在始新世和上新世表现尤为明显,控制了下干柴沟组上段和狮子沟组异常高的沉积速率和沉积中心自西向东迁移。3)中新世是阿尔金断裂的松弛期,在次级北东向正断层的联合作用下可能在柴西形成拉分盆地,因而盆地发育特征明显不同于邻区的索尔库里北盆地。4)新近纪阿尔金断裂在左行走滑的大背景下经历了一个陆内的拉张—挤压旋回。     

右江地区新生代走滑断裂活动特征及其构造意义

右江地区位于华南、川滇和印支三个活动块体的结合部位,新生代该区发育一系列北西向左旋走滑断裂及伴生盆地。这些断裂近等间距分布,将右江地区分割成多个长条形区间,断裂活动又导致各区间相互发生左行运动。根据这些断裂的走滑错移量以及伴生盆地的拉分量,计算获得区域应变和动力学涡度。研究结果表明右江地区在新生代整体发生无旋转的简单剪切变形,其最大主张应变为近南北向。新生代以来,右江地区先后受到印支块体和川滇块体侧向挤出的影响,右江地区的单剪变形和区内的北西向断裂活动正是这两个块体共同作用的结果,同时也是印度–欧亚板块碰撞产生的连锁反应之一。     

喀喇昆仑断裂北段晚第四纪活动特征及其构造意义

右旋走滑的喀喇昆仑断裂(KK F)作为青藏高原的西部边界, 在印度板块与欧亚板块碰撞引起的陆内变形过程中扮演了重要的角色。近年来KK F北段全新世以来的活动特征存在争议。通过遥感解译和野外观测, 在喀喇昆仑断裂(KK F)的北段——新疆卡拉苏地区, 对KK F及其两条分支断裂的几何学、运动学进行了研究, 获得了现今发育的冰水扇被右旋错断和冰水扇上分布羽列式T张破裂等指示KK F右旋走滑的证据。采集了KK F控制的浅冰水湖相沉积中贝壳的AMS 14C样品, 获得年龄分别为(5.20±0.03) ka、(5.61±0.03) ka 和(9.95±0.04) ka。表明KK F北段晚全新世以来仍在活动, 其右旋走滑速率约为3.7 mm/a, 累计垂向滑移速率约为1.7 mm/a。据前人在KK F中部的研究成果, 推测KK F北段在卡拉苏地区由南东往北西右旋走滑速率有增大的趋势。     

准噶尔西北缘斜向挤压构造与走滑断裂

古板块构造研究表明古生代以来,准噶尔地块以斜向方式拼合到阿尔泰（Altaids）造山带构造域内,导致准噶尔西北缘一直处在斜向挤压构造背景之下,并发育高角度逆冲推覆构造带以及横向走滑断裂。地面地质调查、遥感卫星影像解译、大地电磁测深剖面和地震剖面构造解释资料综合研究表明,准噶尔西北缘边界断裂为达拉布特左行走滑断裂,西北缘逆冲推覆构造带为基底卷入的高角度逆冲断裂褶皱带; 在与逆冲带走向相垂直方向,发育有北西向横向走滑断裂,这些断裂为同一斜向挤压构造背景下形成的同期构造,形成时间约在晚二叠到侏罗纪之间。大地电磁测深和地震剖面解释表明,达拉布特走滑断裂控制了西北缘高角度逆冲断裂的分布与性质。西北缘二维和三维地震剖面解释表明,横向走滑断裂样式为正花状构造或者负花状构造,同时具有向南东或北西方向逆冲和拉伸的特征。横向走滑断裂为西北缘逆冲构造南北方向分段的主要断裂,并控制了西北缘中生代地层的沉积。西北缘构造是形成于主边界断裂的斜向挤压作用,而基底卷入逆冲断裂则属非纯挤压形成的逆冲构造。     

准噶尔西北缘斜向挤压构造与走滑断裂

古板块构造研究表明古生代以来,准噶尔地块以斜向方式拼合到阿尔泰（Altaids）造山带构造域内,导致准噶尔西北缘一直处在斜向挤压构造背景之下,并发育高角度逆冲推覆构造带以及横向走滑断裂。地面地质调查、遥感卫星影像解译、大地电磁测深剖面和地震剖面构造解释资料综合研究表明,准噶尔西北缘边界断裂为达拉布特左行走滑断裂,西北缘逆冲推覆构造带为基底卷入的高角度逆冲断裂褶皱带; 在与逆冲带走向相垂直方向,发育有北西向横向走滑断裂,这些断裂为同一斜向挤压构造背景下形成的同期构造,形成时间约在晚二叠到侏罗纪之间。大地电磁测深和地震剖面解释表明,达拉布特走滑断裂控制了西北缘高角度逆冲断裂的分布与性质。西北缘二维和三维地震剖面解释表明,横向走滑断裂样式为正花状构造或者负花状构造,同时具有向南东或北西方向逆冲和拉伸的特征。横向走滑断裂为西北缘逆冲构造南北方向分段的主要断裂,并控制了西北缘中生代地层的沉积。西北缘构造是形成于主边界断裂的斜向挤压作用,而基底卷入逆冲断裂则属非纯挤压形成的逆冲构造。     

玉树断裂带左旋走滑活动标志及其几何学 与运动学特征

玉树断裂带位于甘孜-玉树断裂带北西段,是一条总体呈NWW向展布的左旋走滑活动断裂带.沿断裂带发育错断水系与冲沟、拉分盆地、地震地表破裂与断裂破碎带等一系列反映玉树断裂带左旋走滑活动的典型地质-地貌标志.在室内遥感解译的基础上,结合最新的野外实地调查成果,对沿玉树断裂带上反映其左旋走滑活动的地质-地貌标志进行了总结,并对断裂带的几何学与运动学特征进行了综合分析.结果表明,玉树断裂带总长约150km,总体走向120～130°,自西向东可划分为呈左阶雁列分布的陇蒙达-结隆段、结隆-结古段和结古-查那扣段3段.沿该断裂带发育的串珠状拉分断陷盆地规模的大小反映出玉树断裂带自西向东拉张效应逐渐减弱、挤压效应逐渐增强的特点.玉树2010年7.1级地震的宏观震中处于晚第四纪活动性最为显著的中段,而仪器震中恰好处于该断裂带的不连续部位,进一步证明雁列走滑活动断裂带上的不连续部位通常是强震活动的初始破裂区域.     

奠边府断裂带的走滑特征及其区域构造分析

位于越南西北部的奠边府(Dien Bien Phu)断裂,向北延伸入中国云南境内,向南进入老挝境内,走向由近N—S向向南逐渐过渡为NE—SW向,倾角陡立。沿断裂带发育3个具有不同运动学机制的第四纪盆地——婵讷(Chan Nua)盆地、莱州(Lai Chau)盆地和奠边府盆地。根据对奠边府断裂带地区ETM遥感数据进行详细解译以及野外实地考察,得到奠边府断裂具有早期的右行走滑和后期的左行走滑特征的证据;并且根据断裂两侧水系受断裂影响发生左错的程度不同,认为奠边府断裂的西盘相对于东盘较为活动,即为主动盘。奠边府断裂北延进入越南境内,与金平地区的三家河断裂相连,并继续向北并入哀牢山剪切带中。奠边府断裂现今的左行走滑与红河断裂现今的右行走滑共同组成了一组共轭断裂系。     

华北地块南部断裂体系新构造活动特征

根据野外观察、测量与分析,特别是综合华北地块南部断裂体系第四纪活动性质的构造和地貌标志,表明现今华北地块南部NWWNW向断裂活动最为显著,主要表现为左旋走滑性质;在前新生代构造基础上发育的三门峡-鲁山-舞阳断裂带和新构造期发育的新乡-商丘断裂带是具有走滑性质的新生代壳内活动断裂。地球物理资料表明,在介休-新乡-溧阳和巴东-泉州-台湾地震带西北部的深部存在两个NW向构造带,在地幔可能汇聚为一条构造带。综合这些断裂及其所控断陷盆地的展布特征,明确了该区的NE向、NW向及近EW向断裂的运动学关系。即在应力应变基底格局的制约下,两个NW向构造带强烈的左旋走滑拉分运动作用下导致华北地块南部发育拉分盆地,NW向新断裂的形成和先存NNE、NW及近EW向断裂的复活,控制了新生代复杂的断裂或断块构造格局的形成。     

Slip sense inversion on active strike-slip faults in southwest Japan and its implications for Cenozoic tectonic evolution

Analyses of deflected river channels, offset of basement rocks, and fault rock structures reveal that slip sense inversion occurred on major active strike-slip faults in southwest Japan such as the Yamasaki and Mitoke fault zones and the Median Tectonic Line (MTL). Along the Yamasaki and Mitoke fault zones, small-size rivers cutting shallowly mountain slopes and Quaternary terraces have been deflected sinistrally, whereas large-size rivers which deeply incised into the Mio-Pliocene elevated peneplains show no systematically sinistral offset or complicated hairpin-shaped deflection. When the sinistral offsets accumulated on the small-size rivers are restored, the large-size rivers show residual dextral deflections. This dextral offset sense is consistent with that recorded in the pre-Cenozoic basement rocks. S–C fabrics of fault gouge and breccia zone developed in the active fault zones show sinistral shear sense compatible with earthquake focal mechanisms, whereas those of the foliated cataclasite indicate a dextral shear sense. These observations show that the sinistral strike-slip shear fabrics were overprinted on dextral ones which formed during a previous deformation phase. Similar topographic and geologic features are observed along the MTL in the central-eastern part of the Kii Peninsula. Based on these geomorphological and geological data, we infer that the slip sense inversion occurred in the period between the late Tertiary and mid-Quaternary period. This strike-slip inversion might result from the plate rearrangement consequent to the mid-Miocene Japan Sea opening event. This multidisciplinary study gives insight into how active strike-slip fault might evolves with time.     

郯庐断裂带中生代构造演化史：进展与新认识

总结出郯庐断裂带中生代运动学演化的过程与历史,概括为"两大运动时期、五个发辰阶段".第一运动时期对应于三叠纪一早侏罗世早期的"印支运动",以扬子陆块与华北地块之间的拼合和碰撞造山为主导,郯庐断裂带经历了:①转换走滑阶段(240～220Ma),其走滑活动局限在大别和苏鲁超高压变质带之间.这个阶段的陆一陆深俯冲作用使苏鲁超高压变质带向西韧性挤出,导致徐淮弧形构造带的形成和发育.②左旋平移走滑阶段(220～190Ma),徐淮弧形构造带向南错移了约145km,并被大别山以北地区的东西向逆冲系统所吸收.左旋走滑扩展使郯庐断裂带贯穿整个华北和东北地区.第二运动时期对应于中、晚侏罗世至古新世时期的"燕山运动",郯庐断裂带的演化与东亚活动陆缘的演化紧密联系在一起,经历了③中、晚侏罗世至早白垩世早期挤压走滑活动,伴随着华北东部地区岩石圈、地壳增厚和郯庐左旋走滑断裂系的发育.④早白垩世以地壳伸展和陆内裂谷断陷作用为主,使早期增厚的华北克拉通岩石圈发生垮塌和减薄.⑤晚白垩世一古新世以右旋走滑为主,沿断裂带及其两侧发育一系列拉分盆地.系统地阐述了郯庐断裂带中生代发育过程与地质特征,及其在东亚大陆演化历史中独特的作用.     

东昆仑活动断裂带玛曲段活动特征及其东延

东昆仑活动断裂是青藏高原东北缘一条重要的NWW向边界断裂。通过野外观测和遥感解译,发现东昆仑活动断裂带玛曲段主要由玛曲、迭部-武都和迭山-舟曲3条左阶斜列的活动断裂组成。该断裂带晚第四纪的活动性非常强烈,晚更新世晚期以来的平均左旋走滑运动速率达(10.15±0.34)mm/a,与该断裂带在西大滩、东大滩、花石峡和玛沁等地的运动速率基本相同,说明东昆仑活动断裂带延伸到玛曲段并没有逐渐消亡,而是继续向东延伸,最终与秦岭南缘活动断裂相接。     

高分辨遥感在杭州活断层探测中的应用

详细探查城市及其周边地区的活断层,对于城市的防震减灾工作具有十分重要的意义。卫星遥感技术可在活断层探测中发挥重要作用。以杭州地区为例,系统介绍了提取第四纪松散沉积物覆盖区域的隐伏活断层信息流程和方法。结果证明,在弱活动构造地区,利用卫星遥感技术进行活断层探测是可行的。     

准噶尔盆地西北缘大侏罗沟走滑断层油气成藏效应

走滑断层判识及其油气成藏效应是当前构造地质学与石油地质学研究的热点。为进一步认识准噶尔盆地西北缘地区的控藏断层大侏罗沟走滑断层,对其进行了野外露头观察和地震剖面解释,以进一步明确其构造属性与边界,在此基础上,结合油层分布与原油性质及地球化学特征分析,讨论了其成藏效应。结果表明,大侏罗沟断层走滑特征明显,西端野外露头上断线平直、断面陡立、发育水平擦痕,东端地震剖面平面上发育"马尾状构造"、剖面上发育"花状构造"。据此重新限定了断层的边界,西以达尔布特断层为界,东以达探1井为界,全长约80km。大侏罗沟走滑断层对油气兼具横向和纵向输导效应,使得油气藏在平面上沿断层被动盘富集,纵向上呈"串珠状"分布,这可能是这类走滑断层所具有的普遍特征。据此,研究区一系列走滑断层的被动盘在下步勘探中值得重点关注。     

走滑断层研究进展及启示

自走滑断层概念提出之后,走滑断层在地质科学研究上的重要性逐渐体现出来,并在几何学、运动学、动力学及其构造意义等方面取得了重要的认识,使得走滑断层的研究得到快速的发展,但其分类及其成因机制分析还存在一定的局限性。在走滑断层相关文献调研的基础上,文章对走滑断层原理、概念和相关术语发展历程进行了归纳总结,同时也对走滑断层的位移特征、识别标志、力学性质、走滑派生或伴生构造、走滑盆地特征、走滑断层分类及走滑断层实例等研究成果进行了系统性研究分析。在此基础上,结合走滑断层的力学机制,提出走滑断层新分类方式,并运用新的分类方式进一步对美国西海岸圣安德列斯断层、新西兰的阿尔卑斯断层和中国著名的郯庐断裂带以及阿尔金断裂带等典型断层进行简要分析。