塔里木盆地西南前陆构造分段及其成因

大量野外调查和地球物理资料构造解释发现, 塔里木盆地西南凹陷周边前陆盆地带具有沿前陆走向构造分段的规律性, 即在西昆仑-帕米尔和西南天山前陆发育了一系列相间分布的由山系向盆地逆冲的弧形推覆构造系统及由塔里木盆地西南凹陷向山系反冲的弧形反冲构造系统, 逆冲与反冲构造间以走滑或斜冲断层相隔; 塔西南凹陷基底的北东向隆起和凹陷与前陆构造分段具成因联系, 发现薄皮弧形推覆构造段对应基底构造上隆区(小于10 km), 塔里木盆地反冲构造段对应基底构造下凹区(大于8 km). 沿造山带走向隆升幅度和速率或变形格局的差异、前陆盆地多个沉降中心及巨厚沉积盖层、盆地基底构造中隆起带和凹陷带及前陆盆地沉积盖层中存在多层膏岩层等软弱层是塔西南盆地前陆构造分段产生的控制因素, 而晚第三纪以来西昆仑-帕米尔与西南天山再造山隆升与塔里木盆地基底构造深浅部不同耦合变形作用是塔里木盆地西南前陆构造分段的主因.     

帕米尔东北缘及塔里木盆地西北部弧形构造的扩展特征

归纳了帕米尔东北缘弧形构造的基本特征,分析了塔里木盆地西北部EW向逆断裂背斜带与NNW向隐伏走滑断裂之间的关系.通过塔里木盆地与西南天山和帕米尔东北缘变形特征的对比,认为塔里木盆地西北部的变形样式与帕米尔东北缘的弧形构造类似,弧形构造具有由帕米尔东北缘向塔里木盆地扩展的特征,这种构造是帕米尔向北挤入运动所特有的变形样式.     

帕米尔东北缘及塔里木盆地西北部弧形构造的扩展特征

归纳了帕米尔东北缘弧形构造的基本特征 ,分析了塔里木盆地西北部EW向逆断裂背斜带与NNW向隐伏走滑断裂之间的关系。通过塔里木盆地与西南天山和帕米尔东北缘变形特征的对比 ,认为塔里木盆地西北部的变形样式与帕米尔东北缘的弧形构造类似 ,弧形构造具有由帕米尔东北缘向塔里木盆地扩展的特征 ,这种构造是帕米尔向北挤入运动所特有的变形样式     

西南天山-帕米尔2008年10月5日MS6.7级地震震源机制研究

利用Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS)提供的远场宽频带P波及SH波记录,基于点源模型及有限断层模型方法,反演研究了2008年10月5日发生在中国天山与塔吉克斯坦交界区域的一次M_S6.7级地震震源机制.结果表明,本次地震为南倾高角度稍具小幅度走滑分量的逆冲破裂事件,断层走向为57.2°,倾角为42.7°,震源深度为7.4 km.根据研究结果,我们认为这是一次逆断层加小幅度走滑分量的地震事件,推断该地震可能与帕米尔向北北西方向挤压西南天山,在帕米尔-西南天山边界引发的逆冲断层活动有关.     

喀什坳陷北缘活动断裂与古地震初步研究

1　区域构造背景与活动性位于南天山、帕米尔、塔里木三大构造单元聚合部位的喀什坳陷北缘 ,是我国大陆内部现今强震活动最为活跃的地区之一 ,在大地构造上属于塔里木西南坳陷 ;北部为南天山褶皱带 ,西南为西昆仑 -帕米尔褶皱带 ,南部与东部为塔里木盆地 .其构造形式与活动性受控于南天山与帕米尔的对冲挤压活动 ,即该区活动构造主要以近东西向或北东东向展布 ,以逆冲挤压活动为主 ,兼具左旋走滑运动 ;南西部活动构造以向北凸出的弧形展布为特点 ,西段近东西展布 ,南东段呈北西向展布 ,构造弧顶及西段以逆冲挤压活动为主 ,南东段以右旋逆走…     

新疆主要逆断层-褶皱构造区基本地震构造征与潜在震源划分问题

本文介绍了新疆主要逆断层-褶皱构造区的基本特征,并对其潜在震源划分问题进行了初步的讨论.北天山山前推覆构造及乌鲁木齐以南的逆断裂.褶皱构造相对比较简单,由根部断裂、推覆体和前缘逆断裂.褶皱构造所组成;强地震的极震区或地震动的高值区可能位于推覆构造的根部断裂附近,而地震地表破裂和同震地表变形则位于山前逆断层.褶皱带内.南天山的柯坪推覆构造、库车推覆构造、帕米尔东北缘的弧形推覆构造,虽然也由多排逆断裂.褶皱构造带组成,但是其中的规模巨大、发育时间较长的逆断裂.背斜带,往往具备发生强震的条件.强震的极震区分布与地震地表断层位置比较一致,可作为强震的潜在震源.盆地内的新的盲逆断层.褶皱构造也具备发生6.5-7.0级地震的能力,应作为震级上限为7.0级的潜在震源.由于对逆断层.褶皱构造的深浅构造关系及发震模型认识的不足,在潜在震源划分中应考虑这种不确定性.同时在潜在震源区划分中,还应考虑地震构造区的地震活动历史及构造活动性参数.     

新疆主要逆断层-褶皱构造区基本地震构造特征与潜在震源划分问题

本文介绍了新疆主要逆断层-褶皱构造区的基本特征,并对其潜在震源划分问题进行了初步的讨论。北天山山前推覆构造及乌鲁木齐以南的逆断裂-褶皱构造相对比较简单,由根部断裂、推覆体和前缘逆断裂-褶皱构造所组成;强地震的极震区或地震动的高值区可能位于推覆构造的根部断裂附近,而地震地表破裂和同震地表变形则位于山前逆断层-褶皱带内。南天山的柯坪推覆构造、库车推覆构造、帕米尔东北缘的弧形推覆构造,虽然也由多排逆断裂-褶皱构造带组成,但是其中的规模巨大、发育时间较长的逆断裂-背斜带,往往具备发生强震的条件。强震的极震区分布与地震地表断层位置比较一致,可作为强震的潜在震源。盆地内的新的盲逆断层-褶皱构造也具备发生6.5—7.0 级地震的能力,应作为震级上限为 7.0 级的潜在震源。由于对逆断层-褶皱构造的深浅构造关系及发震模型认识的不足,在潜在震源划分中应考虑这种不确定性。同时在潜在震源区划分中,还应考虑地震构造区的地震活动历史及构造活动性参数。     

南天山及塔里木北缘构造带西段地震构造研究

南天山及塔里木北缘构造带位于帕米尔地区东北侧,地震活动强烈。文中通过地质构造剖面、深部探测资料和地震震源机制解资料,综合研究了该区的地震构造模型。结果认为,该区的构造活动主要表现为天山地块逆冲于塔里木地块之上。天山构造系统包括迈丹断裂及其前缘推覆构造;塔里木构造系统包括深部的塔里木北缘断裂、基底共轭断层和浅部的推覆构造。塔里木北缘断裂是发育于塔里木地壳内部的高角度断裂,其形成原因在于塔里木和天山构造变形方向的差异。塔里木北缘断裂为研究区大地震的主要发震构造,天山推覆构造和塔里木基底断裂系统均具有不同性质的中强地震发震能力     

库车坳陷第三系构造层序的构成特征及其对前陆构造作用的响应

第三纪库车坳陷是在南天山强烈逆冲导致的挠曲沉降背景下发育的前陆盆地.区内的第三系可划分为四个区域性的沉积旋回或构造层序,它们均由微角度不整合或区域性冲刷面所分隔. 构造层序由下部水进和上部水退序列组成.每一构造层序的沉积构成反映了从前陆逆冲挠曲沉降到回弹上隆的演化过程. 构造层序界面的形成与回弹隆起、遭受剥蚀和随后的逆冲变形作用有关.第三纪前陆盆地的层序地层格架和沉积体系域的配置受到前陆构造作用的控制.从第Ⅰ至第Ⅳ构造层序的发育演化反映了第三纪南天山向库车前陆盆地不断逆冲的过程.坳陷北缘东、西部在沉积样式上存在明显差异: 库车县一线以西强烈的逆冲造山导致巨厚的山前扇砾岩带发育和角度不整合, 该线以东由于逆冲造山较弱而缺乏粗粒的扇带发育. 盆地基底的东、西分块可能是造成这种差异的深部原因.     

帕米尔构造结及邻区的晚新生代构造与现今变形

帕米尔构造结是中国大陆受板块动力作用和地震活动最强烈的地区之一.晚新生代帕米尔构造结北部向北楔入推移了约300km,但对这一变形过程至今未能很好的限定.帕米尔构造结的晚新生代构造变形在空间上是不对称的.帕米尔西缘表现为NW向的径向逆冲,伴随着塔吉克盆地东部块体绕垂直轴的逆时针旋转.在帕米尔东部,构造变形的方式、空间分布...     

塔里木西缘明尧勒背斜的弯滑褶皱作用与活动弯滑断层陡坎

塔里木西缘明尧勒活动背斜两翼河流阶地面上多处发育活动弯滑断层陡坎。这些断坎主要分布在活动轴面附近较陡的等斜岩层(地层倾角分别为74°~89°、18°~20°和45°~60°)一翼,往往成排发育在距活动轴面50~1 200m范围内,宽90~1 000m,长40~950m,随着离活动轴面的距离加大弯滑断层陡坎规模渐小。同一阶地面上发育的弯滑断层陡坎几乎以等间距或间距倍数关系产出。这些断坎走向与下伏基岩地层走向一致,基岩地层大多为中-厚层块状砂岩或粉砂岩互层,岩层间力学性质差异较小。明尧勒背斜南翼克孜勒苏河北岸T3阶地面废弃以来,单条弯滑断层的地表最大缩短速率为0.31mm/a,地表最大抬升速率为0.34mm/a。这些弯滑断层的活动具有重复性和新生性。     

焉耆盆地北缘和静逆断裂-褶皱带古地震破裂方式和时间序列

古地震研究是构造地质基础研究工作之一,获得较为精细的古地震结果有利于提高对断层构造变形的样式、强度以及时间的认识。焉耆盆地是南天山东段的山间盆地,现今的构造应力场特征以挤压兼有走滑为主。盆地南北缘断裂均为全新世活动断裂,南缘开都河断裂以走滑运动为主。盆地北缘断裂向盆内扩展的新生和静逆断裂-褶皱带以逆冲运动为主,且具备发生7级以上大地震的能力。因此,对于焉耆盆地北缘和静逆断裂-褶皱带的古地震破裂方式和发生时间的研究具有重要意义。调查发现,其中的哈尔莫敦背斜南翼主逆断裂以30°左右向盆内逆冲,在河漫滩和T1阶地上形成了3排断层陡坎。在3条断层陡坎上开挖的5个探槽中,通过标志地层建立的时间序列可以确定6次古地震事件的先后关系。利用14C和光释光(OSL)测年手段获得了探槽中相关地层和坎前堆积物的沉积时代,利用逐次限定法得到了各次古地震事件的发生时间和全新世以来2ka左右的古地震复发间隔。结果显示F1断层在所有的古地震事件中都发生了破裂,F2断层只在事件E时产生了破裂,F3断层只在事件D和事件E中发生过破裂。从古地震事件上分析,事件D是一次3条断层同时破裂的事件,事件E是一次F1和F32条断层同时破裂的事件,其他事件都只在F1断层上破裂。和静逆断裂的古地震破裂同时存在必然性和不确定性。     

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。     

帕米尔北缘木什背斜第四纪滑脱褶皱作用与北翼逆断裂的生长

发育在帕米尔弧形推覆构造带最前缘的木什活动背斜是一南缓北陡的第四纪滑脱褶皱,背斜的最小地壳缩短量为0.7km,构造隆升幅度可达1.5km.木什背斜北翼逆断层由一系列坡向北的反向断层陡坎组成,不同断坎间垂直位移分布呈现此消彼长的特征,不论是整个北翼逆断层西段还是单条断坎,其垂直位移均呈东高西低的不对称分布,位移梯度东高西...     

库木库里背斜活动性初步研究

库木库里盆地位于青藏高原北缘,与柴达木盆地一山之隔,是二者的过渡地带,也是高原主体部分向NE扩展的前缘地区;现今构造表现为被3条大型活动构造带(走滑的阿尔金断裂带、东昆仑断裂带和逆冲的祁漫塔格褶皱逆冲系)所夹持。因此,该盆地对于研究青藏高原北缘的构造活动性、活动历史,探讨高原的扩展模式具有十分重要的意义。虽然库木库里盆地南、北两侧均发育活动性很强的大型走滑断裂,但是在盆地中央发育1条大型背斜,走向NWW-SEE,与祁漫塔格褶皱逆冲系和柴达木盆地内的褶皱构造走向一致,说明盆地目前遭受NNE向的挤压。通过对盆地地形横、纵剖面和阶地展布形态的分析,得出背斜有自西向东扩展变形的特征;野外调查和测年结果显示,背斜东段冰川融水形成了大型冰水扇,形成年龄为(87.09±2.31)~(102.4±3.7)ka,进而获得背斜东段自晚更新世以来平均隆升速率的最大值为(2.78±0.28)~(3.28±0.28)mm/a。库木库里盆地整体的活动性很强,在构造上与其北边的柴达木盆地类似,都受控于阿尔金断裂南侧的NNE向的区域挤压作用。     

利用河流阶地限定活动褶皱的类型和生长机制:运动学模型

与生长地层类似,在活动褶皱生长发育过程中形成的河流阶地堆积、阶地面与褶皱陡坎记录了褶皱发育的详细过程,其基本几何结构主要受控于下伏褶皱生长的机制与类型。文中讨论了简单膝折带迁移(恒定翼间角)生长断弯褶皱与断展褶皱、翼旋转(恒定翼长)滑脱褶皱、膝折带迁移滑脱褶皱、膝折带迁移-翼旋转联合作用以及弧形弯曲枢纽膝折带迁移褶皱作用下河流阶地的几何结构以及阶地面与下伏基座岩层间的角度关系,提出了这几类褶皱生长与河流阶地相互关系的运动学模型,同时考虑了河流加积和下切侵蚀作用对河流阶地最终几何结构的影响。在这些模型中,变形河流阶地和褶皱陡坎的基本几何结构既具有相似之处,也有截然不同之处。因此,通过对河流阶地和褶皱陡坎的细致填图、测量和测年,不仅可推断其下伏活动褶皱的生长变形机制,而且可以估算褶皱的隆升速率和控制褶皱生长的断层的滑动速率     

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     

MECHANISM OF THE 2016 HUTUBI,XINJIANG, MS6.2 MAINSHOCK AND RELOCATION OF ITS AFTERSHOCK SEQUENCES

A strong earthquake with magnitude M_S6.2 hit Hutubi, Xinjiang at 13:15:03 on December 8th, 2016(Beijing Time). In order to better understand its mechanism, we performed centroid moment tensor inversion using the broadband waveform data recorded at stations from the Xinjiang regional seismic network by employing gCAP method. The best double couple solution of the M_S6.2 mainshock on December 8th, 2016 estimated from local and near-regional waveforms is strike:271°, dip:64ånd rake:90° for nodal plane I, and strike:91°, dip:26ånd rake:90°for nodal plane Ⅱ; the centroid depth is about 21km and the moment magnitude(M_W)is 5.9. ISO, CLVD and DC, the full moment tensor, of the earthquake accounted for 0.049%, 0.156% and 99.795%, respectively. The share of non-double couple component is merely 0.205%. This indicates that the earthquake is of double-couple fault mode, a typical tectonic earthquake featuring a thrust-type earthquake of squeezing property.The double difference(HypoDD)technique provided good opportunities for a comparative study of spatio-temporal properties and evolution of the aftershock sequences, and the earthquake relocation was done using HypoDD method. 486 aftershocks are relocated accurately and 327 events are obtained, whose residual of the RMS is 0.19, and the standard deviations along the direction of longitude, latitude and depth are 0.57km, 0.6km and 1.07km respectively. The result reveals that the aftershocks sequence is mainly distributed along the southern marginal fault of the Junggar Basin, extending about 35km to the NWW direction as a whole; the focal depths are above 20km for most of earthquakes, while the main shock and the biggest aftershock are deeper than others. The depth profile shows a relatively steep dip angle of the seismogenic fault plane, and the aftershocks dipping northward. Based on the spatial and temporal distribution features of the aftershocks, it is considered that the seismogenic fault plane may be the nodal plane I and the dip angle is about 271°. The structure of the Hutubi earthquake area is extremely complicated. The existing geological structure research results show that the combination zone between the northern Tianshan and the Junggar Basin presents typical intracontinental active tectonic features. There are numerous thrust fold structures, which are characterized by anticlines and reverse faults parallel to the mountains formed during the multi-stage Cenozoic period. The structural deformation shows the deformation characteristics of longitudinal zoning, lateral segmentation and vertical stratification. The ground geological survey and the tectonic interpretation of the seismic data show that the recoil faults are developed near the source area of the Hutubi earthquake, and the recoil faults related to the anticline are all blind thrust faults. The deep reflection seismic profile shows that there are several listric reverse faults dipping southward near the study area, corresponding to the active hidden reverse faults; At the leading edge of the nappe, there are complex fault and fold structures, which, in this area, are the compressional triangular zone, tilted structure and northward bedding backthrust formation. Integrating with geological survey and seismic deep soundings, the seismogenic fault of the M_S6.2 earthquake is classified as a typical blind reverse fault with the opposite direction close to the southern marginal fault of the Junggar Basin, which is caused by the fact that the main fault is reversed by a strong push to the front during the process of thrust slip. Moreover, the Manas earthquake in 1906 also occurred near the southern marginal fault in Junggar, and the seismogenic mechanism was a blind fault. This suggests that there are some hidden thrust fault systems in the piedmont area of the northern Tianshan Mountains. These faults are controlled by active faults in the deep and contain multiple sets of active faults.