走滑断裂百万年时间尺度位移量估计及其在阿尔金断裂系中的应用

断裂滑动速率不仅是新生代构造定量研究的重要参数之一,也是地球动力学研究的重要组成部分.但现有研究普遍缺乏介于长时间尺度(>Ma)地质体累积位移和短时间尺度(晚第四纪以来)地貌单元位错以及年—十年尺度的大地测量观测之间的断裂位移量,从而造成了理解百万年时间尺度下断裂演化历史的空区.由于走滑断裂破坏了山前洪积扇与其汇水盆地...     

阿尔金断裂走滑位移的确定——来自阿尔金山东段构造成矿带的新证据

阿尔金断裂是中国西北地区最大走滑断裂之一,呈北东东向延绵近1500km,以其强烈的贯穿性、巨大的规模、强烈的活动性和巨大的位移量为特征。但是对于其左行位移量一直存在比较大的争议,一些学者认为300～500km,而另外一些学者认为700～800km,甚至900～1000km。最近十余年的找矿进展显示出阿尔金山东段是一条重要的铁铜金铅锌多金属成矿带,其矿床成因类型、不同矿种组合关系及其反映的成矿作用条件与北祁连山西段非常相似,可以认为阿尔金山东段成矿带是北祁连山西段成矿带的西延部分,即阿尔金山东段成矿带是北祁连山西段成矿带被阿尔金断裂左行走滑断错的部分。因此,依据阿尔金山东段成矿带与祁连山西段成矿带的可比性,将此作为标志物,作者认为阿尔金断裂左行走滑总位移量为400km左右。     

青藏高原北缘阿尔金走滑边界的侧向扩展——甘肃北山晚新生代走滑构造与地壳稳定性分析

对北山地区遥感影像和野外地质特征的分析表明,自阿尔金断裂带向NW方向依次出露三危山-双塔断裂、大泉断裂和红柳河断裂。这些断裂近于平行,且同为左行走滑断裂,具有相似的展布特征,空间走向均为NE40-50°,断裂系末端均发育“树枝状”分支断层．在断层夹块之间形成“多米诺”构造,构成了北山地区主要的构造样式。断层谷地沉积物分析和断层泥ESR年代学测试结果表明,三危山-双塔断裂形成于上新世（N2k）,大泉断裂形成于早更新世（1．2-1．5Ma）．而北山地区分支断层和次级断层的活动在400ka之后。对北山地区断裂构造几何学和年代学的研究表明．阿尔金断裂系晚新生代以来向NW方向的侧向扩展．是阿尔金走滑边界重要的生长方式。北山地区特殊的走滑构造组合样式．使该地区的构造变形难于在某条断层上聚集能量,而分散在若干条次级断层上的位移量又微乎其微,该地区成为“最稳定的活动区”。     

南海西缘断裂带走滑特征及其形成机理初步研究

南海西缘断裂带是南海西部最主要的构造要素,从北到南贯穿了该区主要的沉积盆地,具有走滑断裂的性质。由于不同地质时期走滑方向的不同,形成了不同的断层组合,主要表现为负花状构造和北东向、北西向两组雁列断层以及平面上双马尾状构造组合。主体断裂带以单条式为主,区段式活动特征明显。在南北盆地之间的构造转换带表现为负花状构造-犁式断裂-多米诺式反向调节正断层的组合。综合分析认为,南海西缘断裂是一组长期活动的断裂带,大规模走滑活动从中始新世至第四纪时期,主要为右旋走滑,应力以张扭作用为主;但是在中中新世末期,走滑方向曾经发生转变,为左旋走滑,转为压扭应力,造成区域隆升,导致地层被剥蚀,南海西部盆地现今沉积-构造格局基本形成。     

青藏高原北缘阿尔金走滑边界的侧向扩展:甘肃北山晚新生代走滑构造与地壳稳定性分析

对北山地区遥感影像和野外地质特征的分析表明,自阿尔金断裂带向NW方向依次出露三危山-双塔断裂、大泉断裂和红柳河断裂。这些断裂近于平行,且同为左行走滑断裂,具有相似的展布特征,空间走向均为NE40～50°,断裂系末端均发育 “树枝状”分支断层,在断层夹块之间形成“多米诺”构造,构成了北山地区主要的构造样式。断层谷地沉积物分析和断层泥ESR年代学测试结果表明,三危山-双塔断裂形成于上新世(N2k),大泉断裂形成于早更新世（1.2～1.5Ma）,而北山地区分支断层和次级断层的活动在400ka之后。对北山地区断裂构造几何学和年代学的研究表明,阿尔金断裂系晚新生代以来向NW方向的侧向扩展,是阿尔金走滑边界重要的生长方式。北山地区特殊的走滑构造组合样式,使该地区的构造变形难于在某条断层上聚集能量,而分散在若干条次级断层上的位移量又微乎其微,该地区成为“最稳定的活动区”。     

青藏高原北缘阿尔金走滑边界的侧向扩展:甘肃北山晚新生代走滑构造与地壳稳定性分析

对北山地区遥感影像和野外地质特征的分析表明,自阿尔金断裂带向NW方向依次出露三危山-双塔断裂、大泉断裂和红柳河断裂.这些断裂近于平行,且同为左行走滑断裂,具有相似的展布特征,空间走向均为NE40～500°,断裂系末端均发育"树枝状"分支断层,在断层夹块之间形成"多米诺"构造,构成了北山地区主要的构造样式.断层谷地沉积物分析和断层泥ESR年代学测试结果表明,三危山-双塔断裂形成于上新世(N2κ),大泉断裂形成于早更新世(1.2～1.5Ma),而北山地区分支断层和次级断层的活动在400 ka之后.对北山地区断裂构造几何学和年代学的研究表明.阿尔金断裂系晚新生代以来向NW方向的侧向扩展,是阿尔金走滑边界重要的生长方式.北山地区特殊的走滑构造组合样式,使该地区的构造变形难于在某条断层上聚集能量,而分散在若干条次级断层上的位移量又微乎其微,该地区成为"最稳定的活动区".     

济阳坳陷东部长堤走滑断裂带构造特征及演化过程

济阳坳陷东部长堤断裂是一条特征明显的走滑断裂带,以T2地震反射层（沙河街组二段底面反射层）为界,发育深层次和浅层次两套断裂系统。深层次断裂系统为长堤走滑断裂带的主体,发育R-P断层组合,剖面上呈丝带状构造样式,平面上呈发辫状构造样式;浅层次断裂系统由一组近南北向左阶羽状雁列带组成,雁列带中的每条断层为近南北向走滑断裂的T断层。Es3-Es2下期,长堤走滑断裂带开始活动,发育深层次断裂系统,系由济阳坳陷和渤中坳陷之间的构造调节作用所造成;Es上2-Ed期,发育浅层次断裂系统,与长堤深层次断裂持续活动以及沉积盖层的逐渐增厚有关,同时,郯庐断裂带开始对研究区的构造格局产生影响;Ng-Nm期,研究区处在巨大的北东向走滑递进应变带中,长堤近南北向走滑断裂带让位于郯庐断裂带控制的北东向走滑体系。     

新疆兴地断裂带东段左行走滑位移——来自卫星遥感影像的证据

兴地断裂带近EW向贯穿库鲁克塔格地区,其活动历史地质界有不同认识,但对位移量无系统论述。利用卫星遥感影像解译,在进一步确定断裂带具体位置及几何特征基础上,通过对被错断的泥盆纪阿尔皮什麦布拉克组、石炭纪花岗岩及侵入该花岗岩中的暗色岩墙断距的测量,确定其东段左行走滑位移量为8.26～9.19 km。根据被错断地质体时代,推测这一左行走滑位移代表了该断裂带二叠纪以来总位移量。从泥盆纪开始,该断裂带已不具构造分区作用。     

辽东湾坳陷东部地区走滑断裂发育特征及走滑量的估算

运用丰富的三维地震资料,详细刻画了辽东湾坳陷东部地区三条主干走滑断裂的平面和剖面特征,不同走滑断裂发育特征不同,以及同一断裂也具有分段差异性。整体而言,辽东湾坳陷东部地区在平面上,由东到西、从南北两端向中间,走滑强度逐渐增大。通过构造物理模拟实验的方法,对辽东湾坳陷三条主干走滑断裂的走滑位移量进行估算,结果表明,辽中地区走滑断裂走滑量大于辽东地区;而三条断裂在渐新世时期的走滑位移量和平均走滑位移速率均是最大的,说明辽东湾坳陷东部地区在渐新世时期走滑活动强烈。     

大巴山城口弧形断裂带右旋走滑构造特征及其意义

大巴山弧形构造带是几何学上对称平顶型、内部形迹削截的弧凸结构带,区域走向总体呈北西向延伸,其主边界城口断裂由北向南发生偏转（由近南北向→北西向→近东西向）,内部构造形迹与边界断裂呈明显削截和交切关系,弧形带凸顶方向与构造带南西向逆冲推覆极性一致。基于野外构造解析和15个样品的显微构造分析,对城口弧形断裂带右旋逆冲走滑构造特征和变形-变质特点及其沿走向的变化进行研究。宏观上,城口断裂带体现出早期近东西走向线理和平行于主断裂带弧形展布的后期线理两期世代和序列性,同时展现出强烈右旋走滑剪切变形特征,且走滑剪切变形强度由北西向南东减弱。微观构造上,断裂带构造岩普遍发生弱-中等强度变质,北段以中-高绿片岩相为主,右旋逆冲走滑剪切指向运动学标志体发育、变形强烈。断裂带南段以低绿片岩相为主,右旋走滑逆冲剪切指向运动学标志体相对稀疏、变形微弱。城口断裂带宏观与微观特征表明变质和（右旋走滑剪切）变形强度总体上由北西向南东逐渐减弱,呈非对称性。构造运动学上的非对称性和强烈右旋走滑剪切运动特征主要取决于印支期以来华南和华北板块汇聚过程中（尤其是燕山期）汉南能干性基底由南向北的强烈楔入作用。     

郯庐断裂带中-南段走滑构造特征与变形规律

在大别造山带东端和苏鲁造山带西端,郯庐断裂带存在着同造山期和早白垩世两期左旋走滑韧性剪切带,在张八岭隆起南段迄今为止只发现了早白垩世的走滑剪切带。这些剪切带由若干条小型韧性剪切带组成,带内糜棱岩都具有陡倾的糜棱面理和平缓的矿物拉伸线理。野外构造、显微构造及石英C轴组构皆指示了左旋走滑剪切指向。新生矿物组合和矿物变形行为分析显示大别山东端郯庐早、晚两期剪切带主要形成于中绿片岩相的变质温度环境,张八岭隆起南段剪切带主要形成于高绿片岩相的变质温度环境,苏鲁造山带西端郯庐早、晚两期剪切带则形成于高角闪岩相的变质温度环境。糜棱岩内基质中新生白云母的电子探针分析指示大别山东端和张八岭隆起南段出露的郯庐韧性剪切带形成于低压环境下,而苏鲁造山带西端的郯庐韧性剪切带形成于高压榴辉岩相环境。这些详细的构造研究显示:在华北与华南板块的碰撞造山期郯庐断裂带以左旋走滑构造型式存在,而在早白垩世太平洋构造域中它又再次发生了强烈的左行平移。     

走滑断裂带三维地震特征增强处理与描述研究

走滑断裂带由于纵向断距小,超深层地震信号弱,常规叠前深度偏移地震资料难以满足超深层断裂带精细描述需求。为提高断裂带成像精度,指导走滑断裂带解释描述和评价部署,以顺北地区走滑断裂带发育区三维地震资料为例,建立了一套以提高地震资料品质的保真保幅优化处理、频谱恢复提高分辨率处理、频谱分解处理、频率域多尺度断裂检测等技术为主的走滑断裂带地震特征增强处理与描述技术,该技术组合有效拓宽了地震数据频带,提高了地震数据分辨率,使超深走滑断裂带成像精度更高,为超深走滑断裂带的精细解释、描述评价、三维雕刻提供了高品质资料基础。结合顺北地区前人研究成果,综合利用频谱恢复提高分辨率处理、频谱分解处理、频率域断裂检测数据,不同尺度断裂带特征及断储关系预测效果更好,为进一步评价断裂带和部署井位提供了技术支撑。     

走滑断裂叠置拉张区构造变形的物理模拟及启示

走滑断层的走滑量研究是构造分析过程中的关键,本文运用走滑断裂拉张叠置部位的构造物理模拟方法作为走滑量求取的手段,利用与自然界吻合程度较好的脆性-塑性双层模型对走滑拉张叠置部位进行模拟,发现叠置区主要发育与主边界断层呈80°~90°的横向断层(T断层)和呈顺时针45°的斜向断层(R剪切)两种类型的次级断层。通过改变实验中走滑断裂的叠置长度、横向间隔距离以及走滑量,计算不同实验中横向断层与斜向断层数量的比例并对实测数据进行拟合,结果显示:(1)叠置长度以及走滑量的增加或者横向间隔距离的减小,都会导致横向断层与斜向断层数量比的增加;(2)每组实验中的上述四个实测变量之间存在着特定的对数关系,通过对自然界中的走滑断裂拉张叠置区进行同比例缩小的构造物理模拟实验,获得四者之间的函数关系,从而可以确定走滑量。将构造物理模拟计算走滑量方法应用于渤海海域辽东湾地区郯庐断裂带,得到其新构造运动以来约发生了2.1 km的右旋走滑活动。     

青藏高原大型走滑断裂带晚新生代构造地貌生长及水系响应

大型走滑断裂带对调节印度板块和亚洲板块碰撞后产生的陆内构造变形和地貌生长起着非常重要作用。本文分析了沿青藏高原北缘主要大型左旋走滑断裂带：东昆仑、康西瓦和鲜水河-小江断裂带发育的错断地质体、大型错断水系或水系拐弯等新构造地貌特征,表明这些大型走滑断裂带在晚新生代以来发生了大规模的左旋走滑运动：前新生代地质体错位距离为80～120 km,大型水系累积的位移量可达80～90 km。根据这些走滑断裂带的长期走滑速率为8～12 mm/a,估算上述大型走滑断裂带的左旋走滑运动开始于中新世晚期：东昆仑和康西瓦断裂带左旋走滑运动开始于10±2 Ma; 鲜水河-小江断裂带甘孜-玉树段的左旋走滑运动的开始时间约为8～115 Ma。同样,如果大型水系的沿断裂带出现的大型错位或拐弯能够代表断裂带累积错位的上限,表明发源于青藏高原的黄河、金沙江、喀拉喀什河和玉龙喀什河等一级水系上游大致开始形成于9～7 Ma±。西昆仑山前盆地中河流相沉积的最早响应时间为8～6 Ma,与喀拉喀什河和玉龙喀什河等西昆仑山地区一级水系的形成时间基本一致,表明这些大型水系初始形成时间与左旋走滑构造运动的开始时间准同时。这表明中新世中晚期青藏高原构造演化发生了重要转变。     

依兰-伊通断裂带晚中生代走滑与伸展构造变形及其应力场

NE走向、延伸超过900 km的依兰-伊通断裂带是中国东北地区重要的大型断裂构造。然而关于该断裂带起源型式、伸展变形特征以及初始断陷时间长期以来存在较大分歧。本文对依兰-伊通断裂带起源期和伸展构造变形规律、变形时间以及应力场特征进行了详细的野外调查、火山岩锆石U-Pb定年以及断层擦痕位移矢量反演研究。结果表明,依兰-伊通断裂带在尚志隆起以及白垩纪-古近纪地堑外侧保存着左行走滑断层或韧性剪切带,代表了其起源期构造。根据前人研究成果及未变形火山岩的年龄(125Ma),限定起源时间为晚侏罗世初-早白垩世初。早白垩世中期之前依兰-伊通断裂带转变为伸展变形,南段控制发育的叶赫地堑具有典型的断陷盆地特征。在出露的花岗岩基底及地堑内下白垩统均可见一期NE走向正断层发育。应力场反演结果表明,依兰-伊通断裂带起源期左行走滑活动是在近S-N向(偏NNW向)的挤压应力场作用下发育,晚期又叠加了NW-SE向的拉张应力场作用,导致该断裂带转为正断活动。本文认为太平洋区伊泽奈崎板块早白垩世初向东亚大陆下平板俯冲,随后俯冲板片后撤导致强烈的弧后伸展,是依兰-伊通断裂带晚中生代左行走滑与伸展活动的动力学成因。     

准噶尔盆地腹部两类走滑断裂带及其构造变形样式

走滑断裂带对中国西部压扭性叠合盆地大中型油气田形成与分布具有重要的控制作用,也是研究难点之一.基于高密度三维地震资料,本文采用多种地震构造解析技术,瞄准噶尔盆地腹部侏罗系开展了精细走滑断裂带解释和变形样式分析.在燕山Ⅱ幕构造活动期,侏罗系发育了NWW向左行压扭性和NE向左行张扭性两类走滑断裂带.它们都是由4组剪切断层复合而成,共同遵从左行简单剪切模式,但几何学特征和构造属性差异很大.NWW和NE向走滑断裂带不存在共轭剪切关系,而是在钝夹角区（135°左右）普遍具有弧形联合与归并趋势.在构造变形中,两类同期左行走滑断裂带弧形联合控制了变形区域旋扭形变和剪切破裂,构成了一个大尺度“面”状旋扭构造体系.旋扭构造变形样式对中亚陆内造山带研究具有一定借鉴意义,也为压扭盆地的油气勘探实践提供了新思路.     

阿尔金断裂带中侏罗世走滑活动及其断裂规模的探讨 ——来自软沉积物变形的证据

阿尔金断裂带是青藏高原北部边界,它不仅切割了高原北部的不同构造单元,控制了高原北部的几何学特征及基本的构造格架,而且还是调节青藏高原变形和高原物质向东挤出的重要断裂之一,对它的形成时代、活动历史以及断裂带的生长过程和演化的研究是认识青藏高原形成过程和动力学问题的关键之一.本文以阿尔金断裂带中段肃北县城南部出露的中侏罗纪陆相湖沼地层为研究对象,在野外中侏罗世剖面中,共发现26层软沉积物变形层.软沉积物变形的方式主要是不同类型的砂土液化,包括负载、球-枕状构造、卷曲变形、液化角砾、液化底劈和砂火山构造;软沉积变形大多发生在细砂岩和泥质粉砂岩层中,细砂岩层易液化、变形剧烈;粒度统计显示发生液化的沙粒粒径在0.05～0.5mm之间,主要为0.2～0.3mm,这些砂土液化的软沉积物变形特征与历史地震和模拟实验获取的易液化扰动区间高度一致,因此,中侏罗世地层中发育的软沉积物变形是由于地震震动而形成.根据震级与液化最大震中距的关系,推测发生的最小震级在Ms6～6.5之间,根据软沉积变形的类别与震级之间的关系推断最大可能发生的震级为7.5级.根据软沉积变形层出现的频率和组合关系,我们认为肃北剖面反应的是一个地震幕,发生的地震事件至少在4次以上,表明在中侏罗世(古)阿尔金断裂带发生了强烈的走滑运动,并且至少断裂带已延展到肃北一带,结合索尔库里地区晚三叠纪左旋走滑活动形成的糜棱岩以及玉门地区白垩纪的火山活动和软沉积物变形的事实,指示着阿尔金断裂带至少经历了晚三叠纪、中侏罗纪、晚白垩纪及新近纪的强烈走滑活动,并且其断裂带由索尔库里地区向东西两端逐渐扩展生长,由早期百千米到上千千米、一千多千米至约两千千米长的现今规模.     

红河-哀牢山断裂带——喜山期陆内大型左行走滑剪切带

红河-哀牢山断裂带,由两条主要的糜棱岩带及其所夹的变质岩块体组成,是一条左行走滑韧性剪切带。带内糜棱岩叶理产状多为较陡,拉伸线理近水平。大量的S-C构造、旋转眼球体、多米诺牌式构造和布丁构造,以及断裂带两侧的构造线牵引形态都指示左行剪切。剪切带应变机制复杂,剪切应变值变化较大,估算走滑位移量在200km以上。据地质和同位素年龄资料,推断走滑剪切运动发生在喜山期。     

营口—潍坊断裂带新生代走滑拉分—裂陷盆地伸展量、沉降量估算

应用通过营口—潍坊断裂带及相关新生代盆地的地震剖面,采用专业软件分别计算了潍北凹陷、青东凹陷、莱州湾凹陷、黄河口凹陷、渤中凹陷、渤东凹陷、辽中凹陷和辽东凹陷的伸展量及构造沉降量,表明虽然同受断裂带走滑和软流圈上涌控制,但不同区段新生代伸展作用方向、主要发生时间和强度都有差别。南段是南北方向伸展,伸展作用主要发生在古新-始新世孔店组—沙河街组三段沉积时期;中段渤中—辽东湾南部地区具有多向伸展特征,近东西方向和南北方向伸展作用最为强烈,主要伸展作用发生在中-晚始新世、渐新世和新近纪,特别是以新近纪强烈伸展作用区别于其它地区;北段即辽东湾中-北部地区主要是北西—南东方向伸展,主要伸展活动发生在中始新世沙河街组三段和渐新世东营组沉积时期。文章总结了4种不同类型的沉降,指出新生代的构造活动随时间有自南向北推移和自两侧向中间迁移的规律,提出不同方向断裂带的活化和新近纪北东东向新生构造的形成是裂陷强度向中间迁移并产生4种不同沉降类型盆地的原因。