阿尔金断裂系西段——康西瓦断裂的 晚第四纪构造地貌特征研究*

阿尔金断裂带是青藏高原北部的一条大型左旋走滑断裂带,近EW向延伸2000多公里, 它构成了青藏高原与塔里木盆地之间的重要地质边界。康西瓦断裂位于阿尔金断裂带西段, 呈WNW-ESE向延伸约 700km。文章在高分辨率卫星遥感图像(印度遥感卫星5.8m分辨率)和数字高程地形模型(DEM)数据分析的基础上,并结合野外构造地貌考察观测,对康西瓦断裂的第四纪构造活动及其地貌特征进行了初步研究。沿断裂带发育的系统错断水系、错断冲积扇、挤压脊、走滑拉分盆地等典型构造地貌特征表明,该断裂晚第四纪经历了强烈的左旋走滑活动。同时,研究还揭示沿康西瓦断裂发育了一条长约80km的地表地震破裂带,最大同震左旋水平错位为4m,估算产生该地表破裂带的地震是一矩震级为M_w7.3的大地震。 另外,文章根据不同年代地表地貌特征的左旋错位距离,估算出康西瓦断裂晚第四纪以来的长期走滑速率为8~12mm/a,远低于早期估算的20~30mm/a,但是与阿尔金断裂带中、东段的地质估算结果9±2mm/a及GPS测量结果9±4mm/a接近。     

新疆阿尔泰山南部富蕴右旋走滑断裂带晚第四纪错断水系的遥感分析研究

富蕴断裂带位于阿尔泰山南侧,横切阿尔泰山褶皱带南缘及额尔齐斯深断裂,是一条呈北北西向展布的右旋走滑断裂带。沿断裂带发育一系列错断水系、错断冲积扇、挤压脊、走滑拉分盆地等反映右旋走滑活动的典型构造地貌标志。本研究在高分辨率遥感图像和数字高程模型分析的基础上,结合野外实地构造地貌测量,对沿富蕴断裂带发育的系统错断水系特征进行了详细分析研究。研究结果表明,沿富蕴断裂带发育不同级别的错断水系,大致可划分为6级:1931年地震形成的冲沟;90m左右断距的错断水系;150m左右断距的错断水系;500m左右断距的错断水系;1500m左右断距的错断水系;2000m以上断距的错断水系。同时,结合研究区及邻区的第四纪冰川资料讨论了不同级别水系可能形成时间:恰尔沟三级支流可能形成时间为末次冰期Ⅲ阶段末期,约20ka;恰尔沟二级支流可能形成时间为末次冰期Ⅰ阶段末期,约120ka;恰尔沟一级支流可能形成于该地区冰川广泛消融的倒数第2次冰期的Ⅱ阶段末期,约为250ka;恰尔沟、水磨沟、白杨沟、乌铁布拉克河、卡布尔特河等可能形成于倒数第3次冰期Ⅱ阶段末期,约为360ka。最后,我们估算出富蕴断裂带晚第四纪以来的平均右旋走滑速率为1.46～4.99mm/a。     

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.     

鲜水河断裂带乾宁段晚第四纪走滑速率及区域强震危险性研究

活动断裂几何学特征及滑动速率是研究断裂运动学、动力学机制及其评估区域强震危险性的重要依据。青藏高原东缘左行走滑的鲜水河断裂带是控制高原物质向南东挤出的重要边界,是中国陆内活动性最强的断裂之一。本文以鲜水河断裂带北西段为研究对象,通过高精度遥感影像解译、野外考察、OSL(光释光)和¹⁴C测年方法以及LiDAR(激光雷达)扫描获得乾宁段龙灯乡冲积阶地的位错量和废弃年龄。T4和T3′水平位错量分别为106±5 m和77±2 m, T4阶地垂直位错量为9.6±0.5 m。T4和T3′阶地的废弃年龄分别为11±1 ka和7±1 ka。结合对应的年龄和位错量,得到乾宁段晚第四纪走滑速率左行走滑速率为10.5±1 mm/a,垂直滑动速率为0.9±0.1 mm/a,断层倾向北东,具有正断运动学特征。通过重新计算断裂两侧GPS矢量沿断裂方向分量,得到鲜水河断裂带炉霍段、炉霍—康定段、磨西段现今左行走滑速率分别约为8.1 mm/a、8.2 mm/a、9.4 mm/a,整体表现为自北西向南东递增。综合乾宁段晚第四纪走滑速率和最新强震活动的离逝时间估算,认为鲜水河断裂带乾宁段目前应变累积...     

东昆仑断裂带秀沟段晚第四纪滑动速率研究

东昆仑断裂带是青藏高原北部一条大型左旋走滑断裂带,其滑动速率对于断裂地震危险性评价和青藏高原的地球动力学研究具有重要意义。已有的研究认为东昆仑断裂带中西段晚第四纪滑动速率稳定、均一(10~13 mm/a),但对中段精确的滑动速率研究较少。以东昆仑断裂带中段秀沟盆地一个被断错的洪积扇为研究对象,基于高分辨率卫星影像和SPOT7立体像对提取的高精度数字高程模型(DEM)恢复位错量,利用宇宙成因核素测年厘定了断错洪积扇的年龄。结果表明,该洪积扇被左旋断错(1 862±103)m,年龄为(76.55±3.20)~(106.37±3.38)ka,据此得到的平均左旋滑动速率为(20.3+3.5/-2.3)mm/a。东昆仑断裂带中段的左旋滑动速率从晚更新世到全新世存在明显的减慢趋势。     

利用拉分盆地和错断河流阶地定量评估康西瓦断裂晚第四纪平均左旋走滑速率

康西瓦断裂为青藏高原西北缘的一条大型左旋走滑断裂。目前,不同学者对康西瓦断裂晚第四纪的平均走滑速率仍存在较大争议。文章以青藏高原西北缘喀拉喀什河谷段一处冲洪积扇上发育的一个小型拉分盆地以及该冲洪积扇上发育的一个错断河流阶地为研究对象,基于拉分盆地演化的两种简单模式,分别利用拉分盆地的长边和斜边限定对应冲洪积扇的水平位错位量和错位量的上限值,而通过光释光定年技术约束该冲洪积扇的形成年代,结合相关数据,分别估算出康西瓦断裂晚第四纪以来的平均左旋走滑速率为小于或等于8.6±1.0 mm/a和小于约12.4 mm/a。与此同时,利用该冲洪积扇上发育的错断河流阶地的水平位错和对应阶地的放弃年龄,估算出康西瓦断裂晚第四纪以来的平均左旋走滑速率为8.4±1.0 mm/a。

     

甘肃武威盆地南缘断裂带晚第四纪活动特征及变形分析

武威盆地南缘断裂带位于青藏高原东北缘的前锋地带,关于该构造带的空间展布和晚第四纪活动习性等科学问题尚不清楚。此外,1927年8.0级古浪地震也造成断裂带上的一些地表破裂。运用构造地质学与地貌学原理及年代学测试方法,展开了相关调查和研究。结果表明,(1)武威盆地南缘断裂带为NWW—SEE走向、呈右阶斜列式展布。(2)自西向东,断裂带的晚第四纪活动方式整体表现为以逆冲为主,逐步过渡为逆冲兼走滑运动或走滑活动为主;垂向上的活动强度整体上西弱东强,且中间增加的幅度最大,而断裂带的水平左旋滑移分量中-东段较大。(3)断裂活动具有明显的分段性,即西段的最新活动一般早于区域性T1阶地的形成时间,中-东段切割了T1阶地面,反映了断裂最新活动具有东向迁移的变化趋势。(4)结合露头揭示的1927年8.0级古浪地震地表破裂遗迹,该断裂中-东段的最新活动发生于全新世末期。(5)依据武威盆地南缘断裂带的晚第四纪活动方式、断面擦痕、晚新生代地层内发育的剪切节理运动学特征及共轭张性节理等,该区域的第四纪晚期最大主压应力水平方向表现为NNE—SSW向,且自西向东应力场方位略有变化。上述认识,对探索武威盆地三维变形的晚...     

甘肃武威盆地南缘断裂带晚第四纪活动特征及变形分析

武威盆地南缘断裂带位于青藏高原东北缘的前锋地带,关于该构造带的空间展布和晚第四纪活动习性等科学问题尚不清楚。此外,1927年8.0级古浪地震也造成断裂带上的一些地表破裂。运用构造地质学与地貌学原理及年代学测试方法, 展开了相关调查和研究。结果表明,①武威盆地南缘断裂带为NWW—SEE走向、呈右阶斜列式展布。②自西向东, 断裂带的晚第四纪活动方式整体表现为以逆冲为主,逐步过渡为逆冲兼走滑运动或走滑活动为主;垂向上的活动强度整体上西弱东强,且中间增加的幅度最大, 而断裂带的水平左旋滑移分量中-东段较大。③断裂活动具有明显的分段性,即西段的最新活动一般早于区域性T1阶地的形成时间,中-东段切割了T1阶地面,反映了断裂最新活动具有东向迁移的变化趋势。④结合露头揭示的1927年8.0级古浪地震地表破裂遗迹,该断裂中-东段的最新活动发生于全新世末期。⑤依据武威盆地南缘断裂带的晚第四纪活动方式、断面擦痕、晚新生代地层内发育的剪切节理运动学特征及共轭张性节理等,该区域的第四纪晚期最大主压应力水平方向表现为NNE—SSW向,且自西向东应力场方位略有变化。上述认识,对探索武威盆地三维变形的晚新生代构造演化、青藏高原东北缘地层生长和构造地貌变形过程,以及古浪地震的破裂机制与气候环境变迁等,提供了重要依据。     

小江断裂带巧家段晚第四纪走滑速率研究

鲜水河-小江左旋走滑断裂系是调节青藏高原东南部物质向东南挤出的大型边界断裂。云南巧家断裂作为小江断裂带北段,其晚第四纪走滑速率是认识川滇地块东部边界应变调节方式的关键。本文利用无人机航摄和地面激光扫描技术,获取了该断裂段穿过金沙江河谷区红路和蒙姑两处的高分辨率地形数据,恢复出断层错动T2和T3两期阶地陡坎上缘的左旋位错量分别为120±5～128±1 m和193±1～202±1 m。根据T3中次生碳酸盐的AMS-¹⁴C法测年结果,结合已有的类似阶地年龄数据,并经气候曲线校正后认为,区域上T2和T3被废弃应分别发生在冰后期和末次盛冰期末期,时间为8.5～11.2 ka BP和18.6～21.4 ka BP。据此估算,小江断裂带巧家段的晚第四纪平均走滑速率为10～13 mm/a。进一步统计分析小江断裂带的晚第四纪走滑速率,发现巧家至宜良以北的段落,总体保持着10～15 mm/a的高走滑速率。但从宜良向南,断裂走滑速率出现了分段递减的特征,至建水以南快速减小到中-北段的近十分之一。小江断裂带中-北段的高走滑速率以及向南的分段式递减现象,反映在宜良以北,小江断裂带的走滑剪切...     

青藏铁路唐古拉山-拉萨段全新世控震断裂研究

地表调查表明,沿青藏铁路唐古拉山-拉萨段存在5条重要的全新世控震断裂带,从北到南分别是温泉盆地西缘断裂带、安多盆地北缘断裂带、崩错断裂带、谷露西缘断裂带和当雄-羊八井断裂带.构造-地貌和年代学分析结果表明,北部的温泉盆地西缘断裂和安多盆地北缘断裂带的活动强度相对比较小,平均垂直活动速率约为0.2～0.5mm/a.南侧的谷露西缘断裂带和当雄-羊八井断裂带的全新世垂直活动速率为约(15±0.5)mm/a.而中部的崩错走滑断裂带的活动强度最大,晚第四纪期间的走滑速率可达(11±4.5)mm/a.全新世断裂活动和古地震研究表明,其中温泉盆地西缘断裂带、安多盆地北缘断裂带、崩错断裂带的西北分支、当雄-羊八井断裂带的当雄段等区域未来发生强震的概率相对更大.     

阿尔金断裂晚新生代左旋走滑位错的地质新证据

通过对沿阿尔金断裂中段 (位于东经 88°至 92°)发育的晚第三纪走滑盆地沉积历史和走滑变形过程的野外观测以及对第四纪索尔库里盆地形成和演化过程的沉积环境复原的分析 ,提出了阿尔金断裂中段晚新生代左旋走滑位错的地质新证据。研究表明 ,晚第三纪走滑盆地经历了中新世晚期至上新世早期斜张走滑拉分和上新世晚期以来左旋错动的演化过程 ,沉积体沿断裂的错位分布特征指示至少发生了 80 km的左旋走滑位错。发育于阿尔金山链内部的索尔库里盆地起源于晚第三纪早期强烈的侵蚀作用 ,成为柴达木盆地快速沉积的主要物源区。该侵蚀盆地于中晚更新世闭合并演化成一个独立的沉积盆地。通过侵蚀盆地外流通道的复原指示阿尔金断裂自晚第三纪以来累积了 80～ 1 0 0 km的左旋位错。在此基础上 ,结合穿越断裂构造的 级区域水系形成的洪积裙宽度和主干河道沿断裂迹线的拐折长度 ,探讨了阿尔金断裂晚新生代左旋走滑位错量沿走向分布的特征 ,估算了左旋走滑速率     

Displacement and timing of left-lateral faulting in the Kunlun Fault Zone,northern Tibet,inferred from geologic and geomorphic features

The E-W to WNW-ESE striking Kunlun Fault Zone, extending about 1600 km, is one of the large strike-slip faults in the northern Tibet, China. As a major strike-slip fault, it plays an important role on the extrusion of Tibet Plateau in accommodating northeastward shortening caused by the India-Asia convergence. However, the time of initiation left-lateral faulting of the Kunlun Fault Zone is still largely debated, ranging from the Middle to Late Triassic (240–200 Ma) to early Quaternary (2 Ma). We document displaced basement rocks and geomorphic features along the Kunlun Fault Zone, based on tectono-geomorphic interpretation of satellite remote sensing images and field geologic and geomorphic observations. Our results show that the largest cumulative offset of basement rocks is likely to be 100 ± 20 km. Meanwhile, a series of pull-apart basins (Kusai, Xiugou and Tuosu lake basins) and pressure ridges (East Deshuiwai and Maji Snow Mountains), each 45–70 km long and ∼8–12 km wide, are developed along the Kunlun Fault Zone, which resulted from long-term tectono-geomorphic growth since the Late Miocene or Early Pliocene. Geologic evidence indicates that the Kunlun Fault Zone had a long-term slip rate of ca.10 mm/yr during the late Quaternary. This slip rate is similar to that shown by present-day GPS measurements. Thus, we estimate that the Kunlun Fault Zone probably began left-lateral faulting at 10 ± 2 Ma based on a total displacement of 100 ± 20 km, and assuming a constant long-term slip rate of ca.10 mm/yr for several millions of years. And this timing constraint on initiation of left-lateral faulting of the Kunlun Fault Zone is consistent with widespread tectonic deformation which occurred in the Tibetan Plateau.     

Neotectonics and seismicity of Erzurum pull-apart basin,East Turkey

The study area is the Erzurum pull-apart basin located in the East Anatolian Tectonic Block (EATB), which is under the control of a strike-slip neotectonic regime since the beginning of Quaternary. The Quaternary Erzurum pull-apart basin is an about 1-30 km wide, 90 km long and actively growing strike-slip depression. It is bounded by the Erzurum-Dumlu sinistral strike-slip fault zone to the east-southeast, by the Askale sinistral strike-slip fault zone to the north-northwest, and by the Baskoy-Kandilli reverse fault zone and the N-S-trending Ilica oblique-slip normal fault set to the west. The Erzurum pull-apart basin was evolved by the deformation and subdivision of an E-W-trending older intermontane basin. The new basin has a 0.5 km thick, flat-lying (undeformed) and uconsolidated fill, which overlies, with an angular unconformitry, the deformed (folded and faulted) basement rocks of pre-Quaternary age. Basin fill consists of coarser-grained marginal facies (fault terrace, fan, fan-apron and superimposed fan deposits) and finer-grained depocentral facies represented by flood plain to organic material-rich marsh deposits. All gradations are seen among these lithofacies.The seismicity of the Erzurum pull-apart basin is quite high. The magnitude of the peak earthquake to be sourced from the active faults (e.g., the Erzurum fault) is about Mw = 7.0. This was proved by both the historical and recent earthquakes. Numerous settlements in the size of a large city (e.g., Erzurum), county, town and small villages with a total population of over 766,000 are located in and along the active fault-bounded margins of the Erzurum pull-apart basin. They are under the threat of destructive earthquakes to be sourced from the margin-boundary faults. Therefore, based on both the active fault parameters and the water-saturated basin fill, a large-scale earthquake hazard map has to be prepared. This map has to be used in both the earthquake hazard to risk analyses and the redesign of city planning and all type of constructions in Erzurum and other settlements in this region.     

2001年昆仑山口西8.1级地震地表破裂带

2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震是近50年来在我国大陆发生的震级最大、地表破裂最长的地震事件.地震地表破裂带全长426km,宽数米至数百米,总体走向90°～110°,具有明显的破裂分段特征,自西向东由5条次级破裂段组成.各破裂段又由若干更次级左阶或右阶斜列的破裂组成,具有自相似的分形结构特征.地震破裂带以左旋走滑为主,倾滑量很小.宏观震中区位于库赛湖东北93.0°～93.5°E一带的昆仑山南麓断层谷地内.最大地表同震左旋水平位移6.4m,最大垂直位移为4m.地表水平位移沿地震破裂带走向出现6个峰值,各峰值之间存在相对独立的衰减序列,这表明此地震具有多点破裂特征.     

龙门山北东段山前涪江第四纪冲洪积扇地貌演化及其构造响应

青藏高原东缘龙门山北东段山前涪江冲积扇在武都盆地内的覆盖面积约为25 km2,区域构造上为江油断层、香水-让水断层等组成的江油断裂带右旋走滑构造域。通过宇宙核素成因埋藏年龄测试技术精确地测定发源于龙门山北东段主要河流-涪江自第四纪以来发育的三期冲积扇形成年代,即早更新世冲积扇（1.84 Ma）、中更新世冲积扇（0.54 Ma）和全新世冲积扇。由于龙门山北东段-江油断裂的右旋走滑兼逆冲运动,导致涪江早更新世冲积扇扇头右旋错动约3.2 km,之后形成新的冲积扇（中更新世积扇）。随着江油断裂继续的继续活动,中更新世冲积扇扇头又被右旋错动了约0.8 km,之后形成全新世的冲积扇。涪江形成以来总共右旋错动距离约为4 km。同时,早、中更新世冲积扇褶皱隆升了约50 m,早更新世冲积扇总共褶皱隆升了约100 m。这在一定程度上反映了龙门山构造带北东段第四纪以来沉积对构造演化的响应过程。     

东昆仑断裂带西大滩段晚第四纪古地震历史

对东昆仑断裂带西大滩段进行了断错地貌填图和古地震探槽揭露,共揭露出9次古地震事件,它们的年龄分别为39090±2348aB.P.,27780±2360aB.P.,24100±1451aB.P.,19850±1690aB.P.,12670±714aB.P.,8980±544aB.P.,6380±388aB.P.,4425±265aB.P.和3030±182aB.P.。古地震重复间隔分别为11310±2880a,3680±2211a,4250±1879a,7180±1392a,3690±897a,2600±668a,1955±470a,1395±321a和3030±182a。结果表明,西大滩段晚第四纪古地震活动具有准周期性,其中7次古地震事件发生时间与东昆仑断裂带库赛湖段古地震事件的发生时间非常接近,这意味着东昆仑断裂带库赛湖段和西大滩段既可以独立破裂形成中强地震,也可以同时发生破裂形成强震。东昆仑断裂带的古地震活动历史对于认识该断裂的破裂特征和强震复发规律具有重要的意义。     

Complex geometry and segmentation of the surface rupture associated with the 14 November 2001 great Kunlun earthquake, northern Tibet, China

The 14 November 2001 Kunlun, China, earthquake with a moment magnitude (M_w) 7.8 occurred along the Kusai Lake–Kunlun Pass fault of the Kunlun fault system. We document the spatial distribution and geometry of surface rupture zone produced by this earthquake, based on high-resolution satellite (Landsat ETM, ASTER, SPOT and IKONOS) images combined with field measurements. Our results show that the surface rupture zone can be divided into five segments according to the geometry of surface rupture, including the Sun Lake, Buka Daban–Hongshui River, Kusai Lake, Hubei Peak and Kunlun Pass segments from west to east. These segments, each 55 to 130 km long, are separated by step-overs. The Sun Lake segment extends about 65 km with a strike of N45° 75°W (between 90°05′E 90°50′E) along the previously unrecognized West Sun Lake fault. A gap of about 30 km long exists between the Sun Lake and Buka Daban Peak where no obvious surface ruptures can be observed either from the satellite images or field observations. The Buka Daban–Hongshui River, Kusai Lake, Hubei Peak and Kunlun Pass segments run about 365 km striking N75° 85°W along the southern slope of the Kunlun Mountains (between 91°07′E 94°58′E). This segmentation of the surface rupture is well correlated with the pattern of slip distribution measured in the field. Detailed mapping suggest that these five first-order segments can be further separated into over 20 second-order segments with a length of 10–30 km, linked by smaller scale step-overs or bends.Our result also shows that the total coseismic surface rupture length produced by the 2001 Kunlun earthquake is about 430 km (excluding the 30-km-long gap), which is the longest coseismic surface rupture for an intracontinental earthquake ever recorded.Finally, we suggest a multiple bilateral rupture propagation model that shows the rupture process of the 2001 M_w 7.8 earthquake is complex. It consists of westward and eastward rupture propagations and interaction of these bilateral rupture processes.     

东昆仑断裂带库赛湖段晚第四纪古地震研究*

对东昆仑断裂带库赛湖段进行了断错地貌填图和古地震探槽揭露研究。除2001年昆仑山口西8.1级地震外,共揭露出9次古地震事件,它们的年龄分别为31900±1923aB.P. , 27990±1681aB.P. , 23635±1427aB.P. , 20345±1225aB.P. , 16865±1018aB.P. , 12935±774aB.P. , 9730±592aB.P. , 6955±425aB.P.和3100±201aB.P.;古地震重复间隔分别为3910±2554a,4355±2205a,3290±1881a,3480±1593a,3930±1279a,3205±975a,2775±728a,3855±470a和3100±201a。研究结果表明,库赛湖段晚第四纪古地震活动具有准周期性,其平均重复间隔为3544±416a。发生在距今3100年前的倒数第1次古地震事件的离逝时间与重复间隔非常接近,这意味着2001年11月14日发生在库赛湖段的8.1级大地震为该断裂地震活动在准周期上的再现。高的滑动速率和长周期复发间隔表明库赛湖段活动习性以重复发生大地震为特征。     

天景山断裂带晚第四纪左旋走滑运动速率确定及其空间分布特征

天景山断裂带是青藏高原东北缘一条重要的左旋走滑边界断裂,但是对该断裂左旋走滑运动速率的空间分布特征缺少足够的研究和认识.通过卫星影像解译和野外地质调查,我们在天景山断裂带中段滑动速率限定范围较宽泛的段落选择两个典型的断错地貌观察点,以期获得更为可靠的断裂晚第四纪滑动速率.首先,利用差分GPS和无人机摄影测量技术分别对孟...