西藏桑日县沃卡地堑的第四纪正断层活动及其机制探讨

遥感解译和地表调查结果发现,西藏桑日县的沃卡盆地构成了藏南近南北向裂谷带中最东端的错那-沃卡裂谷的北段,它是在该区近东西向的逆冲构造带停止活动之后,上地壳沿N108±1°E方向发生区域性的伸展变形所形成的第四纪活动明显的地堑式断陷盆地。晚第四纪期间,控制该盆地发育的主边界断裂带为整体呈北北东走向、倾向西侧、长50～60km的盆地东缘正断层。该断裂带也是1915年桑日M7.0级地震的控震断裂。断裂活动速率的估算结果表明,该断裂带MIS6以来的垂直活动速率介于0.4～0.9mm/a之间,末次冰期盛冰期以来断裂平均活动速率最合理的估计值为1.2±0.3mm/a。Q3晚期以来活动速率的明显增加可能标志着该断裂带全新世进入了地震丛集期。     

西藏错那-沃卡裂谷带中段邛多江地堑晚新生代正断层作用

遥感解译和地表调查结果显示, 位于西藏曲松县境内的邛多江盆地构成了藏南近南北向裂谷带最东端的错那-沃卡裂谷的中段。它是在该区近东西向逆冲构造带停止活动之后, 上地壳沿N108～115°E方向发生引张作用所形成的第四纪半地堑式断陷盆地。控制晚第四纪盆地发育的主边界正断裂带位于盆地西缘, 总体呈NNE走向, 向东倾, 长40 km左右。断裂活动位移测量和年代学测试结果表明, 该边界正断层带在5Ma左右就已开始活动, 总累计垂直位移量至少为2.6～2.8 km, 最小长期平均垂直活动速率约0.5mm/a。末次冰期盛冰期以来, 该断裂平均活动速率的最合理的估计值为1.2 ±0.6 mm/a。      

西藏安多-错那湖地堑的第四纪地质、断裂活动及其运动学特征分析

地表调查和初步的沉积物年代测试结果表明,晚第四纪期间,在安多-错那地堑中主要发育了分别形成于44.2kaB.P.和9～7kaB.P.左右的两套湖泊沉积物和约42kaB.P.以来的5套冲、洪积物。在安多-错那地堑的边界主要发育了包括安多南缘断裂、北缘断裂、错那湖东缘断裂和西缘断裂共4条第四纪正断层。其中活动强度最大的为安多北缘断裂,其第四纪最小垂直活动速率为0.24±0.02mm/a;其次为安多南缘断裂和错那湖东、西两侧边界断裂,它们的最小垂直速率分别为0.19mm/a,0.12～0.16mm/a和0.10～0.12mm/a。晚第四纪以来的断裂活动主要集中在平均垂直活动速率为0.41±0.22mm/a的安多北缘断裂带的西段。安多及邻区现今的地表构造格局及断裂带的几何学和运动学特征符合近南北向地壳缩短背景下由于近东西向伸展变形而引发的菱形断块发育模式。根据断层的活动速率估算结果,晚第四纪期间安多-错那地堑的平均伸展速率为0.25±0.15mm/a,而整个羌塘块体总的东西向伸展变形速率可能达到11±8mm/a。     

喜马拉雅山脉东段空布岗峰东麓的第四纪冰川作用序列及其初步的年代学约束

野外调查表明, 喜马拉雅山脉东段的空布岗峰东麓晚第四纪期间至少发育了4套冰碛物. 初步的U系和热释光(TL)测年结果表明, 该区最早的冰川作用出现在MIS6(深海氧同位素阶段)之前, 并可能是该区规模最大的一次冰川作用过程. 最近一次显著的冰川作用出现在倒数第二次冰期, 其时代约为160.9～109.0 ka BP或略早, 大致对应MIS6, 其中至少包含了两个阶段. 最近的两次冰川作用分别发生于末次冰期和全新世期间, 其中包含了多个次一级的冰川波动.     

藏南拿日雍错片麻岩穹窿中新世淡色花岗岩的形成过程:变泥质岩部分熔融与分离结晶作用

拿日雍错片麻岩穹窿位于特提斯喜马拉雅带的东部,穹窿边部淡色花岗岩脉形成于21.8±0.3Ma,穹窿核部主体淡色花岗岩的结晶年龄为20.1±0.1Ma,其中1件样品记录了~17.3Ma热液蚀变事件。大部分淡色花岗岩具有以下特征:(1)较高的Si O2(72.9%),Al2O3(14.7%)和A/CNK(1.1),较低的Fe O、Mg O、Mn O和Ti O2;(2)高度变化的大离子亲石元素(如Rb、Sr、Ba)和高场强元素(如Nb、Ta、Hf、Th)和Rb/Sr、Nb/Ta、Zr/Hf比值;(3)富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,Eu和Nd都显示负异常(Eu/Eu*0.7,Nd/Nd*=0.5~0.8);(4)Sr同位素比值变化范围较大(87Sr/86Sr(t)=0.7132~0.7330),但Nd同位素比值一致(εNd(t)=-12.4~-10.9)。这些特征表明:拿日雍错淡色花岗岩形成于20Ma,是变泥质岩部分熔融作用的产物,经历了不同程度的斜长石、锆石、独居石、磷灰石、富Ti矿物等的分离结晶作用。     

西藏沃卡地堑地下热水水文地球化学特征及其形成机制

通过沃卡地堑盆地地下热水水文地球化学特征研究,进行热储温度、补给高程计算,建立沃卡地堑地下热水系统中-高温地热概念模型。结果表明,沃卡温泉为中偏碱性水,溶解性总固体较低,水化学类型主要为SO₄-Na型、SO₄·Cl-Na型、HCO₃·SO₄-Na型。热水水文地球化学特征表明,沃卡盆地地下热水系统具有大气降水补给、浅循环地下水的特征,热水以深部熔融体为热源,受控于沃卡半隐伏控热断裂构造,但受裂隙潜水或地表冷水的混合作用,其Na-K-Mg平衡图表现为部分平衡或混合水。利用混合模型对热储真实温度进行估算,得到热储的温度范围为120~200℃,冷水混入比例为70%~83%。     

青藏高原冈底斯当穹错-许如错-带新近纪—第四纪地堑的基本特征

新近纪以来,印度板块-欧亚板块碰撞期后和抬升阶段发育的新构造和“老构造”的活化,在青藏高原冈底斯-念青唐古拉板片中主要表现为一系列南北向展布的张性构造带和北东、北西向展布的走滑断层,尤以南北向张性构造带活动最为明显,也是现今仍具强烈活动特点的构造带。当穹错-许如错南北向断裂带就是其中之一,由其控制的当穹错-许如错新近纪-第四纪地堑,南北长约190km,东西宽5～25km,由当穹错、当惹雍错、许如错3个子盆地组成。盆缘断裂的形成始于新近纪,第四纪全新世仍有活动,由差异升降导致盆地沉积中心在地堑中自南往北具有由东→西→东的变化趋势,地震、地热等活动南强北弱。反映了青藏高原具整体有限隆升、局部差异升降、新构造活动南强北弱的特点。     

青藏高原冈底斯当穹错-许如错一带新近纪-第四纪地堑的基本特征

新近纪以来,印度板块-欧亚板块碰撞期后和抬升阶段发育的新构造和"老构造"的活化,在青藏高原冈底斯-念青唐古拉板片中主要表现为一系列南北向展布的张性构造带和北东、北西向展布的走滑断层,尤以南北向张性构造带活动最为明显,也是现今仍具强烈活动特点的构造带.当穹错-许如错南北向断裂带就是其中之一,由其控制的当穹错-许如错新近纪-第四纪地堑,南北长约190km,东西宽5～25 km,由当穹错、当惹雍错、许如错3个子盆地组成.盆缘断裂的形成始于新近纪,第四纪全新世仍有活动,由差异升降导致盆地沉积中心在地堑中自南往北具有由东→西→东的变化趋势,地震、地热等活动南强北弱,反映了青藏高原具整体有限隆升、局部差异升降、新构造活动南强北弱的特点.     

藏南多庆错地堑冲巴雍错段最新史前大地震遗迹及其年龄证据

西藏亚东-谷露裂谷是青藏高原南部规模最大的活动裂谷,但与其全新世强烈活动性不符的是该裂谷南段多庆错地堑历史上缺少M_W ≥ 6地震记录,因此通过古地震研究来揭示该区大地震活动与断裂活动性的关系显得十分重要。本文根据在亚东-谷露裂谷南段多庆错地堑冲巴雍错至多庆错段（范围：28°21'~27°52'N和89°44'~89°17'E）发现的最新史前大地震的地表破裂遗迹,初步研究了地震的时间与震级。通过高分辨率卫星影像解译、利用小型无人机获得的数字高程模型分析和详细的地表调查,发现该区最新史前大地震的同震破裂带在冲巴雍错段错断了河流T2及同期泉华台地,形成了最高约4.5 m的断层陡坎。根据断层陡坎上探槽中古土壤样品的AMS¹⁴C测年结果,揭示被错断的最新地层年龄为6460~3260 cal.a B.P.。综合分析认为,西藏亚东-谷露裂谷南段的多庆错地堑在约3260 cal.a B.P.之后至少发生过一次矩震级为M_W7.1~7.2的大地震,该地震同时造成冲巴雍错段和多庆错段断裂破裂,总的破裂带长度可能达到62 km,最大地震位移可能大于4.5 m。新发现的多庆错地堑全新世古地震填补了亚东-谷露裂谷南段古地震研究的不足,并且有助于更深入地认识西藏亚东-谷露裂谷南段大地震活动历史和区域强震危险性。

     

西藏阿里北部羌塘地块内部的第四纪活动断层及其变形机制

藏北高原非常薄弱的活动断层调查研究程度和不完整的历史地震资料等,限制了对高原内部活动构造变形特征、机制以及孕震构造环境等的深入认识。通过综合地质、遥感和地震等资料对阿里北部羌塘地块内部进行详细的活动断层解译,结合沿阿鲁错地堑系南段昆楚克错地堑西侧边界正断层新发现的晚第四纪断裂活动证据和最新同震地表破裂等,对该区的活动断层几何图像及运动学特征等进行了深入分析。研究结果表明,阿里北部的西羌塘块体内部在第四纪以发育近南北向正断层系统和由北西向与北东向走滑断层构成的共轭走滑断层系统为特征,第四纪和晚第四纪活动断层都呈现出了高密度、弥散分布的特点,并可归纳为3类基本的活动构造变形样式：共轭走滑断层及其伴生正断层作用、弥散式正断层作用和剪切裂谷式正断层作用,其中大部分正断层与走滑断层主要是作为相对独立的构造类型来共同调节区域内近东西向伸展变形的,这些特征指示藏北高原内部变形更符合“连续变形模式”而非“刚性块体挤出模式”。同时发现,沿昆楚克错地堑西缘主边界正断层发育的最新地表破裂总长度仅约400 m,最大垂直位移约0.8 m,推测可能是1955年革吉县纳屋错东M_W6.5强震事件...     

西藏安多最新史前大地震的地质证据及其年龄

在西藏安多地区进行活动断裂研究过程中,进行地表调查和探槽开挖,证实错那－安多地堑北缘主边界断裂上的最新地表断层陡坎实际是该区史前大地震的地表遗迹。根据地表观察和实地测量结果可知,该区最新古地震断坎的延伸范围可达 26～36km,平均垂直位移量达 1.0～1.4m。相关地层－地貌体的年代学测试结果和古地震破裂参数表明,最新的古地震发生在距今约 10.0～8.1ka期间,估计当时的古地震震级介于 6.9～7.3级之间,当时的极震区烈度可能≥Ⅸ度。此古地震破裂的发现表明,青藏高原中部正断层型大地震之后的沉寂时间可以长达近万年,明显长于藏南裂谷带上的正断层型古地震活动间隔。由于安多地区最新大地震之后的离逝时间已足以积累类似强度的大地震,因此,该区未来的大地震危险性较高。     

西藏当雄-羊八井盆地的第四纪地质与断裂活动研究

在当雄-羊八井盆地进行的详细地质填图工作表明,该盆地中堆积了上新世或早更新世以来多套不同成因的沉积物。其中最显著的是形成于约700~500kaB.P.、250~125kaB.P.和75~12kaB.P.等三个阶段的冰川和冰水沉积物,它们指示念青唐古拉山地区在中更新世以来曾有过三次冰期。对念青唐古拉山东南麓断裂带的研究表明,该断裂带包含了三条次级断层带,它们具有不断向盆地内部迁移和多期活动的特点,其中中更新世以来的几次重要活动分别发生在700~500kaB.P.、350~220 kaB.P.、140kaB.P.和70~50kaB.P.。断裂带错动中更新世以来地层所形成的断层崖高度随着地层时代的变新发生系统地减小,指示该断裂的垂直活动速率介于0.4mm/a~2mm/a之间,其中第四纪期间的长期的平均垂直活动速率为1.1±0.3mm/a,而全新世期间的垂直活动速率为1.4±0.6mm/a.      

伸展地区铲式正断层作用及其大地测量观测

铲式正断层作用是伸展构造区最主要的构造运动形式。本文根据铲式正断层作用的几何学、运动学特征,结合华北平原伸展区大地测量观测成果,探讨伸展区构造形变铲式正断层现今活动的地表形变效应及其动态特征。     

汾渭地堑系列湖盆第四纪中晚期地貌与沉积阶段性演化的时间序次差异及其构造指示意义

依据汾渭地堑系列湖盆地貌与沉积特征对其阶段性演化历史进行了研究。野外调查发现,在第四纪中晚期,各湖盆内曾发生过3次大幅快速的湖退或河流强烈下切事件; 从渭河盆地至临汾太原盆地,再至大同阳原盆地,每一次事件的出现在各盆地中都有时间序次上的差异。以黄土-古土壤序列作为时间坐标系,渭河盆地中的3次湖退或河流下切分别发生在L9,L6和L2黄土堆积期; 临汾太原盆地分别发生在S8,S5和S1古土壤发育时期; 大同阳原盆地分别发生在L8,L5和L1黄土堆积期。也即是,第一次事件在几个盆地中出现的时间序次是L9-S8-L8,第二次事件是L6-S5-L5,第三次为L2-S1-L1。事件出现的时间序次差异显示: 距青藏高原越远的盆地,事件出现的时间越晚。根据早期对区域湖退-湖侵发生机制的研究成果并结合上述这些发现,本文认为正是受到青藏高原挤压隆升的影响,而非西太平洋板块俯冲的影响,才产生了区域系列湖盆第四纪中晚期地貌与沉积阶段性演化的这种时间序次差异。     

西藏札达盆地及周缘高山区第四纪冰川遗迹与冰期的初步划分和对比

札达盆地及周缘高山区的第四纪冰川遗迹分布广泛,类型齐全、发育连续.特征的冰碛及冰水堆积地貌有:冰水堆积平原或冰水堆积平台、冰碛丘陵等.挤压构造遗迹有:褶皱、断裂表皮构造、压坑、压裂构造、变形砾石等.ESR年代测定结果表明,冰碛形成的最大年龄为2.33Ma.依据冰碛、冰水堆积的特征、分布和形成年代等,区域冰川发育由老到新可划分出:7次冰期、6次间冰期、1次冰缘期、1次新冰期.该区是目前所知青藏高原第四纪冰川遗迹发现最多、保存最全和发育最连续的地区,为青藏高原地区的第四纪冰川演化研究、冰期的划分和对比、古气候古环境的研究,提供了重要的实际资料和依据.      

UPLIFT AND DENUDATION AT SOUTHEAST MARGIN OF TIBET PLATEAU IN QUATERNARY

UPLIFT AND DENUDATION AT SOUTHEAST MARGIN OF TIBET PLATEAU IN QUATERNARY     

西藏纳木错第四纪湖泊沉积与湖成地貌--兼论藏北高原古大湖问题

对西藏面积最大的湖泊——纳木错湖相沉积野外现察结果，发现了由水平层理十分发育的砂与粘土所组成的、高出湖面分别为3—12m、15—22m、25—30m与35—45m的4级湖岸阶地，覆于基岩之上、高出湖面60—150m的湖相沉积和多达50条左右、由扁圆湖滨相砾石所组成的湖岸堤，环湖广泛分布的湖成地貌。在连结纳木错与其西北的仁错约玛、仁错贡玛、久如错的分水岭宽谷底部(分别高出上述3湖20m、90m与60m)与北侧山坡，即纳木错的第二与第三级湖岸阶地，发现了组成阶地与异堤的湖相与湖滨相沉积。从而确证了纳木错与仁错-久如锴曾多次连通，即数度成为一个统一的大湖，而不是以河道相连的不同湖泊。古大湖分离时代为末次冰期间冰段。     

牛首山-罗山断裂带北段柳木高断裂第四纪活动特征

牛首山-罗山断裂带是青藏高原东北缘弧形断裂系最外缘断裂带,自南向北由固原断裂、罗山东麓断裂、牛首山断裂及三关口断裂组成。通过遥感解译、野外调查及探槽揭露等方法对牛首山断裂北段柳木高断裂第四纪几何学、运动学特征进行了研究,并通过断层截切地层关系及年代学测试,限定了该断裂第四纪演化过程及全新世的地震事件。研究结果表明,柳木高断裂上新世至晚更新世自南西向北东逆冲,晚更新世至全新世左行走滑逆冲,表现为正花状构造,而全新世则发生了正倾滑运动。全新世期间,1690±30 yr BP（公元320-415）之后发生了一次古地震事件,推测柳木高断裂可能是公元876年青铜峡南6.5级地震的发震断裂。柳木高断裂第四纪早期活动特征与固原断裂、罗山东麓断裂及牛首山断裂一致,是青藏高原北东向持续扩展引起的,而全新世的正倾滑运动可能与银川地堑的伸展作用有关。