Structural evolution and strike-slip tectonics off north-western Sumatra

Based on new multi-channel seismic data, swath bathymetry, and sediment echosounder data we present a model for the interaction between strike-slip faulting and forearc basin evolution off north-western Sumatra between 2°N and 7°N. We examined seismic sequences and sea floor morphology of the Simeulue- and Aceh forearc basins and the adjacent outer arc high. We found that strike-slip faulting has controlled the forearc basin evolution since the Late Miocene. The Mentawai Fault Zone extends up to the north of Simeulue Island and was most probably connected farther northwards to the Sumatran Fault Zone until the end of the Miocene. Since then, this northern branch jumped westwards, initiating the West Andaman Fault in the Aceh area. The connection to the Mentawai Fault Zone is a left-hand step-over. In this transpressional setting the Tuba Ridge developed. We found a right-lateral strike-slip fault running from the conjunction of the West Andaman Fault and the Tuba Ridge in SSW-direction crossing the outer arc high. As a result, extrusion formed a marginal basin north of Simeulue Island which is tilted eastwards by uplift along a thrust fault in the west. The shift of strike-slip movement in the Aceh segment is accompanied by a relocation of the depocenter of the Aceh Basin to the northwest, forming one major Neogene unconformity. The Simeulue Basin bears two major Neogene unconformities, documenting that differences in subsidence evolution along the northern Sumatran margin are linked to both forearc-evolution related to subduction processes and to deformation along major strike-slip faults.     

Late Quaternary activity and dextral strike-slip movement on the Karakax Fault Zone, northwest Tibet

Field observations and interpretations of satellite images reveal that the westernmost segment of the Altyn Tagh Fault (called Karakax Fault Zone) striking WNW located in the northwestern margin of the Tibetan Plateau has distinctive geomorphic and tectonic features indicative of right-lateral strike-slip fault in the Late Quaternary. South-flowing gullies and N–S-trending ridges are systematically deflected and offset by up to ~ 1250 m, and Late Pleistocene–Holocene alluvial fans and small gullies that incise south-sloping fans record dextral offset up to ~ 150 m along the fault zone. Fault scarps developed on alluvial fans vary in height from 1 to 24 m. Riedel composite fabrics of foliated cataclastic rocks including cataclasite and fault gouge developed in the shear zone indicate a principal right-lateral shear sense with a thrust component. Based on offset Late Quaternary alluvial fans, ¹⁴C ages and composite fabrics of cataclastic fault rocks, it is inferred that the average right-lateral strike-slip rate along the Karakax Fault Zone is ~ 9 mm/a in the Late Quaternary, with a vertical component of ~ 2 mm/a, and that a M 7.5 morphogenic earthquake occurred along this fault in 1902. We suggest that right-lateral slip in the Late Quaternary along the WNW-trending Karakax Fault Zone is caused by escape tectonics that accommodate north–south shortening of the western Tibetan Plateau due to ongoing northward penetration of the Indian plate into the Eurasian plate.     

阿尔金断裂东端破裂生长点的最新构造变形*

阿尔金断裂与祁连山北缘断裂的交汇部位是阿尔金断裂向东扩展的新破裂生长点,两断裂构造与新生的红柳峡断裂构成似三联点构造。破裂生长点附近的最新构造变形表现为:阿尔金断裂的旋转隆升和向北扩展;祁连山北缘断裂的逆冲推覆兼右旋走滑;红柳峡断裂的挤压拖曳弯曲,它们共同受制于青藏高原的强烈隆升和向外扩张作用。推测阿尔金断裂自西而东的破裂扩展就是似三联点构造逐一形成而又被切割贯通的过程。阿尔金断裂以蠕滑活动为主,2002年玉门地震与祁连山北缘逆冲断裂及其伴生的调节断层的活动相关。     

青海鄂拉山断裂带晚第四纪构造活动及其所反映的青藏高原东北缘的变形机制

鄂拉山断裂带是分隔青海乌兰盆地 (柴达木盆地的一部分 )与茶卡—共和盆地的一条重要边界断裂 ,长约 2 0 7km ,由 6条规模较大的主要以右阶或左阶次级断裂段羽列而成 ,阶距约 1～ 3.5km。该断裂右旋走滑的起始时代为第四纪初期 ,约在 1.8～ 3.8MaB .P .期间 ,大的地质体累积断错约 9～12km。断裂新活动形成了一系列山脊、冲沟和阶地等的右旋断错及断层崖、断层陡坎等。晚更新世晚期以来 ,鄂拉山断裂带的平均水平滑动速率为 (4 .1± 0 .9)mm/a ,垂直滑动速率为 (0 .15± 0 .1)mm/a。鄂拉山地区的构造变形受区域NE向构造应力作用下的剪切压扁与鄂拉山断裂的右旋剪切和挤压的共同影响 ,共和—茶卡盆地和乌兰盆地均属于走滑挤压型盆地。青藏高原东北缘地区在区域性北东向挤压的作用之下 ,应变被分解为沿北西西向断裂的左旋走滑和沿北北西向断裂的右旋走滑运动 ,形成一对共轭的剪切断裂。鄂拉山断裂及其他北北西走向断裂的发展演化和变形机制表明青藏高原东北缘向东的挤出和逃逸是非常有限的。     

岷山隆起边界断裂构造活动初步研究

岷山隆起西以岷江断裂为界,东为虎牙断裂。该地区构造活动强烈,地震活动频繁,是重要活动区。岷山隆起是岷江断裂和虎牙断裂由西向东的推覆逆掩运动差异运动导致的。GPS及地质研究表明岷江断裂、虎牙断裂现今仍在活动。岷江断裂为左右旋走滑断裂,运动速度大于2mm／a;虎牙断裂整体速度2．55mm／a,断裂性质为右旋走滑断裂,而震源机制解为左旋走滑断裂。这一结果,可能与GPS观测时段、位置及断裂面结构、几何特征有关。     

利用遥感、重力多源信息研究郯-庐断裂带苏-鲁段构造特征

本文利用遥感与重力多源信息对郯庐断裂带苏鲁段构造特征进行了研究.应用构造地貌学方法分析了断裂带晚第四纪构造活动及地貌特征;基于Parker界面反演法,利用变密度模型计算了莫霍面深度;随后采用小波多尺度分析方法对局部重力场进行分离,进而分析研究了苏鲁段地壳密度非均匀性及深部地壳结构.沿苏鲁段断裂带发育的水系错断、断层陡坎...     

Kinematic analysis of Jurassic grabens of soulthern Turgai and the role of the Mesozoic stage in the evolution of the Karatau–Talas–Ferghana strike-slip fault,Southern Kazakhstan and Tian Shan

The Karatau–Talas–Ferghana Fault (KTF) extending for 1500 km from Turgai to western Tarim is one of the world’s largest intracontinental strike-slip faults. This paper overviews the evolution of the KTF, providing insight into its relatively poorly studied northern segment in the Karatau Range and Turgai, known as the Main Karatau Fault (MKF). The right-lateral strike-slip along the KTF developed during three stages in the late Permian–Triassic, Early–Middle Jurassic, and late Cenozoic. The total strike-slip decreases northward from 200 km in the Ferghana Range to 100 km in the Karatau Range and decreases to zero in southern Turgai. Kinematic analysis of Jurassic grabens compensating the strike-slip in southern Turgai shows that strike slip along the KTF in the Jurassic, previously regarded as insignificant, actually measures tens of kilometers and 50% of the total strike slip in the northern segment of this fault.     

西秦岭地区东昆仑-秦岭断裂系晚新生代左旋走滑历史及其向东扩展

要通过在TM遥感图像解译和野外观测的基础上,描述了东昆仑断裂带东段活动形迹的组成和活动断层地貌特征,阐述了甘南高原西秦岭地区新近纪拉分盆地的沉积-构造特征,提出了该区东昆仑-秦岭断裂系晚新生代左旋走滑伸展-走滑挤压-走滑伸展的3个阶段的构造变形模式。指出,中新世晚期至上新世早期,东昆仑-秦岭断裂系以左旋走滑伸展活动为主,伴随着西秦岭地区拉分盆地的形成和超基性火山岩群的发育。这期左旋走滑伸展活动向东扩展导致了渭河盆地新近纪引张应力方向由早期的NE-SW向转变为晚期的NW—SE向。上新世晚期以来(约3．4Ma以前),东昆仑-秦岭断裂系以左旋走滑挤压活动为主,导致早期拉分盆地的轻微褶皱变形,走滑挤压活动主要集中在东昆仑东段玛沁-玛曲主断裂带上。该期构造变动持续到早更新世,它的向东扩展产生了广泛的地壳形变效应,包括青藏东缘岷山隆起带的快速崛起、华北地区汾-渭地堑系的形成和发展以及郯庐断裂带右旋走滑活动等。中、晚更新世时期,断裂系以走滑伸展变形为主,主要集中在东昆仑断裂带东段3个分支上,地块向东挤出伴随着顺时针旋转。     

长江中下游深部构造及其中生代成矿动力学模式

长江中下游地区是中国重要的成矿带之一。本文利用地震、大地电磁数据以及野外地质调查,并结合前人研究的地球物理和岩石地球化学资料,明确了长江中下游地区现今深部构造,系统分析了其成矿动力学演化机制。本区发育有三大断裂体系:大别-苏鲁前陆断裂系、江南-雪峰断裂系和中国东部NE-NNE向走滑断裂系。大别-苏鲁前陆断裂系为一自北向南的叠瓦式逆冲推覆构造,而江南-雪峰断裂系为一自南向北的多级逆冲推滑构造,它们沿来安-望江-阳新-天门一线形成强烈的挤压对冲构造样式。中国东部NE-NNE向走滑断裂系早期主要表现为左行平移走滑并侧向挤压,参与了对冲构造形成过程,只是部分切割其它两个逆冲体系。这三大断裂体系均经历了印支-燕山期穿时递进的构造变形。152~135Ma,古太平洋板块向欧亚大陆俯冲时,板片可能沿着转换断层撕裂并产生底侵体。下地壳在底侵体的烘烤作用下熔融并受到混染,其岩浆在多级逆冲推覆和滑脱构造背景下充分结晶分异形成低镁埃达克岩,于断隆或隆坳过渡带生成铜矿。135~127Ma,长江中下游成矿带深部地幔开始上隆,诱发加厚岩石圈沿着郯庐断裂带局部拆沉,并引发富集地幔上升流。其与残留地壳交代反应,在郯庐断裂带两侧形成高镁埃达克岩。古太平洋板块继续向南西俯冲并发生逆时针旋转,长江中下游地区大多数NNE向断裂已转变为右行走滑,形成右行右阶的走滑拉分盆地。上隆地幔的基性岩浆沿着深切地壳的走滑断裂上升到盆地中,快速冷却形成橄榄玄粗岩岩系,从而在接触带或潜火山岩体顶部分异产生铁矿。     

大型走滑断裂对青藏高原地体构架的改造

青藏高原的大型走滑断裂有13条,已确定的大型韧性走滑断裂主要形成于3个时期:早古生代、印支期和新生代以来.印度/亚洲碰撞(60～50Ma)以来形成的大型韧性走滑构造位于青藏高原的南部,而且主要在喜马拉雅山链的东、西两侧,如西侧的喀喇昆仑和恰曼韧性右行走滑断裂,东侧的鲜水河-小江和哀牢山-红河韧性左行走滑断裂、崇山-澜沧江、嘉黎-高黎贡山和萨盖韧性右行走滑断裂等.主要的变形特征表现为早期具有地壳深部的韧性走滑剪切带性质,在后期抬升过程中,由韧性→韧脆性→脆性应变转化;而在青藏高原北部,表现为古韧性走滑剪切带的再活动,如阿尔金-康西瓦、东昆仑左行走滑断裂,以及新生的脆性断裂,如海源左行走滑断裂等.本文在青藏高原13条大型走滑断裂研究及综合研究的基础上,阐述不同时期的大型走滑断裂,以及它们在青藏高原地体拼合及碰撞造山中的作用,包括走滑断裂与走滑型褶皱造山、走滑断裂与挤压/转换型造山、走滑断裂与挤压盆-山体系、走滑断裂与地体相对位移和走滑断裂与地体的侧向挤出,以及走滑断裂与构造结的形成.     

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     

Overprinted strike-slip deformation in the southern Valley and Ridge in Pennsylvania

Two major faults, over 32 km long and 6.4 km apart, truncate or overprint most previous folds and faults as they trend more northerly than the previous N25°E to N40°E fold trends. The faults were imposed as the last event in a region undergoing sequential counter-clockwise generation of tectonic structures. The western Big Cove anticline has an early NW verging thrust fault that emplaces resistant rocks on its NW limb. A 16 km overprint by the Cove Fault is manifested as 30 small northeast striking right-lateral strike-slip faults. This suggests major left-lateral strike-slip separation on the Cove Fault, but steep, dip-slip separation also occurs. From south to north the Cove Fault passes from SE dipping beds within the Big Cove anticline, to the vertical beds of the NW limb. Then it crosses four extended, separated, Tuscarora blocks along the ridge, brings Cambro-Ordovician carbonates against Devonian beds, and initiates the zone of overprinted right-lateral faults. Finally, it deflects the Lat 40°N fault zone as it crosses to the next major anticline to the northwest. To the east, the major Path Valley Fault rotates and overprints the earlier Carrick Valley thrust. The Path Valley Fault and Cove Fault may be Mesozoic in age, based upon fault fabrics and overprinting on the east–west Lat 40°N faults.     

塔里木盆地塔中隆起断裂系统特征及其对海相碳酸盐岩油气的控制作用

结合新三维地震与区域地质资料研究,塔里木克拉通中部的塔中隆起挤压断裂与走滑断裂发育,张性断裂欠发育,断裂系统具有构造样式的多样性、形成演化的多期性、构造发育的继承性及平面展布的区段性。新资料表明挤压断裂缺少基底卷入型,多在中寒武统盐膏层滑脱,主要发育4种断裂样式,形成于早奥陶世末,多具有扭压作用与分段性。塔中隆起北斜坡新发现一系列北东向左旋走滑断裂带,剖面上以负花状构造、直立型构造、正花状构造为主,平面上发育向西南方向收敛的雁列构造、羽状构造、帚状构造等;塔中地区经历志留纪晚期、中泥盆世、晚二叠世等三期走滑断裂作用,东南方向强烈斜向挤压作用是走滑断裂形成的动力机制。塔中隆起断裂主要分布在下古生界,三类、三级、四组方向断裂控制了塔中隆起纵向分层、南北分带、东西分块的构造格局。塔中隆起经历新元古代强伸展-弱挤压的断裂发育阶段、寒武纪-奥陶纪局部弱伸展-强挤压逆冲断裂发育阶段、志留纪-中泥盆世走滑断裂发育阶段、石炭纪-早三叠世局部断裂继承性发育阶段等4阶段9期的差异发育演化史。塔中隆起断裂对下古生界海相碳酸盐岩油气分布控制作用明显,断裂控制了油气的纵向复式聚集,断裂带储层发育、油气富集;不同时期、不同类型断裂控油作用有差异性,断裂带横向上的变化造成油气分布的区段性;油气源断裂与储层组成的运聚体系内具有流体分布的有序性。     

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。     

秦岭南缘青川断裂新生代变形特征及其走滑运动学转换

青川断裂作为秦岭构造带南部边界断层,新生代以来受到印度-欧亚大陆碰撞产生的远场效应,发生了强烈的走滑复活,调节了青藏高原隆升和向东扩展。本文基于错断地貌测量与断裂带脆性变形的野外调查,建立了该断裂新生代2期走滑运动历史,并讨论了走滑运动学转换的大地构造意义。沿断裂带河流水系偏移地貌分析发现,主要河流的Ⅳ级支流沿断裂发生一致的右旋偏移,指示断裂右旋位错量在200~800 m;河流阶地的右旋位错量在49~62 m。野外调查发现,青川断裂发育5~100 m宽的断裂破裂带,主要由断层泥、磨砾岩、断层透镜体等组成,S-C组构发育,磨砾石旋转定向排列。断裂破碎带运动学指向记录了青川断裂2期脆性走滑变形:早期为左旋走滑活动、晚期为右旋走滑活动。结合断裂带东端汉中盆地地层时代和秦岭山地隆升时代,我们推断晚期右旋走滑运动主要发生在上新世以来,调节了碧口地块的向东挤出;而早期左旋走滑运动则很可能是对古近纪晚期青藏高原隆升和扩展的响应。     

塔拉斯-费尔干纳断裂带南端构造转换及其新生代区域构造响应

塔拉斯费尔干纳断裂(TF)为中亚最大规模的断裂,其向南是否贯穿塔里木盆地西部研究较少,带来对其新生代运动性质的争论。研究表明,TF断裂在喀什凹陷以小规模的右旋走滑断裂逐渐消失,断层东盘以逆冲断层系的水平缩短变形,调节新生代右旋走滑位移,与巴楚隆起的阻挡作用相关。区域构造分析表明,随着帕米尔北缘逆冲断层系向北扩展,喀什凹陷中新生代沉积形成密集分布的线性褶皱和逆冲断层带。帕米尔高原向北仰冲触发TF不同区段在新生代差异性构造复活,发生大规模右旋位移及其南端构造转换(逆冲带隆升和前陆盆地发育)。新生代大断裂差异性复活及其构造调节,造成帕米尔构造节东西两侧不对称的构造样式。     

Active rifting in the Japan and Okhotsk seas and the tectonic evolution of the Central Sakhalin Fault zone in the Cenozoic

Large-scale geological maps available for individual areas in the Central Sakhalin Fault zone and geological-geophysical maps of Sakhalin and surrounding sea areas were analyzed to elucidate the tectonic evolution of the fault zone determined by movements of crustal blocks due to the opening of rift basins. Changes in the direction of horizontal compression in the Sakhalin fold system from diagonal (NW-SE) to near-latitudinal resulted in the transformation of near-meridional right-lateral strike-slip faults into reversed faults in the Late Miocene. This allows Sakhalin faults to be interpreted as a zone of recent right-lateral shear between Eurasian and Sea of Okhotsk plates.     

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.     

四川盆地中部主干走滑断裂带及伴生构造特征与演化

根据下—中三叠统嘉陵江组和雷口坡组膏盐岩层内的伴生构造及上震旦统灯影组台缘带被错动的位置、方向与距离,判定川中及北斜坡地区主干走滑断裂带的性质与分布规律。嘉陵江组和雷口坡组膏盐岩层内发育多排呈左阶排列的NW向雁列式构造,与深部(盐下)走滑断裂构成2种伴生组合。第1种组合主要发育在磨溪地区,膏盐岩层内的雁列式构造位于深部走滑断裂的正上方;第2种组合主要发育在北斜坡地区,膏盐岩层内的雁列式构造发育在2条主干走滑断裂带之间。根据这2种组合及灯影组台缘带的错动位置,共识别出6条主干走滑断裂带。在盆地整体演化格架的制约下,通过川中地区代表性生长构造的定量解析,将走滑断裂演化划分为3个阶段:(1)晚奥陶世—志留纪右行走滑阶段;(2)晚古生代—三叠纪走滑断裂沉寂阶段;(3)中侏罗世至今左行走滑阶段。其中,上震旦统灯影组二段台缘带呈现出有规律的向东逐段错动(错动距离20~40 km)的特征,可作为加里东期右行走滑活动的间接证据;川中及北斜坡地区在晚三叠世处于扬子地块北缘和雪峰山前陆盆地前缘隆起的隆后稳定地区,而中侏罗世以来周缘造山带的急剧隆升与差异性演化使得川中地区遭受持续的挤压和抬升,激发了基底断裂与早期走滑断裂的再次活动。     

青藏高原东南部第四纪右旋剪切运动

通过对藏东南嘉黎断裂和滇西北断裂实地考察研究，表明青藏高原南部不存在统一的边界走滑断裂。嘉黎断裂的西段位于青藏高原南部，是一个南北挤压作用下的东西向伸展构造区，发育近南北向的地堑系，嘉黎断裂西段是这些地堑之间的转换断层，具有较高的右旋走滑速率。滇西北断裂与红河断裂构成川滇菱形块体的西南边界，该块体具有向东南逃逸和顺时针旋转运动。