阿尔金南缘断裂东段晚第四纪活动特征

阿尔金断裂的几何学和运动学特征对研究青藏高原构造演化和陆内地震机理非常重要。为定量科学研究较为薄弱的阿尔金南缘断裂东段的运动学参数,我们采用航卫片的解译、野外调查、地形测绘和年代学样品测试等多种方法对该段进行了初步研究。结果显示该段断裂主要以左旋走滑运动为主,且沿线存在较多的小位移,其位移空间分布的3个明显峰值分别为4.5m、8m和13m。根据河流阶地的左旋位移和相应的地貌面沉积年龄,得到晚第四纪以来阿尔金断裂东段的走滑速率约为2.7±0.9mm/a。基于所获得的定量参数,认为该段断裂向东以应变分解的形式将其应变量传递到相邻的逆冲断裂上。     

中中新世以来阿尔金断裂走滑未造成柴达木盆地整体旋转

通过柴达木盆地南八仙剖面磁性地层学研究,建立了部分上油砂山组磁极性序列,认为该剖面时代为7.5~9.0 Ma。从320块样品的古地磁数据分析,揭示了一组高温特征剩磁分量,在95%置信度下通过倒转检验(B级),说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁,其特征剩磁方向为:地理坐标下为D_g=358.5°, I_g=40.5°, k=28.5,α₉₅=4.2,层面坐标下为D_s=1.0°, I_s=41.5°, k=34.0,α₉₅=3.8;相应的极位置为λ_p=75.9°N, φ_p=270.5°E, d_p=2.8°, d_m=4.6°。通过与同时代柴达木盆地及邻区的古地磁极对比,说明中中新世以来柴达木地块整体上没有经历明显旋转运动,阿尔金断裂活动致使肃北等毗邻断裂带地区发生了构造旋转。     

2014年于田7.3级地震的发震构造及动力学背景的初步分析

2004年2月12日新疆维吾尔自治区于田县发生了Ms7.3级地震,其发震断裂为阿尔金断裂带西南段的贡嘎错断裂带.由于地处高山无人区,存在区域历史地震漏记,但1970年以来5级以上地震活动是完整的,近20年来强震活动增强.综合分析认为,2008年于田Ms7.3地震可能加速了本次地震的发生.根据经验统计关系估计,2014年于田地震的同震地表破裂为30-40km,最大水平位错量为1.0-1.5m,地震的复发周期为300-400年.通过阿尔金断裂上前人资料和区域构造的综合分析,认为2014年于田地震是在青藏高原向北东运动背景下左旋走滑的阿尔金断裂向南西端扩展的结果.     

2014年于田MS7.3级地震近场地表运动和同震位移的初步分析结果

基于2014年于田Ms7.3级地震周边地区的GPS连续观测站数据,得到了此次地震的近场地表运动和同震位移,分析了此次地震的地壳形变特征.结果表明,此次地震引起的地表运动显著,GPS记录到的最大位移振幅远超过最终的同震位移,其中距离震中约60km的XJYT站记录到了西向74.7mm和北向39.9mm的最大位移振幅,同震位移为西向20.0mm和北向9.8mm.2008年于田Ms7.3级地震在一定程度上触发了此次地震.     

塔里木盆地东南缘新生代断裂系统

结合野外地面地质调查成果,并通过对地震、大地电磁等地球物理资料的精细解释构建了塔里木盆地东南缘新生代断裂系统。塔东南新生代断裂系统可以划分为三大体系:阿尔金断裂体系、车尔臣断裂体系和西昆仑断裂体系。阿尔金北缘断层在存在走滑性质的同时,更多的表现为向北西的强烈冲断;车尔臣断裂体系由车尔臣断裂及次级断层和一系列反冲断层组成,除表现为向北西冲断外,还具有左行走滑特征;西昆仑断裂体系主要由自南向北的冲断的逆冲断层组成,在与阿尔金断裂交汇处,受阿尔金左行走滑的影响呈弧形弯曲。     

阿尔金山西南段花岗岩类的时空变化与构造作用——来自钾钠含量变化的证据

探讨阿尔金山花岗岩浆作用与构造作用的相互关系有助于全面认识其构造性质和演化特点。系统收集阿尔金山西南段花岗岩类岩石化学数据,统一采用Collins et al.(1982)提出的K2O-Na2O分类图解法,获得各个地史时期花岗岩类的成因类型。五台期均为I型,岩体规模较大,呈近东西向集中成片分布。吕梁期为A型,岩体规模较小,呈北西西向条带状分布于五台期岩体的东北边缘。四堡-晋宁期以S型为主,岩体规模大、分布广、呈北东东向展布。加里东期总体以A型为主,边界断裂带附近I型增多,岩体规模最大、范围最广,总体呈北东东向(北东向)展布。海西期以I型为主,规模小,断续分布于南缘断裂和西北缘断裂的西南端。燕山-喜马拉雅期以A型为主,规模最小,分布零星。五台期至晋宁期岩体主要分布于阿尔金山三条边界断裂所围限的隆起区内,并且在同一时期岩石成因类型具有相对一致性;加里东期隆起区内主体岩石类型与边界断裂带附近及其外侧存在明显差异;海西至喜马拉雅期仅分布于边界断裂带内或东南邻区。上述情况说明,自五台期至喜马拉雅期阿尔金山地区花岗岩类的成因类型、岩体发育规模、展布方向都呈现出有规律的反复交替变化的特点,这是花岗岩浆作用受构造发展演化的不同阶段和不同方向构造作用的交替变化控制的结果。     

阿尔金断裂带东段晚更新世阶地沉积物红外释光测年及其构造意义

对流经阿尔金断裂带东段的段家沙河、疏勒河和踏实河的阶地沉积物进行了细颗粒多测片红外释光(IRSL)测年,初步确定了晚第四纪各级阶地的形成年代和构造抬升速率。疏勒河在昌马盆地南缘发育7级阶地,光释光测年结果显示这些总高度超过100m的阶地可能主要形成于数万年以内,抬升速率约为2.5mm/a;照壁山峡谷疏勒河保留有5级阶地,大致形成于20万年前,阶地的抬升速率约为0.7mm/a;段家沙河在红柳峡上形成4级阶地,形成于距今7万年以来,其抬升速率约为06mm/a     

北阿尔金西段正长花岗岩和闪长岩地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素特征

北阿尔金西段出露大量中酸性侵入岩,为探讨西段地区花岗质岩石的成因、形成环境以及北阿尔金地区岩浆活动特点,本文选取北阿尔金西段的正长花岗岩体和闪长岩体作为研究对象,进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等方面的研究。研究结果表明,正长花岗岩体形成时代为495.7～502.0Ma,铝饱和指数A/CNK为0.86～1.09小于1.1,P_2O_5与Si O_2含量呈负相关,具I型花岗岩特征。轻稀土富集而重稀土亏损,具有明显的负Eu异常,微量元素特征显示富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素。岩石地球化学及锆石Hf同位素特征暗示其源区物质成分不均一,源岩主要为0.95～1.4Ga的新生地壳(变中基性岩),并有1.42～1.83Ga的古老地壳物质的参与。闪长岩体的侵位时代为497.1±3Ma,轻稀土富集而重稀土亏损,较弱的负Eu异常,相对富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,而亏损Nb、Ta、P、Ti。锆石ε_(Hf)(t)值为-1.61～+2.16,二阶段模式年龄t_(DM2)为1.34～1.56Ga,暗示其源岩可能主要为新生地壳,并有古老地壳物质参与成岩。北阿尔金西段正长花岗岩、闪长岩均形成于早古生代,具弧型花岗岩特点,结合区域构造背景,认为其形成可能与北阿尔金洋壳俯冲有关,产于陆弧环境。     

阿尔金断裂带东段地区深浅部构造综合分析

阿尔金断裂带东段地区的地质构造特征及其动力学机制一直是地学工作者关注的焦点。近年来小震资料越来越多应用到活动断裂空间展布、深浅构造分析及动力学机制研究领域。本文应用双差定位法获得研究区域2008～2017年间6013次地震事件的精确定位数据,通过多条小震深度剖面清晰刻画出断裂系统的空间展布形态。综合石油地震剖面、人工地震宽角反射/折射剖面、人工地震深反射剖面,充分利用小震精确定位信息以及浅表活动构造研究成果,建立研究区断裂系统的深浅部构造模型。研究区莫霍面由北往南逐渐加深,存在三处断错,呈阶梯状展布,地壳内存在一条厚约10km的低速层,在该层以上为地震多发区,断裂系统总体呈"Y"字型,上部为一系列叠瓦状逆冲断裂,造成祁连山的隆升,向下并入一条主干断层。最后探讨了青藏高原东北缘地区构造运动的动力学机制,亚洲板块俯冲至祁连山前,上地壳以逆冲推覆构造模式造成上地壳增厚现象,而中下地壳主要为亚洲岩石圈地幔下插,上地幔的拖曳作用下发生流动引起地壳增厚,上下地壳整体增厚。     

北阿尔金喀孜萨依二长花岗岩成因及其构造意义

喀孜萨依二长花岗岩出露于北阿尔金蛇绿混杂岩带北缘,为探讨其成因、源区特征及构造环境,本文对其进行了岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素及岩石地球化学等方面的研究。研究结果表明,喀孜萨依二长花岗岩主要由石英、斜长石、钾长石、角闪石、黑云母等矿物组成,岩体侵位时代为425～423 Ma,铝饱和指数A/CNK为0.97～1.07,属弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性岩石,P2O5与SiO2含量呈负相关,具I型花岗岩特征。轻稀土富集而重稀土亏损,Eu异常不明显,岩石富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素。锆石εHf(t)值为+2.65～+6.23,二阶段模式年龄tDM2为1015～1243Ma,其源岩主要来自新生地壳。结合区域构造背景,喀孜萨依二长花岗岩体可能形成于碰撞后伸展环境。