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。     

阿尔金断裂花海段新生代变形特征及时间

在地表地质调查并结合钻井资料分析的基础上,主要通过地震剖面的精细地质解释,对阿尔金断裂东段的构造变形特征进行了系统分析。认为阿尔金断裂经阿克塞至肃北向北东东方向延伸,既没有止于玉门市西北的宽台山,也没有延伸至金塔盆地,而是止于其间的花海盆地花探7井东侧。阿尔金断裂花海段的变形时间主要为渐新世晚期、上新世末期和晚更新世末,以后者最为强烈。与红柳峡段的对比说明变形强度自西向东逐渐减弱,变形方式主要为走滑兼逆冲,主要构造样式为半花状构造,并派生有一系列向南西西方向收敛的弧形断裂。     

古阿尔金断裂的岩石构造依据及意义

本文把元古宙阿尔金断裂称为古阿尔金断裂,以区别于第三纪以来左旋剪切的阿尔金断裂,古阿尔金断裂具有右旋剪切的运动学特点,规模大,至少影响到地壳中部层次,并伴有同剪切就位的伟晶岩体,由于塔里木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞在时间上晚于柴达木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞,所以古阿尔金断裂是在新元古代超大陆汇聚过程中,塔里木地块相对于柴达木地块大规模尔移在地块边界走滑剪切的产物。     

古阿尔金断裂的岩石构造依据及意义

本文把元古宙阿尔金断裂称为古阿尔金断裂,以区别于第三纪以来左旋剪切的阿尔金断裂.古阿尔金断裂具有右旋剪切的运动学特点,规模大,至少影响到地壳中部层次,并伴有同剪切就位的伟晶岩体.由于塔里木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞在时间上晚于柴达木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞,所以古阿尔金断裂是在新元古代超大陆汇聚过程中,塔里木地块相对于柴达木地块大规模东移在地块边界走滑剪切的产物.     

阿尔金断裂研究的科学研究与研究思路

阿尔金断裂是青藏高原的西北边界,分隔了塔里木与柴达木盆地,是新生代中亚大陆内一条重要的走滑断裂带。目前已成为中,外地学界瞩目的研究热点。作者阐明了在该项研究中应解决的３个科学问题,并提出了研究思路：（１）关于断裂形成时代的研究,目前存在３种不同认识。其一,认为早古生代阿尔金断裂就已存在,强调自早古生代以来断裂的多期活动;其二,认为断裂从华力西－印支期就开始活动;其三,作者根据柴达木盆地中由于阿尔金     

阿尔金断裂双层花状构造的厘定

阿尔金断裂带主要经历了两阶段的构造演化,形成不同层次且具有不同特点的典型花状构造型式。宏观断层构造组合、断层擦痕产状的变化以及节理组合充分反映出晚期阶段浅部层次花状构造的存在,早期阶段中部层次花状构造由反映区域应变型式的糜棱状岩石中其它应变标志性组合的存在表现出来。结合ArAr记年与矿物对测温结果,表明前者形成于距今46Ma,是一次规模最强烈的变形叠加事件;后者由距今91～89Ma的韧性走滑运动形成,并伴有断层带内的低级变质作用(温度270～500℃,压力0.05～0.45GPa)。两阶段双层花状构造并存充分说明区域性走滑作用过程及其调节作用的多阶段性与继承性,其出现部分地调节了由印度板块和欧亚板块陆—陆碰撞过程中区域性地壳物质的向东蠕散和隆升过程。     

阿尔金断裂东段的构造转换模式

大型走滑断裂控制着青藏高原的变形,众多学者通过阿尔金断裂来探索青藏高原北部的构造变形过程。基于野外调查和前人的研究结果可知阿尔金断裂的滑动速率在肃北—疏勒河口段表现为三联点两侧的突降,祁连山西段的逆冲和走滑断裂吸收了阿尔金断裂的左旋位移。由于祁连山内部次级断裂活动性的增强,现存阿尔金断裂连续地表破裂终止于酒泉盆地西侧,但位于其东侧的断裂系仍属于阿尔金断裂。在Kohistan岛弧与欧亚板块碰撞之后,青藏高原沿阿尔金断裂曾发生滑动速率近一致的侧向挤出,断裂两侧此时并未发生明显的隆起。随后东昆仑造山带和祁连山造山带的先后大规模隆升,高原的北东向挤出迅速减弱。阿尔金断裂北东向挤出能力与东昆仑造山带和祁连山造山带的隆起存在明显的耦合作用。     

对阿尔金断裂科学问题的再认识

据近年内阿尔金断裂研究的进展阐述了应深入解决的4个科学问题及其研究思路:1)阿尔金大型走滑断裂何时发生?变形年代学研究证明阿尔金断裂初始走滑的年龄在89～97 Ma,即从晚中生代-早新生代才开始出现;2)运动学研究包括隆升与走滑两个方面,需要进行大比例尺度的构造研究和变形组构研究,尤其是断裂两盘错距的确定,必须找准被断裂错移的同一构造-岩相带的界线;3)阿尔金断裂的划分意义,它的延伸和规模及对中国西部以及中亚大陆构造格架的影响;4)阿尔金断裂对两侧盆地沉积-构造演化的控制和影响.解决上述4个科学问题,对于重新认识中国西部大陆构造格架、中国西部成矿带的展布及对中国西部找油的战略评估都具有非常重要的意义.     

阿尔金断裂不同时间尺度下的滑移速率及构造意义

阿尔金断裂是亚洲大陆最大、也是最活跃的走滑断层之一.一般认为,印度板块与欧亚大陆间的汇聚通过地壳增厚与沿阿尔金等主要深大断裂的侧向滑移2种机制被青藏高原造山带的地壳形变所吸收.由于这2种机制所预测的阿尔金断裂的左旋滑移速率相差甚巨,因此,阿尔金断裂的滑移速率成为判断2种机制相对重要性的重要依据.采用地质学、大地测量学及数值模拟方法对阿尔金断裂滑移的研究结果表明,阿尔金断裂的滑移速率呈长期减小的趋势;青藏高原经历了由块体的侧向挤出向地壳增厚的转变过程;阿尔金断裂在不同地质时间尺度下的滑移速率尚需精确确定;单纯将阿尔金断裂滑移速率的大小作为判断青藏高原构造模式的依据也是应该受到质疑的.     

阿尔金断裂两侧早古生代沉积建造与构造演化

阿尔金断裂两侧地质体能否对比,是中国西部地质领域里的重大科学问题,长期存在争议.以沉积建造和地质构造为基础,结合古生物和古地磁资料,对比分析早古生代阿尔金断裂两侧地质特点,认为早古生代阿尔金断裂两侧的岩相古地理及其他地质特征都具有很大差别:1)早寒武世塔里木陆块主要是伸展环境,缺少火山活动,祁连地区主要是收缩环境,发育...     

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     

根据航磁数据探讨阿尔金断裂带的结构及构造演化

阿尔金断裂带是西北地区一条重要的走滑断裂带.通过对阿尔金断裂带及周边地区航磁资料的化极、解析延拓处理,获得了很多有关断裂及地质体的信息.在此基础上分析了阿尔金断裂带的主要断裂的地质-地球物理特征及位移幅度,对盖层与基底的拆离进行了正反演拟合,结合地质资料探讨了阿尔金断裂带的形成时限和演化历史.     

THREE-DIMENSIONAL DEFORMATION ALONG THE ALTYN TAGH FAULT ZONE AND UPLIFT OF THE ALTYN MOUNTAIN, NORTHERN TIBET

THREE-DIMENSIONAL DEFORMATION ALONG THE ALTYN TAGH FAULT ZONE AND UPLIFT OF THE ALTYN MOUNTAIN, NORTHERN TIBET     

青藏高原北缘阿尔金东段中生代南北向伸展作用

青藏高原北缘的阿尔金山脉东段发育了延伸大于300 km、东西走向的拉配泉断裂,为南倾的正断层,局部倾角可以低至30°以下。断层中段表现为30~50 m厚的韧性剪切带,发育有较好的糜棱岩组构和矿物伸展线理;东段和西段以碎裂变形为特征。断裂带内运动学标志,如不对称香肠构造、不对称褶皱和次级脆性和韧性断裂,都指示了上盘向南的正滑移剪切方式。两方面证据控制了拉配泉断裂的活动时代。首先,拉配泉断裂上盘局部产出早-中侏罗世沉积地层。侏罗系地层中的砾石,特别是其中的含叠层石硅质灰岩和紫色石英岩,可以与断裂下盘的岩石相对比。早-中侏罗世地层可能为拉配泉断裂之上的伸展盆地沉积。其次,拉配泉断裂下盘岩石的40Ar/39Ar热年代学分析给出2个明显的冷却事件。较老的事件出现在约220~187 Ma之间的三叠纪末期至侏罗纪早期,而年轻的事件出现在早白垩世的晚期(约100 Ma).约220~187 Ma之间的冷却年龄在拉配泉断裂下盘岩石中普遍存在,代表了拉配泉断裂正断作用的主要阶段。约100 Ma时,断裂东段的正断作用再次活动,该事件可能被南倾的恰什坎正断层运动所叠加而增强,并与拉配泉断裂的东段合并。这2条断裂具有共同的上盘向南的正滑移运动方式。青藏高原和东亚其它地区的中生代伸展作用可以归结为特提斯洋向北和太平洋向西俯冲形成的弧后伸展作用。      

THE FORMATION AND EVOLUTION OF ALTYN TAGH FAULT SYSTEM AND ITS RELATIONSHIP TO THE GROWTH OF TIBETAN PLATEAU

THE FORMATION AND EVOLUTION OF ALTYN TAGH FAULT SYSTEM AND ITS RELATIONSHIP TO THE GROWTH OF TIBETAN PLATEAUtheNational(G19980 4 0 80 0 )andthefundofOpeningLaboratoriesofGeomechanics     

SEDIMENTARY PROCESS OF THE CENOZOIC BASIN AND ITS RESPONSE TO THE SLIP-HISTORY OF THE ALTYN TAGH FAULT, NW CHINA

SEDIMENTARY PROCESS OF THE CENOZOIC BASIN AND ITS RESPONSE TO THE SLIP-HISTORY OF THE ALTYN TAGH FAULT, NW CHINAtheprogramsof ( 1)theYoungGeologistsFoundationoftheMGMR (No .Qn979812 ) ;;( 2 )theNational (No .G19980 4 0 80 0 ) ;;and ( 3)the     

阿尔金北缘红柳沟-拉配泉一带铜金矿床硫同位素特征及其意义

通过对阿尔金北缘地区铜金矿床的硫同位素研究, 结合矿床地质特征, 划分了区内矿床的成因类型, 认为主要有3类:似层状海相火山沉积型铜多金属矿床、韧性剪切带型(铜)金矿床、受裂隙控制的脉状岩浆热液型铜多金属矿床。结合区域构造演化特点, 探讨了矿床成因类型与区域构造演化阶段的关系, 认为区域成矿作用可分为3个阶段:第一阶段为早古生代早中期板块构造海底扩张作用时期, 形成以喀腊大湾为代表的海相火山沉积型铜多金属矿床; 第二阶段是早古生代晚期板块构造聚合碰撞作用时期, 形成以大平沟和红柳沟为代表的韧性剪切带型(动力变质热液型)(铜)金矿床; 第三阶段是早古生代末板块构造碰撞后的岩浆活动和偏脆性断裂构造活动时期, 形成以索尔库里北山和拉配泉为代表的受裂隙控制的岩浆热液型铜多金属矿床。从硫同位素特征、矿床成因类型及其与区域构造演化的关系上分析, 该区具有较好的铜金多金属矿床找矿远景。      

TECTONIC TRANSFER ON THE EASTERN EDGE OF PAMIR

TECTONIC TRANSFER ON THE EASTERN EDGE OF PAMIR     

阿尔金北缘红柳沟-拉配泉-带铜金矿床硫同位素特征及其意义

通过对阿尔金北缘地区铜金矿床的硫同位素研究，结合矿床地质特征，划分了区内矿床的成因类型，认为主要有3类：似层状海相火山沉积型铜多金属矿床、韧性剪切带型（铜）金矿床、受裂隙控制的脉状岩浆热液型铜多金属矿床。结合区域构造演化特点，探讨了矿床成因类型与区域构造演化阶段的关系，认为区域成矿作用可分为3个阶段：第一阶段为早古生代早中期板块构造海底扩张作用时期，形成以喀腊大湾为代表的海相火山沉积型铜多金属矿床；第二阶段是早古生代晚期板块构造聚合碰撞作用时期，形成以大平沟和红柳沟为代表的韧性剪切带型（动力变质热液型）（铜）金矿床；第三阶段是早古生代末板块构造碰撞后的岩浆活动和偏脆性断裂构造活动时期，形成以索尔库里北山和拉配泉为代表的受裂隙控制的岩浆热液型铜多金属矿床。从硫同位素特征、矿床成因类型及其与区域构造演化的关系上分析，该区具有较好的铜金多金属矿床找矿远景。     

华北地台东缘早元古代隆—滑构造模式

研究华北地台东部边缘早元古代拉伸构造及与变质核杂岩的比较，提出了隆－滑构造模式。它一般发生大规模收缩造山作用之前，由于区域拉伸作用，导致下地幔上隆，形成了岩浆隆起或基底隆起，使上覆盖层发生重力滑脱。该模式由核部隆起，上部盖层和其间的拆离韧性发带组成。