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。     

柴达木盆地北缘走滑-冲断构造特征及其油气勘探思路

处于阿尔金左行走滑构造带东缘的柴北缘,过去一致认为是个前陆逆冲带,并对其逆冲构造特征作了大量的研究。通过本次的野外地质勘察和深部地震测线研究,证实柴达木盆地北缘的主要变形样式为走滑-挤压构造,具有挤压推覆特征的同时伴生有走滑构造,并且主要断层系统沿走向滑动的距离远大于沿倾向冲断推覆的距离,从而建立了柴北缘走滑-逆冲构造的地质模型;这对其地震解释有指导作用。从柴达木盆地的构造变形时间序列和演变特征从西向东依次扩展、构造活动从老变新,认为柴北缘的走滑-逆冲构造受阿尔金山大型走滑构造和祁连山剧烈的逆冲挤压构造共同控制。最后研究了柴北缘的走滑-逆冲构造特征对油气勘探的意义,加强勘探评价冷湖—南八仙走滑逆冲构造带的翼部断块圈闭和赛什腾山南缘逆冲推覆体下伏地层。     

燕山西段及北京西山晚中生代逆冲构造格局及其地质意义

燕山西段及北京西山晚中生代逆冲构造集中分布于三个NE向带状区域中,三个带状区域的间隔约为60km,延伸长度自东向西依次减小,呈现出明显的逆冲构造发育的三角形区域。三角形区域的北界为“内蒙地轴”南缘断裂西段,南西界与中元古代早期古盆地构造边界一致,东南部边界则与华北克拉通基底新太古代-古元古代中部碰撞造山带的东部边界大致吻合。逆冲构造具有基底卷入的厚皮构造与盖层内部的薄皮构造共存的构造属性,上盘运动方向总体指向NW,逆冲构造变形主要发生在140~130Ma。逆冲后伸展构造变形以发育在主要逆冲构造后侧为主,并利用先存构造薄弱带。先存构造薄弱带在有利区域构造应力和其他影响因素的作用下导致的构造活化,可能是燕山板内构造变形的重要机制之一。主要逆冲变形前后均有大规模岩浆活动的构造-岩浆时空组合表明,收缩构造造成地壳加厚及由此引发的深部地壳重熔,难以作为统一的机制对这些特征进行合理阐释,需要有其他方式的深部热物质与能量的参与。北京西山霞云岭—长操、教军场—大安山以及马兰—胡林等逆冲断层,是一个统一的大规模的逆冲构造的不同组成部分,具典型、连续的断坪-断坡结构,它形成于髫髻山组(148~146Ma)之后、南窖闪长岩(128Ma)侵入之前,而不是“印支期(或更早)”,它与南大寨—八宝山逆冲构造构成北京西山晚中生代逆冲构造格局。区域性的NW-SE向收缩构造作用及南大寨—八宝山逆冲构造上覆岩席的构造加载,可能是北京西山的蓝晶石带和硬绿泥石带为代表的高压动力变质作用的基本构造原因。     

丹江断裂东段第四纪活动性及地震地质涵义

丹江口地区地震地质因修建丹江水库而得到深入研究,但针对断裂进行的系统性研究较少。通过对丹江断裂东段进行1：1万大比例条带状活动断裂填图,综合采用地质地貌调查、岩样年龄测试、地质钻探、浅层地震勘探等多种手段进行研究,认为：1）丹江断裂东段第四纪以来累积左旋走滑量在250~500 m之间,上更新统地层垂直断距为10~20 m;2）断裂最新活动时代为晚更新世,活动性质以由NE向SW的逆冲为主,兼具有左旋走滑分量;3）断裂活动性由山地向盆地迁移。丹江断裂晚更新世以来活动表明,南襄盆地西缘活动性较强。该认识可为进一步评估丹江口地区乃至南襄盆地西缘的地震构造环境提供依据。     

燕山板内造山带中部“承德逆冲构造”的褶皱相关断裂构造模型

燕山板内造山带中部承德盆地复杂的中生代褶皱及逆冲断裂构造,曾被解释为土城子组沉积之后大型逆冲推覆构造(位移量大于40～45km)又经褶皱变形的结果。近年来,土城子组沉积相和物源区分析、中新元古界沉积古地理研究以及相关构造变形研究结果等,对这一变形大型逆冲构造模型提出了多方位质疑。但已有研究并未提出新的构造模型来解释这一复杂构造区域中生代构造变形样式和形成机制。文中通过对承德盆地区域主体构造——承德向斜、向斜两翼逆冲构造变形几何学与运动学特征、向斜转折端附近构造变形与断裂发育状况进行详细野外调查及对关键地质体同位素地质年代进行测试,发现承德向斜两翼逆冲断层为分别向向斜核部以外区域逆冲的独立逆冲断层,逆冲断层活动与承德向斜变形是在统一的收缩变形体制下准同时形成的。它们形成于土城子组之后、张家口组火山活动之前,即距今约139～136 Ma。据此提出了"承德逆冲构造"的背离向斜逆冲构造模型。这一模型合理地解释了燕山中部承德盆地区域中生代构造变形和相应的盆地充填特征,同时表明,燕山板内造山带并不存在碰撞造山带前陆褶皱逆冲带中常见的大型薄皮逆冲构造样式。这一研究结果展示了褶皱相关断裂构造模型在研究和揭示收缩构造变形区域大尺度褶皱与断裂构造相互关系及准确重建区域构造演化过程方面的重要意义。     

南天山乌什前陆逆冲褶皱构造带的晚新生代构造地貌特征与地震活动

乌什逆冲断褶带位于南天山库车前陆逆冲褶皱构造带的西段,对该地区晚新生代构造活动的研究有利于加深对南天山前陆逆冲构造带的认识。本文通过对卫星遥感影像和DEM数据的解译分析,并结合研究区野外考察及典型地震反射剖面的分析,表明乌什逆冲断褶带东部地貌演化受褶皱生长影响较为深刻,发育一系列由新到老的冲积扇和风口。台兰河中游河流阶地和冰碛物均被秋里塔格断层错断,阶地断距为3.1～6.7 m,台兰期冰碛物(M_2)断距约80 m。秋里塔格断裂第四纪以来水平缩短速率约为1.23～1.59 mm/a。西部地区发育一系列逆冲断层,并发育典型的活动断层陡坎。乌什凹陷地震活动也具有明显的西强东弱的特点,地震活动具有沿断层呈带状分布的特点。乌什逆冲断褶带位于南天山造山带东西构造的转换地带,地震活动西部明显强于东部,且具有呈带状沿南天山及其山前逆冲断裂带分布的特点。历史地震分析表明上个世纪以来该区域未有7级以上地震发生,但其西部地区6级以上地震频发,随着阿克苏地区区域经济的快速发展和人口的快速增长,乌什逆冲断褶带的地震活动性应该引起地质学家更加深入的关注和研究。     

南天山乌什前陆逆冲褶皱构造带的晚新生代构造地貌特征与地震活动

乌什逆冲断褶带位于南天山库车前陆逆冲褶皱构造带的西段,对该地区晚新生代构造活动的研究有利于加深对南天山前陆逆冲构造带的认识。本文通过对卫星遥感影像和DEM数据的解译分析,并结合研究区野外考察及典型地震反射剖面的分析,表明乌什逆冲断褶带东部地貌演化受褶皱生长影响较为深刻,发育一系列由新到老的冲积扇和风口。台兰河中游河流阶地和冰碛物均被秋里塔格断层错断,阶地断距为31～67 m,台兰期冰碛物(M2)断距约80 m。秋里塔格断裂第四纪以来水平缩短速率约为123～159 mm／a。西部地区发育一系列逆冲断层,并发育典型的活动断层陡坎。乌什凹陷地震活动也具有明显的西强东弱的特点,地震活动具有沿断层呈带状分布的特点。乌什逆冲断褶带位于南天山造山带东西构造的转换地带,地震活动西部明显强于东部,且具有呈带状沿南天山及其山前逆冲断裂带分布的特点。历史地震分析表明上个世纪以来该区域未有7级以上地震发生,但其西部地区6级以上地震频发,随着阿克苏地区区域经济的快速发展和人口的快速增长,乌什逆冲断褶带的地震活动性应该引起地质学家更加深入的关注和研究。     

阿尔金山北缘恰什坎萨依地区逆冲推覆构造的发现及其构造意义

阿尔金山北缘恰什坎萨依地区位于北东向阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂夹持的区域,是区域上红柳沟-拉配泉构造带的西段。该区广泛发育火山沉积岩系,前人将其确定为奥陶系拉配泉群,并划分为下岩组（火山岩组）、中岩组（碎屑岩组）和上岩组（碳酸盐岩组）。通过野外地质调查与局部填图,在恰什坎萨依沟、沟口泉铁矿、贝壳滩等地,发现厚层碳酸盐岩以不规则顶盖状出露在较高山顶或山脊上,并与碎屑岩或火山岩呈低角度断层接触关系,构成典型的飞来峰构造。该火山岩组和碎屑岩组已被归为奥陶系,但碳酸盐岩组一直没有精确的生物地层年代依据。综合研究认为,碳酸盐岩应该属中元古界,原来的拉配泉群可能要解体。结合截切推覆构造的冰沟岩体时代,认为推覆构造形成于中-晚奥陶世。该认识与本区在中-晚奥陶世发生裂谷（弧后盆地或有限洋盆）闭合、板块碰撞的区域构造环境和演化历史吻合。     

内蒙古白乃庙逆冲推覆构造的组成及其构造特征

地层对比结果显示,白乃庙地区发育在古生界之上并与其呈构造接触的地层为中新元古界白云鄂博群哈拉霍圪特组和白音宝拉格组。经过详细的野外观察和构造剖面测量可知,自南向北的逆冲推覆作用将白云鄂博群由华北克拉通北缘推覆至兴蒙造山带南缘的白乃庙岛弧岩带内,进而形成白乃庙逆冲推覆构造。根据逆冲断层、飞来峰与下盘地层、岩体的时代及相互关系,推断该逆冲推覆构造向NNW方向推覆7～15 km,形成于晚二叠世至早三叠世,是古亚洲洋闭合后陆陆碰撞作用在陆缘的响应。该逆冲推覆构造的发现和研究对于进一步了解白乃庙地区陆陆碰撞的过程具有重要意义。     

阿尔金断裂走滑作用对青藏高原东北缘山脉形成的古地磁证据

通过对青藏高原北部阿尔金断裂东缘早白垩世-第三纪红层与玄武岩38个采点的系统古地磁测定,获得了研究区早白垩世-第三纪高温特征剩磁分量。结果表明,昌马乡早白垩世红层与玄武岩剖面层面坐标下高温特征剩磁平均方向(Ds=32.8°,Is=59.4°,κs=36.2,α95=8.1°)和北大窖早白垩世玄武岩剖面层面坐标下高温特征剩磁平均方向(Ds=335.4°,Is=55.1°,κs=34,α95=9.6°)均通过了褶皱检验,可能代表岩石形成时的原生剩磁。旱峡地区早白垩世地层层面坐标下高温特征剩磁平均方向(Ds=26.1°,Is=49.5°,κs=28.6,α95=7.3°)和红柳峡早第三纪地层层面坐标下高温特征剩磁平均方向(Ds=355.4°,Is=48.3°,κs=135.8,α95=7.9°),这两组高温特征剩磁方向在地理坐标下均远离现代地磁场方向,且具有正、反双极性特征,说明其也可能代表了岩石形成时的原生剩磁方向。结合已有阿尔金断裂及周边早白垩世-第三纪古地磁结果,提出柴达木块体在新生代印度/欧亚大陆碰撞挤压下并没有发生明显的整体顺时针旋转作用,青藏高原东北地区的块体旋转作用是阿尔金断裂左旋走滑作用在青藏高原东北缘转换的重要表现形式。     

阿尔金断裂带对青藏高原北部生长、隆升的制约

大量的同位素年代学证据表明(古)阿尔金断裂带可能形成于三叠纪,后又经历了侏罗纪、白垩纪的强烈左旋走滑活动,自印度板块与欧亚大陆碰撞后阿尔金断裂再次活动。主要的走滑活动发生在:(1)245~220Ma;(2)180~140Ma;(3)120~100Ma;(4)90~80Ma;(5)60~45Ma;(6)渐新世至中新世;(7)上新世至更新世以及(8)全新世。沿阿尔金断裂带,伴随左旋走滑活动形成一系列的逆冲断裂和正断裂,反映走滑过程中伴随隆升作用的存在,并且形成自北向南包括祁连山、大雪山、党河南山、柴北缘山、祁漫塔格山和昆仑山,表明阿尔金断裂带制约着青藏高原北部的生长和隆升。阿尔金断裂带东、西两端的白垩纪和新生代火山活动是断裂走滑活动的响应。     

Active faults and magnitudes of left-lateral displacement along the northern margin of the Tibetan Plateau

The northern margin of the Tibetan Plateau (NMTP) is a major intracontinental Cenozoic transpressional zone that comprises a series of active strike-slip faults and thrust faults. It is important to document cumulative horizontal displacements along the NMTP in order to understand quantitatively strain partitioning in East Asia since the India–Eurasia collision. Based on an analysis of horizontal slip along major active faults, the total amount of horizontal displacements is estimated up to 700 km between the Tibetan Plateau and the Tarim Basin since the convergence of India and Eurasia. Along the western and middle segment of the Altyn Tagh fault to the northern margin of the Qaidam Basin, there are abundant evidence that show that the net displacement is 400 km since 40–35 Ma, and along the Shulenan Shan and southeast of middle Qilian Shan since 25–17 Ma, the amount of offset is 150 km. The largest horizontal slip in Qilian Shan–Hexi Corridor to the northeast of the Altyn Tagh fault is also 150 km since late Oligocene to early Miocene. It decreases to only 60 km along the Haiyuan fault (since late Miocene) and to 25 km along the Zhongwei–Tongxin fault since the Pliocene (about 5.3–3.4 Ma), at the northeast margin of the Tibetan Plateau. This clearly implies northeastward diminishing of the total horizontal displacement and temporal getting younger of the fault slip along the NMTP. However, this tendency is very complicated at different times and different segments as a result of the uplift, growth and rotation of different segments of the NMTP at different stages during the convergence of India and Eurasia.     

青藏高原北缘新生代早期构造运动——来自酒西盆地始新世-渐新世的沉积学约束

位于青藏高原北缘的酒西盆地,出露有完整的晚始新世地层,真实地记录了周缘构造的运动,使其成为研究高原北缘新生代构造活动的最佳场所之一.基于酒西盆地11条沉积剖面的沉积相、重矿物和古水流研究,建立了火烧沟组-白杨河组高精度的沉积格架,识别出盆地在晚始新世主要为走滑盆地,沉积形态主要受阿尔金断裂左行走滑作用控制.阿尔金断裂强烈的走滑作用受到北部阿拉善地体的阻挡,在酒西盆地北部形成一个前锋带.随后,高原内部强烈的南-北向挤压作用沿酒西盆地的刚性基底向南传递到北祁连断裂,形成了新近纪早期酒西前陆盆地的雏形.     

Slip Rate of Yema River–Daxue Mountain Fault since the Late Pleistocene and Its Implications on the Deformation of the Northeastern Margin of the Tibetan Plateau

The slip rate of Yema River–Daxue Mountain fault in the western segment of Qilian Mountains was determined by the dated offset of river risers or gullies. Results indicate that the left-lateral fault slip rate is 2.82 ± 0.20 mm/a at Dazangdele site,2.00 ± 0.24 mm/a at Shibandun site,and 0.50 ± 0.36 and 2.80 ± 0.33 mm/a at two sites in Zhazihu. The ideal average slip rate of the whole fault is 2.81 ± 0.32 mm/a. The lower slip rate confirms part of the displacement of Altyn Tagh fault was transformed into an uplifting of the strap mountains in the western segment of Qilian Mountains,whereas another part transformed into sinistral displacement of Haiyuan fault. This study illustrates that the slip of large strike-slip faults in the northeastern margin of the plateau transforms into crust thickening at the tip of the fault without large-scale propagation to the outer parts of the plateau.     

青藏高原北缘阿尔金走滑边界的侧向扩展:甘肃北山晚新生代走滑构造与地壳稳定性分析

对北山地区遥感影像和野外地质特征的分析表明,自阿尔金断裂带向NW方向依次出露三危山-双塔断裂、大泉断裂和红柳河断裂.这些断裂近于平行,且同为左行走滑断裂,具有相似的展布特征,空间走向均为NE40～500°,断裂系末端均发育"树枝状"分支断层,在断层夹块之间形成"多米诺"构造,构成了北山地区主要的构造样式.断层谷地沉积物分析和断层泥ESR年代学测试结果表明,三危山-双塔断裂形成于上新世(N2κ),大泉断裂形成于早更新世(1.2～1.5Ma),而北山地区分支断层和次级断层的活动在400 ka之后.对北山地区断裂构造几何学和年代学的研究表明.阿尔金断裂系晚新生代以来向NW方向的侧向扩展,是阿尔金走滑边界重要的生长方式.北山地区特殊的走滑构造组合样式,使该地区的构造变形难于在某条断层上聚集能量,而分散在若干条次级断层上的位移量又微乎其微,该地区成为"最稳定的活动区".     

青藏高原北缘阿尔金走滑边界的侧向扩展:甘肃北山晚新生代走滑构造与地壳稳定性分析

对北山地区遥感影像和野外地质特征的分析表明,自阿尔金断裂带向NW方向依次出露三危山-双塔断裂、大泉断裂和红柳河断裂。这些断裂近于平行,且同为左行走滑断裂,具有相似的展布特征,空间走向均为NE40～50°,断裂系末端均发育 “树枝状”分支断层,在断层夹块之间形成“多米诺”构造,构成了北山地区主要的构造样式。断层谷地沉积物分析和断层泥ESR年代学测试结果表明,三危山-双塔断裂形成于上新世(N2k),大泉断裂形成于早更新世（1.2～1.5Ma）,而北山地区分支断层和次级断层的活动在400ka之后。对北山地区断裂构造几何学和年代学的研究表明,阿尔金断裂系晚新生代以来向NW方向的侧向扩展,是阿尔金走滑边界重要的生长方式。北山地区特殊的走滑构造组合样式,使该地区的构造变形难于在某条断层上聚集能量,而分散在若干条次级断层上的位移量又微乎其微,该地区成为“最稳定的活动区”。     

柴达木盆地西部新生代构造演化及其对青藏高原北部生长过程的制约

柴达木盆地是青藏高原北部的一个中新生代山间陆相含油气盆地,盆地内新生代地层的构造变形记录了青藏高原北部生长、地壳缩短及其形成过程的重要信息.本文运用高精度卫星影像资料、地球物理资料剖面和磁性地层年代学数据等多种学科资料的综合研究,重点对柴达木盆地西部逆冲-褶皱构造带的形成机制和演化过程进行了详细的解析.研究结果表明:(1)由北向南依次发育分布的红三旱、尖顶山-黑梁子、南翼山和油砂山褶皱构造带均由不对称的直立褶皱或同斜褶皱构成,并且显示出背斜相对紧闭、向斜宽缓的”侏罗山式”褶皱特征,表明其下部滑脱构造带的存在;(2)红三旱、尖顶山-黑梁子逆冲-褶皱构造SW翼缓NE翼陡的不对称褶皱形态显示出是由南向北的逆冲作用形成的;两翼相对较对称的南翼山褶皱形态是由NE-SW向双向逆冲作用形成的;SW翼陡(或地层倒转)NE翼缓的油砂山褶皱带是由NE-SW向双向逆冲挤出作用形成的反映出由北向南的逆冲作用的存在;(3)红三旱、尖顶山-黑梁子和南翼山褶皱构造带的初始生长地层依次为始新统下干柴沟组、上新统狮子沟组和更新统七个泉组,高精度磁性地层限定其沉积时代依次为～39.5Ma、～8.2Ma和～2.5Ma,这不仅代表了这些褶皱的初始形成时代,而且代表了其逆冲断裂的形成时代;油砂山褶皱构造带中七个泉组初始生长地层以及上地表发育的一系列现代水系发生了弯曲,表明该逆冲-褶皱构造带从～2.5Ma形成以来一直持续到现在迄今仍在生长;红山旱地区近SN向的直立褶皱以及柴西地区似穹窿状的叠加褶皱,反映出阿尔金断裂带走滑过程中伴随的近EW向挤压的结果;(4)综合柴西地区逆冲-褶皱带构造地貌、生长地层、地球物理剖面、磁性地层年代学等证据,表明柴西存在的一系列逆冲-褶皱带是由南向北的滑脱构造产生,具有后退式生长演化特征,表明印度/欧亚板块碰撞以来,～40Ma其远程效应已到达柴达木盆地北部,并形成红山旱逆冲-褶皱构造带,随后的持续挤压,高原北部呈现出局部向南后退生长特征,依次形成尖顶山、南翼山和油砂山逆冲-褶皱带,其中～2.5Ma以来强烈的近南北向挤压作用产生的南翼山和油砂山逆冲-褶皱带构成了现今的”英雄岭”;～ 8Ma以来的阿尔金断裂带的强烈走滑活动波及到了柴达木盆地.     

Lithospheric Electrical Structure across the Eastern Segment of the Altyn Tagh Fault on the Northern Margin of the Tibetan Plateau

Project INDEPTH (InterNational DEep Profiling of Tibet and the Himalaya) is an interdisciplinary program designed to develop a better understanding of deep structures and mechanics of the Tibetan Plateau. As a component of magnetotelluric (MT) work in the 4th phase of the project, MT data were collected along a profile that crosses the eastern segment of the Altyn Tagh fault on the northern margin of the plateau. Time series data processing used robust algorithms to give high quality responses. Dimensionality analysis showed that 2D approach is only valid for the northern section of the profile. Consequently, 2D inversions were only conducted for the northern section, and 3D inversions were conducted on MT data from the whole profile. From the 2D inversion model, the eastern segment of the Altyn Tagh fault only appears as a crustal structure, which suggests accommodation of strike slip motion along the Altyn Tagh fault by thrusting within the Qilian block. A large-scale off-profile conductor within the mid-lower crust of the Qilian block was revealed from the 3D inversion model, which is probably correlated with the North Qaidam thrust belt. Furthermore, the unconnected conductors from the 3D inversion model indicate that deformations in the study area are generally localized.