祁連山中西段昌馬-大雪山區(qū)域活動(dòng)斷裂晚第四紀(jì)變形研究.pdf

1、青藏高原由南向北分隔成6個(gè)形狀不同的活動(dòng)地塊,其中祁連地塊位于青藏高原東北緣,是青藏高原向大陸內(nèi)部擴(kuò)展的最前緣,也是最新和活動(dòng)最強(qiáng)烈的區(qū)域之一。該地塊晚新生代至今的構(gòu)造變形十分強(qiáng)烈,全區(qū)遍布晚第四紀(jì)逆沖和走滑斷裂,整個(gè)地區(qū)正接受強(qiáng)烈的地殼縮短和地塊的左旋剪切活動(dòng)。阿爾金斷裂為青藏高原北緣的一條大型邊界斷裂,由多條次級(jí)斷層組成,全長(zhǎng)約1600km,以左旋走滑為主,兼有一定的逆沖分量。在阿克塞附近,阿爾金斷裂的滑動(dòng)速率向東遞減,轉(zhuǎn)換為祁連山

2、內(nèi)部的逆沖和左旋走滑變形。海原斷裂作為青藏高原東北緣的一條主要的走滑斷裂,北西西向,全長(zhǎng)850km,以左旋走滑為主,并具有逆沖的分量。在硫磺溝以西,海原斷裂的滑動(dòng)速率從西向東具有遞增的現(xiàn)象;在硫磺溝以東,經(jīng)冷龍嶺、老虎山、毛毛山其滑動(dòng)速率大致一致;從海原向東,左旋速率減小,轉(zhuǎn)換為六盤(pán)山的地殼縮短。祁連山位于這兩條主要走滑斷裂的銜接處,承擔(dān)該區(qū)域的主要構(gòu)造轉(zhuǎn)換。其中大雪山北緣斷裂、昌馬斷裂和鷹嘴山南緣斷裂分別在肅北和石包城與阿爾金斷裂連接

3、,構(gòu)成三聯(lián)點(diǎn)。
　　 昌馬-大雪山區(qū)域位于祁連山褶皺系的西緣,區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜。前人在昌馬斷裂和大雪山洪積扇的北山斷裂做了基本的工作,大雪山北緣斷裂和鷹嘴山斷裂基本屬于研究的空白區(qū)。本次工作試圖對(duì)該區(qū)域的晚第四紀(jì)活動(dòng)斷裂進(jìn)行初步的研究。
　　 論文的主要結(jié)論:
　　 1)昌馬斷裂全長(zhǎng)約120km,總體走向N70-800°W,個(gè)別地段為N70-80°E。以疏勒河和石油河為界分為東、中、西三段。該斷裂以左旋走滑為主,但中

4、段的紅窯子地區(qū)為右旋走滑,兼有逆沖活動(dòng)的斷裂,表現(xiàn)為西南盤(pán)向北東盤(pán)逆沖,控制著昌馬-西水峽盆地南緣的變形。
　　 晚更新世以來(lái),昌馬斷裂的堿泉子左旋滑動(dòng)速率為1.11±0.14mm/a,逆沖速率為0.52±0.02mm/a;三個(gè)泉附近的左旋走滑速率為1.5mm/a,逆沖速率為0.27±0.07mm/a;大灰條溝東區(qū)域的左旋滑動(dòng)速率為3.22±0.18mm/a;臭水柳溝區(qū)域的左旋滑動(dòng)速率為3.93±0.16mm/a,逆沖速率為0.

5、45±0.06mm/a。由西向東左旋滑動(dòng)速率逐漸加大,而逆沖速率沒(méi)有明顯的變化。在臭水柳溝所開(kāi)挖的探槽揭示該斷層發(fā)生過(guò)1次古地震事件。
　　 2)大雪山北緣斷裂全長(zhǎng)約90km,按走向可分為東西兩段。西段大藏德勒區(qū)域的全新世的左旋滑動(dòng)速率為2.73±0.20mm/a;石板墩晚更新世以來(lái)左旋走滑速率為1.45±0.19mm/a,逆沖速率為0.13±0.01mm/a;東段流沙坡東地區(qū)晚更新世以來(lái)的左旋滑動(dòng)速率為1.40±0.12mm/

6、a,逆沖速率為0.22±0.04mm/a。
　　 大雪山北緣斷裂在查旱哈德開(kāi)挖探槽一個(gè),揭示古地震事件3次;在流沙坡清理階地剖面一個(gè),揭示古地震事件1次;在石板墩西清理階地剖面一個(gè)揭示古地震事件3次。
　　 3)鷹嘴山南緣斷裂長(zhǎng)約60km,按走向和斷層的展布形態(tài)可分為東西兩段。晚更新世以來(lái)活動(dòng)十分活躍,局部Ⅰ級(jí)階地上有數(shù)條陡坎。西段石包城東地區(qū)的逆沖速率為0.16±0.06mm/a東段鷹嘴山東地區(qū)的逆沖速率為0.35±0

7、.14mm/a。
　　 在昌馬-大雪山區(qū)域,阿爾金斷裂東段滑動(dòng)速率降低,被2個(gè)構(gòu)造所分解,一是通過(guò)大雪山北緣斷裂和昌馬斷裂的左旋走滑運(yùn)動(dòng),經(jīng)祁連山中段系列左旋走滑斷層轉(zhuǎn)換到其東側(cè)的海原斷裂上;二是鷹嘴山南緣斷裂和大雪山洪積扇上逆斷層及大雪山北緣斷裂、昌馬斷裂逆沖分量所引起的地殼縮短所吸收。在斷裂端部塊體存在內(nèi)部的變形(應(yīng)力的分配),以這種變形來(lái)保持應(yīng)變的和諧性,反映了青藏高原的活動(dòng)變形在斷裂的端部應(yīng)力被吸收。總體來(lái)說(shuō),該區(qū)域的主