忻定盆地金山凸起东缘断裂展布及晚第四纪最新活动特征

通过野外地质地貌调查结合无人机航拍测量、地质雷达勘探及浅层地震勘探综合分析认为,金山凸起东缘断裂整体呈NE向展布,走向40°,北起忻口村一带,向SW经金山铺村西、前淤泥村西延伸至部落村以北,进而向SWS转折进入盆地区。经探槽开挖和年龄测试,该断裂段最新断错晚更新世早期地层。

滇藏铁路沿线重要活动断裂带晚第四纪活动性初步研究

滇藏铁路位于青藏高原东南缘板块碰撞和构造活跃的地形急变带,沿线活动断裂发育,地震频发,地震烈度强,且地质灾害频繁,其规划施工建设和长期运营面临的地质安全风险问题严峻。滇藏铁路香格里拉—波密段沿线发育了哈巴—玉龙雪山东麓断裂带、中甸—龙蟠断裂带、德钦—中甸—大具断裂带、维西—乔后断裂带、金沙江断裂带、巴塘断裂带、澜沧江断裂带、怒江断裂带、边坝—洛隆断裂带、嘉黎—察隅断裂带等10余条活动断裂带。受断裂黏滑位错、蠕滑变形和引发强震风险的突出影响,迫切需要厘定区域活动断裂带的几何展布和活动性。基于前人资料、遥感解译和野外调查,本文总结分析了沿线10余条活动断裂带的几何展布、运动性质、滑动速率和古地震历史等,以期为滇藏铁路等国家重大工程规划建设与安全运营提供基础资料。

川西理塘断裂晚第四纪活动性及古地震复发特征

块体内部活动断裂具备发生7级以上大地震的能力,其空间展布特征、活动性及地震危险性不容忽视。理塘断裂带位于川滇块体内部,是川西高原理塘地区重要的发震构造。关于理塘盆地地表破裂的形成时代、理塘断裂的古地震复发特征及运动性质仍存在争议。本文基于遥感解译、野外调查、无人机摄影测量、古地震探槽、^(14)C测年等手段,厘定了理塘断裂的空间几何展布、活动性及古地震历史。研究结果表明,理塘盆地地表破裂可能为1948年理塘M71/4级地震和1729年理塘地震叠加形成。理塘断裂古地震复发行为符合丛集地震特征,与毛垭坝断裂强震复发特征较为相似,指示两者可能同时发生破裂。理塘断裂运动性质为左旋走滑兼有正断分量,除受控于青藏高原东南缘侧向挤出运动,可能还受雅江和香格里拉次级块体差异运动的影响。本研究为理解川滇块体内部活动断裂的地震危险性、构造变形机制,以及区域重大工程规划建设与安全运营提供了详实资料。

块体搬运沉积在大陆边缘深水区的发育——来自晚第四纪珠江陆缘地层正演模拟的启示

【目的】作为大陆边缘地层的重要组成部分,块体搬运沉积(Mass-Transport Deposits,MTDs)一直受到国内外学者的广泛关注,而前人研究中却很少将其与大陆边缘沉积层序的建造建立成因上的联系。【方法】以晚第四纪珠江陆缘的SQ4和SQ5层序为研究对象,综合利用地震资料解释以及地层正演模拟方法,探究了不同层序建造背景对于MTDs发育的影响。【结果】地震资料解释结果表明,MTDs主要在SQ4内发育而在SQ5内鲜有发育,且SQ4中高位体系域发育程度相较于SQ5明显较高。根据晚第四纪珠江陆缘的实际情况,设计了45组Dionisos地层正演模拟实验分析深水MTDs在不同层序建造背景下的发育。在晚第四纪珠江陆缘充足的沉积物供给以及大幅度海平面波动的背景下,深水MTDs对层序建造过程中高位体系域的发育极其敏感;在高位体系域持续时间较长从而进行充分发育的情况下,深水MTDs普遍较容易形成,这与深水MTDs在SQ4和SQ5中的实际发育情况一致。【结论】在SQ4建造过程中,高位体系域充分发育,相应的三角洲—滨岸沉积体系越过了陆架坡折,形成了高起伏和高坡度的斜坡前积体,其具有很大的不稳定性,极易发生斜坡垮塌,从而导致深水MTDs的发育。然而,在SQ5建造过程中,高位体系域发育相对有限,相应的三角洲—滨岸沉积体系只进积到外陆架,形成低起伏和低坡度的斜坡前积体,不利于斜坡垮塌的发生以及深水MTDs的发育。

马雅雪山断裂金强河段晚第四纪断错地貌及滑动速率确定

祁连山东段发育了多条大型活动断裂,如近东西向展布的天桥沟-黄羊川断裂及北西西向展布的金强河断裂、毛毛山断裂、老虎山断裂等,在马雅雪山北麓、宝泉山隆起北缘还发育了一条整体呈北西-北西西向展布的马雅雪山断裂。其中,前人已对天桥沟-黄羊川断裂、金强河断裂、毛毛山断裂、老虎山断裂的晚第四纪活动开展了大量的研究,相比而言,马雅雪山断裂的研究程度还较低,其最新构造活动特征及其与区域主干活动断裂之间的关系等尚不清楚。马雅雪山断裂构成了天祝盆地与南部山体、丘陵的分界线,迹线清晰,断层三角面、断层槽谷多见,局部冲洪积阶地可见线性展布的断层陡坎,显示出断裂在晚第四纪有一定的活动。本研究对马雅雪山断裂西部的金强河段开展了实地调查,重点对马营沟及小黑刺沟2处的阶地断层陡坎开展了高精度地形地貌测量及阶地地貌面定年,对滑动速率进行了厘定。研究结果表明,马雅雪山断裂金强河段晚第四纪活动显著,断裂最近强震活动发生在8.21~3.43 ka BP,晚更新世晚期以来的垂直滑动速率为0.45~0.63 mm/a。

珠江三角洲西北部晚第四纪沉积演化研究

通过对珠江三角洲西北部的地层、沉积演化过程开展深入研究,结果显示研究区发育有河流相、滨海相、浅海相和河海混杂相等沉积相;晚更新世时期沉积厚度变化较大,地层垂向相变相似;全新世时期,整体沉积厚度相差不大,受沉积环境和地形地貌影响,地层垂向沉积表现出同期异相性分布。晚第四纪以来,研究区沉积历史海陆交互相相变频繁,形成了复杂多样的三角洲沉积物。

江苏南通近岸区晚第四纪沉积序列的沉积相特征与定年

近三十多年来长江三角洲地区晚第四纪3期下切河谷的形成与演化得到了学术界的关注,但以往对晚第四纪早期和中期下切河谷充填层序年龄的限制还很欠缺。为了探讨这些下切河谷及其沉积充填的形成时间以及下切河谷形成与全球海平面变化的关系,对江苏南通近岸区孔深79 m的全取芯钻孔(JC-1205)岩芯开展了综合测试(沉积物粒度、底栖有孔虫、光释光(OSL)测年和AMS^(14)C测年)和沉积相分析。结果表明,该孔所揭示的晚第四纪沉积序列可划分为4个沉积单元(从下至上为DU 4—DU 1),中—下部3个沉积单元(DU 4—DU 2)为3期直接接触的河流沉积,上部DU 1为近岸海洋沉积(从下至上包括潮道沉积、浅水潮下带—内陆架沉积和潮坪沉积)。晚第四纪海平面变化是控制钻孔位置附近区沉积序列形成的主要因素,晚第四纪早期和中期的下切河谷及其充填沉积(DU 4和DU 3)分别形成于MIS 6和MIS 4,而与晚期下切谷相关的河间地的洪泛平原沉积(DU 2)形成于MIS 2;MIS 4时期下切谷的发育使得其下伏的MIS 5海洋沉积被侵蚀殆尽,而MIS 3时期相对较高的地势导致了沉积间断的出现。DU 1形成于MIS 1晚期,其底部的潮道沉积在其发育过程中对其下伏沉积物(可能形成于MIS 2晚期—MIS 1中期)的侵蚀造成了DU 1和DU 2之间超过10 kyr的沉积缺失。本文的研究成果为长江三角洲地区晚第四纪下切河谷的形成演化提供了重要的时间约束。

晚第四纪热带西太平洋Noelaerhabdaceae科颗石长度和质量变化及其影响因素

选取热带西太平洋暖池北部边缘西菲律宾海本哈姆高原(Benham Rise)MD06-3050站位的柱状样沉积物样品,利用双向圆偏光法拍摄并合成图像,通过SYRACO人工智能软件自动识别并测量和计算Noelaerhabdaceae科颗石的平均长度和平均质量。研究结果显示,自35万年以来,Noelaerhabdaceae科平均颗石长度和质量的变化趋势具有较强的相似性,两者的冰期/间冰期变化特征均不明显。根据颗石长度和质量计算得到的颗石钙化作用指标曲线与前两者的变化趋势也存在一定的相似性,说明研究海区颗石的平均质量和长度均可作为指示颗石藻钙化作用程度的指标。通过与冰芯记录的大气pCO_(2)变化曲线进行对比,发现在大气pCO_(2)浓度较高的冰期终止期以及间冰期早期,该科颗石的钙化作用相对较低,表明pCO_(2)在一定程度上影响了颗石藻的钙化作用。此外,对颗石的平均长度和质量进行23 ka周期滤波,两滤波曲线的变化与北纬15°夏季平均日照辐射曲线的变化较为一致,指示了地球天文轨道参数对颗石藻演化的调控作用。

白龙江断裂西段晚第四纪构造活动特征研究

白龙江断裂位于青藏高原东缘,东昆仑断裂的北侧。白龙江断裂西段的展布及其活动性对研究东昆仑断裂速率向东衰减的机制有重要科学意义。本文根据遥感解译、地质地貌调查、探槽和地质剖面研究白龙江断裂西段的几何展布和断层活动性。白龙江断裂西段分为3支,包括郎木寺断裂、阿米塘断裂和热尔-旺藏断裂组成的中支、崩巴村断裂构成的南支和下山-迭部断裂构成的北支。这些断裂皆为左旋走滑断层,其中下山-迭部断裂、郎木寺断裂和热尔-旺藏断裂为全新世断层,崩巴村断裂为晚更新世断层。白龙江断裂西段沿袭了前第四纪断裂展布,其分支的几何形态上属于一种典型的尾端构造样式:同向分支断层。研究结果表明白龙江断裂地表上未与东昆仑断裂直接相接,而在深部与之相接,可能分解吸收了东昆仑断裂的部分滑动速率,使得塔藏断裂的滑动速率低于其西侧的玛曲断裂。

大柴旦断裂中段晚第四纪活动特征

通过航卫片遥感数据解译、野外地质地貌调查,并结合差分GPS等测量手段,获取大柴旦断裂晚第四纪以来的地质地貌特征。结果显示:大柴旦断裂总长约135 km,整体上显示为一反“S”形,根据断裂走向的变化、地貌特征、活动强弱等,大致以温泉沟、塔塔棱河为分界点,可将大柴旦断裂分为三段。晚第四纪以来,该断裂北段和南段逆冲性质较为明显。本次工作集中在断裂中段,该段以右旋逆冲活动为主,逆冲量和右旋量在不同地貌面上是不同的,显示出明显的多期次活动特征。野外天然古地震剖面揭示出1次古地震事件,发生在(2402.5±57.5)a.B.P之后,表明该断裂在全新世活动强烈,与该区域近年来频繁的强震活动相吻合。

小江断裂带巧家段晚第四纪走滑速率研究

鲜水河-小江左旋走滑断裂系是调节青藏高原东南部物质向东南挤出的大型边界断裂。云南巧家断裂作为小江断裂带北段,其晚第四纪走滑速率是认识川滇地块东部边界应变调节方式的关键。本文利用无人机航摄和地面激光扫描技术,获取了该断裂段穿过金沙江河谷区红路和蒙姑两处的高分辨率地形数据,恢复出断层错动T2和T3两期阶地陡坎上缘的左旋位错量分别为120±5~128±1 m和193±1~202±1 m。根据T3中次生碳酸盐的AMS-14C法测年结果,结合已有的类似阶地年龄数据,并经气候曲线校正后认为,区域上T2和T3被废弃应分别发生在冰后期和末次盛冰期末期,时间为8.5~11.2 ka BP和18.6~21.4 ka BP。据此估算,小江断裂带巧家段的晚第四纪平均走滑速率为10~13 mm/a。进一步统计分析小江断裂带的晚第四纪走滑速率,发现巧家至宜良以北的段落,总体保持着10~15 mm/a的高走滑速率。但从宜良向南,断裂走滑速率出现了分段递减的特征,至建水以南快速减小到中-北段的近十分之一。小江断裂带中-北段的高走滑速率以及向南的分段式递减现象,反映在宜良以北,小江断裂带的走滑剪切作用是调节川滇地块向东南旋转-挤出运动的主要方式,但向南伴随变形分解作用,调节方式转变为了伸展、旋转和逆冲等多种方式共存的复杂形式。因此,进一步精细化定量限定川滇地块东部边界断裂的应变分解作用,是深入认识青藏高原物质挤出方式及其机制的关键。

晚第四纪东南极普里兹湾外沉积物磁化率特征及其古环境意义

【目的】研究东南极普里兹湾外深海区晚第四纪沉积物序列磁化率特征,提取磁化率所蕴含的古环境信息。【方法】使用岩芯多参数扫描仪测试研究区四个沉积物岩芯的磁化率,计算磁化率合成曲线,校正磁化率稀释效应和粒度效应。【结果】四个岩芯的磁化率具有相似而不相同的旋回性变化特征。磁化率合成曲线在约130、225、250、340、410和470ka等处存在低值,这些低值区对应着冰期向间冰期过渡的时期(包含冰消期)。【结论】来自普里兹湾陆架的陆源碎屑磁铁矿是岩芯磁化率的主要携带者,它们随洋流/浊流搬运至深海沉积。沉积物磁化率信号受到低磁化率组分的稀释和粒度效应的显著影响。扣除稀释效应和粒度效应后,合成磁化率信号表现出明显的冰期-间冰期旋回性变化特征。这种变化模式与普里兹湾陆架老沉积物的移动和再沉积过程有关,反映兰伯特冰川体系在冰期-间冰期时间尺度上的消长。东南极冰川体系在晚第四纪呈动态变化,对全球海平面变化具有潜在贡献。

阿拉善地块南缘北大山断裂的晚第四纪构造活动证据

阿拉善地块南缘地处青藏高原东北缘地壳扩展前锋带的北侧,对该地区活动断裂晚第四纪的运动性质、滑动速率等开展研究,有助于理解阿拉善地块的晚第四纪构造变形特征及其对青藏高原向N扩展的响应。文中结合遥感影像解译与野外地质地貌考察,对阿拉善地块南缘的北大山断裂进行了分段和活动性研究。结果表明,北大山断裂左旋走滑断错晚第四纪洪积扇和阶地等地貌,形成显著的位错阶地坎、冲沟以及断层陡坎。通过对断错地貌线等标志的测量、复原、统计分析等,发现断裂的地貌位移值分布于3~20m,发育新鲜断层自由面的断层陡坎和左旋错动的纹沟指示了断层的最新一次活动。基于同期洪积扇年龄估算得到北大山断裂晚更新世以来的左旋滑动速率为0.3~0.6mm/a。北大山断裂的运动学特征与区域NE向应力场一致,可能受到了青藏高原NE向扩展的影响。

大凉山断裂带中段越西断裂晚第四纪古地震

越西断裂是青藏高原东缘大凉山断裂带中唯一一条以逆冲作用为主的分支断裂。该断裂控制了越西第四纪盆地,断层2盘有2 000m的地形高差,与其东侧以左旋走滑错动为主的普雄断裂构成了大凉山断裂带中段的正花状构造。前人发现了越西断裂在山前洪积扇上形成的断层陡坎,但目前尚没有相关古地震的研究报道。文中在断错地貌调查的基础上,通过槽探与放射性碳年代测定等方法揭露了越西断裂晚第四纪以来的4次古地震事件,年代分别是25260—23880BC、 23930—23500BC、 20980—1400BC、 1270—1500AD,最新事件可能为1480年越西地震。根据普雄断裂已有的古地震研究结果分析,这次历史地震可能导致越西断裂与普雄断裂同步破裂。

潮汕盆地断裂构造特征及其晚第四纪活动性初探

潮汕盆地主要受控于北东向和北西向2组断裂构造,盆地及周缘曾发生过多次破坏性地震。因此,厘定相关断裂的构造特征和第四纪活动性,对合理评估区域地震危险性至关重要。在系统总结和分析已有第四系钻孔年代学的基础上,采用野外地质调查与地球物理勘探相结合的方法,对潮汕盆地及周缘断裂构造开展详细的研究工作。盆地周缘基岩区断裂构造野外解析表明,北西向断裂具有正断层性质,兼具左行走滑特征,北东向断裂以逆冲变形为主。结合盆地第四系覆盖区浅层人工地震探测和已有地层年代学分析结果,进一步厘定了榕江断裂、韩江断裂、饶平-汕头断裂和普宁-潮州断裂在潮汕盆地内的几何学展布和晚更新世以来的活动特征。

昭通—鲁甸断裂带晚第四纪活动性研究

昭通—鲁甸断裂带是青藏高原东南缘大凉山次级活动块体南部边界的重要组成部分,也是滇东北地区重要的地震构造.为进一步了解断裂活动程度和晚第四纪活动性,开展野外地质地貌调查、探槽工程及样品采集与年代学测试等研究.结果表明:①根据野外地质地貌调查结果,昭通—鲁甸断裂带北东向3支次级断裂在晚更新世以来活动强烈,运动性质以逆冲兼具右旋走滑为主.②昭通—鲁甸断裂上,新棚子村开挖的探槽揭示出断层错断了晚更新世地层[(32510±30)a BP];根据黏土层明显的砾石定向排列及砂石层扰动现象,推测断层可能错断全新世地层[(10880±30)a BP].研究成果对滇东北及川滇交界地区地震趋势及地震危险性预测具有重要意义.

西准噶尔地区托里断裂晚第四纪构造变形

受新生代印度-欧亚板块碰撞的远程效应影响,西准噶尔地区平行斜列的走滑断裂系统被重新激活。托里断裂作为其中重要的组成部分,获取其晚第四纪构造变形特征对于认识和理解天山以北区域的构造变形和地壳缩短吸收方式都具有重要意义。文中基于野外调查结果和无人机三维重建技术分析了托里断裂晚第四纪的构造变形特征,并利用光释光测年方法对托里断裂的地貌面期次进行定年,进而通过冲沟和阶地陡坎等标志性地貌的位错量和地貌年龄计算托里断裂的晚第四纪活动速率。研究结果表明:托里断裂由东、西2支分支断裂构成,均以左旋水平走滑为主。东支断裂使喀普舍克河T3和T2阶地分别产生了(89±31)m和(39±13)m的水平位错量,结合T3阶地(52.9±5.1)ka和T2阶地(23.4±1.5)ka的形成年龄,计算得到其活动速率约为(1.7±0.8)mm/a;西支断裂使铁斯巴汗河T2阶地产生了(34.0±6.8)m的水平位错量以及喀普舍克河T3阶地上最大为(37.5-4.1/+2.7)m的冲沟水平位错量,结合T2阶地(18.8±1.3)ka的形成年龄,计算得到其活动速率为(1.8+0.5/-1.3)mm/a。结合前人对塔城东断裂的研究结果分析认为,西准噶尔地区的平行左旋走滑断裂系统具有书斜构造模型的特点,并通过断裂系的平行走滑运动吸收了西准噶尔地区大部分挤压缩短量,在控制该区域SN向地壳缩短过程中发挥了重要作用。

西巩驿—李店断裂晚第四纪活动特征——及对1352年会宁7级地震发震构造的初步探讨

西巩驿—李店断裂为陇中盆地内部发育的一条活动断裂,断裂活动性的认识对评估陇中盆地内部地震危险性,以及深入理解印度板块与欧亚板块碰撞的远程响应具有重要的科学意义。遥感解译和地震地质调查结果表明:(1)西巩驿—李店断裂位于陇中盆地中部,断裂长度约120 km、走向NWW、倾向NW、倾角75°~80°。(2)断裂活动的分段特征明显,断裂中部位于加里东期花岗岩隆起区,地表出露不明显,据此将断裂划分为东、西两段。(3)西段新活动现象明显,主要表现为线性陡崖、高约几米的陡坎地形、山梁和冲沟水系的左旋位错等;东段地表构造地貌人为改造严重且黄土区滑坡发育,断层断错晚第四纪的剖面出露较少,晚更新世有活动,性质为逆冲兼左旋,浅地表局部表现为视正断。(4)结合14C测年结果分析,初步认为西段存在全新世活动,且活动性质为逆冲兼左旋走滑,全新世以来的垂直滑动速率为0.342 mm/a±,晚更新世晚期以来的左旋滑动速率最大为1.60~1.67 mm/a。(5)西段在晚更新世晚期以来至少发生过两次地震事件,一次发生在(11 808~11 401) a B.P.之前;一次事件发生在(6 291~6 120) a B.P.至(5 309~5 050) a B.P.之间。(6)结合前人研究资料分析认为,西巩驿—李店断裂西段可能为1352年会宁7级地震的发震断裂,为本区NEE向构造应力作用下NWW向断裂左旋逆冲作用发震。

青藏高原东北缘晚第四纪活动构造的几何图像与构造转换

青藏高原东北缘所在的柴达木-祁连活动地块内的晚第四纪活动构造可以划分为主边界左旋剪切构造带、块内次级右旋剪切构造带和挤压会聚构造带等三种基本类型。在区域北东向构造应力作用下,块体发生了NE向的挤压缩短、顺时针方向的旋转和向SEE方向的挤出等构造变形。在块体内部形成了挤压推覆构造、次级剪切构造、剪切压扁构造和弧形挤出构造等四种典型的构造转换方式,实现不同方向与不同性质活动构造之间的转换平衡。

中国新疆天山博阿断裂晚第四纪右旋走滑运动特征

利用遥感资料 ,通过野外实地考察并结合气候地貌事件的分析 ,对斜切北天山、长逾70 0km的博阿断裂 (博罗科努 -阿齐克库都克断裂 )的右旋走滑运动进行了定量研究。该断裂分为西部NW向断裂和东部NWW向断裂。西部NW向断裂长近 2 5 0km ,向西北延伸进入哈萨克斯坦 ,右旋走滑速率可达 5mm/a ;由 4～ 5个断裂段组成 ,其上发育 3～ 4条古地震或历史地震形变带 ,显示具有发生 7.5级地震的能力。东部NWW向断裂右旋走滑速率 1～ 1.4mm/a ;其上发现小规模古地震形变带 ,显示具备发生 7级左右地震的能力。该断裂与山前的逆冲推覆构造之间构成典型的挤压区应变分配形式 ,即在斜向挤压作用下 ,变形分配为山前的逆冲推覆构造和山内的走滑断裂。