青藏块体北部金塔南山断裂晚第四纪走滑活动的地质地貌特征

前人对位于青藏块体北部与阿拉善块体接触带的金塔南山断裂是否存在左旋走滑新活动一直存在争议。文中基于航空照片和高分辨率遥感影像解译、地质地貌调查与填图、差分GPS测图、开挖剖面等方法,详细研究了金塔南山断裂的地质、地貌表现,分析是否存在左旋走滑的新活动特征。结果表明:金塔南山断裂晚第四纪以来有左旋走滑活动,地貌上表现为正、反向交替的断层陡坎、冲沟和微地貌的左旋位错、拉分盆地和挤压隆起等现象;地质剖面上表现为高倾角的断层面、倾向和性质不固定的断层面、花状构造。通过对比分析,得到金塔南山断裂晚更新世以来的左旋走滑速率约为(0.19±0.05)mm/a,与倾滑速率以及地表抬升速率相当,但远小于阿尔金断裂的走滑速率。综合分析认为,祁连山逆冲断裂系向NE的挤压扩展与应变分配可能是金塔南山断裂左旋走滑运动的动力学来源。

甘肃金塔南山斜长角闪岩的地球化学特征及其构造意义

金塔南山岩带是华北克拉通和塔里木克拉通的分界线。岩带由前寒武纪变质岩系所组成,不同类型的变质地质体之间以逆冲型韧性剪切带接触,主要变质岩斜长角闪岩Sm-Nd等时线年龄为745±59Ma,原岩为玄武岩。Nb/Y<0.7、REE特征及AFM图解显示原岩为拉斑系列和钙碱性系列。稀土元素配分型式为平坦型到富集;相对于N-MORB,低Ti,富集LILE,亏损HFSE,Nb、Ta、Ti表现为明显的负异常(钙碱性系列)到无异常(拉斑系列),Th/Ta>3;I_(Nd)(t)=0.51193±6,^(143)Nd/^(144)Nd=0.512878,ξ_(Nd)(t)=+3.88～6.60,均值为5.05,推测斜长角闪岩原岩应为不同程度部分熔融的弧岩浆作用的产物,提示金塔南山岩带是新元古代中期华北克拉通与塔里木克拉通之间的古大洋俯冲消减的结果。

甘肃金塔南山构造变形及其地质意义

金塔南山构造带是通过多期的左行平移—冲断作用把不同时代、不同性质、形成于不同构造环境的岩石单元会聚而成的构造堆叠体 .研究结果表明金塔南山构造带 (断裂系统 )是在新元古代中期—早古生代早期古洋盆发生汇聚碰撞的基础上形成的 ,早古生代以来的构造变形 (平移—冲断作用 )及其形成过程应与阿尔金走滑断裂系统的动力学过程息息相关 .

金塔南山断裂中东段古地震特征初步研究

金塔南山断裂位于河西走廊酒泉盆地北侧,是青藏块体与阿拉善块体的边界断裂之一。前人仅对该断裂西段开展过古地震研究。文中基于古地震探槽研究和光释光测年等传统地震地质工作方法,定量研究了金塔南山断裂中东段的古地震特征。通过对断裂进行系统的野外调查,发现沿断裂沿线地层以早更新世至晚更新世洪积物为主,全新世洪积物厚度仅几十cm。选取发育在全新世洪积物相对较厚的洪积扇上的断层陡坎进行工作,获得了一些初步的认识:金塔南山断裂中东段晚第四纪以来持续活动特征明显,全新世洪积扇上发育高0.5~1m的断层陡坎表现出了很新的活动性。多个探槽揭露出晚更新世晚期以来的4次古地震事件,分别发生在(15.16±1.29)ka之前、(9.9±0.5)ka之前、6ka左右、(3.5±0.4)ka之后。全新世中期以来,发生过2次事件,且2次古地震均造成断裂全段破裂。

甘肃金塔南山河流阶地褶皱变形分析

金塔南山的抬升变形主要受到青藏高原向北推挤的影响,其构造活动的几何学和运动学特征包含了高原北缘扩展的重要信息.金塔南山山顶普遍覆盖一层砾石,砾石层胶结弱,砾石磨圆度、分选性均较好,岩性组成以砂岩、石英砂岩和硅质砂岩为主.砾石层顶面连续,区域上与黑河第二级阶地（T2）对应.根据其组成和展布特征,笔者认为金塔南山地貌面与黑河第二级阶地为同一时期的产物.笔者对展布于金塔南山上及其周边的阶地高程进行了差分GPS测量,并对基岩地层产状进行了测量,结果显示阶地面发生了明显的褶皱变形.通过阶地面变形特征和下伏岩层产状分析,得到金塔南山褶皱主要以翼旋转的方式活动,形成了前翼陡倾而后翼宽缓且核部平坦的几何特征.依据T2阶地面的变形特征,初步建立了金塔南山下伏铲式逆冲断裂相关褶皱的几何学模型.根据几何学关系计算得到断裂上升盘自黑河第二级阶地形成以来产生了约200 m的垂直抬升量和143～190 m的水平缩短量,中更新世以来断裂的平均滑动速率为1.18±0.16 mm/a.由于深部断裂的逆冲作用,金塔南山主要以背斜方式发生抬升变形,断裂可延伸到地表16 km以下.通过对比分析金塔南山地区的构造,笔者认为褶皱的形成为阿拉善地块与柴达木-祁连块体相互挤压下金塔南山北缘断裂活动的结果.金塔南山在中更新世开始的抬升反映了青藏高原东北部扩展的最新过程.