青藏高原东北缘牛首山-罗山断裂带新生代构造变形与演化

牛首山—罗山断裂带分隔了青藏高原东北缘和鄂尔多斯地块两大构造单元,是青藏高原东北缘最外缘的一条断裂带。通过断裂带内详细的构造变形测量,结合区域构造分析与筛分,获得新生代4期构造应力场。通过年代学的初步研究,提出牛首山—罗山断裂带新生代构造演化序列,即:始新世末—渐新世近N-S向挤压逆冲变形、中新世晚期—上新世NW SE向挤压与左行走滑活动、上新世末—中更新世NNE SSW向挤压与右行走滑活动、晚更新世以来近E-W向挤压与伸展构造。其中强烈的构造变形起始于中新世晚期,表明青藏高原东北缘的边界扩展在中新世晚期已经到达该断裂带。研究结果表明,牛首山—罗山断裂带在不同阶段的构造演化过程与印度欧亚大陆碰撞及青藏高原隆升过程密切相关,同时记录了青藏高原东北缘向外侧扩展和鄂尔多斯地块新生代构造转换的构造过程。

牛首山-罗山断裂带的变形特征及其构造意义

牛首山-罗山断裂带是青藏高原东北缘最外侧的一条断裂带,其空间分布、深部结构、运动学特征以及变形机制对研究青藏高原东北角弧形断裂系的形成与演化具有重要意义。文中通过对横穿牛首山-罗山的4条地震反射剖面的解释及断裂带部分地区大比例尺的构造地质填图,发现牛首山-罗山断裂带具有不连续性与分段性。断裂带南段罗山断裂以正花状构造为特征,显示断裂具有右旋走滑性质;中段牛首山东麓断裂可能并不存在,该区以强烈的褶皱变形为特征;北段三关口断裂则以左旋走滑为特征。牛首山-罗山断裂带的这种不连续性和分段性反映了断裂带的不同构造部位在青藏高原向NE方向扩展过程中具有不同的变形样式。

罗山东麓断裂全新世古地震研究

罗山东麓断裂全新世活动强烈,古地震现象丰富。探槽揭露出晚更新世末或全新世初以来,已发生过5次7级左右的古地震事件,除最早的一次时间不明外,其它4次分别发生在距今约8400年、5400—5020年、3900年和2260年。全新世早期古地震重复间隔在3000年左右,晚期为1500年左右。