阿尔金断裂带中东段地震活动特征及危险性讨论

讨论了阿尔金断裂带1900年以来的5级以上地震活动,结果显示空间上地震活动具有分段性,其中在青海段出现5级地震填空性空段,并形成5级地震的平静区,时间上具有平静和活跃交替的特征。进一步分析阿尔金断裂带青海段(茫崖北—肃北)现代小震活动,结果显示:茫崖以西震源深度约40 km以内,青海段(茫崖北—肃北)震源深度约10 km范围内,超过10 km较少,肃北—黑崖子以东约100 km处震源深度由浅逐渐变深,从10 km左右逐渐变化到40 km左右。与此同时,依据上述资料探讨了阿尔金断裂带青海段的强震危险性。

阿尔金断裂带8Ma左右的快速走滑及其地质意义

阿尔金断裂带的走滑变形历史与青藏高原的抬升、变形密切相关。阿尔金断裂中段旁侧岩体中磷灰石的裂变径迹测试年龄结果集中在 8Ma±。区域资料显示 ,沿阿尔金主断裂带旁侧普遍存在 8Ma±的磷灰石裂变径迹年龄。为此推测 ,阿尔金断裂带在 8Ma±经历了一期快速的走滑变形事件。结合青藏高原抬升、变形研究资料 ,表明 8Ma±是青藏高原抬升。

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。

阿尔金断裂带东南缘含油气盆地群的形成演化

沿阿尔金断裂带东南侧发育六个中、新生代的含油气盆地,盆地的边缘或盆地内部发育一系列的近东西走向、与阿尔金断裂锐角相交的断裂,该组断裂对盆地的隆坳格局和地层分布具有控制作用,盆地具有箕状结构或不对称结构特点。沿阿尔金断裂带方向,侏罗系、白垩系、古近系、新近系的厚度和沉积特征在时空上呈有规律性变化,显示了阿尔金断裂带时、空活动的差异性。根据侏罗纪盆地在阿尔金断裂带两侧的展布特征和柴达木盆地西部发育的鼻状构造及其沉积演化特征,推断阿尔金断裂带中、新生代经历了多期不同方向的走滑运动。

阿尔金断裂带地壳和上地幔结构的P波层析成像

阿尔金断裂是青藏高原西北边缘最主要的断裂．天然地震P波层析成像结果揭示了阿尔金断裂（严格地说这里指阿尔金断裂中部，下同）为一条宽约40km左右的低速带，并以比较直立的产状向下延伸至150km左右深度．结果同时显示塔里木岩石圈曾经挤入到柴达木盆地下面，并受到后来发育起来的阿尔金断裂的切割．本次研究结果支持青藏高原中北部上地幔热物质参与了支撑高原高海拔地形的重力均衡作用的假设。

阿尔金断裂带西段磁组构特征及其构造意义

变形岩石的磁组构参数Kmax、Kint、Kmin、P、T、F、L、E等可以用来定量地表征构造变形的形状及期次.本文通过对阿尔金断裂带(郭扎错—空喀山口段)中岩石磁组构特征分析,认为该断裂带具多期活动性,变形性状由早到晚依次表现为韧性、韧-脆性及脆性变形,应力机制为剪切以及带有剪切性质的拉伸和压扁,主应力方向为NNE-SSW和近SN向.磁组构特征还表明该断裂带两侧断块相对差异运动在不同地区有所不同,而且它们所经历的构造期次以及各期活动的应力机制、影响程度也有明显区别.此外,磁组构数据显示阿尔金断裂带具有中间变形强、向两侧变形逐渐减弱的准对称特点,其早期变形具有由东往西逐渐减弱的变化规律.由磁组构揭示的应力应变特征与野外露头、显微构造和古应力测量结果一致.

阿尔金断裂带中侏罗世走滑活动及其断裂规模的探讨--来自软沉积物变形的证据

阿尔金断裂带是青藏高原北部边界,它不仅切割了高原北部的不同构造单元,控制了高原北部的几何学特征及基本的构造格架,而且还是调节青藏高原变形和高原物质向东挤出的重要断裂之一,对它的形成时代、活动历史以及断裂带的生长过程和演化的研究是认识青藏高原形成过程和动力学问题的关键之一。本文以阿尔金断裂带中段肃北县城南部出露的中侏罗纪陆相湖沼地层为研究对象,在野外中侏罗世剖面中,共发现26层软沉积物变形层。软沉积物变形的方式主要是不同类型的砂土液化,包括负载、球-枕状构造、卷曲变形、液化角砾、液化底劈和砂火山构造;软沉积变形大多发生在细砂岩和泥质粉砂岩层中,细砂岩层易液化、变形剧烈;粒度统计显示发生液化的沙粒粒径在0.05～0.5mm之间,主要为0.2～0.3mm,这些砂土液化的软沉积物变形特征与历史地震和模拟实验获取的易液化扰动区间高度一致,因此,中侏罗世地层中发育的软沉积物变形是由于地震震动而形成。根据震级与液化最大震中距的关系,推测发生的最小震级在MS6～6.5之间,根据软沉积变形的类别与震级之间的关系推断最大可能发生的震级为7.5级。根据软沉积变形层出现的频率和组合关系,我们认为肃北剖面反应的是一个地震幕,发生的地震事件至少在4次以上,表明在中侏罗世(古)阿尔金断裂带发生了强烈的走滑运动,并且至少断裂带已延展到肃北一带,结合索尔库里地区晚三叠纪左旋走滑活动形成的糜棱岩以及玉门地区白垩纪的火山活动和软沉积物变形的事实,指示着阿尔金断裂带至少经历了晚三叠纪、中侏罗纪、晚白垩纪及新近纪的强烈走滑活动,并且其断裂带由索尔库里地区向东西两端逐渐扩展生长,由早期百千米到上千千米、一千多千米至约两千千米长的现今规模。

阿尔金断裂带康西瓦段晚第四纪以来的左旋滑移速率及其大地震复发周期的探讨

在高分辨率Ikonos卫星影像（1m分辨率）分析基础上，结合野外考察和定量测量，详细研究了阿尔金断裂带西段康西瓦段三十里营房地区晚第四纪以来的变形特征，在三十里营房东侧塔尔萨依吉勒尕河下游地区，断裂切割了一系列发育完好的冲积扇和阶地。6级不同阶地陡坎和邻近冲积扇面上冲沟的左旋位错量分别为251±4m，250±5m，198±4m，22±2m，12±Im和约6m。T2表面的放弃年龄约10．9±0．2ka（^10Be）所限定的位错量22～200m，得到左旋滑移速率为2—18mm／a；而T4阶地的最大累积位错可能达500m，暗示的左旋滑移速率约4—5mm／a。最近一次大地震造成的最新地貌左旋水平位错量约6m，该地震同震地表破裂带沿喀拉喀什河谷延伸长达100km，估算为Mw7．4地震，约12m的位错量可能是公元975—1020年（AMS^14C）以来最近两次大地震的累积同震地表位错，约6m的特征滑移量暗示该地段发生类似约Mw7．4地震的复发周期约370—500a。这些结果表明，在青藏高原北缘，阿尔金断裂带西段为大型的左旋走滑断裂，它吸收了印度／欧亚大陆碰撞产生的较大部分应变，并使高原西部物质向东运移。

阿尔金断裂带最大累积走滑位移量——900km?

通过变形构造几何学、岩石学和区域构造对比研究,认为阿尔金断裂西北侧的阿尔金山北缘、南缘近EW走向的蓝片岩-榴辉岩高压变质带、榴辉岩超高压变质带分别与阿尔金断裂东南侧的北祁连山、柴北缘NW—SE/NWW—SEE走向的蓝片岩-榴辉岩高压变质带、榴辉岩超高压变质带相对应,并且,高压变质带与超高压变质带的宽度和走向在断裂两侧存在较大的变化。这种在断裂带中宽度变窄、角度趋于与断裂带走向一致的变化是韧性或韧脆性走滑过程中产生的拖曳构造。因此,阿尔金断裂带走滑过程中存在较大的韧性变形,它的最大累积走滑位移量应由韧性和脆性走滑位移量组成,至少大于500km,小于1000km。另外,拖曳构造的几何特征,以及西昆仑库地北蛇绿岩、阿尔金南缘蛇绿岩和柴北缘蛇绿岩在年龄、岩石组合及地球化学特征方面均具有相似之处,暗示在早古生代时期西昆仑和阿尔金南缘、柴北缘很可能处于相同的构造背景之中,后被阿尔金断裂所切割。因此,综合得出了阿尔金断裂带最大累积左旋走滑位移量为900～1000km。

从郭扎错断裂构造特征探讨阿尔金断裂带西延问题

阿尔金断裂带在大陆动力学研究中具有十分重要的地位,但其西延过郭扎错后的走势存在争议。郭扎错断裂为北东东向的线性构造带,具多期活动性。笔者从宏观到微观详细论述了该断裂构造的几何学、运动学特征,并结合动力变质作用、沉积盆地、岩石地层分布及变形年代学等资料将其划分为韧性左行平移(J3-K1)、韧脆性正-平移(E1-N1)、韧脆性逆-平移(N2)和脆性左行滑落(Q)等4个阶段。综合分析地质调查资料、地球物理场资料及卫片影像特征,认为郭扎错断裂与阿尔金断裂带是在同一动力学系统中形成的具有相似运动学、动力学特征的相关线性构造,应属同一断裂系统。因此,阿尔金断裂带并非西止于拉竹龙,亦非由郭扎错北侧转向北西,而是经郭扎错继续向南西延伸,过龙木错、羌臣摩河后,由空喀山口进入克什米尔。

阿尔金断裂带西段车尔臣河以西晚第四纪以来的滑动速率研究

通过分析阿尔金断裂带西段车尔臣河出山口以西 85°～ 86°E的高精度SPOT卫星影像 ,结合野外考察和年代学研究 ,对阿尔金断裂带西段 3个典型走滑断层的断错地貌进行了研究。在库拉木拉克 ,阿尔金断裂带西段自 (6 0 2± 0 4 7)kaBP以来的左旋滑动速率为 (11 6± 2 6 )mm/a ,自 (15 6 7± 1 19)kaBP以来的左旋滑动速率为 (9 6± 2 6 )mm/a ;阿羌牧场附近 ,自 (2 0 6± 0 16 )kaBP以来的左旋滑动速率为 (12 1± 1 9)mm/a ;达拉库岸萨依附近 ,自 (4 91± 0 39)kaBP以来的左旋滑动速率为(12 2± 3 0 )mm/a。由此得到阿尔金断裂带全新世以来的平均滑动速率约为 (11 4± 2 5 )mm/a。以阿尔金断裂带走向N75°E计算 ,阿尔金断裂带西段左旋走滑所吸收的青藏高原SN向缩短速率为 (3 0±0 6 )mm/a。

阿尔金断裂带东段地表破裂分段研究

对活动断层进行正确的分段有助于我们对地震造成断层的发生、发展过程有一个正确的认识。阿尔金断裂带是青藏高原北部的巨型左旋走滑断裂带 ,将青藏高原和塔里木盆地两大构造单元截然分开。通过对阿尔金断裂带东部青崖子—宽滩山的Spot数字化卫星影像资料进行详细的分析 ,结合研究区内的断错地貌和前人的古地震研究成果 ,对阿尔金断裂带东段进行了地表破裂性分段。将阿尔金断裂带东段青崖子—宽滩山分为 3段 :青崖子—芦草湾为阿克塞破裂段 ;芦草湾—北祁连山逆断裂为疏勒河破裂段 ;北祁连山逆断裂—宽滩山为宽滩山破裂段。其中阿克塞破裂段的最后破裂时间晚于 (5 2 4± 0 4 0 )kaB .P .,疏勒河破裂段最后破裂时间早于 (6 97± 0 5 3)kaB .P .,而宽滩山段的最后破裂时间估计晚于 5kaB .P .。

阿尔金断裂带的形成时代——来自于同构造生长锆石U-Pb SHRIMP定年证据

阿尔金断裂带位于青藏高原北部边缘,它是一条亚洲大陆内部巨型的ENE向断裂体系,以具有巨大左行走滑位移和非常醒目的线性特征而引起中外地质学家的关注.尤其它与青藏高原是否存在成生联系,是国内外地学界关注的焦点,而其中阿尔金断裂带形成的时代则又是焦点中的焦点.因此,对阿尔金断裂带的形成时代存在较大的分歧和看法是不言而喻的.

阿尔金断裂带东段距今20ka以来的滑动速率

阿尔金断裂带作为青藏高原北部边界 ,其走滑量和走滑速率一直为地学界所关注 ,对这样一条大陆内部巨型走滑断裂带的滑动速率进行研究 ,对于了解阿尔金断裂带左旋走滑和青藏高原北部隆升之间的耦合关系 ,具有重要意义。在阿尔金断裂带东段的疏勒河口以西 ,阿尔金断裂错断了几条规模相近的河流阶地和洪积扇 ,形成典型的走滑断层断错地貌。通过对这些典型断错地貌点的地貌观测和年代学研究 ,得到阿尔金断裂带东段石堡城以东疏勒河以西自 2 0kaBP以来的滑动速率约为 4～ 5mm/a。自 50kaBP以来 ,阿尔金断裂带东段断层平均滑动速率具有较高的时间、空间一致性 ,约为 4～ 6mm/a ,表明利用河流阶地和洪积扇位错作为断层走滑位移标志计算断层滑动速率 ,具有较高的可信度。

一个韧性转换挤压带的变形分解作用——以阿尔金断裂带东段为例

变形构造研究显示阿尔金断裂带东段可划分成具有近水平拉伸线理的韧性左行走滑变形域(SS)和具有陡角度倾伏拉伸线理的收缩变形域(PS)。在SS与PS之间的过渡区域还发现中等角度倾伏的拉伸线理。在SS区域内,大量的标志显示剪切作用为左旋走滑,在垂向剖面露头上可看到一些纯剪现象;而在PS变形域,则以垂向上的纯剪应变(垂向拉伸)为主,在水平露头上局部显示出左旋剪切特征。这些现象说明SS变形域以水平方向的简单剪切为主,具有少量垂向上的纯剪应变分量;而PS变形域则以纯剪应变为主,具有少量的水平简单剪切分量。因此,阿尔金东段可看作为一个转换挤压变形带,它可能为塔里木地块与柴达木地块斜向会聚作用的产物。在其韧性变形过程中,被分解成以左行走滑为主的变形域和以水平缩短、垂向拉伸为主的变形域,前者造成平行阿尔金走向的侧向运动,后者则引起阿尔金构造带的缩短、地壳加厚和山体隆升。

索尔库里盆地的形成、演化及其与阿尔金断裂带的关系研究

阿尔金走滑断裂带主要由阿尔金主干断层与几条近于平行的左行走滑断层和斜交断层组成，其空间分布规律可用左行走滑简单剪切模型解释。索尔库里盆地是阿尔金断裂带中一个新生代断陷盆地，属于典型松弛分叉型走滑拉分盆地。索尔库里盆地扩张开始于上新世，至今扩张量约为４０ｋｍ，其扩张速率约为０．８ｃｍ／ａ。按相同的位移速率，本文估算了阿尔金主干断层自始新世晚期以来的走滑量，大约为３２０ｋｍ。

远震P波层析成像研究阿尔金断裂带东端及其邻区深部结构

本文利用"中国地震科学台阵探测——南北地震带北段"项目在内蒙古阿拉善西部及甘肃西北部地区布设的80个流动宽频带地震仪及16个固定台站,于2013年10月—2015年6月所记录的787个远震事件,采用波形相关方法拾取了共49052个高质量的P波走时残差数据,并利用Fast-Marching远震走时层析成像方法,反演获取了研究区下方的三维P波速度结构.结果显示:阿尔金断裂带东段、祁连山、北山地区下方地壳结构表现为低速异常特征,具有明显的造山带构造特征;阿拉善地体下方地壳结构表现为高速异常特征,为典型的大陆地壳结构特征;阿拉善地块沿着青藏高原北边界逆冲断裂(NBT)南向俯冲,其在祁连山造山带下与北向俯冲的柴达木岩石圈形成了面对面的碰撞接触关系;阿尔金断裂带的末端并没有北东向延伸到阿拉善块体,而是受到刚性的阿拉善岩石圈阻挡沿着其南缘断裂带继续向东发展.

基于小震定位与震源机制解信息的阿尔金断裂带东段构造转换研究

阿尔金断裂带东段地区的造转换及其动力学机制研究一直是地学工作者关注的焦点.本文利用双差定位法获取研究区域2008—2017年间6013次地震事件的精确定位数据;整理筛选前人震源机制解36个,并采用P/S波振幅比方法计算获得221个以及CAP方法获得25个震源机制解信息.选择野马河—大雪山断裂作为研究区构造转换研究的突破口,综合小震定位数据与震源机制解信息,并开展野外地质调查进行验证,清晰刻画出该断裂的深部构造形态以及现今的运动特征:由阿尔金断裂带向祁连山方向过渡,断层产状由近直立逐渐转变为倾向南,倾角变缓,震源机制解由走滑性质为主转变为逆冲性质为主,是一个连续渐变的过程,为研究区的构造转换研究提供了直接证据.

阿尔金断裂带附近地壳结构的接收函数成像及其地球动力学意义

利用中法1995年布设在跨过阿尔金断裂剖面上的18个流动三分量地震台站记录到的近5个月的天然地震记录,经筛选得到533个高质量接收函数。通过速度分析和接收函数成像处理,得到了阿尔金断裂附近地壳结构的清晰图像。塔里木盆地的Moho界面非常清楚,近水平地位于~44km深度上。该界面以低缓的角度一直向南延伸到了阿尔金断裂附近的~70km的深度。阿尔金断裂以南柴达木盆地下面的Moho界面也十分清楚,近水平地位于~55km的深度上,在阿尔金断裂附近存在向上挠曲,并抬升到了~45km的深度上。在阿尔金断裂下方,Moho界面存在~15km的错断。塔里木盆地Moho之下还存在另一个震相,我们解释为沉积层多次波与可能来自Hales间断面转换波的复合震相。接收函数成像结果表明阿尔金断裂是一个超壳的岩石圈断裂,具有比较直立的产状和很狭窄的剪切变形带。根据这些结果,我们推测塔里木的下地壳可能要比柴达木的下地壳更硬,柴达木地壳增厚的原因可以部分归结于它有一个相对弱的下地壳,青藏高原隆升没有扩展到塔里木盆地是因为塔里木盆地具有更刚性的下地壳和岩石圈地幔。高原北部地壳变形应该是所谓青藏高原隆升的“硬”变形模式(Tapponnieretal...

阿尔金断裂带阿克塞段半果巴探槽揭露的古地震事件

阿尔金断裂带是青藏高原北边界的1条近EW向延伸长约1600km的大型左旋走滑断裂带,也是晚第四纪活动性最强的断裂带之一,被分为11个破裂段。利用高精度卫星影像结合野外地质地貌调查,通过Trimble VX扫描测量了阿尔金断裂带阿克塞段半果巴观察点的断错微地貌,显示冲沟左岸T1阶地保存了最新1次地震的位错约6～7m。选择冲沟右岸跨断塞塘开挖探槽,采集了14C样品进行年代测定,对该探槽的古地震事件进行了分析。探槽揭示了12套地层单元,记录了4次古地震事件,结合之前的研究,利用逐次限定方法可以把阿克塞段的最新2次古地震事件的发生时间分别限定在1 180a BP左右和507～230a BP。