青藏高原北缘三危山断裂晚更新世活动特征

三危山断裂位于青藏高原北缘,属于阿尔金断裂带向NW扩展的分支断裂,其最新的构造活动反映了青藏高原北部地区的构造演化及地震活动特征。文中通过遥感影像解译、野外实地调查和地质填图,对该断裂晚第四纪构造活动特征进行了研究。结果表明,三危山断裂发育于三危山西北麓,长约175km,断裂以左旋走滑为主,兼有逆断层性质,局部表现出正断层特征。其构造活动的地貌表现形式主要有:基岩陡坎、断层沟槽以及山包、冲沟左旋等。古地震探槽开挖揭示三危山断裂主要断错晚更新世地层,在距今(40.3±5.2)^(42.1±3.9)ka有过1次古地震活动,为1条晚更新世活动断裂。

甘肃省三危山断裂带东段——片石山一带的韧性变形特征

三危山断裂隶属阿尔金断裂体系,处于华北板块与塔里木板块的结合部位。在玉门镇幅1／250 000的区域地质调查中,发现三危山断裂带东段—甘肃省玉门镇片石山一带存在着早古生代和晚古生代两期不同性质、不同层次、不同构造组合样式的韧性变形。

青藏高原北缘三危山断裂晚第四纪以来的逆冲运动及其深部构造特征

三危山断裂为阿尔金断裂带东段的重要分支,位于青藏高原北缘北向扩展的前缘位置,为一条左旋走滑兼逆冲的活动断裂。通过卫片解译和野外实际调查,发现三危山主断裂穿过鸣沙山后,向西至党河水库及阳关镇附近以断层陡坎的形式出露地表。由阳关镇段向西至党河水库段,穿过鸣沙山至三危山主断裂,断层陡坎的形态由复杂变简单,落差基本集中于2~6m,但呈现逐渐减小的趋势,水平位移量也逐渐变小,反映了断裂活动强度由西向东逐渐减弱的特点。探槽和剖面解译结果显示,该段断裂错断下更新统玉门组(Qp^1)砂岩和砾岩、中更新统酒泉组(Qp^2)砂砾石层以及上更新统(Qp^3)冲洪积砂砾石层。卫片解译、野外实地调查和深部大地电磁(MT)剖面的解译结果表明,南截山断裂向西在莫高窟南侧与三危山断裂交汇,二者在深部向阿尔金断裂收敛,上述三条断裂共同构成区域挤压性非对称半正花状构造。高原北缘的扩展是通过一系列北东-南西向走滑断裂活动及其所夹地块向北东运动和挤压实现。

三危山活动断裂的水平运动特征与机制——对青藏高原北缘生长的限定

三危山断裂为阿尔金断裂带东段的重要分支,位于青藏高原北缘NW向扩展的前缘位置,是一条左旋走滑兼逆冲的活动断裂。经卫片解译和野外实际调查发现,三危山主断裂穿过鸣沙山后,向W至党河水库及阳关镇附近以断层陡坎的形式出露地表。沿主断裂及其西延部分,断裂左旋断错了不同级别的水系(冲沟和纹沟)和山脊,形成一系列断错微地貌,断错水系的规模与水平位移量呈正相关。水平位移量的频率统计分析显示位移量存在明显的分级特征,可分为6级,对应的峰值分别为3.4m、6.7m、11.4m、15m、22m和26m,各级之间的增量为3~4m。其中,3.4m代表了最新一次古地震事件的同震位移量,而更大的位移量峰值则代表了多次古地震事件累积的同震位移量。这种位移量近似等间隔增加的特征,表明三危山断裂在晚第四纪以来存在多期次的地震活动,具有特征型地震的活动特点,具有发生7级以上地震的可能性。三危山断裂的位错量分布和端部的构造转换等特征,显示其可能是一条处于幼年期的"阿尔金断裂",该断裂的活动及其伴随的山体隆升是青藏高原北缘整体压剪作用的结果,代表了高原北缘的一种生长方式。

青藏高原北缘三危山断裂东北段的古地震事件

三危山断裂位于青藏高原北缘,为阿尔金断裂带的一条重要分支,研究其晚更新世以来的活动特征,可为全面地把握青藏高原北缘的地震活动规律提供基础资料。在对三危山断裂东北段(十工口子西-双塔)进行遥感资料解译、野外地质地貌调查和探槽开挖,并分析探槽内揭露的断层、地层和楔状堆积三者之间关系的基础上,结合相关堆积物的光释光断代研究,最终利用逐次限定法分析了古地震事件发生的年代。研究发现该断裂段上晚更新世以来发生了3次古地震事件:距今最远的一次事件E1发生在约5.3万年前,接近5.3万年;第二次事件E2发生于距今约4万年之前,5.3万年之后,更接近4万年;最近的一次事件E3发生于距今7.42—2.47ka。由于晚更新世以来探槽开挖地点地层沉积的不连续,或地层沉积之后发生的侵蚀作用,导致探槽内揭露出的古地震事件存在严重缺失。但可以确定的是,在晚更新世中晚期和全新世,三危山断裂东北段上确有破裂地表的古地震事件发生。