青藏高原东北缘榆木山东缘断裂地表破裂带的新发现及其地震地质意义

榆木山东缘断裂的晚第四纪构造变形及最新的活动特征反映了祁连山的向N扩展过程及印度板块向N挤压的远程碰撞效应。文中结合遥感影像解译、探槽古地震、无人机航空摄影测量和晚第四纪测年等方法,调查并新发现了榆木山东缘断裂的地表破裂带及其活动特征。结果表明,榆木山东缘断裂整体走向NW330°,现今的运动学特征以逆冲为主。以黑河为界,断裂的活动习性存在明显差异。在黑河口段(F_(1-1))发现了全新世晚期最新强震活动的地表破裂带。破裂带整体走向NW330°,倾向SW,长约10km,宽3~10m。地表破裂断错年轻的河流阶地、冲沟及台地,地表陡坎的最大高度为(3.3±0.2)m。光释光年代学结果显示,最新的地表破裂事件发生于(0.6±0.07)ka BP,经验公式估算其震级约为M 7.5。研究结果表明榆木山东缘断裂的变形特征为前展式逆冲推覆,其最新前缘的变形已经到达盆地内部。

榆木山地区玉门砾岩磁性地层及其对青藏高原东北部变形隆升意义

青藏高原新生代变形隆升过程是青藏高原新生代构造演化研究的热点问题,地处于高原东北部祁连山东北缘的榆木山是研究高原变形隆升时空过程的关键研究区之一。榆木山地区发育了一套粗砾相磨拉石——玉门砾岩,磁性地层研究表明其底部地质年代约为3.58Ma。经古水流、磁化率、野外考察等推断玉门砾岩可能主要为构造隆升的产物,同时在榆木山地区还发育3个与玉门砾岩有关的不整合面,其跨越年龄分别约为:5.23～3.58Ma、2.88～2.58Ma和<1.77～0.8Ma。综合分析认为该地区变形隆升不晚于3.58Ma,之后至少经历两期构造变形隆升,该结果比北东向分步生长变形隆升模式推测的变形隆升时间明显早约1Ma,应该是对高原东北部青藏-昆黄运动的响应结果。

高台车站断裂全新世活动特征

高台车站断裂属于河西走廊内次级隆起——榆木山隆起北侧断裂系的组成部分，它位于榆木山北缘断裂北侧6kin、是与榆木山隆起有成生联系、活动时间比北缘断裂更新的现代活动断裂。高台车站断裂呈向北北东略微凸出的弧形，走向总体为北西向，倾向南西，自南东向北西走向由北西向渐变为北西西、甚至近东西向，倾角自中等变化为低角度。高台车站断裂的活动性质在剖面上表现为南西盘向上逆冲为主、水平位移不明显，在近两万年以来的晚更新世晚期—全新世期间，该断裂可能发生过5期明显的新构造活动，活动时间具有自东向西逐渐变新的迁移性特点，最新一次在2．0～3．0ka左右，与高台地震时间是吻合的，它是高台地震的发震构造。

关于河西走廊盆地榆木山北缘断裂晚第四纪活动特征的新认识

榆木山北缘活动断裂属于河西走廊中段盆地内的次级隆起——榆木山隆起北侧断裂系的组成部分,它位于榆木山北缘断裂北侧山前,是与榆木山隆起有成生联系、活动时间很新的现代活动断裂。榆木山北缘活动断裂呈向北北东略微凸出的弧形,走向总体为北西向,倾向南西,自南东向北西走向由北西向渐变为北西西向,甚至近东西向,倾角自中等—低角度,东段较陡。榆木山北缘断裂的活动性质在剖面上表现为以南西盘向上逆冲为主,水平位移不明显,特别是中段的石炭口—窑儿沟口一带,在向南缓倾的主逆冲上盘往往发育反向逆冲断层,并导致上更新统砂砾层发生牵引褶皱。该断裂在距今13.1～13.3ka之间和距今3～5ka期间发生过2次明显的新构造活动。

榆木山构造带深部结构及隆升成因

新生代以来,欧亚与印度两大板块间的碰撞拼合及后续的汇聚挤压塑造了现今青藏高原的高海拔地形地貌和巨厚地壳。位于青藏高原最北缘的榆木山构造带,其内部构造变形的几何学和运动学特征记录了地球最新演化历史过程中,构造、剥蚀和气候变化之间的复杂关系。长期以来,其构造成因和属性一直存在争议。本文通过对最近完成的深地震反射剖面的初步处理,其反射剖面初步揭示了榆木山构造带的深部地壳结构:榆木山构造带之下莫霍面深度为45~48 km,整体由北向南加深;同时,深部反射和地表层析速度成像结果显示榆木山下方存在明显的反射透明区、高速异常体,结合地表地质调查,推测其可能为花岗岩体,同早古生代祁连洋的闭合有关;在榆木山构造带之下存在明显的壳内滑脱面,推测其隆升受控于两条背向逆冲断裂带的控制。本文同时结合其他地质地球物理资料,初步提出了青藏高原北缘的演化模型,为青藏高原北缘的向北扩展、盆山耦合及块体间关系提供了新的思路。

北祁连山-河西走廊大震危险区预测

以青藏块体北部的北祁连山-河西走廊地震构造带为研究对象,在系统收集整理该区主干活动断裂新活动性特征、断裂滑动速率、历史地震及古地震资料的基础上,结合现今地震活动性,采用地震空区、空段识别方法和地震活动b值空间图像扫描方法,分析了研究区内历史地震及b值的分布特征。结果显示,该区的榆木山北缘断裂离逝时间较长,应力积累程度较高,具有发生大震的构造条件,其未来大震危险性最高,值得高度关注。其次,该区的嘉峪关断裂也存在地震空段和低b值段,也应引起重视。

榆木山北缘断裂古地震特征研究

榆木山北缘断裂位于祁连山主体山系以北的榆木山北部边缘。断裂活动形成一系列沿山前发育的断层陡坎。通过探槽剖面对发生在该断裂带上的古地震事件进行了分析,大致可以确定全新世以来的2次古地震事件。事件Ⅰ的年代为距今(4.066±0.086)ka;事件Ⅱ为距今(6.852±0.102)ka至(6.107±0.082)ka之间。该断裂的最后一次古地震事件发生在距今(4.066±0.086)ka,并非公元180年表氏71/2级地震的发震断裂。

临泽断裂新活动特征初步研究

临泽断裂在地貌上可见3条断层陡坎,总体走向NNW,最长约8 km,东侧和中间陡坎主体倾向E,西侧陡坎倾向W。①利用差分GPS对3条断层陡坎进行了详细的测量,发现临泽断层陡坎较低,局部发育多级断层陡坎,坡角较缓,高度几十厘米至1米多;②在临泽断裂上选取4个探槽剖面进行古地震分析、样品采集和年代测试,发现东侧和中间的断层陡坎为正断层所控制,西侧的断层陡坎为逆断层所控制;③探槽开挖揭露出晚更新世晚期以来,临泽断裂上发生过4次古地震事件,时间分别为(8 895±125)a B.P.之前、(7 245±75)a B.P.～(6 190±20)a B.P.、(5120±20)a B.P.～(4.8±0.5)ka和(2 550±50)a B.P.～(2 326±64)a;④全新世以来可以确定3次事件,较早一次事件与榆木山北缘断裂上较早一次古地震事件时间比较吻合,说明临泽断裂可能是榆木山断裂向河西走廊内部继续活动的延伸;最后一次古地震事件的离逝时间约为2 500 a,表明临泽断裂全新世活动一直比较强烈。

对祁连山北缘榆木山隆起的质疑

榆木山地块位于祁连山北缘，介于酒东、民乐盆地之间，它们共同属于祁连山褶皱带北缘北北西向的山前坳陷带。长期以来一直认为它是燕山运动晚期形成的北北西向分割酒东、民乐盆地的断隆。依据对梨园河一带榆木山西缘断裂的识别，并结合对地块的构造属性及相邻两盆地中、新生代沉积演化特征的分析，对“榆木山断隆”的构造属性提出质疑，认为它可能是祁连山北缘断裂系向北东叠瓦状逆冲作用形成的推覆片体。这一认识将为河西走廊盆地的油气、水资源评价提出新的勘探思路。

河西走廊榆木山前土壤发育特征及其随时间的演变关系(英文)

在河西走廊榆木山前开展了旨在用于活动构造测年工作的土壤发育年代学新方法的研究．通过在不同时代河流阶地上开挖土壤探槽、系统采集土壤样品并进行化学成分分析，以及对各级河流阶地形成年代的１４Ｃ和热释光年龄测定，详细研究了该区与断层新活动有关的土壤发育的主要物理和化学特性及其随时间（年代）的演变规律，初步建立起了土壤ＣａＣＯ３含量和ＣａＣＯ３累积指数值与发育年代之间的定量计算关系式．经回检和对比分析认为，所建立的定量计算关系式可适用于同类地区活动断层和晚第四纪堆积地貌面的实际测年工作．

榆木山北缘断裂现今构造活动特征及其对青藏高原北东扩展的构造地貌响应

榆木山北缘断裂位于祁连山逆冲断裂带中部,是榆木山隆起与河西走廊之间的分界断裂。探究榆木山北缘断裂的构造活动,有助于进一步了解祁连山向N的扩展过程以及青藏高原向NE方向推挤的机制。文中主要从断层滑动速率、古地震活动习性和构造变形3个方面总结了榆木山地区近20多年以来的研究成果。通过遥感影像解译、野外地质调查、断错位移测量及地貌面年龄测定等方法和手段,估算了榆木山北缘断裂典型位错点的逆冲滑动速率为(0.55±0.15)mm/a;左旋滑动速率为(0.95±0.11)mm/a。认为前人提出的"骆驼城陡坎"并非断层活动的产物,而是古代引水工程或水利灌溉工程的遗迹,也就是说它不是公元180年表氏地震的地表破裂。通过DEM剖面所反映的山体形态,结合断裂各项特征,认为榆木山隆起是祁连山向N推挤的结果,断裂活动目前仍集中在榆木山北侧,山体的形态受断层扩展控制,山脉的扩展是1个垂向和侧向的过程,晚新生代以来榆木山持续隆升。

榆木山东麓断裂带晚第四纪活动特征的初步研究

位于甘肃河西走廊中部、张掖——民乐盆地西侧的榆木山东麓断裂带,是一条走向北北西向晚第四纪活动断裂。根据断层地貌特征研究,断裂带显示为一高角度右旋挤压的活动特点。全新世以来,该断裂带的平均滑移速率为:水平位错1.93毫米/年,垂直位错0.82毫米/年。

利用断错地貌限定榆木山北缘断裂最新地震事件

榆木山北缘断裂位于河西走廊中段榆木山山前,是榆木山隆起与河西走廊之间的分界断裂。研究榆木山北缘断裂的断错地貌与活动特征,有助于进一步了解该地区的地震危险性及历史地震的归属问题。本研究通过遥感影像解译、野外地质调查及无人机航空摄影测量,获得了研究点高精度DEM数据,并利用数据进行了微地貌分析,详细区分了榆木山北缘断裂被断错及未断错的洪积扇,根据断错特征使用^(14)C测年方法对洪积扇进行了定年,对榆木山北缘断裂最新地震事件进行了限定。结果表明,榆木山北缘断裂未断错的早期洪积扇年代为2775~2940 cal.a B.P.,表明断裂最新一次地震活动发生在2775~2940 cal.a B.P.之前。综合前人研究结果,榆木山北缘断裂的最新一次地震事件限定在约2775~2940 cal.a B.P.至3940~4155 cal.a B.P.之间,该结果不支持公元180年表氏(高台)7级地震发生在榆木山北缘断裂上的观点。榆木山北缘断裂古地震离逝时间较长,已接近或超过地震复发间隔,具有较高的地震危险性。