基于GNSS的西秦岭北缘断裂带现今活动特征研究

基于1999~2007年、2009~2013年、2013~2017年和2017~2021年共4期GNSS地壳运动速度场构建GNSS速度剖面,分析西秦岭北缘断裂带各次级断裂现今地壳差异运动特征,并进一步建立负位错模型反演获取各次级断裂现今闭锁程度与滑动亏损速率。结果表明:1)西秦岭北缘断裂带现今整体呈现出以左旋走滑为主、兼逆冲挤压的活动特征。2)1999~2007年,锅麻滩段和天水-宝鸡段整体处于强闭锁状态,漳县段和鸳凤段仅部分区段闭锁且闭锁程度较低,闭锁深度也较浅;2009~2013年,西秦岭北缘断裂带中段闭锁程度有所减弱,鸳凤段东部与天水-宝鸡段东部由较强闭锁转变为蠕滑状态,锅麻滩段和天水-宝鸡段中西部依然呈强闭锁状态;2013~2017年,西秦岭北缘断裂带整体处于较强闭锁状态,仅天水-宝鸡段东部呈蠕滑状态;2017~2021年,锅麻滩段中西部、漳县段、鸳凤段东部和天水-宝鸡段中部处于较强闭锁状态,鸳凤段中西部与天水-宝鸡段西部则呈蠕滑状态。3)各次级断裂滑动亏损速率整体分布特征与断裂闭锁程度基本一致。西秦岭北缘断裂带锅麻滩段和天水-宝鸡段中部现今处于较强闭锁状态,具有较强的应变能累积背景。

西非北部被动陆缘盆地油气地质特征与勘探方向

西非北部盆地勘探程度较低,但资源潜力巨大。基于板块构造理论,通过结合地震与地质方法的综合研究,分析了西非北部主要地质时期的原型盆地,对比了各盆地的结构特征及其沉积充填差异性,解剖已发现油气藏,建立成藏模式,指出下一步勘探方向。研究发现:西非北部被动陆缘盆地群经历了前寒武纪—二叠纪前裂陷、三叠纪—早侏罗世裂陷和中侏罗世至今的陆缘3个演化阶段,形成了断陷型、断坳型和坳陷型3个被动陆缘盆地亚类。断陷型盆地形成单源-构造型成藏模式,勘探目标以裂谷层系的构造成藏组合为主;断坳型盆地可形成双源-双组合型成藏模式,大陆架上的缓坡带以裂谷层系构造圈闭为主,在台地边缘应寻找礁体和内幕岩溶,陡坡带上部的主要勘探目标应为规模较大的滑动-滑塌形成的斜坡扇,下部应关注成熟烃源岩层系内扇体所形成的上白垩统和下白垩统砂岩构造-岩性圈闭;坳陷型盆地以坳陷层系烃源岩为主,主要勘探对象为陡坡下部的浊积砂岩及台地缓坡三角洲砂体,台地边缘礁滩体、台地碳酸盐岩风化壳岩溶和断裂带岩溶也是值得重视的勘探方向。研究可为勘探程度低、资料获取难的被动陆缘深水油气勘探选区评价提供借鉴。

A lost Devonian oldland on the northern margin of Qinling Plate

The Devonian sequences on two sides of the Shanyang-Fengzhen fault were developedin two completely isolated basins which were originally separated from each other by anoldland. The inference is made on the basis of detailed analysis of the Devonian basins onthe northern margin of the Qinling Plate (fig. 1).

New approaches to sedimentary environments of Devonian gold- bearing member of northern belt of West Qinling Mountains

IN recent years more and more attention has been paid to the Devonian of the northern belt of Western Qinling because some large-scale or very large-scale fine-disseminated gold ores have been found. Accordingly, the paleogeographical environments of the Devonian have become a very important project of concern to sedimentologists. Presently there are two kinds of different opinions on the Devonian sedimentary environments. In the first opinon they were consid-

扬子陆块北缘构造演化新认识:来自原花山群年代学和地球化学的制约

原花山群分布于紧邻南秦岭的扬子陆块北缘大洪山地区,出露于重要的构造部位,是研究其形成时期扬子陆块构造演化及其与南秦岭关系的重要载体,其物质组成、形成时代和构造属性长期存在争论。本文将原花山群解体为花山构造混杂岩和正常的火山—沉积地层(本文所指花山群)两部分来讨论。笔者重新厘定了花山群的沉积时限,有针对性地对有构造背景争议的花山群进行玄武岩地球化学研究,对有时代争议的混杂岩进行锆石U-Pb年代学研究。年代学、地球化学和沉积学综合研究表明,花山群的沉积时限为ca.830 Ma至ca.800 Ma,形成于与Rodinia超大陆裂解有关的陆内裂谷盆地。花山构造混杂岩带可能不只是晋宁期的缝合带,而是具有多期物质组成、经历了多期构造叠加的复合型缝合带。结合他人成果,我们提出了扬子陆块与南秦岭从新元古代到早古生代的构造演化新模式。

西昆仑北缘库科西力克钼矿床地质特征及矿床成因浅析

西昆仑北缘库科西力克钼矿床是区域内较为典型的矿床之一,矿体主要赋存于卡拉库鲁木复式岩体(γS)边缘接触带变质岩地层(中元古代长城系赛图拉岩组下段(Chst^(1)))中,受矽卡岩化蚀变带的控制,矽卡岩矿物主要为石榴子石和透辉石。该矿矿种相对较为单一,矿石矿物主要有辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿等,矿石钼品位较高,一般Mo的质量分数为0.03%~5.20%,平均2.60%。钼矿石的稀土元素总含量(质量分数)变化较大(25.2×10^(-6)~130×10^(-6)),可能与矿石的类型(粉末状或块状)有关,δ_(Eu)为0.38~0.61,δ_(Ce)为0.99~1.01,显示出成矿条件可能处于还原到弱还原环境。含矿岩系的稀土元素含量及配分模式反映出成矿元素并非直接来源于围岩或志留纪的侵入岩体,可能主要来源于卡拉库鲁木复式岩体(γS)的晚期(三叠纪)岩石,属于印支期岩浆热液成矿的产物,成因上总体属于矽卡岩型矿床,与区域上大同一带加里东期的钼矿床存在明显的差异。

西秦岭北缘断裂带土壤气定点观测台站建设分析

介绍西秦岭北缘断裂带土壤气观测台站的设计思路、建设内容以及运行情况,并通过一年来观测数据的分析认为,各观测台站断层土壤气体背景值稳定,观测数据合理可靠,且3个观测站同一测项的变化形态具有相似性、同步性,并在榆中M_(S)3.6、玛多M_(S)7.4和门源M_(S)6.9地震前出现同步异常响应,表明西秦岭北缘断裂带土壤气具有反映区域构造应力变化的潜力。同时断层土壤气定点观测台站的建设方案与技术指标为后期组建断层土壤气观测台网提供借鉴和参考,为进一步推广应用奠定良好基础。

西秦岭文县沟岭子沉积改造型锰矿矿床地质特征及成因研究

研究区位于摩天岭古陆北缘裂谷盆地,关家沟背斜东南翼,特殊的地质构造环境,形成了龙门山-大巴山(台缘坳陷)Fe-Cu-Pb-Zn-Mn-V-P-S-重晶石-铝土矿成矿带。矿床主要富集于关家沟古陆两侧的滨海台地稳定的碳酸盐建造中,岩石地球化学分析表明,矿床形成环境为古陆缘浅海陆棚和滨海台地区。通过地质特征综合分析,认为沟岭子沉积改造型锰矿经历了震旦纪原始沉积期—印支变质改造期—喜山次生改造期3个时期,在关家沟古陆与摩天岭古陆间受隔阻的近滨海台地环境中形成。

西秦岭北缘渐新世砾岩沉积特征及沉积环境——渐新世—中新世盆地构造环境约束

西秦岭北缘漳县—武山地区沿漳河两岸出露一套厚度近300 m的渐新统红色砾岩、砂砾岩夹粗砂岩组成的砾岩组合。这套砾岩角度不整合在古生代、中生代不同时代地层之上或以断层与前新生代地层相接触,其在孙家峡一带出露典型,层序完整,故称其为孙家峡砾岩。这套砾岩向上逐渐过渡为红色或灰色泥岩、粉砂质泥岩、钙质泥岩等湖相沉积,构成了一个下粗上细正旋回沉积组合。这套沉积组合是漳县渐新世—中新世含盐盆地最下部的一个沉积旋回,其沉积旋回、沉积环境及其沉积的构造背景研究对于漳县渐新世—中新世含盐盆地的构造属性确定和认识印度—欧亚板块碰撞汇聚动力学的远程地质响应等具有重要意义。通过对孙家峡砾岩的沉积旋回、沉积构造、砾石特征、古流向等详细研究,结合控制这套砾岩组合的边界断层多期变形资料和区域上同时代相应沉积地层的对比,取得了如下认识:(1)孙家峡砾岩沉积旋回、沉积构造和砾石分选、磨圆、排列等特征指示了其除底部为冲洪积扇和扇上河道沉积外,主体为山区辫状河道相、曲流河道相夹洪泛相沉积为主的河流加积沉积;砾石成分和古流向指示了F1断层之南的志留纪—三叠纪造山带地层虽对其物源有一定贡献,但其主要物源区更可能是来自西部祁连地块;(2)依据孙家峡砾岩及上覆湖相沉积共同构成的具有断陷盆地的正旋回沉积特征和控制盆地沉积的F1断层早期伸展正断层作用,证实这套砾岩组合为伸展断陷河谷盆地沉积,砾岩之上的湖相沉积是持续快速伸展断陷而形成的湖相沉积;(3)西秦岭北缘渐新世断陷盆地性质确认,澄清了地学界长期持有的压陷盆地或前陆挠曲盆地的模糊认识,也指示了西秦岭北缘渐新世—中新世盆地发育初期无疑是处于伸展拉张状态,这与印度—欧亚碰撞汇聚向北扩展的挤压缩短构造相悖。因此,推测渐新世印度—欧亚碰撞汇聚的动力学效应尚未波及到该区域。

西秦岭北缘上新统木梯寺砾岩成因——兼论青藏高原东北缘隆升

青藏高原东北缘是何时卷入现今青藏高原动力学系统而隆升成为高原的组成部分一直存在争议。高原周缘上新世—第四纪广泛出现的粗砾岩多被认为是高原隆升的重要地质标志。西秦岭北缘构造带北侧出露的上新世积石山砾岩、甘家砾岩、韩家沟砾岩等都被认为是青藏高原东北缘快速隆升的地质依据,但这些砾岩由于第四纪以来隆升—侵蚀,多呈孤立块体分布在山顶。西秦岭北缘武山县新寺镇与高楼镇之间卧龙里—大坪一带山顶出露的一套粗砾岩(木梯寺砾岩)具有与漳县北出露的上新统砾岩相同或相似的特征,但却分布在西秦岭北缘断层之南,其研究对于西秦岭上新世隆升及构造边界确定具有重要的地质约束。通过对木梯寺砾岩的地貌特征、沉积旋回、岩性分段、砾石大小、分选性、磨圆度、砾石成分和古流向等较详细的研究,主要取得了如下认识:1)木梯寺砾岩是一套厚度约380 m,粒度粗且变化大、分选差、磨圆度低、旋回性清晰的洪积扇相和扇上季节性河道相互层的粗砾岩,高耸陡峭的山体地貌形态区别于下伏白垩系红色砂砾岩、砂岩的相对平坦地貌;2)扇上河道相砾岩中砾石叠瓦排列指示了自南向北的古流向,砾石成分以石灰岩、砂岩为主,含有少量花岗闪长岩、花岗岩砾石,指示了其物源区主要为西秦岭印支期造山带地层和侵入体;3)该套砾岩近水平的产状、特征性的地貌、典型的冲洪积扇组合,指示了其应该为山前近源、快速堆积体,这与漳县地区上新统韩家沟砾岩具有惊人的相似性,因此,认为这套砾岩与韩家沟砾岩是同时代、同成因的地层,即这套砾岩时代应该为上新世;4)木梯寺砾岩虽然与漳县上新统韩家沟砾岩相似,代表了西秦岭北缘上新世以来的挤压背景下的类前陆盆地沉积,指示了青藏高原东北缘(西秦岭地块)一次快速隆升,但其分布在西秦岭北缘断层之南,角度不整合在白垩系之上,那么上新世西秦岭向北逆冲和隆升的边界应该向南推移至少数十千米,但边界具体位置的确定还有待在西秦岭区域寻找类似砾岩的线索和对边界断层的识别研究。

西秦岭楔的构造属性及其增生造山过程

西秦岭楔是叠置于早古生代造山作用基础上形成的并插入祁连和昆仑早古生代造山带内部的楔形地质体,以大面积出露三叠系并发育多条蛇绿混杂岩带、大型韧性剪切带、中生代火山-岩浆作用和斑岩-矽卡岩型矿床为典型特征,具有增生造山作用的典型特征。这些蛇绿混杂岩带和岛弧钙碱性火山-岩浆岩的形成时代均具有向南逐渐变年轻的空间演化特征,显示了特提斯洋演化过程中海沟具有向南撤退的基本特征。砂岩碎屑组成以及源区特征研究结果表明,西秦岭楔三叠系形成于活动大陆边缘,其碎屑沉积物来自于古特提斯洋北侧的增生杂岩及岛弧。丰富的岛弧钙碱性火山-岩浆岩和沉积组合以及赋存的斑岩-矽卡岩型矿床,均与东昆仑及南秦岭相一致,呈现出相似的岩石组合类型以及岩石地球化学和同位素地球化学特征。这些事实表明,三叠纪时期,东昆仑、西秦岭以及祁连造山带是一个有机整体,自西向东存在一条三叠纪增生岩浆弧。锆石Hf同位素及岩石地球化学成分结果则表明,该增生岩浆弧部分岩浆来自于俯冲增生杂岩的部分熔融。

青海南山当家寺花岗岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

青海南山构造带发育北西—南东向展布的印支期花岗岩带,其研究对厘清古特提斯演化阶段西秦岭造山带与南祁连构造带的衔接转换关系具有重要意义。当家寺花岗岩体是由花岗闪长岩和二长花岗岩组成的复合花岗岩基。本文对当家寺花岗岩体进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明,花岗闪长岩和二长花岗岩的结晶年龄分别为240.1±2.1 Ma和241.0±2.6 Ma,属于中三叠世。地球化学研究显示岩体相对高硅(SiO_2=66.37%~73.99%)和富钾(K_2O=3.37%~4.73%),属于准铝质—弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩。岩石稀土配分曲线表现为轻稀土富集的右倾型,具中等程度的铕负异常(δEu=0.32~0.64)。微量元素显示富集大离子亲石元素Cs、Rb、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti。岩石成因研究表明其形成于下地壳基性岩为主的源岩的部分熔融,同时存在一定程度幔源岩浆贡献。结合区域地质背景资料,认为当家寺花岗岩体形成于洋壳俯冲阶段,可能为宗务隆洋向南俯冲的地球动力学背景下的产物。

西秦岭造山带北缘大草滩群物源研究——LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄证据

选取甘肃东部西秦岭造山带北缘晚泥盆世大草滩群碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨大草滩群的物质来源。结果表明,大草滩群碎屑锆石年龄谱明显分为4组:422～518Ma、756～887Ma、1100～1231Ma和2417～2736Ma。其中,422～518Ma的年龄数据约占总体的67%,所占比例最大,年龄相对集中,且呈现出最强烈的峰值,其余年龄段所占比例则较少。422～518Ma年龄组分指示其物源可能以邻近地区的西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主,该组分年龄是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应。碎屑锆石同位素年龄中756～887Ma年龄组分反映其物源可能来自祁连造山带和西秦岭北缘构造带。1100～1231Ma年龄组分反映其物源可能主要来自祁连造山带。2417～2736Ma年龄组分反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底。综合分析显示,大草滩群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在西秦岭北缘构造带、祁连造山带和华北板块基底3个物源区,祁连造山带和西秦岭北缘构造带对大草滩群的沉积有重大的物源贡献。两者相比较,祁连造山带应为大草滩群最主要的物源区。

西秦岭南缘康县-留坝一带白水江群碎屑岩的地球化学特征及构造背景

西秦岭南缘白水江群主要由碎屑岩基质和不同性质的岩块组成,碎屑岩为一套深水浊流沉积。碎屑岩的稀土元素球粒陨石标准化曲线以轻稀土元素富集、Eu负异常和重稀土元素平坦为特征;主量元素和微量元素的特征指示白水江群碎屑岩的物质来源具有多源性,但主要以岛弧环境为主。这表明白水江群的构造环境为活动大陆边缘,而非被动大陆边缘。

西秦岭北缘天水地区新元古代花岗质片麻岩地球化学特征及其形成环境

西秦岭北缘新元古代花岗质片麻岩位于天水地区分隔北秦岭造山带和北祁连构造带的新阳-元龙韧性剪切带中。花岗质片麻岩具高Si、高Al的特征,属高钾钙碱性系列,A/CNK在1.104～1.389之间,为硅、铝过饱和类型,属典型的强过铝质S型花岗质岩石。轻、重稀土元素分馏较强,具中等负Eu异常。岩石富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba、Th、U、K、La等),强烈亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Hf等),明显的Ba、P、Sr负异常,相对富集Zr。该花岗质岩石是一种典型的壳源成因类型,主要为上地壳中以成熟度较低、含泥质成分较高的杂砂岩、岩屑杂砂岩为原岩的古元古界秦岭岩群中含水矿物相脱水部分熔融形成的,可能存在少量的分离结晶作用。该花岗质片麻岩具有同碰撞型花岗岩的特征,可能是北秦岭微地块与相邻地块在新元古代早期发生汇聚的产物,是Rodinia超大陆在西秦岭地区汇聚的响应。

西秦岭北缘构造带的新生代构造活动——兼论对青藏高原东北缘形成过程的指示意义

西秦岭北缘构造带是青藏高原东北部一条重要的北西西向构造带,它由一组近于平行的断裂组成,中部发育活动的左旋走滑断裂,两侧发育向外扩展的多条逆冲断裂,剖面上呈向北偏心的花状构造。自古近纪中晚期以来西秦岭北缘构造带成为青藏高原早期的北东边界,其新生代构造活动控制了两侧的新生代盆地沉积演化和构造变形。在构造带南侧滩歌盆地自古近纪中晚期堆积了一套厚度较大的砾岩和砂岩地层,但未见新近纪地层;沿西秦岭北缘构造带中部在中新世形成具有剪切拉张性质的武山—漳县盆地,沉积了厚度超过千米的砾岩、砂岩和泥岩序列;在构造带北侧陇西盆地从古近纪中晚期至中新世晚期一直处于前陆盆地发育阶段,沉积了连续的新生代地层序列。在中新世晚期以后,整个构造带遭受挤压变形,逆冲活动强烈,中部的武山—漳县盆地和北侧的陇西盆地相继消亡,新生代地层发生强烈构造变形,位于构造带南侧的滩歌盆地也同时发生轻微缩短变形。第四纪晚期以来西秦岭北缘构造带断裂活动主要表现为左旋走滑运动方式,而逆冲断裂活动则迁移到了北东方向的海原断裂和香山—天景山断裂(又称中卫—同心断裂)等构造带之上,实现了大区域范围内的应变分配。

西秦岭舒家坝地区太阳寺岩组碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

为了探讨西秦岭舒家坝地区太阳寺岩组的物源特征及形成时代,本文选取该套地层中碎屑锆石作为研究对象,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,界定舒家坝地区太阳寺岩组的形成时代,并探讨其物质来源.结果表明,太阳寺岩组的沉积下限为（437±4）Ma,结合前人对周边地质体研究情况,其主体形成时代为志留纪.舒家坝地区太阳寺岩组碎屑锆石年龄谱明显分为4个年龄组段：（1）437～526Ma,峰值为458Ma,年龄较为集中,呈现最为强烈峰值特征,指示其物源可能来自于西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;（2）601～978Ma,可细分为601～651Ma、738～978Ma 2个亚组,峰值分别为650Ma、814Ma,年龄也相对比较集中,这一时期受新元古代Rodinia超大陆汇聚和裂解的影响,在秦岭造山带和祁连造山带产生了一系列的构造岩浆活动,为研究区提供物源奠定了可能性;（3）1032～1245Ma,峰值为1092Ma,这组年龄反映其物源主要来自于北祁连造山带;（4）1668～2546Ma,该组可细分为1668～2019Ma、2304～2546Ma 2个亚组,其峰值分别为1920Ma、2418Ma,反映了西秦岭北缘构造带和北祁连造山带二者的结晶基底以及华北板块结晶基底都存在为研究区提供物源的可能性.综合分析显示太阳寺岩组碎屑沉积物质来源比较复杂,具有明显的多元性,有西秦岭北缘构造带、北祁连造山带和华北板块基底3个物源区,其中西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主要物源区,二者相比,北祁连造山带应为最主要物源区.

734年天水7级地震考证与发震构造分析

根据历史地震资料的考证结果,734年天水地震的极震区位于秦州中都督府、麦积都尉一带,今天水市秦城区、北道区和麦积山一带,震中烈度达Ⅹ度,震级71/2级左右。其等震线长轴方向为NW向,大致与西秦岭北缘断裂带的甘谷-武山断裂段相吻合,极震区正好位于甘谷-武山断裂段的东端。综合分析认为,734年天水71/2级地震的发震构造为西秦岭北缘断裂带的甘谷-武山断裂段东端。

西秦岭北缘断裂带漳县—车厂断层的结构及构造演化

西秦岭北缘断裂带是青藏高原东北缘主要构造边界断裂带之一,其构造变形历史和运动学特征研究可以为西秦岭中新生代构造过程和印度—亚洲板块碰撞动力学的远程构造响应提供约束。漳县—车厂断层是西秦岭北缘断裂带的重要组成部分,通过对工程开挖所揭露的断层带内丰富构造现象的观测与分析,至少可以辨别出3期性质、规模、运动学特征各异的构造变形事件。第一期为向北北东陡倾的伸展正断层作用;第二期为向南南西倾的由南向北的逆冲断层作用;第三期为沿近直立断面左旋走滑作用。尽管每期变形的时代尚缺乏构造物质测年的约束,但根据其与白垩系、新近系的空间关系以及已有第四纪以来沿断层地貌位错和相关沉积物测年以及地震活动历史研究对断层左旋走滑作用的时代约束,认为第一期伸展正断层作用起始于早白垩纪,可能持续到渐新世;第二期向北逆冲断层作用起始于渐新世初,可能持续到早第四纪;第三期左旋走滑断层作用起始于晚第四纪,持续至今。漳县—车厂断层是一条典型的多期变形的脆性断层,其变形特征与历史,如果代表了西秦岭北缘断裂带特征与构造变形过程,那么现今西秦岭北缘断裂带仅是起始于早白垩纪、新生的脆性断裂带,并非是印支主造山期大规模韧性逆冲推覆作用的边界断层。

西秦岭北缘断裂带武山—天水段全新世活动的新证据

西秦岭北缘断裂带是青藏高原东缘一条大型左旋走滑活动断裂带和历史强震带。前人对该断裂漳县以西段曾开展过大量研究工作,获得其最新构造活动的地质地貌证据,而中段(武山—天水段)和东段(天水—宝鸡段)最新活动时代一直存在分歧。基于高分辨率卫星影像解译、地质地貌调查与综合分析、探槽开挖和^(14)C测年等方法,对西秦岭北缘断裂带武山—天水段进行详细研究,结果表明:该段断裂晚第四纪以来活动显著,地貌上主要表现为断层垭口、断层沟槽、山脊与水系及阶地同步左旋位错、断层陡坎等;多个探槽剖面及测年结果显示其最新构造活动断错了全新世地层,为该段断裂全新世活动和大震危险性分析提供了新的证据。