塔里木盆地西部吐木休克断裂带的主要特征和构造演化

塔里木盆地西部的吐木休克断裂带是中央隆起(前身是晋宁期碰撞造山带)的次级单元巴楚断隆与北部坳陷的次级单元阿瓦提凹陷之间的分界。本文以大量的地质和地球物理证据,证明它是一条内部结构复杂且切穿地壳的深断裂。结合区域构造演化恢复了断裂发育史,指出它经历过三期重大的冲断活动,分别发生在加里东期、海西期和新近纪。新近纪的冲断与巴楚断隆的南界断裂带有相同的构造样式,可分为两幕:中新世的冲断受制于南天山前陆冲断带的向南扩展,更新世的冲断主要受制于西昆仑前陆冲断带的向北扩展。吐木休克断裂带的东西走向段和北西走向段的构造特征尚有若干差异,前者在加里东期活动较强,反映了构造的继承性;北西走向段则是加里东期出现的新生构造,在海西期进一步发展,更新世时因被卷入西昆仑的前陆冲断作用,表现出强烈而复杂的变形。

香山-天景山断裂带西段的运动性质变化及其成因机制

香山-天景山断裂带作为青藏高原东北缘弧形构造带的重要组成部分,其东段整体表现为逆-左旋走滑运动性质。相反,其西段运动性质较为复杂,其上一系列的断错地貌特征以及在人工探槽和天然露头剖面上观察到的断裂运动性质,显示整个西段主要以正-左旋走滑运动为主,只在局部特定位置存在逆冲运动分量。为了确定香山-天景山断裂带西段运动性质变化的成因机制,从断裂的几何结构特征对其进行分析,得到影响与控制西段运动性质的3个主要因素:1)阶区构造,断层的左行左阶雁列式结构形成拉张型阶区,并控制着阶区附近及其内部断层的正-左旋走滑运动;2)尾端构造,在断裂端部存在阻止断层破裂传播的障碍体时,断裂一盘向前推挤的一端就会发生挤压构造变形,断层以逆-左旋走滑运动为主;3)双弯构造,次级段内部断层走向变化并呈右阶排列时,中间弯曲段在左旋走滑作用下形成局部挤压应力环境,表现为逆-左旋走滑运动。此外,天景山次级块体做SEE向运动,在其尾端形成走滑拉张构造环境,也是西段以正-左旋走滑运动为主的重要原因。香山-天景山断裂带西段的形成演化过程说明,在青藏高原东北缘弧形构造带向N扩展的过程中,整个香山-天景山断裂带可能并不是同时期形成的,而是分为运动性质显著不同的2个阶段,并表现为自东向西侧向扩展的形成演化模式。

阿尔金断裂带西段莫勒切河河口阶地的构造及气候意义

通过对阿尔金断裂带西段莫勒切河河口附近卫星影像解译、野外调查测量及地貌面样品年龄测定,利用宽谷阶地、堆积阶地获取构造隆升速率、构造变形方式及加积速率,并结合区域气候资料探讨该区阶地发育对气候变化的响应。莫勒切河出山口发育4级阶地(T4,T3,T2,T1),其中T4、T3为宽谷阶地,T2为堆积阶地,T1为堆积-切割阶地。T3,T2,T1阶地形成年龄为分别为(18.98±1.42)kaBP、(13.08±1.01)kaBP、(5.72±0.43)kaBP,3级阶地分别形成于冰盛期末期、新仙女木时期以及5kaBP左右的变冷变干气候环境。T3揭示自(18.98±1.42)kaBP至今莫勒切河出山口的平均抬升速率为(6.66±0.50)mm/a。T3、T2阶地的存在揭示(18.98±1.42)kaBP至(13.08±1.01)kaBP之间,研究区及其邻近地区存在一轮快速的构造抬升和快速加积事件,抬升速率>20mm/a,加积速率>10mm/a。构造抬升形式为从南向北的跨阿尔金断裂带的掀斜式抬升,是高原向北扩展的一种运动形式。T2阶地的堆积应该是此次快速构造抬升和15kaBP至12kaBP之间冰消气候共同作用的产物。

香山-天景山断裂带西段晚第四纪的特征滑动行为

香山-天景山断裂带是青藏高原东北缘弧形构造带的重要组成部分,其东段曾发生1709年7级地震。虽然该断裂带西段缺乏历史地震记录,但在其各次级段上却保留了最新一次地震产生的较新鲜的地表破裂,以及沿其发生的大量冲沟同步左旋位错。为了确定西段晚第四纪以来的活动特征,通过野外实测与卫星解译获得了240个冲沟或山脊的左旋水平位移量,以及62个垂直位移量。将所测位移量值投影到断裂展布方向上,得到了水平和垂直位移量沿断裂的分布特征。对水平位移量做进一步的概率密度模拟和频率统计分析,结果显示水平位移量具有明显的分组性与倍数关系。6组水平位移量可能分别代表了6次古地震事件,而西段上开挖的探槽也揭露了相似的事件期次。其中,最新一次地震的同震水平位移量为3m,而其他几次较老地震产生的累积位移量分别为6m,9m,12m,16m和20m,每次地震的同震位移量近似。因此,推断香山-天景山断裂带西段晚第四纪以来的地震活动遵循特征滑动模型。

海原断裂带西段断层泥的分形研究

利用光学和电子显微镜研究了海原断裂带西段断层泥的粒径分布，５微米至１厘米的粒径段，断层泥具有自相似特征，断层面的粘滑摩擦的特征位移参数可由分维上限（约１厘米）确定。同时用分形理论分析了断层泥粒度成分重量百分比的分形结构特征。