甘肃金塔南山河流阶地褶皱变形分析.pdf

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1、l膂地质论评GEOLOGICALREVIEWVSoIe_pt6．1N2o0．15甘肃金塔南山河流阶地褶皱变形分析温振玲，胡小飞，潘保田，卢耀洋，曹喜林，张建兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室，兰州，730000内容提要：金塔南山的抬升变形主要受到青藏高原向北推挤的影响，其构造活动的几何学和运动学特征包含了高原北缘扩展的重要信息。金塔南山山顶普遍覆盖一层砾石，砾石层胶结弱，砾石磨圆度、分选性均较好，岩性组成以砂岩、石英砂岩和硅质砂岩为主。砾石层顶面连续，区域上与黑河第二级阶地(T)对应。根据其组成和展布特征，笔者认为金塔南山地貌面与黑河第二级阶地为同一时期的产物。笔者对展

2、布于金塔南山上及其周边的阶地高程进行了差分GPS测量，并对基岩地层产状进行了测量，结果显示阶地面发生了明显的褶皱变形。通过阶地面变形特征和下伏岩层产状分析，得到金塔南山褶皱主要以翼旋转的方式活动，形成了前翼陡倾而后翼宽缓且核部平坦的几何特征。依据T阶地面的变形特征，初步建立了金塔南山下伏铲式逆冲断裂相关褶皱的几何学模型。根据几何学关系计算得到断裂上升盘自黑河第二级阶地形成以来产生了约200in的垂直抬升量和143—190m的水平缩短量，中更新世以来断裂的平均滑动速率为1．18-e0．16mm／a。由于深部断裂的逆冲作用，金塔南山主要以背斜方式发生抬升变形，断裂可延伸到地表16km

3、以下。通过对比分析金塔南山地区的构造，笔者认为褶皱的形成为阿拉善地块与柴达木一祁连块体相互挤压下金塔南山北缘断裂活动的结果。金塔南山在中更新世开始的抬升反映了青藏高原东北部扩展的最新过程。关键词：金塔南山；河流阶地变形；铲式逆冲断裂相关褶皱；几何学模型印度板块与欧亚板块在始新世初期碰撞之后，向北东扩展的研究提供了良好的素材(Hetzelet随着印度板块持续向欧亚板块方向俯冲导致地壳增a1．，2004；何文贵等，2012；王金荣等，2002)。另厚形成青藏高原，高原的不断隆升与生长持续改变外，金塔南山位于祁连构造带与阿拉善地块连接部着欧亚大陆的构造与地貌格局(Harrisoneta

4、1．，位(王金荣等，2002)，也是研究祁连构造带与阿拉1992；Molnareta1．，1993；Tapponniereta1．，2001；善块体相互作用过程、动力及活动构造的最佳地区Molnar，2005)，同时也影响着高原及其周边的气之一(Hetzel，2013)。地震剖面显示金塔南山下伏候、环境与层状地貌的演化(AnZhishengeta1．，断裂为祁连山与阿拉善地块的边界，逆冲断裂深度200l；李吉均，2013；潘保田等，2004；潘保田等，可达30km，可能延伸到了下地壳(GaoRuieta1．，1995；施雅风等，1999)。因此对青藏高原形成与2001)。Zhen

5、gWenjun等(2013c)和Hetzel等扩展过程及机制的研究一直是地学界的研究热点之(2004；2013)的研究认为金塔南山的抬升要晚于其一(Burbanketa1．，2003；Capitanioeta1．，2010；Li南部的榆木山和祁连山，其抬升变形是高原不断向Jijuneta1．，2014；Molnareta1．，2007；Roydenet北东扩展挤压所致。目前对该区域的动力学机制研a1．，2008；WangChengshaneta1．，2014；YinAnet究还较缺乏，而其构造几何特征和活动速率是其中a1．，2002，2008)。金塔南山位于青藏高原东北缘重要的研

6、究基础。外围(吴功建，1998；张进等，2007)，受到高原向北河流阶地可以作为下伏构造作用在地表产生的东挤压扩展的影响，是新构造活动较强烈的地区之一个近乎等时的地貌应变标志，能够灵敏地记录流一(ZhangPeizheneta1．，2007；ZhengWenjunet域内的构造活动，是研究活动构造较好的载体a1．，2013b，2013c；何文贵等，2012)。同时，金塔(Erkenseta1．，2009；GianoandGiannandrea，2014；南山及其周边的活动断裂和沉积盆地也为青藏高原LiTaoeta1．，2013；Litchfieldeta1．，2010：Pan注：

7、本文为国家自然科学基金重大研究计划——重点支持项目(编号91125008)；国家自然科学基金项目(编号41471009)的成果。收稿日期：2014—12-24；改回日期：2015-06·19。责任编辑：章雨旭。Doi：10．16509／j．georeview．2015．05．006作者简介：温振玲，女，1989年生。博士研究生。主要从事新构造、河流阶地变形研究。Email：wenzhll2@lzu．edu．12n。第5期温振玲等：甘肃金塔南山河流阶地褶皱变形分析Baotianet