焉耆盆地北缘和静逆断裂-褶皱带中晚第四纪变形速率.pdf

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1、第37卷第3期地震地质Vo1．37．No．32015年9月SEISM0LOGYANDGEOLOGYSept．，2015doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2015．03．002焉耆盆地北缘和静逆断裂一褶皱带中晚第四纪变形速率黄伟亮'杨晓平李安张玲李胜强’杨海波1)中国地震局地质研究所，活动构造与火山重点实验室，北京1000292)长安大学，地质工程与测绘学院，西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室，西安7100543)中国地震局地壳应力研究所，北京100085摘要焉耆盆地为南天山内部的一个山间盆地，盆地北缘发育l排第四纪新生褶皱带，即和静逆断裂一褶皱带。中晚第四

2、纪以来，由于和静逆断裂一褶皱带的持续活动使得在褶皱生长过程中形成的多期洪积地貌面发生反向掀斜变形。利用高精度差分GPS，对褶皱带中部哈尔莫敦背斜区内的多期变形地貌面的地形形态进行了测绘，判定背斜的生长主要以翼旋转为主。利用背斜北翼不同地貌面的反向掀斜角度，分别计算了不同期次地貌面的隆升和缩短变形量。结合原地宇宙成因核素深度剖面法和光释光测年法，对背斜区内的F，FF洪积台地面和T阶地面的形成年龄进行了测定，发现背斜在距今约550ka、428．3：ka和354．3：ka不同时段的平均隆升速率从0．31±0．24mm／a下降至0．15-．0．02mm／a，同时背斜北翼的翼旋转速度也呈逐渐减

3、小的趋势。但背斜自起始变形开始，缩短速率却大致保持恒定为约0．3mm／a。而这一恒定的缩短速率与现今横跨和静逆断裂一褶皱带所观测的GPS速率具有很好的一致性，说明在天山内部的哈尔莫敦背斜区，短尺度的GPS速率可以代表长尺度的地壳应变速率，同时反映出山体内部～系列断层和褶皱构造在吸收和调节整体变形量时也起到一定的作用。关键词宇宙成因核素定年第四纪活动变形和静逆断裂一褶皱带天山中图分类号：P315．2文献标识码：A文章编号：0253—4967(2015)03—0675—220引言天山位于中亚腹地，是新生代陆内变形和强震活动最为强烈的地区之一。其两侧被构造稳定的塔里木和准噶尔地块加持，构造

4、变形主要发生在天山山前和天山内部(Abdrakhmatoveta1．，1996；Burchfieleta1．，1999；王琪等，2000；张培震等，2013)。在天山南北两侧的山前凹陷区，天山主体沿逆断裂向南北两侧逆冲，形成了由多排活动逆冲褶皱带组成的“薄皮构造”(Avouaceta1．，1993；邓起东等，2000；杨晓平等，2012；Lieta1．，2013)，同时，在天山内部同样发育了多组活动构造，形成一系列高倾角逆冲断裂和多个EW向展布的山问盆地(张培震等，2013)。前人的研究大多集中在天山向南北两侧扩展的前缘部位，而对于造山带内部山问(收稿日期]2014—06—05收稿，

5、2015—01—08改回。[基金项目]全国地震重点监测防御区活动断层地震危险性评价项目(1521044025)和国家留学基金委青年骨干人才培养项目(201304190004)共同资助。通讯作者：杨晓平，研究员，E—mail：yangxiaoping一1@163．com。676地震地质盆地的新生代构造变形方式、变形速率研究相对较少。随着全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)在地壳形变i贝4量中的广泛应用，早期的一些研究者(Abdrakhmatoveta1．，1996；王琪等，2000；Reigberetal2001；张培震等，2003)基于横跨天山的GP

6、S形变速率表现出线性梯度的变化，推断现今天山所遭受的挤压缩短变形是均匀分布的，由一系列EW向展布的逆断层小幅度(1～2mm／a)冲断所吸收。也就是说天山所遭受近SN向的挤压应力，不仅仅被山体两侧的逆冲褶皱带和山盆边界断层所吸收，山体内部逆冲断层和山间盆地在调节挤压变形和应变分配中也起到了一定的作用。此外，Thompson等(2002)还发现横跨75。E天山内部多条活动断裂的晚第四纪累积滑动速率与GPS观测到的地壳缩短速率具有相当好的一致性，也说明山体内部断层在调节应变速率方面起着不可忽视的作用。近年来，随着对西南天山地区GPS站点加密及重复观测的积累，Zubovich等(2010)基

7、于更高密度和更高精度的观测结果，发现天山作为典型的板内造山带，地壳形变具有连续分布式的变形特点，这种连续性表现出天山内部及山问盆地对整个跨天山的地壳形变速率的吸收是十分可观的，如：GPS速度剖面在横穿纳伦盆地、伊塞克湖盆地、昭苏盆地以及伊利盆地等山间盆地时，表现出了陡变且连续的速度梯度带，说明了这些山间盆地内部的一系列断层对应变的调节和吸收。而库车县以东的天山地区，现今GPS测站密度明显变稀，尤其是在天山内部缺乏GPS测站，无法通过GPS速度场的变化鉴定山