青藏高原北缘三危山断裂晚第四纪以来的左旋走滑活动.pdf

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1、第38卷第2期地震地质Vo1．38．No．22016年6月SEISM0LOGYANDGEOLOGYJun．，2016doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2016．02．016青藏高原北缘三危山断裂晚第四纪以来的左旋走滑活动云龙杨晓平宋方敏王驹1)核工业北京地质研究院，中核高放废物地质处置评价技术重点实验室，北京1000292)中国地震局地质研究所，活动构造与火山重点实验室，北京100029摘要通过对三危山断裂沿线微地貌的实地调查，发现山前主要分布2期冲洪积扇，多呈上叠式排布。对比区域冲洪积扇的分布和形成年龄，结合文中的光

2、释光测年(OSL)结果，认为三危山山前老冲洪积扇形成于晚更新世晚期至全新世早期。发育于冲洪积扇上的纹沟、断裂通过的山脊被同步左旋位错，最大和最小位错量分别为5．5m和1．7m，但大多分布在3．0～4．5m之间。结合光释光测年(OSL)结果，得出三危山断裂在距今1．4万a和2．0万a以来的左旋走滑速率分别为(0．33~0．04)mm／a和(0．28~0．03)mm／a。关键词晚更新世左旋走滑三危山断裂阿尔金断裂带青藏高原北缘中图分类号：P315．2文献标识码：A文章编号：0253—4967(2016)02-434—13O引言新生代以来，印度板块

3、向欧亚板块的俯冲和碰撞导致了青藏高原的隆升(Molnareta1．，1975，1988；Tapponiereta1．，1976，1982；Englandeta1．，1986；Zhangeta1．，2004)。阿尔金断裂作为青藏高原的西北边界，其NE向的形变分配，对解释青藏高原的动力学机制有重要意义(Molnareta1．，1987，Meyereta1．，1996；Zhangeta1．，2007)。目前，对于阿尔金断裂的形变分配方式主要存在以下观点：1)中新世中期，沿断裂350余km的位移量主要通过物质的挤出实现，断裂延伸进入蒙古、俄罗斯，甚至

4、鄂霍茨克海地区(Worralleta1．，1996；Yueeta1．，1999，2001a，2001b；Brianeta1．，2005)；2)断裂在东延至阿拉善块体南缘处，以一簇“帚”状断裂组的形式实现形变的分解(陈文彬等，2006)；3)断裂东段的形变主要通过祁连山、大雪山等山体的隆升、缩短(Zhangeta1．，2007)，祁连山内部和边缘NWW向断裂的逆冲运动实现(Xueta1．，2005)；4)昌马盆地、照壁山等旋转构造的顺时针运动对应变的吸收起到了一定的作用(王萍等，2004a，2006；李海兵等，2006)。然而，以上观点多未提及

5、阿尔金断裂的1条重要伴生分支——三危山断裂，很少讨论该断裂在阿尔金断裂东段形变分配所扮演的角色。三危山断裂位于青藏高原北缘，是阿尔金断裂带的主要分支断裂(国家地震局“阿尔金活动断裂带”课题组，1992)(图1)，对其晚第四纪以来运动特征研究较少。张裕明等(1989)认[收稿日期]2015—07-21收稿，2016-04-22改回。[基金项目]国家自然科学基金(41572195)与“甘肃北山旧井地区活动断裂的形成及其地震危险性评价”项目共同资助。442地震地质38卷广泛的分布着1期形成于晚更新世晚期至全新世早期的冲洪积扇。根据近年来对古里雅冰芯

6、、青藏高原古植物、湖泊、孢粉等多方面的研究结果，在末次冰期大间冰阶的晚期(距今40～30ka)，青藏高原及周边气候异常地温暖湿润，气温可能比现在高2～4cI：，高原及邻区出现大范围、丰沛的降雨(姚檀栋等，1997；施雅风等，2002，2009；杨保等，2003)。贾玉连等(2001，2004)基于黄土／古土壤序列和湖相沉积序列的研究，将这一间冰阶的时限推至距今40～24ka，并发现在距今14—4ka高原及周边还经历了1次环境湿润期。同时，古里雅冰芯的记录显示，在经历了距今12．2～10．5ka的新仙女木期(YD)事件后，在短短的100a时间里

7、温度上升的幅度达12~C以上(杨志红等，1997)。综上所述，从晚更新世晚期至全新世早期，在青藏高原内部及其周边地区的气候和温度存在剧烈变化，其中某些时段内温度快速上升、气候湿润和降雨量丰沛等条件，有利于在河西走廊和周边地区形成大面积的冲洪积扇。在野外调查过程中，并未观察到规模较大的冲沟有明显的左旋断错，而左旋位移的证据主要集中分布在山前老冲洪积扇(Fan2)上，其上的的纹沟和小山脊被断错。分析认为，其主要原因与该地区剧烈的气候变化有关。如上文所述，晚更新世以来，河西走廊及周边地区经历了几次剧烈的气候变化。1个气候转换周期有利于大规模冲洪积扇

8、的形成，然而当进入下1个气候转换周期后，老1期的冲洪积扇被侵蚀、切割，新冲洪积扇叠加于老冲洪积扇之上。伴随这个过程，原来分布于大冲沟的累积断错证据被侵蚀。因此，只有