海原断裂米家山阶区的抬升及其与断裂复杂几何形态的关系

发布时间：2017-12-02 21:10

  本文关键词：海原断裂米家山阶区的抬升及其与断裂复杂几何形态的关系

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【摘要】：走滑断裂上几何形态复杂的局部隆起区对断裂活动习性有很大影响,与地震的孕育和发生有重要关联,是走滑断裂上控制断裂活动的重要“构造结”。世界上许多大型走滑断裂几何复杂区都发育局部隆起区,如美国圣安迪斯断裂、土耳其安诺托利亚断裂等,青藏高原东北缘的海原断裂也不例外。由于复杂的几何形态和不同分支断裂之间的相互作用,海原断裂沿线形成一系列拉分盆地和挤压隆起区,米家山正是被不同性质分支断裂呈纺锤状包围的最凸显的隆起区之一,是海原断裂上的重要“构造结”。前人对海原断裂的研究主要集中于断裂的水平位移变形上,缺乏关于挤压阶区为例的几何复杂部位的垂向运动及其对走滑断裂发育和水平运动空间不均匀性的研究。本文通过总结前人在研究区获得的区域地质调查成果、地震反射剖面等地球物理场特征、GPS速度场、活动断裂定量研究等资料结合野外地质调查和基于DEM数据的大尺度地貌分析,理清了米家山隆起区的构造格局并对隆起机制进行了初步探讨。基于对米家山东侧黄河不同拔河高度阶地的UAV航测、地基Li DAR扫描、RTK剖面测量及野外实景地貌填图等手段,对阶地几何形态进行了详细刻画,进行了系统划分和对比,识别出分布于不同拔高的12级基座阶地,阶地上覆河流相沉积物的厚度均小于5m,阶地砾石揭示的古流向与黄河现代流水方向一致。为了获得米家山的抬升速率,在侵蚀破坏相对较小的T2(54m)、T4(102m)、T8(235m)、T10(291m)、T11(343m)、T12(367)、T1415(85m)、T1503(173m)、T11631(301m)阶地面采集了OSL和宇宙成因核素样品。其中,宇宙成因核素采样方法主要是深度剖面法和表面法,对宇宙成因核素年龄依据侵蚀速率及黄土沉积速率结合继承核浓度剔除进行了矫正。通过阶地年龄数据与深海氧同位素对比,发现米家山阶地暴露年龄没有明显处于气候冷暖变化阶段,且米家山位于持续构造隆升的特殊位置,因此我们认为发育于米家山的基座阶地主要受持续构造隆升控制,而气候可能在这些阶地的形成中起着次要的作用。利用基座阶地拔高和年龄数据,我们计算出米家山平均抬升速率为2±0.34 mm/yr,依据其现今拔高粗略计算出米家山起始抬升时间至少为0.49Ma。结合建立的米家山隆起定量模式及获得的米家山地区抬升速率,利用海原断裂米家山几何复杂形态区断裂产状获得海原断裂的水平滑动速率值应为8.28mm/yr,与GPS获得的滑动速率值有较好一致性。同时,由于黄河穿过米家山地区形成了密集分布的支流水系极利于米家山剥蚀物质的运移,我们认为剥蚀带来的卸载作用放大了本来就很强烈的米家山的构造隆升作用,从而形成了地貌上凸显的米家山。
【学位授予单位】：中国地震局地质研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P542;P315.2

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本文编号：1246281