祁连山西段酒西盆地活动构造特征及构造变形模式

发布时间：2019-04-13 09:35

【摘要】：酒西盆地位于祁连-河西走廊的最西端、阿尔金断裂东侧尾端,该地区是青藏高原向北东方向扩展的最前缘,晚第四纪以来构造活动强烈,盆地边缘及内部发育有大量活动断裂。通过上述活动断裂的研究,可为我们理解和认识阿尔金断裂尾端应变分配提供基础数据。目前,对于酒西盆地部分断裂活动构造特征的研究仍存在一定的不足,很大程度制约着对酒西盆地地震活动水平和构造变形的整体认识。本论文通过对酒西盆地活动断裂的系统研究,获得了断裂晚第四纪活动的定量参数,归纳总结了本区地震活动特征,结合区域构造研究成果,提出了酒西盆地构造变形模式,并对构造变形的动力学机制做了相应探讨。论文取得的主要认识如下:玉门-北大河断裂为一条低角度逆冲断层,无走滑分量,根据断错地貌及断裂几何特征,可分为三段:东段断裂几何形态简单,新活动特征明显,保存有地震地表破裂带;中段断裂结构复杂,以逆冲扩展为主;西段断裂呈隐伏状,表现为盲断裂-褶皱带。断裂的垂直滑动速率东段为0.58±0.08 mm/a,中段为0.73±0.09 mm/a。在断裂西段,确定白杨河T2、T3、T4阶地的年代分别为8.6±1.7 ka、21.6±5 ka和55.3±2.4 ka,出山口高洪积扇的年代为69.2±2.3 ka。根据测量得到的实测阶地变形量,推测引起阶地变形的盲逆断裂的垂直滑动速率为0.94±0.32 mm/a。探槽揭示玉门-北大河断裂东段全新世以来至少有3次古地震事件,最新的地震事件发生在距今1.7±0.3 ka以来,形成至今保存较好的地震地表破裂带;第2次事件发生在4.1±06 ka~5.4±0.3 ka之间;第3次事件发生在距今8.4±1.0 ka之前。陡坎测量和探槽地层断距表明每次单次地震的同震位移在为0.6~1m,震级估计在大致为7级左右。酒西盆地内部也发育多条全新世活动断裂:阴洼山断裂为一条高角度逆冲断层,晚更新世以来垂直滑动速率为0.08±0.02 mm/a,断裂在距今约16 ka、10 ka、5 ka发生过3次古地震事件,单次地震垂直断距在0.3~0.4m;新民堡断裂为一条逆掩断层,晚更新世以来垂直滑动速率为0.11±0.02 mm/a,为1785年玉门惠回堡6?级地震的发震断裂,此前在3.8±0.3 ka还曾有过一次活动;新民堡南断裂表现为逆断性质,长约5 km,为前人未曾报道过的地震破裂带,古地震研究表明该破裂带形成于约1.5±0.2 ka,经历史地震考证,该破裂带可能与365年玉门地震有关,此前断裂在5.7±0.8 ka还曾有过一次活动;白杨河断裂是一条走向近东西向的逆断层,利用阶地变形测量,得到白杨河背斜晚更新世以来缩短速率为0.48±0.03 mm/a,断裂在全新世以来发生过2次古地震事件,分别发生在距今8.7±0.6 ka和3.9±0.5 ka,单次地震事件垂直断距约0.6 m。依据断裂规模和同震位移判断,酒西盆地内部断裂震级上限为6.8左右。通过对酒西盆地断裂古地震数据综合对比,发现酒西盆地单条断裂具有特征地震模式,复发周期为3~5 ka,而整个酒西盆地断裂系存在丛集地震模式,全新世以来存在3个丛集周期,分别为距今10~8 ka、5.5~3.5 ka和2 ka,每个丛集期持续时间约2 ka。根据地震复发特征和离逝时间判断,盆地内部阴洼山断裂及白杨河断裂地震危险性较高。酒西盆地断裂以挤压逆冲和褶皱变形为主要特征,利用断裂滑动速率和断裂倾角估算的横跨酒西盆地垂直祁连山方向上地壳缩短速率约为2.3 mm/a,平行阿尔金断裂方向的地壳缩短率约为2 mm/a,与阿尔金断裂尾端衰减的滑动速率相当,阿尔金断裂可能终止于酒西盆地,并未向东延伸。通过对比玉门-北大河断裂各段现今地形、位移分布及滑动速率,认为整条断裂通过各段分别形成并逐渐贯通,断裂西段最早形成,并逐渐向东扩展。盆地内部规模较小的断裂大多是中间形成后向两侧扩展。研究发现盆地内部的新民堡断裂和白杨河断裂形成时代(约0.17 Ma)远晚于盆地南缘的旱峡-大黄沟断裂(约9 Ma)和玉门-北大河断裂(约8.3 Ma),比盆地北缘的黑山断裂(约3.8 Ma)和阴洼山断裂(约2.8 Ma)也要晚,酒西盆地断裂变形模式为前展-后展-反冲式。酒西盆地构造变形与阿尔金断裂尾端走滑速率的衰减及祁连山北东向扩展有关,祁连山向北东的扩展与阿拉善地块碰撞,形成了酒西盆地现今复杂的构造样式和地貌特征。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P315.2

【参考文献】