發(fā)布時間：2017-08-16 23:27

  本文關(guān)鍵詞：冷龍嶺斷裂全新世滑動速率與發(fā)震能力研究

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【摘要】：青藏高原及其周緣大規(guī)模構(gòu)造形變的機制、走滑運動和地殼增厚在吸收調(diào)節(jié)板塊會聚中的相對重要性以及斷裂和局部剪切帶所調(diào)節(jié)的應(yīng)變比例一直存在爭議。高原內(nèi)部及其周緣主要活動走滑斷裂的滑動速率可以為理解大陸形變動力學(xué)提供運動學(xué)約束,精確確定的滑動速率是修正青藏高原動力學(xué)模型必不可少的基礎(chǔ)資料。斷裂滑動速率代表斷裂長期和平均活動水平,反映斷裂上應(yīng)變能累計的速率,確定斷裂滑動速率有助于更好地認識該斷裂的活動習性和地震危險性。冷龍嶺斷裂是青藏高原東北緣一條重要的左旋走滑斷裂,與托萊山斷裂、金強河斷裂、毛毛山斷裂、老虎山斷裂、海原斷裂等一起組成祁連-海原斷裂帶。斷裂活動性研究程度較低,斷裂的滑動速率仍然存在較大爭議,被限定在~3-24mm/a一個較為寬泛的范圍內(nèi)。2016年1月21日冷龍嶺斷裂北側(cè)發(fā)生MS6.4級地震,斷裂的發(fā)震能力以及斷裂與門源MS6.4級地震的構(gòu)造關(guān)系目前尚不明確。本文通過高分辨率遙感衛(wèi)星影像解譯,對冷龍嶺斷裂進行了野外地質(zhì)地貌填圖,勾畫了斷裂幾何展布;野外與遙感衛(wèi)星影像測量和探槽開挖揭示了斷裂地質(zhì)地貌斷錯特征;選取青海省門源縣他里花溝上游走滑斷裂斷錯地貌現(xiàn)象較為典型的牛頭溝地區(qū)(37.4402°N,102.0940°E)和柴隴地區(qū)(37.4473°N,102.0630°E)作為研究對象,通過對斷錯地貌面位移量和廢棄年代的測定重新厘定了斷裂全新世滑動速率;利用斷裂活動性的定量參數(shù)評估了斷裂發(fā)震能力;結(jié)合震中及其鄰近地區(qū)斷裂的活動性和發(fā)震能力以及地震數(shù)據(jù)資料,綜合分析了2016年1月21日門源MS6.4級地震發(fā)生的構(gòu)造環(huán)境。上述研究取得以下主要認識和結(jié)論:(1)冷龍嶺斷裂全新世活動明顯,斷錯地貌豐富,在老虎溝區(qū)段、討拉溝區(qū)段、他里花溝柴隴區(qū)段、牛頭溝區(qū)段、以及楚馬源區(qū)段表現(xiàn)為清晰的地震破裂帶,從對現(xiàn)今溝床斷錯的同步性可以推斷,斷裂最新一次事件地表破裂帶長度至少在80km以上。沿斷裂上述區(qū)段由西向東獲得斷裂最新一次事件同震位移量為2.9±0.3m,7.1±0.5m,7.9±1.1m,5.7±0.5m,2.5±0.4m,在老虎溝區(qū)段和討拉溝區(qū)段測得小沖溝累計位移量分別為5.7±0.5m和14.1±0.9m,兩地區(qū)累計位移量與同震位移量均呈現(xiàn)較好的倍數(shù)關(guān)系,斷裂可能表現(xiàn)為特征滑動行為,地震震級為MW7.3~7.5;探槽剖面中揭示斷裂傾角較陡,傾向北北東,構(gòu)造樣式上表現(xiàn)為花狀構(gòu)造,除了現(xiàn)今土壤層,斷裂已經(jīng)斷錯到形成年代為1815-1065 a BP的近地表層位。(2)冷龍嶺斷裂全新世以來左旋滑動速率為6.4±0.7mm/a,該滑動速率介于前人采用地質(zhì)方法獲得的結(jié)果中間,也在InSAR得到的滑動速率4.2-8mm/a范圍內(nèi),但比GPS速率(4.0±1.0mm/a)稍大。祁連-海原斷裂帶弧形分布的晚第四紀滑動速率在冷龍嶺地區(qū)達到最大,青藏高原東北緣在該地區(qū)最強烈的隆升也從一個側(cè)面證實了冷龍嶺斷裂在調(diào)節(jié)青藏高原相對于戈壁-阿拉善地塊向東運動方面所處的重要地位。(3)2016年1月21日門源MS6.4級地震發(fā)生在冷龍嶺斷裂北側(cè)。此次地震鄰近冷龍嶺斷裂發(fā)生,震中距祁連山北緣斷裂帶民樂-大馬營斷裂和皇城-雙塔斷裂較遠,地震破裂面近北西向,與兩條斷裂的走向呈一定角度相交。但震源機制解顯示此次地震為逆沖型地震,與冷龍嶺斷裂逆-走滑運動性質(zhì)、全新世活動特征和發(fā)震能力存在較大差異。冷龍嶺北側(cè)斷裂是冷龍嶺斷裂西北端一條伴生斷裂,受到冷龍嶺斷裂左旋剪切在端部的構(gòu)造推擠作用,相應(yīng)發(fā)生彎曲,產(chǎn)生向外的構(gòu)造旋轉(zhuǎn)作用,偏離優(yōu)勢破裂方位,活動性相應(yīng)減弱,現(xiàn)今已演化為不活動或者活動不明顯的逆斷裂,與斷裂整體呈北東向微突出的弧形形態(tài)和晚第四紀以來沒有活動的地質(zhì)地貌跡象相協(xié)調(diào),但此類斷裂可以發(fā)生中強地震。斷裂幾何學(xué)特征和運動性質(zhì)與震源機制解揭示的斷層節(jié)面2和運動性質(zhì)以及余震和地震烈度的分布特征較為吻合。冷龍嶺北側(cè)斷裂作為門源MS6.4級地震發(fā)震構(gòu)造較為恰當。冷龍嶺北側(cè)斷裂此次的逆沖運動也為冷龍嶺斷裂下一次的運動騰出空間。在冷龍嶺北側(cè)斷裂歷史演化過程中,冷龍嶺斷裂和冷龍嶺北側(cè)斷裂對局部地形地貌產(chǎn)生構(gòu)造抬升作用。
【關(guān)鍵詞】：冷龍嶺斷裂 冷龍嶺北側(cè)斷裂 祁連-海原斷裂帶 青藏高原東北緣 滑動速率 全新世 門源MS6.4級地震 發(fā)震構(gòu)造 構(gòu)造環(huán)境
【學(xué)位授予單位】：中國地震局地質(zhì)研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P315.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 前言11-17
• 1.1 選題依據(jù)和擬解決的科學(xué)問題11-13
• 1.2 研究思路和主要工作量13-15
• 1.2.1 論文的研究思路13-14
• 1.2.2 論文完成的主要工作量14-15
• 1.3 研究成果和創(chuàng)新點15
• 1.4 研究內(nèi)容15-17
• 第二章 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景17-22
• 2.1 青藏高原東北緣晚第四紀構(gòu)造變形特征17-18
• 2.2 祁連-海原斷裂帶研究現(xiàn)狀18-20
• 2.3 冷龍嶺斷裂地質(zhì)概況20-22
• 第三章 斷裂幾何展布與地質(zhì)地貌斷錯特征22-37
• 3.1 老虎溝區(qū)段22-23
• 3.2 討拉溝區(qū)段23-28
• 3.3 他里花溝柴隴區(qū)段28-30
• 3.4 牛頭溝區(qū)段30-33
• 3.5 楚馬源區(qū)段33-35
• 3.6 小結(jié)35-37
• 第四章 斷裂滑動速率確定37-56
• 4.1 滑動速率確定方法38-44
• 4.1.1 階地陡坎的上下階地定年39-40
• 4.1.2 階地陡坎的相關(guān)沉積物堆積時代40-42
• 4.1.3 階地陡坎的退化模擬定年42-43
• 4.1.4 斷裂上下游階地陡坎的穿時性43
• 4.1.5 小結(jié)43-44
• 4.2 牛頭溝地區(qū)44-50
• 4.2.1 位錯演化模式分析44
• 4.2.2 位錯量恢復(fù)測量44-47
• 4.2.3 位錯開始的時間約束47-49
• 4.2.4 滑動速率估算49-50
• 4.3 柴隴地區(qū)50-56
• 4.3.1 位錯演化模式分析50-51
• 4.3.2 位錯量恢復(fù)測量51
• 4.3.3 位錯開始的時間約束51-54
• 4.3.4 滑動速率估算54-56
• 第五章 冷龍嶺斷裂在青藏高原東北緣應(yīng)變分配中的作用56-59
• 5.1 氣候?qū)Φ孛惭莼挠绊?/span>56
• 5.2 與本地區(qū)同類研究結(jié)果的比較分析56-57
• 5.3 地質(zhì)速率與GPS速率對比分析57-58
• 5.4 祁連-海原斷裂帶滑動速率分布特征58-59
• 第六章 2016年1月21日青海門源MS6.4級地震發(fā)生的構(gòu)造環(huán)境59-72
• 6.1 門源MS6.4級地震概況59-60
• 6.2 區(qū)域地震構(gòu)造背景60-64
• 6.2.1 主要活動斷裂60-63
• 6.2.2 區(qū)域動力學(xué)背景63-64
• 6.3 震中及鄰近地區(qū)斷裂活動性與發(fā)震能力64-67
• 6.3.1 冷龍嶺斷裂64-65
• 6.3.2 冷龍嶺北側(cè)斷裂65-67
• 6.4 門源MS6.4級地震發(fā)震構(gòu)造討論67-71
• 6.4.1 發(fā)震構(gòu)造67-69
• 6.4.2 冷龍嶺斷裂與冷龍嶺北側(cè)斷裂構(gòu)造作用69-71
• 6.5 結(jié)論71-72
• 第七章 初步認識及存在的問題72-74
• 7.1 初步認識72-73
• 7.2 存在的問題及下一步工作73-74
• 參考文獻74-79
• 致謝79-81
• 作者簡介81

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本文編號：686102