本文關(guān)鍵詞：五臺山晚新生代抬升—剝露過程及其北麓斷裂的活動性研究

  更多相關(guān)文章： 五臺山 磷灰石裂變徑跡 隆升-剝露 五臺山北麓斷裂 滑動速率

【摘要】：太行山位于中國東部一條大型構(gòu)造帶的中部,也是我國地貌與構(gòu)造的重要分界線,五臺山是太行山脈中海拔最高的山。五臺山的隆起時代的確定對中國三級地貌形成時代的確定具有重要的意義。另一方面,五臺山的隆升剝露過程與山西地塹系的形成過程存在著相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系,因此對五臺山隆升過程的研究能夠幫助了解山西地塹系的沉降歷史,從而能為山西地塹系的演化研究提供佐證。五臺山北麓斷裂為高角度正傾滑斷裂,位于山西地塹系北部,是忻定盆地北部繁代凹陷的南緣斷裂。五臺山北麓斷裂第四紀以來活動強烈,為公元512年在代縣和繁峙間發(fā)生的7?級地震和1683年原平7級地震的發(fā)震斷裂。圍繞該斷裂的晚第四紀活動性研究,不僅對認識山西地塹系北部晚第四紀活動歷史具有重要的意義,同時對山西省北部地區(qū)的防震減災(zāi)工作具有重要的參考價值。本研究采用低溫熱年代學(xué)方法和探槽方法,分別從百萬年尺度和千年尺度來研究五臺山體新生代以來的隆升剝露歷史和五臺山北麓斷裂晚第四紀以來的斷層活動性。本論文利用野外地震地質(zhì)調(diào)查、遙感綜合解譯和小型無人機攝影測繪技術(shù)等研究方法以及AMS 14C測年、光釋光測年和GIS的空間分析等技術(shù)手段,對山西五臺山北麓斷裂的晚第四紀活動特征進行了研究。百萬年尺度-低溫熱年代學(xué):主要采用磷灰石裂變徑跡方法,結(jié)合前人在這一地區(qū)的熱年代學(xué)研究數(shù)據(jù),揭示五臺山體新生代隆升剝露過程以及其與斷層活動的關(guān)系,并對山西地塹系的隆升機制和裂谷活動的起始時間進行了討論。五臺山自北臺頂向下至山前斷層附近的一個高程剖面上采集了5個花崗巖樣品,樣品的裂變徑跡年齡介于64.8-80.9Ma之間,高程和年齡無明顯的正相關(guān),表明在約65-87 Ma之間經(jīng)歷一個快速的冷卻事件;平均封閉徑跡長度在11.3-13.4μm;數(shù)值模擬結(jié)果表明8±5 Ma之前為緩慢隆升期,8±5 Ma以來為快速隆升期,這個快速冷卻過程應(yīng)該代表了山西地塹系(至少代表其北段)開始形成的時間。另外,通過斷裂下盤山體的海拔高度和斷裂上盤盆地的沉積厚度,我們得到8±5Ma以來五臺山北麓斷裂的平均垂向滑動速率約0.21~1.07mm/a。千年尺度-探槽方法:本文以五臺山北麓斷裂繁峙段的地質(zhì)地貌為研究對象,分別在山西省繁峙縣的大峪村和崗里村兩地斷裂沿線進行了無人機測量。通過三維結(jié)構(gòu)的運動重建技術(shù)(Structure from Motion,SfM)進行影像數(shù)據(jù)處理,得到高精度點云數(shù)據(jù),并通過進一步處理獲得了分辨率達0.5 m的高清斷錯地貌正射影像(DOM)和數(shù)字高程模型(DEM)。通過對典型地區(qū)的詳細野外調(diào)查和探槽手段對該段晚第四紀的活動性進行研究,得到斷層晚第四紀以來主要是以正傾滑運動為主,同時我們在五臺山北麓斷裂沿線的大峪村、崗里村等地開挖了兩個探槽,并進行了斷錯地貌分析和晚第四紀滑動速率計算。兩個探槽共采集了11個光釋光樣品和5個14C樣品,得到約20 ka以來的斷層垂向滑動速率不低于0.4mm/a,近18 ka來該段發(fā)生過至少兩次古地震事件。古地震事件和滑動速率分析表明,五臺山北麓斷裂晚第四紀尤其是全新世以來活動強烈,且不同段落存在明顯的活動性差異。兩種不同時間尺度獲得的五臺山北麓斷裂的平均垂向滑動速率比較一致,表明其自開始活動以來處于比較強烈的構(gòu)造運動狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：五臺山 磷灰石裂變徑跡 隆升-剝露 五臺山北麓斷裂 滑動速率
【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】：P542.3;P315.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 0 前言10-16
• 0.1 研究現(xiàn)狀10-11
• 0.2 選題依據(jù)11-13
• 0.3 研究方法與技術(shù)路線13-15
• 0.3.1 研究方法13-15
• 0.3.2 研究技術(shù)路線15
• 0.4 完成的工作量15-16
• 1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)概況及相關(guān)特征16-30
• 1.1 區(qū)域構(gòu)造背景16-19
• 1.2 山西地塹系特征19-23
• 1.3 研究區(qū)區(qū)域地層分布23-30
• 1.3.1 區(qū)域地貌背景23-26
• 1.3.2 地層分布26-29
• 1.3.3 研究區(qū)主要斷裂帶29-30
• 2 低溫熱年代學(xué)研究30-36
• 2.1 裂變徑跡定年的基本原理與方法30-33
• 2.2 裂變徑跡年代在地質(zhì)上的意義及主要應(yīng)用33-35
• 2.3 磷灰石裂變徑跡在伸展隆升剝露作用下的應(yīng)用分析35-36
• 3 五臺山地區(qū)的低溫熱年代學(xué)研究36-47
• 3.1 前言36-38
• 3.2 裂變徑跡年代測定實驗流程38-40
• 3.3 裂變徑跡結(jié)果及熱歷史模擬40-44
• 3.4 晚新生代斷層傾滑過程44-47
• 4 無人機低空測繪技術(shù)在地學(xué)中的應(yīng)用47-54
• 4.1 無人機低空測繪技術(shù)原理47
• 4.2 主要工作流程與技術(shù)要求47-54
• 4.2.1 圖像采集47-48
• 4.2.2 圖像處理48-49
• 4.2.3 研究區(qū)無人機測繪工作內(nèi)容49-54
• 5 探槽與古地震研究方法54-70
• 5.1 探槽古地震研究方法及原理54-58
• 5.1.1 古地震的研究技術(shù)55
• 5.1.2 古地震測年技術(shù)55-57
• 5.1.3 古地震研究在不同類型斷層中的應(yīng)用57-58
• 5.2 研究區(qū)探槽研究工作58-70
• 5.2.1 野外探槽工作方法58-59
• 5.2.2 五臺山北麓斷裂帶古地震研究現(xiàn)狀59-63
• 5.2.3 大峪村探槽R1開挖研究63-66
• 5.2.4 崗里村探槽R2開挖研究66-70
• 5.2.5 本章小結(jié)70
• 6 主要認識與不足70-72
• 6.1 主要認識與結(jié)論70-71
• 6.2 一些進展71
• 6.3 存在的問題71-72
• 參考文獻72-81
• 致謝81-82
• 附錄82

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本文編號：779697