【摘要】：形成于古生代的天山在新生代受印度板塊與歐亞板塊碰撞的影響再次活化,已經(jīng)成為研究大陸動力學(xué)、陸內(nèi)變形、陸內(nèi)強(qiáng)震與新生代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的天然試驗(yàn)場。探究天山的地球動力學(xué)問題、變形模式,研究天山山體在空間上、時間上的變形速率分布對理解陸內(nèi)造山帶變形是具有重要作用。天山內(nèi)部巨型走滑斷裂的走滑速率,在不同時間、不同空間的分布是多少?不同斷層的走滑速率在天山南北擠壓狀態(tài)下起什么樣的分配作用?巨型走滑斷層在不同區(qū)域運(yùn)動速率發(fā)生變化是什么原因?qū)е碌?巨型斷裂的的地震復(fù)發(fā)特征是什么?針對以上問題,我們選取了博羅可努-阿齊克庫都克斷裂(以下簡稱博-阿斷裂)的精河段進(jìn)行了詳細(xì)的研究,通過衛(wèi)星遙感影像、無人機(jī)航拍、宇宙成因核素(TCN)以及光釋光(OSL)測年等手段結(jié)合野外實(shí)地觀察測量,確定了博-阿斷裂的幾何學(xué)、運(yùn)動學(xué)以及斷裂的活動性特征。通過在博-阿斷裂精河段開挖探槽的手段,結(jié)合OSL測年,確定了博-阿斷裂精河段的古地震事件及古地震性質(zhì)。通過對博-阿斷裂精河段的研究,得到了以下初步認(rèn)識。1)根據(jù)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),基于高程的分布以及水系密度的不均一性等地貌特征,我們將精河縣東南緣的洪積扇分為Fan1-Fan4四大期,其中Fan2可以分為Fan2a和Fan2b,Fan3可以分為Fan3a和Fan3b,其中Fan2b、Fan3a、Fan3b的廢棄年齡為98.47±6.09ka,74.01±6.14ka,12.33±1.90ka,對應(yīng)著深海氧同位素MIS5bMIS5a,MIS4-MIS3,MIS2-MIS1冰期-間冰期轉(zhuǎn)換期,通過與天山其它地區(qū)所得到的洪積扇和階地的廢棄年齡,基本可以確定天山地區(qū)發(fā)育洪積扇的廢棄是受古氣候循環(huán)控制,而河流階地的廢棄除了受古氣候循環(huán)控制外,也受構(gòu)造運(yùn)動等其它因素的控制。2)通過對博-阿斷裂精河段不同期次洪積扇地貌面位錯標(biāo)志的測量,位錯的地貌面標(biāo)志的位錯值呈現(xiàn)叢集性的特點(diǎn),最小位錯值為6.5m,其他位錯峰值15.5m,23.5m和29.5m,可以認(rèn)為位錯的沖溝等地貌現(xiàn)象記錄了4次古地震事件,最新一次走滑位錯產(chǎn)生的走滑位移為~6.5m,震級為~M7.4或M7.7。3)通過對單一地貌標(biāo)志位錯距離與洪積扇廢棄年齡進(jìn)行計算,得出Fan2b、Fan3a、Fan3b以及觀察點(diǎn)1廢棄后博-阿斷裂精河段的走滑速率分別為2.16±0.18mm/a,1.24±0.13mm/a,3.74±0.68mm/a以及1.42±0.24mm/a,綜合多地點(diǎn)的右旋走滑位錯量及不同時代的地貌面年齡數(shù)據(jù),并考慮滑動歷史,運(yùn)用蒙特卡洛計算方法,可以得出100ka時間以來博-阿斷裂精河段的平均走滑速率為1.96㧏0.19/-0.16mm/a。4)對博-阿斷裂精河段的古地震事件進(jìn)行研究,通過對探槽內(nèi)的崩積楔、斷錯地層、地層中的裂隙等標(biāo)志共識別出四次古地震事件,地震發(fā)震時間分別為E1(21.9-18.8)ka,E2(18.9-16.3)ka,E3(11.1-7.4)ka,E4(6.8-5.9)ka。地震復(fù)發(fā)年齡的平均值為4.7±3.1ka,博-阿斷裂精河段古地震事件的變異系數(shù)(Cov)為0.67,不符合準(zhǔn)周期復(fù)發(fā)的特點(diǎn)。5)博-阿斷裂精河段100ka以來的平均走滑速率為1.96㧏0.19/-0.16mm/a。這個數(shù)值與Campbell等(2013)在阿拉山口附近得出的走滑速率~2.2mm/a近似。天山山體內(nèi)部的活動構(gòu)造所造成的N-S地殼縮短速率為~4.94mm/a,占據(jù)天山山體N-S地殼總縮短速率的47%。
【圖文】：

圖 1.2-1 研究思路圖主要工作量：主要工作集中在野外考察與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室測年實(shí)驗(yàn)處理。野外考察共計 30 天左右，考察斷裂長度 10km 左右，野外無人機(jī)航拍獲得近 3.2km2高精度 EDM 影響，拍攝照片近 100 張，開挖探槽 2 個。采集樣品：宇宙成因核素樣品 17 個（測試 16 個），OSL 樣品 24（測試 22 個）。表 1-1 論文主要完成工作量野外地質(zhì)考察測量 30 天考察斷裂長度 10km無人機(jī)航拍面積 3.2km2探槽開挖與清繪 總計 2 個探槽，繪制探槽剖面 3 個年代樣品測試 宇宙成因核素樣品 16 個，OSL 樣品 22 個

11 2.2-1 北天山新生代地層單元（修改自鄧起東等，20002007）；②Sun et al（2009）；③陳慧華等（1994）；④Charreau n et al（2004）；⑥季軍良等（2010）裂研究現(xiàn)狀裂作為中天山與北天山地塊的分界斷裂，同樣為天山內(nèi)斷裂，起始于巴爾喀什湖東緣(47°08′N；78°43′E)，經(jīng)阿、艾比湖，到達(dá)吐魯番盆地南緣，止于鄯善以南的覺羅縫合帶上發(fā)育起來的一條活動斷裂帶，全長 1000km 左右
【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】：2019
【分類號】：P315;P542

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本文編號：2650597