紙房斷裂位于準噶爾盆地東緣,北接阿爾泰構(gòu)造帶富蘊斷裂和北塔山斷裂,東臨戈壁阿爾泰構(gòu)造帶的梧桐泉斷裂,南抵東天山構(gòu)造帶,全長約80km,是阿爾泰、戈壁阿爾泰和東天山三大構(gòu)造交匯區(qū)的一條北西向斷裂,屬Ⅰ、Ⅱ級活動塊體邊界帶。對該斷裂晚第四紀活動性的深入研究,有助于了解現(xiàn)今陸內(nèi)造山帶的變形模式,對認識青藏高原隆升對陸內(nèi)造山帶的影響具有重要意義。本文在Google Earth影像解譯和無人機航攝DEM、30m分辨率AsterDEM分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合野外地質(zhì)地貌調(diào)查和探槽開挖,確定了斷裂的幾何展布,并進行分段。通過野外地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)剖面繪制、高精度無人機航攝、差分GPS進行野外陡坎及位錯測量、探槽開挖、采取OSL和~(14)C樣品測年等方面的工作,對紙房斷裂斷裂晚第四紀活動性開展了研究,取得以下結(jié)論:(1)在紙房斷裂北段紙房一帶走向330~345°,斷面傾向NE,傾角60—78度,哲蘭德、阿黑莫娜君克、紙房段山體有明顯向NE向的掀斜特征;在阿黑莫娜君克傾向發(fā)生倒轉(zhuǎn),其以南的南段斷面傾向SW,其斷層走向基本沿塔克扎勒山山前展布,在逆沖盤產(chǎn)生了不對稱的斷裂擴展褶皺,山體具明顯的掀斜特征。斷裂南北兩段斷裂活動性質(zhì)發(fā)生變化,不僅在地貌上呈四象限分布,而且構(gòu)造性質(zhì)也發(fā)生變化,斷裂做樞紐運動,可將紙房斷裂分為2段,即紙房—蒙洛克(F1-1)和陳大漢-哲蘭德段(F1-2)。從斷裂的幾何展布和第四紀活動性地質(zhì)地貌證據(jù)分析,斷裂斷錯了全新世地層,斷裂晚第四紀活動性以右旋走滑為主,陡坎發(fā)育,有一定逆沖成分,線性明顯。(2)在紙房斷裂的北段開挖了一個探槽,為探槽1,通過斷裂事件反演分析,根據(jù)斷層、充填楔與地層切蓋關(guān)系,揭示了三次古地震事件,其中,最新一次地震事件發(fā)生1730-5170aBP,單次垂直位移約為0.5m,地震離逝時間應(yīng)大于1730aBP,未來一段時間內(nèi)有發(fā)生大震的可能。紙房斷裂南北延伸方向均發(fā)生過強震,紙房斷裂未有發(fā)生大震的歷史記錄,明顯為地震空區(qū),且其位于一、二級塊體的邊界,該斷裂破碎帶長約50km,故認為紙房斷裂未來有發(fā)生7級以上強震的可能。(3)在其紙房以北約1km發(fā)現(xiàn)斷層右旋錯動沖溝,幅度約為14m;從紙房至阿黑莫娜君克用GPS測量的右旋滑動位錯最大約14m左右,且紙房北位錯沖溝離探槽2位置較近,14m能夠代表紙房附近陡坎右旋位錯最大位移;在紙房段陡坎上開挖探槽2,采集樣品OSL年齡樣品4個,最大年齡8.07±0.90ka,以此年齡近似代表陡坎抬升后沖溝的形成年代,計算得平均水平滑動速率值約為1.71~1.75mm/a,GPS研究結(jié)果認為阿爾泰地區(qū)右旋走滑速率約為4mm/a,與本文的研究結(jié)果一致,符合該區(qū)域動力學(xué)和地震活動背景;探槽2處陡坎高度約1.6m,坎高度叢集分布顯示有3個峰值,分別為0.95m、1.85m和3.1m,1.6m比較接近1.85m,考慮到地震發(fā)生后陡坎經(jīng)過長期的風(fēng)化侵蝕,陡坎高度有所降低,采用1.85作為計算高度比較合理,樣品年齡為4.79±0.59-8.07±0.90ka,探槽樣品年齡變化不大,為全新世第四紀沉積物,樣品年齡基本代表陡坎形成時間,可計算得斷裂的平均垂向滑動速率約為0.21-0.39mm/a,表明紙房斷裂除顯著的右旋走滑外,還具有一定垂向分量。(4)紙房斷裂沿線發(fā)育兩個小型綠洲,研究了其形成與活動斷裂的關(guān)系。通過無人機航測、開挖探槽和樣品測試,對綠洲分布特點和水文地質(zhì)條件進行研究。結(jié)果表明斷裂晚第四紀活動對綠洲的形成起關(guān)鍵作用:斷裂的最新活動在綠洲前緣形成不透水致密壩體,其主要是由鈣質(zhì)膠結(jié)的黏土礦物及其他碎屑物組成,由于斷裂持續(xù)活動,壩體不斷形成,不會遭受侵蝕破壞,地表水得以在壩體內(nèi)富集;風(fēng)沙帶來的細砂層為草本植被生長提供適合的條件,而草地又利于固定細沙層,形成良性循環(huán),進而形成小規(guī)模綠洲。此外,綠洲上游匯水面積小,不能形成季節(jié)性洪水沖毀壩體也是綠洲保持重要因素。
【學(xué)位單位】：中國地震局地震預(yù)測研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P534.63;P315
【部分圖文】：

文研究紙房斷裂的活動性質(zhì)，評價其地震危險性，對防震減災(zāi)具有重要現(xiàn)實意義。本論文擬對紙房斷裂帶構(gòu)造性質(zhì)和構(gòu)造變形研究，希望通過分析出該地區(qū)構(gòu)造變形特征，獲得紙房斷裂的定量參數(shù)及古地震事件，初步分析其構(gòu)造變形模式，對準噶爾盆地東緣構(gòu)造變形以及青藏高原隆升向北東方向的擴展作用有十分重要的意義。

圖 1.3 技術(shù)路線流程圖1.4 完成工作量本人在 3 年里進行了大量的野外地質(zhì)調(diào)查、探槽開挖等工作，平均每年野外工作時間 20～30 天，累計約 60 天，并在室內(nèi)開展了大量 Google Earth 影像、無人機航攝處理及解譯、數(shù)字地形地貌等工作，完成工作量見表 1.1。表 1.1 研究工作野外考察工作量表項別 查閱文獻無人機航攝點/(面積)實測剖面/長度開挖探槽野外照片地質(zhì)觀測點樣品測試OSL14C單位 篇 km2m 個 張 個 個 個數(shù)量 150 50 10000 2 2500 50 12 2

一般認為，阿爾泰造山帶是為西伯利亞板塊的南邊界,泥盆系時與哈薩克斯坦板塊閉合（圖2.1）。這兩大古生代造山帶經(jīng)歷后期隆升剝蝕后，造山帶交界處可見有大量的古生代花崗巖及古生代蛇綠巖出露。西伯利亞板塊大地構(gòu)造單元的走向為 NW 向，哈薩克斯坦-準噶爾板塊所屬大地構(gòu)造單位走向為 NWW 向。新疆地區(qū)板塊經(jīng)歷多期構(gòu)造運動。塔里木運動使塔里木-阿拉善塊體逐漸隆升，而天山、阿爾泰山及準噶爾界山等下降為地槽。加里東運動于志留紀末期，使中天山隆升，中天山從此形成了天山的基本輪廓，志留紀末期，富蘊地槽中部逐漸隆升。海西早期構(gòu)造運動造成區(qū)內(nèi)地層不整合；中期構(gòu)造運動使準噶爾界山地槽區(qū)抬升，形成一系列北東走向的褶皺；晚期構(gòu)造運動使阿爾泰地槽區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)楦呱�。燕山運動發(fā)生于侏羅紀末期，表現(xiàn)為斷塊差異升降運動。（丁國瑜，1991）。喜馬拉雅運動在阿爾泰山帶中明顯，表現(xiàn)為新生代以來的斷裂復(fù)活，重新形成了一系列的NNW向斷裂切割早先的NW向老斷裂，如二臺—可可托海斷裂近期明顯的斷塊隆升及發(fā)育較寬的破碎蝕變帶，表明阿爾泰重新處于擠壓特性（曲國勝等，1992）。紙房斷裂位于準格噶盆地東緣，卡拉麥里構(gòu)造帶，華力西期奠定斷裂地質(zhì)構(gòu)造基礎(chǔ)，燕山運動使地質(zhì)構(gòu)造更加完善
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本文編號：2846838