鄂爾多斯西南緣隴縣-岐山斷層構(gòu)造地貌特征定量分析
發(fā)布時間:2021-03-20 20:27
隴縣-岐山斷層位于青藏高原東北緣、鄂爾多斯地塊及渭河盆地三者結(jié)合部位,既是青藏高原北東向擴展的前鋒,也是海原-六盤山斷裂帶與秦嶺斷裂系之間構(gòu)造轉(zhuǎn)換的橋梁與紐帶。深入地認識其構(gòu)造地貌特征、活動特性及動力學機制,有助于進一步揭示青藏高原北東向擴展機制及構(gòu)造轉(zhuǎn)換特征;30m分辨率ASTER-GDEM數(shù)據(jù),利用定量構(gòu)造地貌參數(shù)分析構(gòu)造地貌特征及構(gòu)造活動性差異,根據(jù)經(jīng)驗公式估算其垂直滑動速率,并結(jié)合斷層運動學特征探討了構(gòu)造地貌演化的動力機制。根據(jù)斷層山前帶的線性特征,斷層自西北向東南可以劃分為7個次級段落,48個流域及31個山前面的地貌參數(shù)及估算的垂直滑動速率顯示出斷層東南部構(gòu)造抬升強于西北部。綜合分析認為,隴縣-岐山斷層受青藏高原北東向擴展的遠程影響,西北部以左行走滑運動為主;東南部受渭北隆起影響以構(gòu)造抬升運動為主,且向西北方向翹傾。
【文章來源】:西北地質(zhì). 2020,53(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:17 頁
【部分圖文】:
區(qū)域活動構(gòu)造展布圖(修改自鄭文俊等,2016)
本次研究主要為該斷裂隴縣-岐山段,長約90km,超過該斷裂總長度的一半。橫跨斷裂的水系比較發(fā)育,水系中上游位于斷裂上升盤,沖溝中基巖出露。斷裂東北側(cè)鄂爾多斯地塊出露的巖性為中生代碎屑沉積巖,主要為礫巖、砂巖和泥巖等,在斷裂東南部出露古生代及前寒武紀的變質(zhì)巖,斷裂西南千河斷陷盆地主要為第四系的河床沖洪積卵礫石和亞黏土,上部覆蓋第四系黃土(圖2)。隴縣-岐山斷裂在衛(wèi)星影像上具有明顯的線性構(gòu)造地貌特征,斷層走向總體為300°~320°。根據(jù)斷裂幾何學、運動學特征,隴縣-岐山斷層可以進一步劃分為3個次級段落(陳慶宇等,2018;李新男,2017;石衛(wèi),2011),由北向南依次劃分為隴縣-閻家灣、桑園-五眼泉、大溝灣-田家溝共3個次級段落,沿走向斷層活動性差異明顯。隴縣-閻家灣段(地貌分段第1、2段)走向彎曲變化,為280°~310°,斷層傾角較陡,為40°~70°。斷層可分為南北2個分支,北支西起溫水鎮(zhèn)王家壕(石衛(wèi),2011),南西傾;南支分布在千河南岸,西起王馬咀(李新男,2017),北東傾,該段斷層總體活動性較弱,野外主要發(fā)育斷錯地貌。桑園-五眼泉段(地貌分段第3、4和5段),斷層總體走向為北西302°,由南北2條呈左階斜列展布的斷層分支組成,該段斷層活動性較強,以左旋走滑運動為主,兼具明顯的正斷分量,線性槽谷、反向陡坎、河流或斷層沖溝位錯以及階地斷錯等地貌現(xiàn)象發(fā)育。牧羊溝和沙凹2個位錯點的滑動速率值為(1.2±0.2)mm/y和(0.5±0.1)mm/y(李新男,2017;LI et al.,2018a)。大溝灣-田家溝段(地貌分段為第6、7段),斷層總體走向為305°,斷層左旋滑動相對較弱,野外露頭正斷特征明顯,在水溝寺觀察點,垂直斷距為3.5m,晚更新世斷層垂直滑動速率約為0.025~0.042mm/yr(石衛(wèi),2011)。該斷層歷史上曾發(fā)生過多次地震事件,有公元前780年岐山7級地震、600年秦隴6—3/4級地震、1704年隴縣6級地震等。最近幾十年主要以小震為主,但該斷層地震活動比較活躍,尤其是斷裂南端的岐山一帶,有發(fā)生中強震的構(gòu)造背景和危險(張新科等,2017)。2 研究方法
筆者利用山前曲折度(Smf)和谷底寬度與谷肩高度比值(Vf)2個參數(shù)來分析山前構(gòu)造地貌的幾何特征。其中山前曲折度可沿斷層系統(tǒng)的反映山前的變化,反映更多的地貌意義(圖3、表2)。研究區(qū)Smf值總體較小,斷裂西段(1、2和3段)大于中段和東段,最大值為1.21,出現(xiàn)在西端的第2段;沿斷裂向東南,山前曲折度明顯減小,東端的第7段出現(xiàn)最小值(1.02)。研究區(qū)的Vf值變化幅度較大,為0.25~2.31,平均為0.79,溝谷形態(tài)介于“V”型谷和“U”型谷之間,自西北向東南方向,總體具有比值減小的趨勢,最大值1.64和最小值0.53分別出現(xiàn)在斷裂第1段和第7段中。隴縣-岐山正斷層山前面的形狀主要為三角形(25個,約占80%)和不規(guī)則狀(6個,約占20%)。其中,第五段位于渭北隆起,斷層山前面不發(fā)育;4個不規(guī)則狀的山前面分布在斷層西部的第1、2段;其余的位于第3和第7段。根據(jù)山前面的面積大小,斷層西北部(1、2段)和東南部(6、7段)的山前面略大于斷層中部(3、4段)。山前面的坡度總體上東南部(6、7段,坡度平均值為14.89°)和西北部(1、2段,坡度平均值為13.99°)較陡,中部相對較緩(第3段坡度平均值為8.44)。另外,第4段屬于渭北隆起區(qū),山前面也具有較陡的坡度值(平均為15.71)(圖4、表3)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]隴縣—岐山—馬召斷裂幾何結(jié)構(gòu)特征[J]. 陳慶宇,熊仁偉,田勤儉. 地震. 2018(03)
[2]華山山前河流地貌參數(shù)及其構(gòu)造意義[J]. 徐偉,劉志成,袁兆德,高戰(zhàn)武,楊源源. 地震地質(zhì). 2017(06)
[3]山西霍山山前斷裂沖溝S-A雙對數(shù)圖、凹曲指數(shù)與陡峭指數(shù)的構(gòu)造響應(yīng)特征[J]. 畢麗思,何宏林,徐岳仁,魏占玉,石峰,孫浩越. 地震地質(zhì). 2017(06)
[4]隴縣—寶雞斷裂帶地震活動分析[J]. 張新科,邵輝成,馮亮亮. 高原地震. 2017(01)
[5]青藏高原隆升階段性[J]. 方小敏. 科技導報. 2017(06)
[6]鄂爾多斯盆地渭北隆起抬升期次及過程的裂變徑跡分析[J]. 任戰(zhàn)利,崔軍平,郭科,田濤,李浩,王維,楊鵬,曹展鵬. 科學通報. 2015(14)
[7]青藏高原地球科學研究中的核心問題與理念的厘定[J]. 滕吉文,司薌,王謙身,張永謙,楊輝. 地球物理學報. 2015(01)
[8]基巖河道水力侵蝕模型原理及其最新研究進展[J]. 胡小飛,潘保田,李瓊. 蘭州大學學報(自然科學版). 2014(06)
[9]基于構(gòu)造地貌參數(shù)的新構(gòu)造運動研究進展與思考[J]. 何祥麗,張緒教,何澤新. 現(xiàn)代地質(zhì). 2014(01)
[10]青藏高原隆升對亞洲季風-干旱環(huán)境演化的影響[J]. 劉曉東,DONG BuWen. 科學通報. 2013(Z2)
博士論文
[1]鄂爾多斯西南緣活動構(gòu)造幾何圖像、運動特征及構(gòu)造變形模式[D]. 李新男.中國地震局地質(zhì)研究所 2017
碩士論文
[1]隴縣—寶雞斷裂帶發(fā)育特征及活動性分析[D]. 石衛(wèi).長安大學 2011
[2]寶雞地區(qū)活動斷裂發(fā)育特征及其地震活動性分析[D]. 王明秋.長安大學 2011
本文編號:3091621
【文章來源】:西北地質(zhì). 2020,53(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:17 頁
【部分圖文】:
區(qū)域活動構(gòu)造展布圖(修改自鄭文俊等,2016)
本次研究主要為該斷裂隴縣-岐山段,長約90km,超過該斷裂總長度的一半。橫跨斷裂的水系比較發(fā)育,水系中上游位于斷裂上升盤,沖溝中基巖出露。斷裂東北側(cè)鄂爾多斯地塊出露的巖性為中生代碎屑沉積巖,主要為礫巖、砂巖和泥巖等,在斷裂東南部出露古生代及前寒武紀的變質(zhì)巖,斷裂西南千河斷陷盆地主要為第四系的河床沖洪積卵礫石和亞黏土,上部覆蓋第四系黃土(圖2)。隴縣-岐山斷裂在衛(wèi)星影像上具有明顯的線性構(gòu)造地貌特征,斷層走向總體為300°~320°。根據(jù)斷裂幾何學、運動學特征,隴縣-岐山斷層可以進一步劃分為3個次級段落(陳慶宇等,2018;李新男,2017;石衛(wèi),2011),由北向南依次劃分為隴縣-閻家灣、桑園-五眼泉、大溝灣-田家溝共3個次級段落,沿走向斷層活動性差異明顯。隴縣-閻家灣段(地貌分段第1、2段)走向彎曲變化,為280°~310°,斷層傾角較陡,為40°~70°。斷層可分為南北2個分支,北支西起溫水鎮(zhèn)王家壕(石衛(wèi),2011),南西傾;南支分布在千河南岸,西起王馬咀(李新男,2017),北東傾,該段斷層總體活動性較弱,野外主要發(fā)育斷錯地貌。桑園-五眼泉段(地貌分段第3、4和5段),斷層總體走向為北西302°,由南北2條呈左階斜列展布的斷層分支組成,該段斷層活動性較強,以左旋走滑運動為主,兼具明顯的正斷分量,線性槽谷、反向陡坎、河流或斷層沖溝位錯以及階地斷錯等地貌現(xiàn)象發(fā)育。牧羊溝和沙凹2個位錯點的滑動速率值為(1.2±0.2)mm/y和(0.5±0.1)mm/y(李新男,2017;LI et al.,2018a)。大溝灣-田家溝段(地貌分段為第6、7段),斷層總體走向為305°,斷層左旋滑動相對較弱,野外露頭正斷特征明顯,在水溝寺觀察點,垂直斷距為3.5m,晚更新世斷層垂直滑動速率約為0.025~0.042mm/yr(石衛(wèi),2011)。該斷層歷史上曾發(fā)生過多次地震事件,有公元前780年岐山7級地震、600年秦隴6—3/4級地震、1704年隴縣6級地震等。最近幾十年主要以小震為主,但該斷層地震活動比較活躍,尤其是斷裂南端的岐山一帶,有發(fā)生中強震的構(gòu)造背景和危險(張新科等,2017)。2 研究方法
筆者利用山前曲折度(Smf)和谷底寬度與谷肩高度比值(Vf)2個參數(shù)來分析山前構(gòu)造地貌的幾何特征。其中山前曲折度可沿斷層系統(tǒng)的反映山前的變化,反映更多的地貌意義(圖3、表2)。研究區(qū)Smf值總體較小,斷裂西段(1、2和3段)大于中段和東段,最大值為1.21,出現(xiàn)在西端的第2段;沿斷裂向東南,山前曲折度明顯減小,東端的第7段出現(xiàn)最小值(1.02)。研究區(qū)的Vf值變化幅度較大,為0.25~2.31,平均為0.79,溝谷形態(tài)介于“V”型谷和“U”型谷之間,自西北向東南方向,總體具有比值減小的趨勢,最大值1.64和最小值0.53分別出現(xiàn)在斷裂第1段和第7段中。隴縣-岐山正斷層山前面的形狀主要為三角形(25個,約占80%)和不規(guī)則狀(6個,約占20%)。其中,第五段位于渭北隆起,斷層山前面不發(fā)育;4個不規(guī)則狀的山前面分布在斷層西部的第1、2段;其余的位于第3和第7段。根據(jù)山前面的面積大小,斷層西北部(1、2段)和東南部(6、7段)的山前面略大于斷層中部(3、4段)。山前面的坡度總體上東南部(6、7段,坡度平均值為14.89°)和西北部(1、2段,坡度平均值為13.99°)較陡,中部相對較緩(第3段坡度平均值為8.44)。另外,第4段屬于渭北隆起區(qū),山前面也具有較陡的坡度值(平均為15.71)(圖4、表3)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]隴縣—岐山—馬召斷裂幾何結(jié)構(gòu)特征[J]. 陳慶宇,熊仁偉,田勤儉. 地震. 2018(03)
[2]華山山前河流地貌參數(shù)及其構(gòu)造意義[J]. 徐偉,劉志成,袁兆德,高戰(zhàn)武,楊源源. 地震地質(zhì). 2017(06)
[3]山西霍山山前斷裂沖溝S-A雙對數(shù)圖、凹曲指數(shù)與陡峭指數(shù)的構(gòu)造響應(yīng)特征[J]. 畢麗思,何宏林,徐岳仁,魏占玉,石峰,孫浩越. 地震地質(zhì). 2017(06)
[4]隴縣—寶雞斷裂帶地震活動分析[J]. 張新科,邵輝成,馮亮亮. 高原地震. 2017(01)
[5]青藏高原隆升階段性[J]. 方小敏. 科技導報. 2017(06)
[6]鄂爾多斯盆地渭北隆起抬升期次及過程的裂變徑跡分析[J]. 任戰(zhàn)利,崔軍平,郭科,田濤,李浩,王維,楊鵬,曹展鵬. 科學通報. 2015(14)
[7]青藏高原地球科學研究中的核心問題與理念的厘定[J]. 滕吉文,司薌,王謙身,張永謙,楊輝. 地球物理學報. 2015(01)
[8]基巖河道水力侵蝕模型原理及其最新研究進展[J]. 胡小飛,潘保田,李瓊. 蘭州大學學報(自然科學版). 2014(06)
[9]基于構(gòu)造地貌參數(shù)的新構(gòu)造運動研究進展與思考[J]. 何祥麗,張緒教,何澤新. 現(xiàn)代地質(zhì). 2014(01)
[10]青藏高原隆升對亞洲季風-干旱環(huán)境演化的影響[J]. 劉曉東,DONG BuWen. 科學通報. 2013(Z2)
博士論文
[1]鄂爾多斯西南緣活動構(gòu)造幾何圖像、運動特征及構(gòu)造變形模式[D]. 李新男.中國地震局地質(zhì)研究所 2017
碩士論文
[1]隴縣—寶雞斷裂帶發(fā)育特征及活動性分析[D]. 石衛(wèi).長安大學 2011
[2]寶雞地區(qū)活動斷裂發(fā)育特征及其地震活動性分析[D]. 王明秋.長安大學 2011
本文編號:3091621
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