本文關鍵詞：阿拉善地塊南部構造活動及其對周邊地塊相互作用的響應

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【摘要】：阿拉善地塊南部位于青藏高原以北、鄂爾多斯地塊以西,是一個相對穩(wěn)定的地塊。由于該地區(qū)毗鄰青藏高原東北緣的祁連山、河西走廊地區(qū),處于青藏高原擴展的前鋒位置,同時該地區(qū)又靠近鄂爾多斯地塊西緣,該地區(qū)的地質構造研究對于認識青藏高原最前緣以及鄂爾多斯地塊西緣的變形機制都具有重要的科學意義。阿拉善地塊南部的晚新生代構造變形特征是怎樣的?青藏高原東北緣往北東方向的擴展是否影響到阿拉善地塊內(nèi)部?如果其擴展變形已經(jīng)進入阿拉善地塊內(nèi)部,又是通過怎樣的構造變形樣式發(fā)生的?其影響范圍如何?另一方面,鄂爾多斯周緣斷裂系的拉張變形是僅集中在地塊周緣位置,還是已經(jīng)影響到阿拉善地塊內(nèi)部?這些問題的探討是理解青藏高原、鄂爾多斯地塊以及阿拉善地塊三大地塊之間的相互作用以及構造轉換關系的基礎。然而前人對該地區(qū)的地質構造研究較少,尤其是新構造和活動構造研究,幾乎為空白,這主要是由于該地區(qū)的新生代構造活動相對較弱,新生代沉積地層出露少,地形高差較小。但是在阿拉善地塊內(nèi)部及邊緣地區(qū)發(fā)育有多條活動斷裂帶,這為研究阿拉善地塊的晚第生代構造活動提供了研究對象。本論文主要是研究阿拉善地塊南部的活動斷裂,如桃花拉山斷裂、阿右旗斷裂、雅布賴斷裂、巴彥諾日公斷裂和巴彥烏拉山東麓斷裂等,重點是研究這些斷裂的幾何展布、運動性質、晚第四紀滑動速率、斷裂間的聯(lián)接轉換關系等,然后綜合對研究區(qū)及鄰區(qū)活動斷裂的幾何學和運動學分析,建立阿拉善地塊南部的晚新生代構造變形模型,探討青藏高原向北東方向擴展的影響范圍和高原前緣位置的變形方式,探討鄂爾多斯周緣斷裂系對阿拉善地塊的影響作用。本論文主要取得如下認識:桃花拉山斷裂位于龍首山西北角,全長約30 km,是一條整體走向近東西方向的晚第四紀活動斷裂,整體以左旋走滑運動性質為主,并伴有一定的逆沖分量。該斷裂可分為東、西兩段,其中西段長約20 km,走向近東西方向,以左旋走滑性質為主;東段斷裂長約9 km,走向北西西-南東東方向,向東的逆沖分量逐漸增加。根據(jù)洪積扇面的垂直位移和沖溝的左旋位移,結合光釋光和10Be暴露測年法,獲得該斷裂晚第四紀以來的平均水平滑動速率約為0.14±0.01~0.93±0.11 mm/yr,垂直滑動速率約為0.1~0.3 mm/yr。阿右旗斷裂系是由7條次級活動斷裂組成,各斷裂的走向、長度和運動性質不盡相同,其中主斷層位于阿右旗縣城以東的山間溝谷中,整體走向近東西方向,長約30 km,以左旋走滑運動性質為主,該斷層上最新一次地震事件發(fā)生在距今11.05±0.52 ka至4.06±0.29 ka之間。阿右旗斷裂與桃花拉斷裂、雅布賴斷裂在地表不連續(xù),未形成統(tǒng)一的活動斷裂帶。根據(jù)對該地區(qū)的地層變形特征,結合所有次級斷裂的幾何學和運動學分析,認為阿右旗地區(qū)整體處于北東-南西方向的擠壓應力場,與青藏高原往北東方向擴展的推擠方向一致。雅布賴斷裂是阿拉善地塊內(nèi)部的一條重要活動斷裂,根據(jù)斷裂的幾何走向和斷錯地貌差異,整體可以分為三段:西南段、中段和東北段,其中西南段整體走向約為N60°E,沿山前延伸約35 km,以錯斷山腳附近的洪積扇根部為主要特征,正斷活動為主,伴有一定的左旋走滑運動;中段整體走向N40°E,長約30 km,典型地貌特征為正斷層形成的斷層基巖面,局部發(fā)現(xiàn)有斷層往盆地方向遷移的特征,正斷活動為主;東北段整體走向N75°-85°E,延伸約26 km,分支斷層較發(fā)育,斷層幾何結構復雜,整體以左旋走滑運動為主,兼有明顯的逆沖分量。根據(jù)宇宙成因核素10Be暴露測年法及斷錯地貌位移,獲得雅布賴斷裂的西南段垂直滑動速率約為0.11 mm/yr,東北段的水平滑動速率為0.23±0.02~0.78±0.12 mm/yr。阿拉善地塊東部地區(qū)整體晚第四紀活動性較弱,僅在局部發(fā)現(xiàn)有零星的晚第四紀活動證據(jù),包括阿拉坦敖包斷裂、克布爾海北斷裂、巴彥諾日公斷裂、巴彥烏拉山東麓斷裂,斷層規(guī)模都較小,連續(xù)性差,活動性弱�？瞬紶柡�-巴彥諾日公構造帶是阿拉善地塊東部的一個主要構造帶,該構造帶的最新活動特征對于理解阿拉善地塊整體的新構造變形具有重要意義,但是,我們通過對該斷裂的活動性和斷裂兩側發(fā)育的侵入巖脈的研究發(fā)現(xiàn),該構造帶整體晚第四紀活動性弱,并不像前人推測的發(fā)生大規(guī)模左旋走滑運動。巴彥烏拉山東麓斷裂晚第四紀活動特征明顯,斷裂整體走向北北東方向,全長約40 km,根據(jù)對最新斷錯地貌的解譯,發(fā)現(xiàn)該斷裂有水平走滑運動性質,但是關于斷裂的主要運動性質還需要進一步研究。綜合對阿拉善地塊南部活動斷裂的研究,結合前人在祁連山、河西走廊、東北緣弧形構造帶以及鄂爾多斯地塊西緣的研究成果,發(fā)現(xiàn)阿拉善地塊南部晚第四紀構造活動與鄂爾多斯周緣拉張體系的構造變形特征明顯不同,我們認為該地區(qū)的最新構造活動受到青藏高原構造變形體系的影響。新生代晚期,青藏高原往北東方向的擴展,造成祁連山地區(qū)強烈的地殼縮短變形,同時對阿拉善地塊產(chǎn)生向北東方向的推擠作用,造成阿拉善地塊南部的先存構造發(fā)生活化,并使得相對穩(wěn)定的阿拉善地塊南部發(fā)生巖石圈剛性運動,在桃花拉山斷裂、阿右旗斷裂以及雅布賴斷裂的共同調(diào)節(jié)作用下,地塊南部緩慢向東運動。
【學位授予單位】：中國地震局地質研究所
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P542

【參考文獻】

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本文編號：1305809