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《西北大学》 2018年
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青藏高原东北缘六盘山—宝鸡断裂带晚新生代构造变形特征

王师迪  
【摘要】:六盘山-宝鸡断裂带位于青藏高原东北缘与鄂尔多斯西南缘的交界部位,它北接活跃的海原断裂带,向南断裂带分散插入渭河盆地与秦岭北缘,西临青藏高原东北缘的陇西地块,东临稳定的鄂尔多斯地块。六盘山-宝鸡断裂带是青藏高原东北向扩展的最前缘,晚新生代以来经历了强烈的构造变形,因此研究该区域是认识青藏高原扩展和隆升机制及鄂尔多斯西南缘晚新生代以来构造变形的重要区域。本文选择六盘山-宝鸡断裂带中的五条主要断裂,对其运动学特征及新活动性进行了研究,主要得到了以下几点认识:六盘山东麓断裂北段和南段以左旋兼逆冲运动为主,中段以逆冲运动为主,断裂总体为全新世活动断裂。海家庄以北2万年以来水系左旋量为10-40 m,因此断裂北段晚更新世至全新世水平活动速率为1-3 mm/a,据前人研究结果显示北段垂直活动速率为0.9 mm/a。断裂南段1万年以来将水系左旋错断7-20 m,垂直错断2-6 m,因此固关以南全新世以来左旋走滑速率为0.7-2 mm/a,垂直活动速率为0.2-0.6 mm/a。南段探槽揭示在1180 a BP至3300 a BP之间断裂有一次快速破裂事件,与在南段发现的崩塌体的时间一致,结合历史地震考证认为,六盘山东麓断裂南段为公元600年秦陇地震的发震构造。六盘山东麓断裂将背斜褶皱一翼的同一套地层总体左旋错断约4.5 km,此断距代表了六盘山东麓断裂自左旋以来的总位移量,假设断裂开始左旋后平均速率不变,结合北段和南段的平均速率,六盘山东麓断裂开始左旋走滑的时间约为2.7 Ma。陇县-岐山-马召断裂是陇县-宝鸡断裂带晚第四纪以来最活跃的一条断裂,晚更新世以来以左旋走滑兼正断主。沿断裂发现大量晚更新世第一古土壤层S1错断剖面,剖面均呈正断层特征,错断量集中在1-3 m,S1形成年龄约为距今10万年,因此晚更新世以来垂直活动速率为0.01-0.03 mm/a。沿断层有一系列被断层左旋错断的冲沟,经地貌法分析,冲沟形成年龄约为10万年左右,冲沟被左旋错断70-130 m,因此断裂晚更新世以来的左旋走滑速率为0.7-1.3 mm/a。两段断裂间的岩桥区形成的褶皱为断裂左旋形成的总地壳缩短量,褶皱总缩短量为1 km,假设断裂开始左旋后平均速率不变,断裂开始左旋的时间约为1 Ma。大量资料表明,固关-虢镇断裂为中更新世活动断裂,晚更新世以来不活动。结合擦痕、水系、正断层和逆断层剖面分析,认为断裂第四纪早期以左旋走滑兼正断为主,第四纪早期断层剖面继承了晚白垩纪时期形成的正断层面。桃园-龟川寺断裂与千阳-彪角断裂晚新生代以来的活动时间不清楚,根据断层擦痕和水系特征,认为桃园-龟川寺断裂为右旋走滑断裂;根据收集到的资料,认为千阳-彪角断裂上新世以来以正断层运动为主。六盘山-宝鸡断裂带内主要活动断裂为左旋走滑运动特征,根据各条断裂左旋走滑开始时间的分析认为,海原-六盘山-宝鸡断裂带左旋运动由北西向南东逐渐进行,说明青藏高原东北缘在该地区断裂的左旋扩展是由北西向南东进行的。其运动模式形成原因是,青藏高原持续隆升的远程效应达到东北缘地区后,六盘山-宝鸡断裂带西侧的次级块体陇西地块依次向北东、东、南东三个方向运动推挤造成的。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:P542

【参考文献】
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