阿尔金断裂中段新生代活动过程及盆地响应
【摘要】:长达1600km的阿尔金断裂是青藏高原的北界,它分隔了具有坚硬岩石圈的塔里木板块和相对较软的青藏高原,是高原上最重要、规模最大的走滑断裂,其新生代的演化一直是目前地质学界的研究热点之一,同时也是争论的焦点。本文利用位于阿尔金断裂中段南侧同时也是青藏高原内部面积最大的沉积盆地—柴达木盆地的沉积和构造响应来研究这一巨型的左旋走滑断裂在新生代以来的活动过程,并初步得出以下认识:
(1)柴达木盆地西北缘新生代层序自下而上可明显分为三段:下段包括路乐河组和下干柴沟组(约36Ma之前),此时沉积环境稳定,以滨湖-浅湖相为主,沉积范围广阔,可能一直越过现今阿尔金山与塔里木盆地东南缘相接;中段包括上干柴沟组和下油砂山组,岩性为物源来自阿尔金山的河流相-冲积扇相粗碎屑沉积,剖面上构成向上变粗的磨拉石层序,说明此时阿尔金山进入了持续隆升的演化阶段,这一隆升过程的强度和范围在下油砂山组沉积末期(约15Ma)达到最大;上段由上油砂山组、狮子沟组和七个泉组组成,它们角度不整合于下伏地层之上,并向阿尔金山方向大规模超覆,反映阿尔金山的隆升幅度和范围在此时有所减小,其物源尽管也是来自阿尔金山,但却发生了很大的变化,暗示着阿尔金山在此之前发生过较大的构造变动。与此同时,柴达木盆地内部在新生代以来沉积环境一直处于稳定的接受沉积的状态,沉积物始终以湖相泥岩、粉砂岩为主,说明上述阿尔金山隆升的影响范围并没有到达盆地内部,仅局限在盆地西北缘紧邻阿尔金断裂的线性区域内。
(2)柴达木盆地西北缘发育的近东西向断裂系统和盆地内部发育的北西向断裂系统并不是由于阿尔金断裂左旋走滑而形成的拖曳构造,而是不同期次、不同方向和不同性质构造的叠加。近东西向断裂系统分布在盆地西北缘紧邻阿尔金断裂并与之平行的狭长区域内,平均宽约30km,彼此呈雁列式排布,明显受控于左旋走滑;断面大多北倾,向下深切至基底,向上则一般仅切穿下油砂山组,少数能突破上油砂山组及以上地层,彼此构成叠瓦状向南逆冲,使盆地西北侧基底向南掀斜抬升;它们开始活动于下干柴沟组沉积末期(约36Ma),强烈活动于下油砂山组沉积末(约14.9Ma)。而北西向断裂系统则分布在盆地内部的广阔区域,控制着盆地内一系列背斜带的发育;断面倾向北东或南西,具有两层结构:深部为陡倾的基底断裂,形成宽缓背斜,浅层为反向的薄皮滑脱断层,在地表形成较紧闭背斜;开始活动于狮子沟组沉积初期(约8.2Ma),强烈活动于七个泉组沉积末期(约1.534-0.277 Ma);形成于左旋应力背景下。可见,二者是在不同时间、不同区域、不同控制条件下形成的两套断裂系统,它们之间的转换标志着柴达木盆地乃至青藏高原北部的一次重要构造事件。
(3)柴达木盆地与阿尔金断裂系统的耦合分析表明,阿尔金山早在约36Ma就开始隆升,而阿尔金断裂的大规模左旋走滑则发生在约15Ma以后。结合前人研究成果提出了阿尔金断裂新生代活动的两阶段模型:在36-15Ma,阿尔金断裂是一个局限在中下地壳的韧性剪切带,并在上地壳沿着青藏高原北缘(柴达木盆地和祁连山地区)与塔里木板块界线一带产生大范围的线性地表隆起和近东西向的基底断裂,形成阿尔金山的雏形;15Ma以后,阿尔金断裂突破地表开始大规模走滑,并对早期的阿尔金山进行改造,最终形成了现今的构造格局。现今阿尔金山主体的菱形形状是早期的古阿尔山祁连山段被后期的阿尔金断裂和北阿尔金断裂共同改造的结果。阿尔金断裂的左旋走滑把来自南侧的N-S向挤压应力转化为NE-SW向,导致了祁连山和东昆仑山显著的NW向线性隆升,这意味着高原北缘在新生代存在两个方向的变形构造:早期(36-15Ma)为近东西向,晚期(15Ma以后)为北西向,但前者由于被后者所强烈改造而仅在局部地区保留下来,柴达木盆地西北缘的近东西向断裂系统即为早期构造,而盆地内部的北西向断裂系统则为后期构造。
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1 |
冉波;李亚林;朱利东;郑荣才;严宝年;汪满福;;青藏高原北缘新生代早期构造运动——来自酒西盆地始新世-渐新世的沉积学约束[J];岩石学报;2013年03期 |
2 |
马丽芳;鲍晶;应红;胡春华;钟思锐;杨淑芬;宋春晖;孟庆泉;;祁连山北缘酒西盆地新生代沉积通量变化对周缘山体构造隆升—风化剥蚀历史的响应[J];沉积学报;2016年01期 |
3 |
黄载忠;民和盆地中、新生代红层的划分与对比[J];中国煤田地质;1993年04期 |
4 |
郭振林;刘朝;刘莎莎;唐谷清;;新生代以来洛阳盆地的形成演变[J];新疆有色金属;2020年06期 |
5 |
王守则;郑孟林;张发;索继成;;鄂尔多斯盆地中、新生代后期改造[J];世界地质;2005年04期 |
6 |
谢会文;许旺松;王步清;黄智斌;陈汉林;;新生代阿尔金断裂活动对周缘盆地构造变形的影响[J];新疆石油地质;2012年01期 |
7 |
刘朝;郭振林;刘莎莎;唐谷清;;新生代以来洛阳盆地的地质环境变迁与地层序列[J];新疆有色金属;2020年06期 |
8 |
吴磊;肖安成;汪立群;毛黎光;王亮;董有浦;徐波;;阿尔金断裂中段南侧东西向隆起的形成及对阿尔金山新生代隆升机制的启示[J];中国科学:地球科学;2012年12期 |
9 |
张进;马宗晋;李智敏;李文巧;;从西宁盆地新生代变形探讨青藏高原东北缘的变形特征[J];地质论评;2009年04期 |
10 |
曾联波,金之钧,张明利,汤良杰,由福报,雷兵足;柴达木侏罗纪盆地性质及其演化特征[J];沉积学报;2002年02期 |
11 |
方石,刘招君,郭巍;松辽盆地与大兴安岭新生代热构造耦合研究[J];核技术;2005年09期 |
12 |
朱祥根;陇东西礼盆地晚期新生代非海相腹足类[J];古生物学报;1985年06期 |
13 |
肖安成;吴磊;李洪革;汪立群;;阿尔金断裂新生代活动方式及其与柴达木盆地的耦合分析[J];岩石学报;2013年08期 |
14 |
王进寿;陈捷;拜永山;许云甫;张开成;常革红;;晚古近纪柴达木盆地西南缘区域应力场演化——从其毗邻的阿达滩盆地得到的佐证[J];西北地质;2007年04期 |
15 |
高红芳;陈玲;;南海西部中建南盆地构造格架及形成机制分析[J];石油与天然气地质;2006年04期 |
16 |
郑国璋;;鄂尔多斯盆地—高原转型期区域动力学背景[J];地球科学与环境学报;2008年02期 |
17 |
张莉,李文成,曾祥辉;礼乐盆地地层发育特征及其与油气的关系[J];石油实验地质;2003年05期 |
18 |
薛爱民,金维浚,袁学诚;大别山北缘合肥盆地中、新生代构造演化[J];高校地质学报;1999年02期 |
19 |
李智超;李文厚;李永项;李玉宏;韩伟;闻金华;陈萌;秦智;;渭河盆地新生代沉积相研究[J];古地理学报;2015年04期 |
20 |
董英君,薛光琦,马开义,姜枚;阿尔金断裂系及邻区剪切波各向异性研究[J];地球物理学进展;1999年04期 |
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