青藏高原北緣三危山斷裂晚第四紀(jì)以來(lái)的左旋走滑活動(dòng)

云　龍　楊曉平　宋方敏　王　駒

1)核工業(yè)北京地質(zhì)研究院， 中核高放廢物地質(zhì)處置評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京　100029 2)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所， 活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京　100029

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青藏高原北緣三危山斷裂晚第四紀(jì)以來(lái)的左旋走滑活動(dòng)

云龍1)楊曉平2)宋方敏2)王駒1)

1)核工業(yè)北京地質(zhì)研究院， 中核高放廢物地質(zhì)處置評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京100029 2)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所， 活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京100029

通過(guò)對(duì)三危山斷裂沿線(xiàn)微地貌的實(shí)地調(diào)查， 發(fā)現(xiàn)山前主要分布2期沖洪積扇， 多呈上疊式排布。對(duì)比區(qū)域沖洪積扇的分布和形成年齡， 結(jié)合文中的光釋光測(cè)年(OSL)結(jié)果， 認(rèn)為三危山山前老沖洪積扇形成于晚更新世晚期至全新世早期。發(fā)育于沖洪積扇上的紋溝、 斷裂通過(guò)的山脊被同步左旋位錯(cuò)， 最大和最小位錯(cuò)量分別為5.5m和1.7m， 但大多分布在3.0～4.5m之間。結(jié)合光釋光測(cè)年(OSL)結(jié)果， 得出三危山斷裂在距今1.4萬(wàn)a和2.0萬(wàn)a以來(lái)的左旋走滑速率分別為(0.33±0.04)mm/a和(0.28±0.03)mm/a。

晚更新世左旋走滑三危山斷裂阿爾金斷裂帶青藏高原北緣

0　引言

新生代以來(lái)， 印度板塊向歐亞板塊的俯沖和碰撞導(dǎo)致了青藏高原的隆升(Molnaretal.， 1975， 1988； Tapponieretal.， 1976， 1982； Englandetal.， 1986； Zhangetal.， 2004)。阿爾金斷裂作為青藏高原的西北邊界， 其N(xiāo)E向的形變分配， 對(duì)解釋青藏高原的動(dòng)力學(xué)機(jī)制有重要意義(Molnaretal.， 1987， Meyeretal.， 1996； Zhangetal.， 2007)。目前， 對(duì)于阿爾金斷裂的形變分配方式主要存在以下觀(guān)點(diǎn)： 1)中新世中期， 沿?cái)嗔?50余km的位移量主要通過(guò)物質(zhì)的擠出實(shí)現(xiàn)， 斷裂延伸進(jìn)入蒙古、 俄羅斯， 甚至鄂霍茨克海地區(qū)(Worralletal.， 1996； Yueetal.， 1999， 2001a, 2001b； Brianetal.， 2005)； 2)斷裂在東延至阿拉善塊體南緣處， 以一簇 “帚”狀斷裂組的形式實(shí)現(xiàn)形變的分解(陳文彬等， 2006)； 3)斷裂東段的形變主要通過(guò)祁連山、 大雪山等山體的隆升、 縮短(Zhangetal.， 2007)， 祁連山內(nèi)部和邊緣NWW向斷裂的逆沖運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)(Xuetal.， 2005)； 4)昌馬盆地、 照壁山等旋轉(zhuǎn)構(gòu)造的順時(shí)針運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)變的吸收起到了一定的作用(王萍等， 2004a， 2006； 李海兵等， 2006)。然而， 以上觀(guān)點(diǎn)多未提及阿爾金斷裂的1條重要伴生分支——三危山斷裂， 很少討論該斷裂在阿爾金斷裂東段形變分配所扮演的角色。

圖1　青藏高原東北緣主要斷裂分布圖Fig. 1　The distribution of faults in the northeastern margin of Tibet.F1紅柳園斷裂； F2疏勒河斷裂； F3三危山斷裂； F4巴兔山斷裂； F5阿爾金斷裂； F6大雪山斷裂； F7昌馬斷裂； F8旱峽-大黃溝斷裂； F9玉門(mén)斷裂； F10新民堡斷裂； F11陰洼山斷裂； F12嘉峪關(guān)-文殊山斷裂； F13黑山斷裂； F14塔爾灣-登登山-池家刺窩斷裂； F15紅旗山斷裂； F16中秋井-金廟溝斷裂

三危山斷裂位于青藏高原北緣， 是阿爾金斷裂帶的主要分支斷裂(國(guó)家地震局“阿爾金活動(dòng)斷裂帶”課題組， 1992)(圖1)， 對(duì)其晚第四紀(jì)以來(lái)運(yùn)動(dòng)特征研究較少。張?jiān)Ｃ鞯?1989)認(rèn)為該斷裂在早、 中更新世以?xún)A滑逆沖運(yùn)動(dòng)為主， 晚更新世以來(lái)停止活動(dòng)， 代之以三危山地區(qū)的間歇性區(qū)域抬升運(yùn)動(dòng)。然而， 現(xiàn)有的GPS和地質(zhì)證據(jù)均顯示， 阿爾金斷裂東段晚第四紀(jì)以來(lái)以左旋走滑運(yùn)動(dòng)為主(Yinetal.， 2002)， 而非垂直運(yùn)動(dòng)。因此， 為了從活動(dòng)構(gòu)造角度研究三危山斷裂晚第四紀(jì)以來(lái)的運(yùn)動(dòng)特征， 本文通過(guò)衛(wèi)片解譯、 野外實(shí)地調(diào)查等手段， 分析了三危山斷裂晚第四紀(jì)的運(yùn)動(dòng)特征， 并嘗試討論該斷裂在區(qū)域應(yīng)變分配中的作用。

1　三危山斷裂概述

三危山斷裂位于青藏高原北緣， 河西走廊西端的三危山北麓(圖1)。斷裂西起西水溝， 向東經(jīng)旱峽、 蘆草溝、 十工口子， 東端至雙塔水庫(kù)附近， 長(zhǎng)約150km， 走向65°， 傾向以SE為主， 傾角50°～70°。在衛(wèi)星影像上， 斷裂線(xiàn)性特征清晰。

根據(jù)斷裂的幾何展布方式， 可分為3段： 西水溝—東水溝段(Ⅰ)， 長(zhǎng)約35km； 東水溝—十工口子西段(Ⅱ)， 長(zhǎng)約65km； 十工口子西—雙塔段(Ⅲ)， 長(zhǎng)約50km。3條斷裂段呈左階或右階排列(圖2)。

圖2　三危山斷裂的幾何展布圖Fig. 2　Geometrical map of Sanwei Shan Fault.紅色實(shí)線(xiàn)表示斷裂位置； 白色線(xiàn)段代表斷裂幾何分段： Ⅰ 西水溝—東水溝段， Ⅱ 東水溝—十工口子西段， Ⅲ 十工口子西—雙塔段； 黑色實(shí)線(xiàn)指示沖溝位置， 箭頭表示河流方向； 白色實(shí)心圓點(diǎn)代表觀(guān)察點(diǎn)位置和編號(hào)

2　三危山斷裂的運(yùn)動(dòng)特征

三危山斷裂南側(cè)為基巖山區(qū)， 主要出露海西期花崗巖、 花崗閃長(zhǎng)巖、 敦煌群黑云鉀長(zhǎng)片麻巖， 個(gè)別位置還出露少量龍鳳山群角礫巖、 砂礫巖； 斷裂的北側(cè)分布第四紀(jì)洪積臺(tái)地和沖洪積扇。地貌上， 沿?cái)嗔驯憩F(xiàn)出明顯的斷層三角面， 斷裂分布于三角面與洪積臺(tái)地的接觸邊界(圖3， 4a)。

2.1沖洪積扇的分布與分期

根據(jù)沖洪積扇的地貌形態(tài)、 規(guī)模和形成時(shí)代， 三危山山前主要分布2期沖洪積扇， 新沖洪積扇稱(chēng)為Fan1， 老沖洪積扇稱(chēng)為Fan2。沿三危山斷裂， 規(guī)模較大的沖洪積扇主要分布于西水溝、 東水溝、 旱峽和蘆草溝處(圖2)， 屬于Fan1。同期位于其他沖溝前緣的沖洪積扇在規(guī)模上比以上3處的小得多， 形態(tài)上呈狹長(zhǎng)狀， 扇面在衛(wèi)片上呈灰褐色， 扇的頂部和中部切割老的洪積扇(Fan2)， 而洪積扇的下部則覆蓋于Fan2扇面上， 主要以全新統(tǒng)砂礫石堆積為主。而規(guī)模較小的為位于山前的小型沖出錐， 這些沖出錐零星地分布于Fan2之間， 在衛(wèi)片上呈黑褐色， 以片巖、 片麻巖礫石和砂土為主(圖3)。

圖3　三危山山前沖洪積扇分布與分期(圖像來(lái)源于Google Earth)Fig. 3　The distribution and identification of the piedmont alluvial-pluvial fans of Sanwei Shan(photo from Google Earth).

以觀(guān)察點(diǎn)Y09附近分布的沖洪積扇為例： 老沖洪積扇Fan2主要分布于山前大型沖溝的兩側(cè)， 被侵蝕、 切割， 形成沖洪積階地， 往往構(gòu)成沖溝兩側(cè)的T2階地， 在衛(wèi)片上扇體呈灰白色， 主要由晚更新世礫石層組成(圖3)。

對(duì)于不同時(shí)期形成的多個(gè)沖洪積扇來(lái)說(shuō)， 主要存在3類(lèi)組合形式： 1)內(nèi)疊(嵌入)式， 反映了山前斷陷帶的寬度很窄， 即隆升區(qū)和斷陷區(qū)相距很近； 2)披蓋(串珠)式， 反映了隆升區(qū)和斷陷區(qū)相距很遠(yuǎn)， 山體抬升范圍逐漸擴(kuò)大； 3)上疊(埋藏)式， 反映了山體相對(duì)于山前持續(xù)上升(Han， 1985)。三危山山前分布的2期沖洪積扇主要以上疊式為主， Fan2形成后， 洪水侵蝕、 切割了Fan2， 形成了規(guī)模更大的Fan1， 這種組合方式說(shuō)明更新世以來(lái)， 山體一直處于隆升狀態(tài)。

2.2洪積扇面上紋溝的同步位錯(cuò)

野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)， 被斷錯(cuò)的紋溝主要分布在山前老沖洪積扇Fan2的扇面上， 紋溝在斷裂穿過(guò)處發(fā)生同步的左旋肘狀轉(zhuǎn)彎。以流水線(xiàn)切線(xiàn)與斷裂交點(diǎn)之間的距離作為紋溝的水平位移量。以下以3個(gè)觀(guān)察點(diǎn)為例， 來(lái)說(shuō)明紋溝的分布和位錯(cuò)特征。在觀(guān)察點(diǎn)Y06處(圖2， 4b)， 發(fā)育于老沖洪積扇Fan2上的紋溝在斷裂穿過(guò)處發(fā)生左旋位錯(cuò)， 實(shí)測(cè)位移量(5.5±0.5)m。在觀(guān)察點(diǎn)Y19(圖2， 4c)， 三角面上的幾條紋溝在斷裂通過(guò)處匯聚并被左旋位錯(cuò)， 實(shí)測(cè)位移量為(3.4±0.5)m。在觀(guān)察點(diǎn)Y20(圖2， 4d)， 沖洪積扇Fan2上發(fā)育的2條相鄰紋溝發(fā)生同步左旋位錯(cuò)， 實(shí)測(cè)位移量分別為 (3.6±0.3)m和(4.0±0.3)m。此外， 在其他觀(guān)察點(diǎn)上也發(fā)現(xiàn)了紋溝被左旋位錯(cuò)， 位移量見(jiàn)表1。

圖4　三危山斷裂斷層三角面和斷錯(cuò)紋溝Fig. 4　Triangular facets and offset gullies across Sanwei Shan Fault.紅色箭頭代表斷裂位置； 黃色箭頭表示斷裂運(yùn)動(dòng)方向； 黑色虛線(xiàn)表示紋溝位置和流向

表1　左旋斷錯(cuò)紋溝位錯(cuò)與山脊斷錯(cuò)位移統(tǒng)計(jì)表

Table1　The displacements of sinistral offset ridges and drainages

觀(guān)察點(diǎn)斷錯(cuò)地貌實(shí)測(cè)位移量/m經(jīng)緯度備注Y01山脊左旋斷錯(cuò)4.5±0.340°30'12.4″N,96°8'24.72″EY05紋溝左旋位錯(cuò)4.2±0.23.3±0.440°30'0.67″N,96°7'28.21″EY06紋溝左旋位錯(cuò)5.5±0.540°30'0.18″N,96°7'26.13″E采OSL樣Y08紋溝左旋位錯(cuò)4.2±0.440°29'34.58″N,96°5'56.01″EY10紋溝左旋位錯(cuò)2.5±0.540°29'7.77″N,96°4'24.03″EY12山脊左旋斷錯(cuò)2.4±0.340°29'7.77″N,96°4'24.03″EY13紋溝左旋位錯(cuò)2.8±0.41.7±0.240°29'7.77″N,96°4'24.03″EY15山脊左旋斷錯(cuò)4.2±0.240°28'32.73″N,96°2'12.17″EY19紋溝左旋位錯(cuò)3.4±0.440°26'47.72″N,95°55'23.7″EY20紋溝左旋位錯(cuò)3.6±0.34.0±0.340°26'39.64″N,95°54'38.8″EY22紋溝左旋位錯(cuò)3.3±0.540°24'46.9″N,95°48'21.2″EY86紋溝左旋位錯(cuò)4.5±0.55.0±0.340°24'46.9″N,95°48'21.2″E采OSL樣Y87山脊、紋溝、沖溝左旋位錯(cuò)3.2±0.23.4±0.33.0±0.42.8±0.240°38'20″N,95°23'34″E采OSL樣

2.3山脊同步位錯(cuò)

除洪積扇上的紋溝發(fā)生左旋位錯(cuò)外， 分布于山前某些部位的山脊在斷裂通過(guò)處也發(fā)生同步左旋斷錯(cuò)， 同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察到斷層槽谷。在觀(guān)察點(diǎn)Y12(圖2， 5a)， 紋溝一側(cè)山脊在斷裂通過(guò)處被左旋斷錯(cuò)， 山脊線(xiàn)的實(shí)測(cè)水平位移為(2.4±0.3)m； 在觀(guān)察點(diǎn)Y15(圖2， 5b)， 山脊線(xiàn)被斷裂左旋斷錯(cuò)， 實(shí)測(cè)水平位移為(4.2±0.2)m。

圖5　三危山斷裂斷錯(cuò)山脊Fig. 5　The offset ridge across Sanwei Shan Fault.紅色箭頭代表斷裂位置； 黑色箭頭表示斷裂運(yùn)動(dòng)方向

圖6　觀(guān)察點(diǎn)Y86處的斷錯(cuò)地貌及地質(zhì)剖面(圖像來(lái)源于Google Earth)Fig. 6　Microgeomorphology and outcrop at point Y86(photo from Google Earth).a Google Earth 影像， 黃色五角星指示采樣位置； b 衛(wèi)星影像解譯圖， 紅色箭頭指示斷裂位置； c 采樣點(diǎn)處剖面： ①灰褐色鹽堿質(zhì)膠結(jié)的中、 粗砂礫石層； ②灰黃色細(xì)砂層， 偶夾礫石； ③灰褐色松散粗砂、 細(xì)砂、 礫石層

2.4左旋位移量統(tǒng)計(jì)

對(duì)上述典型的斷錯(cuò)地貌進(jìn)行了分析。野外觀(guān)察發(fā)現(xiàn)， 發(fā)育于山前的老沖洪積扇Fan2上的多條紋溝發(fā)生同步左旋位錯(cuò)， 將左旋位錯(cuò)紋溝和斷錯(cuò)山脊的左旋位移進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表1)。從表中數(shù)據(jù)可知， 左旋位移量分布在1.7～5.5m的區(qū)間內(nèi)， 但大多位于3.0～4.5m之間。

3　斷裂水平滑動(dòng)速率的確定

由于老沖洪積扇Fan2以中粗砂和礫石為主， 僅在部分觀(guān)察點(diǎn)能采集到細(xì)粒物質(zhì)進(jìn)行光釋光測(cè)年， 因此， 以下用部分觀(guān)察點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)確定斷裂的水平位移速率。

3.1觀(guān)察點(diǎn)Y06

在點(diǎn)Y06處(圖2)， 老沖洪積扇Fan2上發(fā)育1條紋溝， 在經(jīng)過(guò)斷裂處被左旋錯(cuò)動(dòng)(5.5±0.5)m。在圖4b所示的黃色五角星位置， 位于紋溝一側(cè)的階地上開(kāi)挖0.7m深的探坑， 在深0.5m處的細(xì)砂透鏡體內(nèi)取樣， 經(jīng)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所地震動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)年(其余年齡結(jié)果均來(lái)自該實(shí)驗(yàn)室)， 光釋光測(cè)年(OSL)的結(jié)果為(20.0±1.0)kaBP。假定該紋溝形成于Fan2洪積扇形成之后， 由此得出距今2萬(wàn)a以來(lái)， 該處斷裂左旋走滑速率的最小值為(0.28±0.03)mm/a。

3.2觀(guān)察點(diǎn)Y86

該處發(fā)育2級(jí)階地， 其中， T1階地發(fā)育于沖溝1和沖溝2兩側(cè)。沖洪積扇Fan2被侵蝕形成T2階地， 沖溝2右岸T2階地的拔河高度為2.6～3.3m， 階地內(nèi)發(fā)育1條紋溝， 但沒(méi)有明顯被斷錯(cuò)的痕跡； 左岸T2階地拔河高度約為4m， 階地上發(fā)育的2條紋溝均被斷裂左旋同步斷錯(cuò)， 錯(cuò)距分別為(4.5±0.5)m和(5.0±0.3)m， 平均左旋位移量為(4.75±0.4)m(圖6a， b)。在左岸溝壁的砂礫層內(nèi)發(fā)育1組走向75°， 傾向SE， 傾角在73°～75°的斷層(圖6c)。剖面上， 層③內(nèi)發(fā)育1層厚3～4cm的含黏土細(xì)砂層， 該層被斷層(F1， F2和F3)錯(cuò)斷， 垂直錯(cuò)距為3～4cm。在層③內(nèi)取細(xì)砂樣進(jìn)行光釋光測(cè)年(OSL)， 結(jié)果為(14.21±1.21)kaBP， 由此得出距今1.4萬(wàn)a以來(lái)， 該處斷裂左旋位移速率的最小值為(0.33±0.04)mm/a。

3.3觀(guān)察點(diǎn)Y87

該處發(fā)育3條沖溝， 其中， 沖溝1前緣的第四系被開(kāi)挖， 形成近長(zhǎng)方形的挖掘坑。沖溝1、 沖溝2和沖溝3的兩岸均發(fā)育T1階地， T1階地兩側(cè)的老沖洪積扇Fan2被侵蝕形成T2階地。沖溝1和沖溝2間的山脊被斷裂左旋錯(cuò)斷， 錯(cuò)距為(3.2±0.2)m； 沖溝2左岸T1階地上發(fā)育的紋溝被斷裂左旋位錯(cuò)， 錯(cuò)距為(3.4±0.3)m； 沖溝3被斷裂左旋位錯(cuò)， 錯(cuò)距為(3.0±0.4)m； 沖溝3左岸T2階地發(fā)育的1條紋溝錯(cuò)斷后被廢棄， 隨后形成新的紋溝， 測(cè)量得到的位錯(cuò)量為(2.8±0.2)m(圖7a， b)。以上4處的平均位移量為(3.1±0.3)m。在沖溝3右岸溝壁的剖面上(圖7c)， 發(fā)育1組走向60°， 傾角40°～72°的逆沖斷層。斷層斷錯(cuò)了砂礫石層(層②和層③)， 垂直位錯(cuò)量為3～5cm。在層②取中-細(xì)砂樣進(jìn)行光釋光測(cè)年(OSL)， 結(jié)果為(32.86±2.79)kaBP， 由此得出距今3.2萬(wàn)a以來(lái)， 該處斷裂左旋走滑速率的最小值為(0.1±0.02)mm/a。

圖7　觀(guān)察點(diǎn)Y87處的斷錯(cuò)地貌及地質(zhì)剖面(圖像來(lái)源于Google Earth)Fig. 7　Microgeomorphology and outcrop at point Y87(photo from Google Earth).a Google Earth 影像， 黃色五角星指示采樣位置； b 衛(wèi)星影像解譯圖， 紅色箭頭指示斷裂位置； c 采樣點(diǎn)處剖面： ①灰黃色鹽堿質(zhì)膠結(jié)的細(xì)砂層； ②灰褐色松散中-細(xì)砂層； ③土黃色鹽堿質(zhì)礫石層

綜上， 點(diǎn)Y87處的OSL樣品由于顆粒較粗， 為混合樣， 測(cè)得的年齡比實(shí)際年齡老， 計(jì)算出的走滑速率偏小。因此， 在計(jì)算左旋走滑速率時(shí)， 僅作為參考， 主要依據(jù)其他2處的計(jì)算結(jié)果。因此， 得出三危山斷裂距今1.4萬(wàn)a和2.0萬(wàn)a以來(lái)的左旋走滑速率的最小值分別為(0.33±0.04)mm/a和(0.28±0.03)mm/a。

4　討論

根據(jù)近年來(lái)對(duì)古里雅冰芯、 青藏高原古植物、 湖泊、 孢粉等多方面的研究結(jié)果， 在末次冰期大間冰階的晚期(距今40～30ka)， 青藏高原及周邊氣候異常地溫暖濕潤(rùn)， 氣溫可能比現(xiàn)在高2～4℃， 高原及鄰區(qū)出現(xiàn)大范圍、 豐沛的降雨(姚檀棟等， 1997； 施雅風(fēng)等， 2002， 2009； 楊保等， 2003)。賈玉連等(2001， 2004)基于黃土/古土壤序列和湖相沉積序列的研究， 將這一間冰階的時(shí)限推至距今40～24ka， 并發(fā)現(xiàn)在距今14～4ka高原及周邊還經(jīng)歷了1次環(huán)境濕潤(rùn)期。同時(shí)， 古里雅冰芯的記錄顯示， 在經(jīng)歷了距今12.2～10.5ka的新仙女木期(YD)事件后， 在短短的100a時(shí)間里溫度上升的幅度達(dá)12℃以上(楊志紅等， 1997)。綜上所述， 從晚更新世晚期至全新世早期， 在青藏高原內(nèi)部及其周邊地區(qū)的氣候和溫度存在劇烈變化， 其中某些時(shí)段內(nèi)溫度快速上升、 氣候濕潤(rùn)和降雨量豐沛等條件， 有利于在河西走廊和周邊地區(qū)形成大面積的沖洪積扇。

在野外調(diào)查過(guò)程中， 并未觀(guān)察到規(guī)模較大的沖溝有明顯的左旋斷錯(cuò)， 而左旋位移的證據(jù)主要集中分布在山前老沖洪積扇(Fan2)上， 其上的的紋溝和小山脊被斷錯(cuò)。分析認(rèn)為， 其主要原因與該地區(qū)劇烈的氣候變化有關(guān)。如上文所述， 晚更新世以來(lái)， 河西走廊及周邊地區(qū)經(jīng)歷了幾次劇烈的氣候變化。1個(gè)氣候轉(zhuǎn)換周期有利于大規(guī)模沖洪積扇的形成， 然而當(dāng)進(jìn)入下1個(gè)氣候轉(zhuǎn)換周期后， 老1期的沖洪積扇被侵蝕、 切割， 新沖洪積扇疊加于老沖洪積扇之上。伴隨這個(gè)過(guò)程， 原來(lái)分布于大沖溝的累積斷錯(cuò)證據(jù)被侵蝕。因此， 只有分布于老沖洪積階地的一些小的斷錯(cuò)紋溝或小山脊得以保留。

本文斷裂左旋位移速率的確定是基于紋溝形成于階地面廢棄之后這一假設(shè)， 因此， 斷裂左旋位錯(cuò)發(fā)生的時(shí)間要晚于階地的廢棄年齡。然而， 由于一些累積位移證據(jù)的破壞， 計(jì)算使用的左旋錯(cuò)距可能小于實(shí)際錯(cuò)距。由此， 綜合2方面的因素， 本文給出的斷裂左旋位移速率小于真實(shí)的位移速率。

根據(jù)已有的GPS觀(guān)察結(jié)果和晚第四紀(jì)地質(zhì)資料(Bendicketal.， 2000; Shenetal.， 2000; Wangetal.， 2001; Xuetal.， 2001; Zhangetal.， 2007)， 阿爾金斷裂中段的左旋走滑速率為(7.5±2)mm/a左右； 沿?cái)嗔严駿， 左旋走滑速率在肅北附近為(11±3.5)mm/a、 石包城附近為(5.5±2)mm/a、 疏勒河口為(2.2±0.2)mm/a、 東端寬灘山段僅為(1.4±0.4)mm/a， 呈現(xiàn)逐漸遞減的趨勢(shì)(Xuetal.， 2005)。結(jié)合本文的研究結(jié)果， 三危山斷裂作為阿爾金斷裂東段外側(cè)的1條伴生分支斷裂， 其左旋滑動(dòng)速率僅 0.3mm/a左右， 比寬灘山段的速率小。數(shù)據(jù)說(shuō)明： 一方面， 三危山斷裂的滑動(dòng)速率符合沿阿爾金斷裂由中段向東段逐漸遞減的趨勢(shì)； 另一方面， 三危山斷裂承擔(dān)了阿爾金斷裂向E擴(kuò)展中的一小部分變形量。對(duì)比區(qū)域其他資料， 可知晚第四紀(jì)以來(lái)青藏高原北緣的形變可能還是主要通過(guò)祁連山的隆升、 縮短以及山體兩側(cè)盆地的斷陷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

5　初步認(rèn)識(shí)

通過(guò)對(duì)青藏高原北緣三危山斷裂微地貌的實(shí)地調(diào)查， 對(duì)斷裂在晚第四紀(jì)以來(lái)的左旋走滑特征進(jìn)行了討論， 初步取得以下認(rèn)識(shí)：

(1)三危山斷裂沿?cái)鄬尤敲媾c第四系的邊界線(xiàn)性分布， 山前主要發(fā)育2期沖洪積扇， 多呈上疊式排布。結(jié)合本文以及其他區(qū)域資料， 老沖洪積扇形成于晚更新世晚期至全新世早期。

(2)斷裂左旋錯(cuò)斷了山脊和老沖洪積扇面上分布的紋溝， 測(cè)量結(jié)果顯示， 左旋位錯(cuò)量分布在1.7～5.5m之間， 但大多位于3.0～4.5m之間。

(3)根據(jù)實(shí)測(cè)左旋位移量和老沖洪積扇近地表的測(cè)年結(jié)果， 給出斷裂在距今1.4萬(wàn)a和2.0萬(wàn)a以來(lái)的左旋走滑速率的最小值分別為(0.33±0.04)mm/a和(0.28±0.03)mm/a。

致謝謹(jǐn)以此文紀(jì)念不幸離世的陳獻(xiàn)程老師， 他在三危山斷裂活動(dòng)性調(diào)查中做出了不可忽視的貢獻(xiàn)。黃雄南副研究員、 李安博士、 黃偉亮博士和李勝?gòu)?qiáng)碩士參加了部分野外工作， 王昌盛助理工程師對(duì)光釋光樣品進(jìn)行了測(cè)年工作， 這里一并感謝。

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Abstract

Sanwei Shan Fault is located in the north of Tibet， which is a branch of eastern segment of Altyn Tagn fault zone. This fault is distributed along the boundary of fault facet and the Quaternary， with the total length of almost 150km. The fault is a straight-line structure read from the satellite image. Based on the spatial distribution of the fault， three segments are divided， namely， Xishuigou-Dongshuigou segment， Dongshuigou-West Shigongkouzi segment and West Shigongkouzi-Suangta segment， these three segments are distributed by left or right step.

Though field microgeomorphology investigation along Sanwei Shan Fault， it has been found that two periods of alluvial-pluvial fans are distributed in front of Sanwei Shan Mountain， most of which are overstepped. Comparing the distribution of alluvial-pluvial fans with their formation age in the surrounding regions， and meanwhile， taking the results of optical stimulated luminescence(OSL)dating， it’s considered that the formation age of the older alluvial-pluvial fans， which are distributed in northern Qilian Shan， inside of Hexi Corridor and western Hexi Corridor(including the Sanwei Shan piedmont fans)， is between later period of late Quaternary and earlier period of Holocene. The gullies on the older fan and ridges have been cut synchronously. The maximum and minimum sinistral displacement is 5.5m and 1.7m， but majority of the values is between 3.0～4.5m. Taking the results from the OSL dating， we conclude that the minimum sinistral strike-slip rate is(0.33±0.04)mm/a since 14 kaBP and(0.28±0.03)mm/a since 20 kaBP.

LATE QUATERNARY SINISTRAL STRIKE-SLIP ACTIVITIES OF SANWEI SHAN FAULT IN THE NORTH OF TIBETAN PLATEAU

YUN Long1)YANG Xiao-ping2)SONG Fang-min2)WANG Ju1)

1)KeyLaboratoryonGeologicalDisposalofHigh-levelRadioactiveWaste，BeijingResearchInstituteofUraniumGeology，ChinaNationalNuclearCorporation，Beijing100029，China2)KeyLaboratoryofActiveTectonicsandVolcano，InstituteofGeology，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100029，China

late Pleistocene， sinistral strike-slip， Sanwei Shan Fault， Altyn Tagn Fault， northern margin of Tibetan plateau

2015-07-21收稿， 2016-04-22改回。

國(guó)家自然科學(xué)基金(41572195)與“甘肅北山舊井地區(qū)活動(dòng)斷裂的形成及其地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)”項(xiàng)目共同資助。

P315.2

A

0253-4967(2016)02-434-13

云龍， 男， 1985年生， 2014年在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院獲博士學(xué)位， 工程師， 主要從事活動(dòng)構(gòu)造在高放廢物處置庫(kù)選址中的應(yīng)用研究， 電話(huà)： 010-84856538， Email： yunl1985@126.com。

doi:10.3969/j.issn.0253- 4967.2016.02.016