天山北缘乌鲁木齐河流域不同时间尺度构造地貌研究

The Cenozoic history of tectonic evolution of the Tianshan Mountains is crucial to understand tectonic deformation and mechanism of orogenic belts in the interior of Asia in relation to the India-Asia collision. This study is focused on the tectonic geomorphology of the Urumqi River in the north front of the Tianshan Mountains, Xinjiang, northwestern China. By analyzing late Quaternary fluvial geomorphic sequences, the Pliocene-early Pleistocene fold growth, and late Cenozoic river incision process, this study attempts to reveal and compare the tectonic activity at different time scales, to understand the temporal and spacial law of tectonic activation in the study area, and further to discuss the pattern of tectonic deformation of the Tianshan Mountains during late Cenozoic times and its relationship with the growth of the Tibet Plateau. These above studies should be helpful to improve the study on tectonic geomorphology and fluvial geomorphology, and also can provide more basic data for tectonic activation evaluation and seismic hazard assessment with relation to thrusting and folding in the present study area.

本项目选择新疆天山北缘乌鲁木齐河流域构造地貌为研究对象，通过分析晚第四纪构造活动的河流地貌记录、上新世-早更新世背斜生长过程、晚新生代河流下切与山体抬升过程，揭示并对比不同时间尺度的构造活动特征（幅度与速率等），认识研究区晚新生代构造活动的时空分异规律，理解构造过程在区域地形地貌演化中的作用，在此基础上进一步探讨天山地区晚新生代构造活动规律及其与青藏高原生长之间的联系。上述研究既可丰富我国构造地貌学和河流地貌学的研究内容，又能为研究区与逆断层和褶皱作用有关的地震危险性评价提供科学依据，具有重要的理论和实际意义。

不同时间尺度的构造地貌研究有助于全面揭示构造活动特征。新疆天山北缘乌鲁木齐河流域流经天山主脉、后峡断陷、南山隆起、山前坳陷等4个不同的构造单元，河流下切在山内形成深切峡谷，在山前形成多级阶地，是开展多时间尺度构造地貌研究的理想地区。基于此，本项目以乌鲁木齐河流域为研究对象，开展了地貌学、沉积学、构造地质学、低温热年代学等方面的工作，探讨了该流域内不同时间尺度下构造活动特征及其地貌响应。取得的初步认识主要如下：⑴ 地貌计量指标分析表明，乌鲁木齐河流域整体处于地貌演化的壮年期，全流域构造相对活跃,但各构造分区存在差异；⑵ 乌鲁木齐河山前萨尔乔克背斜发育生长地层，磁性地层年代约束该生长地层底界年龄为~6.4 Ma，指示萨尔乔克背斜于此时开始生长，构造变形呈向盆地逐渐扩展的过程；⑶ 萨尔乔克背斜晚第四纪的持续生长扩展导致乌鲁木齐河在山前垂直下切近400 m，发育的多级阶地发生拱曲与断错变形，低级阶地T1H自~7 ka以来垂直位错为~0.6 m；⑷ 乌鲁木齐河山前晚第四纪风尘黄土堆积与河流地貌发育之间存在联系机制；⑸ 天山山前呈向盆地收敛状的阶地位相并不一定指示构造变形。