沉积磁组构对青藏高原东北缘地区新生代构造应力场的响应

Strong tectonic deformation along the northeastern Tibetan Plateau is important to understand the distant effects of India-Eurasia convergence. Previous study about the initiative active or growth time of faults and mountains with different trending direction and sediment shape evolution of basins suggest that tectonic contraction direction of this area during Cenozoic have altered once or probably more times. However, due to lack of direct index of tectonic tress and data of long-time continuous sequences, exactly Cenozoic evolution of tectonic stress of this area and whether it is consistent in space distribution has not been decided. Magnetic fabric has been proved to be a quick, powerful method to constrain tectonic stress. In this study, we plan to carry out magnetic fabric to analyse the weak deformation fabric of widely distributed Cenozoic sediments in this area. Well megnetostratigraphically dated sections, such as Dachaidan and Honggou sections in the Qaidam basin, Chaka section in the Chaka-Gonghe basin, Xunhua and Hualong sections in the Xunhua-Hualong basin, Yongdeng and Sikouzi sections in the Longzhong basin and Caogou section in the Hexi corridor basin, will be chosen to study the long-term evolution and space distribution of tectonic stress along the northeastern Tibetan Plateau.

构造变形较强烈的青藏高原东北缘地区是研究印度与欧亚板块碰撞远程效应的关键地区之一。前人通过对该地区不同走向断层的发育时间、褶皱山脉的隆升时间的对比，以及盆地沉积形态的演化等研究推断，该地区新生代构造挤压应力方向曾发生过转变，且可能为多次变化。然而，由于缺乏直接表征构造应力的指标及长时间尺度连续剖面的数据，目前尚不清楚该地区构造应力在新生代是如何演化的，其变化在空间上是否具有一致性。磁组构方法已被证明是研究构造应力方便有效的方法。本研究拟将此方法应用于该地区广泛分布的新生代沉积物弱变形组构的研究。拟选取已拥有详细古地磁年龄框架的柴达木盆地的大柴旦和红沟、茶卡共和盆地的茶卡、循化-化隆盆地的循化和化隆、陇中盆地的永登和寺口子以及河西走廊盆地的草沟等剖面作为研究对象，便于研究该地区构造应力场的长时间尺度演化及空间分布特征。

青藏高原东北缘作为青藏高原向外扩展与生长的最前缘，其构造变形过程可以代表高原的构造演化。本项目主要通过磁组构方法反演青藏高原东北缘地区构造应力场的时空演化。研究材料主要为该地区广泛分布的新生代沉积。研究剖面分布于青藏高原东北缘各个大型盆地中，如柴达木盆地、陇中盆地以及河西走廊盆地等，共计10个剖面。由于磁组构受多种因素影响，为了从中解译出准确的构造应力场的信息，我们建立了一系列标准对数据进行筛选：剖面位置远离断层且当地无明显的板块旋转、样品主要为细粒的湖相沉积、磁化率的载磁矿物主要为顺磁性矿物。基于该标准共六个剖面成功记录了构造应力场的变化。其中柴达木盆地的红沟和红山以及茶卡共和盆地的茶卡剖面的磁组构结果呈现弱变形组构。该磁组构数据以及前人在该地区的类似研究均指示了青藏高原东北缘构造主应力的方向从早期的近南北向挤压向晚期的近北东-南西向挤压转变，即主构造挤压方向持续发生顺时针旋转。约12Ma之后该顺时针旋转的速率显著增强，从12Ma之前的0.46°/Ma剧增为12Ma之后的6°/Ma。此外，陇中盆地的咸水河和武山剖面的磁组构结果展现了一种弱裂隙组构，该组构主要反映了较强的构造应力作用。我们的结果可能指示了高原边缘的构造应力要强于高原内部。