金塔南山东端近南北向张性构造的晚第四纪活动特征及其成因机制

Transform sturctures are indicative of where large strike-slip faults terminates. In previous studies, we found several normal faults striking nearly North-South direction around Hei He at dividing zone between Jinta Nan Shan and Heli Shan, north margin of Tibetan plateau. This application intends to study geometric pattern, geological and geomorphological expressions of late Quaternary activity, quantitative parameters such as slip rates and paleoearthquake sequence of faults in study area through traditional methods including high-resolution image interpretation, large scale geological and geomorphological mapping, trench study, differential GPS and small Unmanned Aerial Vehicles(sUAV) photogrammetry, optically stimulated luminescence(OSL) and cosmogenic nuclides dating. Then we analyze structural transformation and strain partitioning among faults with various striking direction and properties, and discuss geological and geomorphological characteristics, formation mechanism and dynamic source of eastern extension of strike-slip activity on Altyn Tagh fault, and finally enhance our knowledge on issue about interaction of Tibetan plateau and Alxa block, and issue about mechanical transformation where large strike-slip fault terminates.

端部张性横向构造是大型走滑活动断裂终止的重要标志之一，前期预研究中，在青藏块体北部的金塔南山断裂东端与合黎山分界的黑河附近发现多条近NS向正断层。本申请拟通过高分辨率卫星影像解译、大比例尺地质地貌填图、探槽开挖、差分GPS和小型无人机测图、年代测试等手段，获得该区断裂几何图像、晚第四纪最新活动的地质地貌特征、滑动速率和古地震序列等定量参数。综合分析本区不同方向与不同性质活动断裂的构造转换关系、应变分配，探讨阿尔金断裂东延走滑活动终止的地质地貌表现、成因机制及其动力模式，加深对青藏块体与阿拉善块体之间相互作用、大型走滑断裂端部力学性质转换等热点科学问题的认识和理解。

端部横向构造是大型走滑断裂终止的重要标志，前期预研究中，在金塔南山东端发现多条SN向正断层，是研究阿尔金断裂东延问题的重要线索。本课题通过遥感解译、断层填图、探槽开挖、光释光测年、差分GPS和无人机摄影测量等方法，深入研究SN断裂系的晚第四纪活动特征及其成因机制，探讨阿尔金断裂东延和青藏高原扩展等科学问题。研究结果如下。.第一，查明了SN断裂系的几何展布和构造转换关系。SN断裂系由>10条分支组成，长约40km，宽2.0~2.5km；最低断层陡坎0.2～0.3m，代表一次震级为5.8～6.1的事件。新发现金塔南山断裂的东延段，与主断裂呈20°的顺时针旋转，切割断错SN断裂系。SN断裂系北侧可能被慕少梁断裂断错。.第二，定量研究了相关断裂的晚第四纪活动特征。SN断裂系上，探槽显示正断层、张裂缝和崩积楔等特征，限定了4次古地震事件，分别是79.97±19.14ka BP，62.55±13.10~55.41±10.77ka BP，16.89±2.08ka BP以前，8.52±1.49ka BP；晚第四纪垂直滑动速率为0.10~0.18mm/a，EW向拉张速率>0.26mm/a。金塔南山断裂东延段上发育冲沟左旋、拉分盆地等现象，限定了3～4次古地震事件，分别是9.00±1.92 ka BP后、28.30±4.44 ka BP、31.74±5.03~56.68±6.85 ka BP和89.18±13.66ka前，中间两次可能是同一事件；晚更新世垂直滑动速率>0.05±0.01mm/a，左旋走滑速率为0.4±0.1mm/a。金塔南山断裂和SN断裂系的活动性质配套，活动速率大致匹配。.第三，完善了区域活动构造图像。合黎山西端发育一条走向SN、长5.1km的逆断层；俄博庙断裂以左旋走滑为主，晚更新世末以来左旋走滑速率为1.52±0.25mm/a；鼎新断裂是晚更新世晚期以来活动过的逆冲断裂。.最后，探讨了SN断裂系的演化、青藏高原扩展和阿尔金断裂的东延。金塔南山断裂的左旋走滑和向东扩展是SN断裂系的直接成因。区域构造变形主要受控于高原扩展，该作用已经影响到阿拉善西段内部的构造活动；然而，高原扩展不易解释金塔南山断裂东延段的左旋走滑、SN断裂系的正断，说明阿尔金断裂可能参与了上述变形，金塔南山断裂、俄博庙断裂和SN断裂系可能是阿尔金断裂尾端散开的分支断裂和转换构造，高原扩展和阿尔金东延