柴达木盆地西部英雄岭背斜带的结构特征和变形机制模拟

The Yingxiong Range anticlinal belt (YRAB) is the largest anticlinal belt and forms the highest range inside the Qaidam Basin, northern Tibetan Plateau. Previous study shows that it plays a critical role in understanding the coupling between the East Kunlun – Qiman Tagh system, the Altyn Tagh Fault and the Qaidam Basin, and that it is also the best region to study the basin deformation under the interaction of compression and strike-slipping. This application is going to perform detailed study on (1) structures of the western part of the YRAB based on field investigation and seismic interpretation, and (2) its deformation mechanism by using physical analog and taking into consideration three possible factors: the compressional rate from the Qiman Tagh system, the shape of the Pingding Shan double bend of the Altyn Tagh Fault system, and the syndeposition in southwest Qaidam Basin. The result will be significant for unravelling the relation between the Qiman Tagh system and the Qaidam Basin as well as its geodynamics, and also be helpful to evaluate semiquantitatively the effect of the Altyn Tagh Fault on the deformation inside the Qaidam Basin. Finally, the deformation pattern and the geodynamic mechanism of the northern Tibetan Plateau during the Cenozoic will be discussed based on the above work,, which can increase the knowledge of understanding the northward growth of the whole plateau.

柴达木盆地西部的英雄岭背斜带是盆地内规模最大的背斜带和最高山脉所在，已有的研究表明其对认识东昆仑-祁曼塔格构造带、阿尔金左旋走滑断裂与柴达木盆地之间的耦合有着至关重要的意义，是研究挤压与走滑双边界条件下的盆地构造变形的理想地区。本申请选取英雄岭背斜带的西段作为研究对象，通过野外地质调查和地震解释来获得其精细的结构形态，并利用物理模拟实验来研究其变形机理，模拟过程中考虑的因素有祁曼塔格构造带的挤压速率、阿尔金断裂带平顶山弯曲的形态以及英雄岭背斜带南侧的柴西南地区的同沉积作用。通过上述研究，可以厘清柴达木盆地与其南侧祁曼塔格构造带之间的结构关系和深部动力学机制，并可半定量的认识阿尔金左旋走滑断裂对柴达木盆地内部变形的影响，如范围、强度等。在此基础上，探讨青藏高原北缘新生代的变形特征和动力学机制，为理解青藏高原的向北生长过程提供帮助。

柴达木盆地西部的英雄岭背斜带是盆地内规模最大的背斜带和最高山脉所在，已有研究表明其对认识东昆仑-祁曼塔格构造带、阿尔金左旋走滑断裂与柴达木盆地之间的耦合有着至关重要的意义，是研究挤压与走滑双边界条件下的盆地构造变形的理想地区。本项目在野外地质调查、钻井数据和地震反射剖面的综合约束下，首次构建了16条穿过整个英雄岭背斜带西段的地质大剖面，揭示了英雄岭背斜带新生代变形的结构和时空规律，并利用物理模拟的方法对其变形机理进行了研究。结果表明（1）英雄岭背斜带是在一系列向北东冲断的基底逆冲断裂及其表层反冲断裂共同控制下所形成的一个非常复杂的大型复背斜；（2）英雄岭背斜带基底断裂的滑脱深度约为15-18km，缩短率整体具有自北西向南东减小的趋势，强烈的褶皱变形发生在约1.5Ma左右；（3）英雄岭背斜带基底断裂的运动学模式以三角剪切为主，在下干柴沟组地层中发育的膏逆岩滑脱层对该地区的变形具有十分重要的控制作用；（4）英雄岭背斜带是其南侧祁曼塔格冲断带的前锋，也是现今最活跃的地区，其形成位置与北侧阿尔金断裂平顶山弯曲有着密切的联系。本研究成果揭示了挤压与走滑双边界条件控制下的盆地构造变形的特征与机制，同时也间接证实了祁曼塔格与柴达木盆地之间构成了一个相对简单的、向北传递的冲断系统，而非前人所认为的受控于向北东插入到祁曼塔格-柴达木地体上、下地壳之间的东昆仑构造楔上部的反冲体系。