秦岭构造带新生代构造变形研究

This project focused on three key scientific issues surrounding Cenozoic tectonics of the Qinling ranges: Paleogene tectonic deformation pattern of the Qinling ranges and its far-field response to the India/Eurasia collision, Neogene eastward extrusion of the Qinling belt, late Quaternary fault slip distribution and its propagation. Field analysis of structures and fault slip vectors affecting different rock units of the late Cretaceous and Cenozoic basins along the Qinling ranges allow to establish major Cenozoic tectonic events and changes of tectonics stress fields; observing and studing the textures and low-temperature thermal chronometers of brittle fault rocks (breccia and fault gauge) allow to gain information of Cenozoic deformationa and kinematics of the Qinling fault zones; by measuring and dating offset river valleys, late Quateranry slip rate on the major active fault zones will be redetermined. By intergrating the results of these three folds investigations, we will reassess the position of and role played by the Qinling tectonic belt during the formation and evolution of the Paleogene Tibetan plateau, establish the Neogene kinematic pattern of the extrusion of Qinling range and its spatiao-temporal relationship with the eastward extrusion of the Yangze Block, explicitly define the late Quaternary faulting pattern and its seismotectonic significance of the Qinling active fault zones. The results of this research project will deepen our undestanding of Cenozoic tectonics of the Qinling ranges, particularly the dynamic link between the thickend Tibaitan Plateau and thined North China basin, and will provide structural basis for seismic and geohazard assessments of the region.

围绕秦岭构造带新生代构造研究的三个关键科学问题（古近纪构造变形图像及其对印欧大陆碰撞的远程响应、新近纪造山带向东挤出、晚第四纪以来断裂走滑位移分布及位移传播方式），通过沿构造带发育的晚白垩世-新生代盆地构造和断裂变形分析，重建该带新生代重大构造事件及其构造应力场更替历史；通过断层碎裂岩和断层泥变形组构和低温年代学研究，获取秦岭主要断裂带新生代构造变形和运动学信息；通过活动断裂带断错河谷地貌的测量和年代学分析，重新确定主要断裂不同地段晚第四纪活动速率及位移传播方式。在此基础上，探讨秦岭断裂带在古近纪青藏高原形成演化中的地位和作用，确定秦岭造山带新近纪向东挤出的运动学图像，研究秦岭造山带挤出与华南刚性块体挤出的时空联系，明确秦岭构造带晚第四纪断裂活动图像及其地震构造意义。研究成果将提升秦岭构造带新生代构造过程研究的理论，同时为内动力地质灾害的预警预测和重大工程区稳定性评价提供基础地质构造依据。

围绕秦岭构造带新生代构造研究的3个关键科学问题（古近纪变形图像、晚新生代向东构造挤出、主要活动断裂位移分布及其传播方式等），开展了东秦岭地区白垩纪-新生代断陷盆地的沉积-构造变形野外调查研究、西秦岭南缘玛曲断裂、西秦岭北缘断裂和东秦岭南缘青川断裂的活动构造调查和脆性变形特征分析、西秦岭北缘前陆地带白垩纪-新生代磁性地层学研究等，综合前人研究结果，对青藏高原东北隅晚新生代重大构造事件和挤出造山过程与华北地区的新构造进行了对比分析，取得了下列重要的研究成果。（1）重新确定了东昆仑断裂玛曲段晚第四纪平均走滑速率和垂向滑动速率分别为3-5mm/a和0.3-0.5mm/a，发现该段在>100km长范围内断层滑动速率基本保持一致，没有出现前人提出的速率递减梯度。这个研究结果为重新评价该断裂段的地震危险性提供了新的依据。在此研究基础上，重新审视了整个东昆仑断裂的晚第四纪走滑速率和累积位移量的走向分布模型，提出了“阶梯式”分布模式。（2） 识别了青川断裂新生代2期运动学转换历史：早期为左旋走滑，产生5-100m厚的脆性破碎带或断层泥，晚期右旋走滑，不同级别水系发生有序错动。（3）基于东秦岭断陷盆地构造变形分析，建立了白垩纪-新生代4期构造应力场：早白垩世中-晚期右行张扭、晚白垩世中期右行压扭、晚白垩世晚期-古近纪NW-SE向伸展、古近纪晚期近N-S向挤压，为探讨秦岭构造带大地构造背景提供了构造地质学依据。（4）识别了秦岭构造带始新世-渐新世弥散性左旋走滑断裂系统，认为古近纪时期华南地块相对于华北地块发生顺时针旋转，与红河左旋剪切带的运动方式一致，从理论上阐述了印欧碰撞的远程响应（东部地块的旋转）和太平洋俯冲诱发的弧后扩展和地幔上涌之间的相互作用。（5）磁性地层学研究揭示了西秦岭北缘前陆地带2期重要构造事件：早期发生在晚白垩世晚期至古新世，晚期渐新世，为深入探讨西秦岭盆山体系的形成和印欧碰撞的远程响应提供了重要的时间约束。