GSA Bulletin:柴达木盆地东缘活动走滑断裂的晚第四纪滑移速率及其对区域应变分配的响应

断裂的滑移速率在理解活动岩石圈的变形以及大陆碰撞的概念模型上具有重要意义。然而青藏高原东北缘的大型走滑断裂东昆仑断裂滑移速率在托索湖段开始降低的原因目前还仍然不清楚(图1)。中国地震局地质研究所的任治坤研究团队通过对托索湖段北部柴达木盆地东缘活动断裂系的滑移速率进行了系统性的研究(图2),从区域应变分配的角度解释了东昆仑断裂滑移速率降低的原因。

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图1青藏高原东北缘区域构造图。

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图2 柴达木盆地东缘地质构造图及其研究点。

柴达木盆地东缘主要发育两组方向的活动走滑断裂,分别为:(1)北西走向的右旋走滑断裂:夏日哈断裂和英德尔康断裂;(2)近东西走向的左旋走滑断裂:热水-桃斯托河断裂和桃斯托河南断裂。通过小型无人机获取了四条断裂特征点的高精度地形数据,并使用Ladicaoz_v2代码精细测量不同级别地貌面的位错量,同时结合光释光年代学厘定了断裂的滑移速率。结果表明北西走向的夏日哈断裂的滑移速率自北向南分别为1.39 +0.51/-0.34 mm/yr,1.19 +0.15/-0.14 mm/yr,和0.9 +0.19/-0.16 mm/yr,英德尔康断裂的滑移速率为0.66 +0.08/-0.07 mm/yr。近东西走向的热水-桃斯托河断裂的滑移速率自西向东为0.95 +0.22/-0.19 mm/yr和1.20 +0.11/-0.09 mm/yr,桃斯托河南断裂的滑移速率自西向东为 0.62 +0.12/-0.12 mm/yr-1.01 +0.21/-0.19 mm/yr和 1.21 +0.43/-0.25 mm/yr(图3)。

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图3柴达木盆地东缘四条活动走滑断裂的滑动速率结果。

东昆仑断裂作为青藏高原东北缘大型走滑断裂之一,其滑移速率通过地质学以及大地测量学得到了系统性的研究,结果均表明东昆仑断裂滑移速率在托索湖段开始向东降低。断裂在端部会由于断裂的尾端效应吸收部分构造应变导致断裂的滑移速率降低。而托索湖段并非为东昆仑断裂的尾端,其滑移速率降低的部分原因可能又由于北部的柴达木盆地东缘发育的一系列活动走滑断裂系吸收了部分构造应变所导致的(图4)。因此,断裂滑移速率的降低除与其自身演化形成的各种构造样式有关,还与周缘不同走向断裂系的发育等外部因素有关。

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图4(a)东昆仑断裂带滑动速率变化规律。(b)东昆仑断裂及其附近不同走向断裂的三维构造变形特征。

  

以上研究成果发表在国际地学期刊GSA Bulletin上。本研究受到了国家自然科学基金(U2239202)的资助。

 

论文信息:

Guodong Bao, Zhikun Ren*, Jinrui Liu, Guanghao Ha, Haomin Ji, and Lei Wang, 2024, Late Quaternary slip rate of the strike-slip faults on the eastern margin of the Qaidam Basin on the Tibetan Plateau and its implication on regional strain partitioning. GSA Bulletin, doi: https://doi.org/10.1130/B37769.1