青海省阿尕拉地区新构造运动基本特征研究
2019-08-19
(成都理工大学地球科学学院 四川 成都 610059)
新近纪以来,由新构造运动所导致的地壳整体隆起和局部变形变位,以及由内、外地质营力联合作用,控制了地层、地貌、山岳和水系格局,影响了地壳的稳定性,引起自然环境的变化,诱发地质灾害及地震产生。新构造运动的表现形式和活动特点也受到了人们的关注和重视。
一、研究区概况
研究区在青海省西南部,柴达木盆地东南,隶属青海省玉树藏族自治州曲麻莱县管辖。属三江源保护区,地域辽阔,地形复杂多样,平均海拔 4500m 以上,属高原大陆性气候,多风少雨,干燥寒冷,太阳辐射强。年均温约-2.6℃,无绝对无霜期,年降水量 385mm。研究区人烟稀少,交通不便,仅有便道通行。
二、研究区新构造运动特征
(一)新构造运动地质特征。研究区主要经历了印支运动、燕山运动和喜山运动,印支运动造就了研究区基本的构造格局—褶皱伴生冲断裂;燕山运动对早期的构造进行了明显的叠加改造—由南向北逆冲主导,褶皱从属,喜山运动则对前期构造一直改造到现在,也正是喜山期的构造运动形成了现今的盆山相间的地形地貌特征[1]。区内主要构造线方向为北西-南东向,构造以断裂为主,褶皱次之,断层以逆断层为主,褶皱轴向一般与断裂一致。
1.新生断裂。大多数是在北西、东西向大断裂带先成(老)断裂基础上,经过叠加改造、转化而成的继承性复活断层,少数属于中小型新生断层。
(1)普通建的泉断裂。该断层位于测区中部,呈东西向展布,延伸长度约14km。表现为由北向南的逆冲,西段上下盘地层均为清水河组二段,沿断裂可见构造角砾岩,断层泥,挤压透镜体、石英脉发育,地貌上形成陡坎,有泉水沿断裂分布。断层面产状4∠43。
该断层带出露宽度一般为10~30 m不等。由于变形不均一性、断层带切割改造岩性的差异以及断层带流体活动等因素影响,使得断层带具有明显的分带性。根据变形强度、构造岩类型和脉体特征,可分为:碳化断层泥带、劈理化带、构造角砾岩带。碳化断层泥带是断层带内变形最强的部位,出露宽度约50 cm,主要由富含碳质的黑色断层泥组成,其内含有大小不等的断层角砾。碳化断层泥带发育在断层带的中间部位,发生强烈变形,调节和释放了主要外施应力。劈理化带出露宽度约为2m,劈理化带最明显特征是劈理发育,多数由破劈理和板劈理组成,而且这些劈理与主断层滑移面相平行,其性质多为剪切滑移面。
根据构造透镜体长轴与断层滑移面之间交角以及上下盘地层拖曳褶皱等标志,判断断层上盘由北向南方向推覆,该断层为一逆冲断层。该断裂表现出老地层低角度逆冲到了新地层之上,根据地层分析,这一组断裂活动时限为喜山期。
(2)日吉断裂。位于研究区北东,西起阿尕松,经日吉、扎尕玛、日阿吾张纠,断裂破碎带宽100m左右,呈现明显的结构分带:①牵引褶皱,断层两盘均发育牵引褶皱。②构造透镜体,主要产于断层泥与断层泥砾带内,透镜体长10-30cm,顺断层发育。③碳化断层泥带,发育宽度1~2m。④强劈理化带,宽1~2m。断层两盘均为甘德组砂板岩,沿断裂垭口鼓包随处可见,地下水溢出带沿主滑动面或谷地线状分布。该断层主断面产状:29∠62,断层性质为逆断层。断裂性质变化可分为两个阶段,印支期主要是断面北倾逆冲断,控制了晚三叠纪甘德组、清水河组展布,喜山期断裂复活,控制了新近纪研究区的形成及展布。
2.新生褶皱。主要表现为褶皱与掀斜变形,如那陇尼下曲东向斜,该向斜卷入地层为新近纪曲果组,向斜核部地层为新近纪曲果组二段含砾砂岩,两翼为曲果组一段复成分砾岩,形态呈直立状,枢纽近水平,两翼地层倾角在25-27°之间。
(二)新构造运动地貌特征。研究区新构造运动的地貌特征主要为三叠纪地层逆冲推覆到新近纪地层之上,形成了盆山间隔的地貌格局。区内普通曲、加巧曲等河流,因新构造运动导致的差异性升降而形成阶地,区内河流阶地系列共由Ⅰ-Ⅱ级阶地组成(图1)。
图1 日吉松幅中部1级阶地剖面图
1.全新统冲洪积物;2.上更新统冰水沉积物;3.新近纪曲果组一段;4.砂砾石层;5.粘土;6.砂岩;7.含砾砂岩
研究区河流阶地主要由堆积阶地组成,少量侵蚀阶地,阶面较为开阔平坦,阶地以简单的二元结构为主。阶地的下部(或中下部)为河床相砂砾石层,砾石磨圆度较佳,分选性较差,上部为河漫滩相砂质粘土层。2013年在紧邻研究区卡日曲河流阶地砂质粘土层上采集了电子自旋共振样品,据分析结果区内河流阶地形成时代Ⅰ级阶地在1万年左右,Ⅱ级阶地为5.8-1.9万年[2],因此区内河流阶地主要形成于晚更新世-全新世。
(三)新构造运动地震特征
地震活动是研究区新构造运动的另一重要特征,研究区所在的青海玉树是巴颜喀拉地块西南边界上的典型历史强震区,通过历史地震资料可知,研究区及邻区历史上有记载的6.5级以上强震有6次[3]。
2010年青海省玉树藏族自治州玉树县发生MS7.1级地震,由于印度板块向北推挤、青藏地块隆升、次级的巴颜喀拉活动地块向东挤出背景下的又一次大地震[4]。玉树地震是巴颜喀拉地块与川滇块体向东不均匀挤出产生的左旋走滑型地震,它们都是青藏高原东扩、地块边界应力积累和释放的结果[7]。
结束
通过对阿尕拉地区的新生断裂和褶皱的活动性、河流阶地的形成发育、位置和差异性升降、地震运动等一系列新构造运动表象的研究,表明青海阿尕拉地区新构造运动强烈,断裂活动性强、地震活动频繁、差异性升降等特征明显。而且区域性深大断裂带具间歇活动性及继承性,区域性断裂活动诱发地震活动,地震主要分布于断裂带上,且以断裂交汇处地震活动最为强烈,强烈的地震运动对阿尕拉地区的差异性隆升和水系的展布格局影响很大。