鄂尔多斯西南缘陇县-岐山断层构造地貌特征定量分析
发布时间：2021-03-20 20:27
陇县-岐山断层位于青藏高原东北缘、鄂尔多斯地块及渭河盆地三者结合部位,既是青藏高原北东向扩展的前锋,也是海原-六盘山断裂带与秦岭断裂系之间构造转换的桥梁与纽带。深入地认识其构造地貌特征、活动特性及动力学机制,有助于进一步揭示青藏高原北东向扩展机制及构造转换特征。基于30m分辨率ASTER-GDEM数据,利用定量构造地貌参数分析构造地貌特征及构造活动性差异,根据经验公式估算其垂直滑动速率,并结合断层运动学特征探讨了构造地貌演化的动力机制。根据断层山前带的线性特征,断层自西北向东南可以划分为7个次级段落,48个流域及31个山前面的地貌参数及估算的垂直滑动速率显示出断层东南部构造抬升强于西北部。综合分析认为,陇县-岐山断层受青藏高原北东向扩展的远程影响,西北部以左行走滑运动为主;东南部受渭北隆起影响以构造抬升运动为主,且向西北方向翘倾。
【文章来源】：西北地质. 2020,53(02)北大核心CSCD
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
区域活动构造展布图（修改自郑文俊等，2016)
本次研究主要为该断裂陇县-岐山段，长约90km，超过该断裂总长度的一半。横跨断裂的水系比较发育，水系中上游位于断裂上升盘，冲沟中基岩出露。断裂东北侧鄂尔多斯地块出露的岩性为中生代碎屑沉积岩，主要为砾岩、砂岩和泥岩等，在断裂东南部出露古生代及前寒武纪的变质岩，断裂西南千河断陷盆地主要为第四系的河床冲洪积卵砾石和亚黏土，上部覆盖第四系黄土（图2）。陇县-岐山断裂在卫星影像上具有明显的线性构造地貌特征，断层走向总体为300°～320°。根据断裂几何学、运动学特征，陇县-岐山断层可以进一步划分为3个次级段落（陈庆宇等，2018；李新男，2017；石卫，2011），由北向南依次划分为陇县-阎家湾、桑园-五眼泉、大沟湾-田家沟共3个次级段落，沿走向断层活动性差异明显。陇县-阎家湾段（地貌分段第1、2段）走向弯曲变化，为280°～310°，断层倾角较陡，为40°～70°。断层可分为南北2个分支，北支西起温水镇王家壕（石卫，2011），南西倾；南支分布在千河南岸，西起王马咀（李新男，2017），北东倾，该段断层总体活动性较弱，野外主要发育断错地貌。桑园-五眼泉段（地貌分段第3、4和5段），断层总体走向为北西302°，由南北2条呈左阶斜列展布的断层分支组成，该段断层活动性较强，以左旋走滑运动为主，兼具明显的正断分量，线性槽谷、反向陡坎、河流或断层冲沟位错以及阶地断错等地貌现象发育。牧羊沟和沙凹2个位错点的滑动速率值为（1.2±0.2)mm/y和（0.5±0.1)mm/y（李新男，2017;LI et al.,2018a）。大沟湾-田家沟段（地貌分段为第6、7段），断层总体走向为305°，断层左旋滑动相对较弱，野外露头正断特征明显，在水沟寺观察点，垂直断距为3.5m，晚更新世断层垂直滑动速率约为0.025～0.042mm/yr（石卫，2011）。该断层历史上曾发生过多次地震事件，有公元前780年岐山7级地震、600年秦陇6—3/4级地震、1704年陇县6级地震等。最近几十年主要以小震为主，但该断层地震活动比较活跃，尤其是断裂南端的岐山一带，有发生中强震的构造背景和危险（张新科等，2017）。2 研究方法
笔者利用山前曲折度（Smf）和谷底宽度与谷肩高度比值（Vf)2个参数来分析山前构造地貌的几何特征。其中山前曲折度可沿断层系统的反映山前的变化，反映更多的地貌意义（图3、表2）。研究区Smf值总体较小，断裂西段（1、2和3段）大于中段和东段，最大值为1.21，出现在西端的第2段；沿断裂向东南，山前曲折度明显减小，东端的第7段出现最小值（1.02）。研究区的Vf值变化幅度较大，为0.25～2.31，平均为0.79，沟谷形态介于“V”型谷和“U”型谷之间，自西北向东南方向，总体具有比值减小的趋势，最大值1.64和最小值0.53分别出现在断裂第1段和第7段中。陇县-岐山正断层山前面的形状主要为三角形（25个，约占80%）和不规则状（6个，约占20%）。其中，第五段位于渭北隆起，断层山前面不发育；4个不规则状的山前面分布在断层西部的第1、2段；其余的位于第3和第7段。根据山前面的面积大小，断层西北部（1、2段）和东南部（6、7段）的山前面略大于断层中部（3、4段）。山前面的坡度总体上东南部（6、7段，坡度平均值为14.89°）和西北部（1、2段，坡度平均值为13.99°）较陡，中部相对较缓（第3段坡度平均值为8.44）。另外，第4段属于渭北隆起区，山前面也具有较陡的坡度值（平均为15.71）（图4、表3）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]陇县—岐山—马召断裂几何结构特征[J]. 陈庆宇,熊仁伟,田勤俭. 地震. 2018(03)
[2]华山山前河流地貌参数及其构造意义[J]. 徐伟,刘志成,袁兆德,高战武,杨源源. 地震地质. 2017(06)
[3]山西霍山山前断裂冲沟S-A双对数图、凹曲指数与陡峭指数的构造响应特征[J]. 毕丽思,何宏林,徐岳仁,魏占玉,石峰,孙浩越. 地震地质. 2017(06)
[4]陇县—宝鸡断裂带地震活动分析[J]. 张新科,邵辉成,冯亮亮. 高原地震. 2017(01)
[5]青藏高原隆升阶段性[J]. 方小敏. 科技导报. 2017(06)
[6]鄂尔多斯盆地渭北隆起抬升期次及过程的裂变径迹分析[J]. 任战利,崔军平,郭科,田涛,李浩,王维,杨鹏,曹展鹏. 科学通报. 2015(14)
[7]青藏高原地球科学研究中的核心问题与理念的厘定[J]. 滕吉文,司芗,王谦身,张永谦,杨辉. 地球物理学报. 2015(01)
[8]基岩河道水力侵蚀模型原理及其最新研究进展[J]. 胡小飞,潘保田,李琼. 兰州大学学报(自然科学版). 2014(06)
[9]基于构造地貌参数的新构造运动研究进展与思考[J]. 何祥丽,张绪教,何泽新. 现代地质. 2014(01)
[10]青藏高原隆升对亚洲季风-干旱环境演化的影响[J]. 刘晓东,DONG BuWen. 科学通报. 2013(Z2)
博士论文
[1]鄂尔多斯西南缘活动构造几何图像、运动特征及构造变形模式[D]. 李新男.中国地震局地质研究所 2017
硕士论文
[1]陇县—宝鸡断裂带发育特征及活动性分析[D]. 石卫.长安大学 2011
[2]宝鸡地区活动断裂发育特征及其地震活动性分析[D]. 王明秋.长安大学 2011
本文编号：3091621
【文章来源】：西北地质. 2020,53(02)北大核心CSCD
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
区域活动构造展布图（修改自郑文俊等，2016)
本次研究主要为该断裂陇县-岐山段，长约90km，超过该断裂总长度的一半。横跨断裂的水系比较发育，水系中上游位于断裂上升盘，冲沟中基岩出露。断裂东北侧鄂尔多斯地块出露的岩性为中生代碎屑沉积岩，主要为砾岩、砂岩和泥岩等，在断裂东南部出露古生代及前寒武纪的变质岩，断裂西南千河断陷盆地主要为第四系的河床冲洪积卵砾石和亚黏土，上部覆盖第四系黄土（图2）。陇县-岐山断裂在卫星影像上具有明显的线性构造地貌特征，断层走向总体为300°～320°。根据断裂几何学、运动学特征，陇县-岐山断层可以进一步划分为3个次级段落（陈庆宇等，2018；李新男，2017；石卫，2011），由北向南依次划分为陇县-阎家湾、桑园-五眼泉、大沟湾-田家沟共3个次级段落，沿走向断层活动性差异明显。陇县-阎家湾段（地貌分段第1、2段）走向弯曲变化，为280°～310°，断层倾角较陡，为40°～70°。断层可分为南北2个分支，北支西起温水镇王家壕（石卫，2011），南西倾；南支分布在千河南岸，西起王马咀（李新男，2017），北东倾，该段断层总体活动性较弱，野外主要发育断错地貌。桑园-五眼泉段（地貌分段第3、4和5段），断层总体走向为北西302°，由南北2条呈左阶斜列展布的断层分支组成，该段断层活动性较强，以左旋走滑运动为主，兼具明显的正断分量，线性槽谷、反向陡坎、河流或断层冲沟位错以及阶地断错等地貌现象发育。牧羊沟和沙凹2个位错点的滑动速率值为（1.2±0.2)mm/y和（0.5±0.1)mm/y（李新男，2017;LI et al.,2018a）。大沟湾-田家沟段（地貌分段为第6、7段），断层总体走向为305°，断层左旋滑动相对较弱，野外露头正断特征明显，在水沟寺观察点，垂直断距为3.5m，晚更新世断层垂直滑动速率约为0.025～0.042mm/yr（石卫，2011）。该断层历史上曾发生过多次地震事件，有公元前780年岐山7级地震、600年秦陇6—3/4级地震、1704年陇县6级地震等。最近几十年主要以小震为主，但该断层地震活动比较活跃，尤其是断裂南端的岐山一带，有发生中强震的构造背景和危险（张新科等，2017）。2 研究方法
笔者利用山前曲折度（Smf）和谷底宽度与谷肩高度比值（Vf)2个参数来分析山前构造地貌的几何特征。其中山前曲折度可沿断层系统的反映山前的变化，反映更多的地貌意义（图3、表2）。研究区Smf值总体较小，断裂西段（1、2和3段）大于中段和东段，最大值为1.21，出现在西端的第2段；沿断裂向东南，山前曲折度明显减小，东端的第7段出现最小值（1.02）。研究区的Vf值变化幅度较大，为0.25～2.31，平均为0.79，沟谷形态介于“V”型谷和“U”型谷之间，自西北向东南方向，总体具有比值减小的趋势，最大值1.64和最小值0.53分别出现在断裂第1段和第7段中。陇县-岐山正断层山前面的形状主要为三角形（25个，约占80%）和不规则状（6个，约占20%）。其中，第五段位于渭北隆起，断层山前面不发育；4个不规则状的山前面分布在断层西部的第1、2段；其余的位于第3和第7段。根据山前面的面积大小，断层西北部（1、2段）和东南部（6、7段）的山前面略大于断层中部（3、4段）。山前面的坡度总体上东南部（6、7段，坡度平均值为14.89°）和西北部（1、2段，坡度平均值为13.99°）较陡，中部相对较缓（第3段坡度平均值为8.44）。另外，第4段属于渭北隆起区，山前面也具有较陡的坡度值（平均为15.71）（图4、表3）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]陇县—岐山—马召断裂几何结构特征[J]. 陈庆宇,熊仁伟,田勤俭. 地震. 2018(03)
[2]华山山前河流地貌参数及其构造意义[J]. 徐伟,刘志成,袁兆德,高战武,杨源源. 地震地质. 2017(06)
[3]山西霍山山前断裂冲沟S-A双对数图、凹曲指数与陡峭指数的构造响应特征[J]. 毕丽思,何宏林,徐岳仁,魏占玉,石峰,孙浩越. 地震地质. 2017(06)
[4]陇县—宝鸡断裂带地震活动分析[J]. 张新科,邵辉成,冯亮亮. 高原地震. 2017(01)
[5]青藏高原隆升阶段性[J]. 方小敏. 科技导报. 2017(06)
[6]鄂尔多斯盆地渭北隆起抬升期次及过程的裂变径迹分析[J]. 任战利,崔军平,郭科,田涛,李浩,王维,杨鹏,曹展鹏. 科学通报. 2015(14)
[7]青藏高原地球科学研究中的核心问题与理念的厘定[J]. 滕吉文,司芗,王谦身,张永谦,杨辉. 地球物理学报. 2015(01)
[8]基岩河道水力侵蚀模型原理及其最新研究进展[J]. 胡小飞,潘保田,李琼. 兰州大学学报(自然科学版). 2014(06)
[9]基于构造地貌参数的新构造运动研究进展与思考[J]. 何祥丽,张绪教,何泽新. 现代地质. 2014(01)
[10]青藏高原隆升对亚洲季风-干旱环境演化的影响[J]. 刘晓东,DONG BuWen. 科学通报. 2013(Z2)
博士论文
[1]鄂尔多斯西南缘活动构造几何图像、运动特征及构造变形模式[D]. 李新男.中国地震局地质研究所 2017
硕士论文
[1]陇县—宝鸡断裂带发育特征及活动性分析[D]. 石卫.长安大学 2011
[2]宝鸡地区活动断裂发育特征及其地震活动性分析[D]. 王明秋.长安大学 2011
本文编号：3091621
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/zrdllw/3091621.html
