党河南山北缘断裂晚第四纪活动特征及其在区域构造转换中的意义

Propagation northward of the Tibetan Plateau caused various active tectonics, which control dispersed crustal deformation in the Plateau. Qilian Shan represents the northernmost deformation area of the Tibetan Plateau. A series of NW-striking thrusts, cutting internal Qilian Shan, develop geomorphology of ranges and basins. The North Danghe Nanshan Thrust (NDNT) locating at western Qilian Shan controls this range with thrusts zone along north and south margin. The NDNT also plays an important role on deformation partition of the Altyn Tagh fault, which presents deformation feature in northeastern Tibetan Plateau. This proposal will focus on active characteristics of the NDNT, determine its quantitative parameters, such as geometry, slip pattern and slip rate. The result will contribute to regional tectonic map and tectonic transformation model between the NDNT and the Altyn Tagh fault and be base to study dynamics of the Tibetan Plateau.

青藏高原的向北扩展形成多种运动性质的活动构造，并控制高原分布式连续变形模式，其最北部的祁连山构成了现今高原的活动前缘。祁连山内部发育有NW向的多条断裂带，产生了祁连山的盆山构造地貌。位于祁连山西端南部的党河南山北缘断裂是祁连山一系列逆冲断裂带的重要组成部分，与其它断裂一起共同控制着祁连山的构造变形，是整个青藏块体东北部最新构造变形过程中不可或缺的重要组成部分。本申请拟对党河南山北缘断裂晚第四纪的构造活动特征进行定量研究，获取该断裂带晚第四纪活动的定量参数，如断裂几何结构、活动方式和滑动速率等，在完善区域活动构造几何图像和运动图像基础上，结合周边地区的研究结果，综合分析该断裂与阿尔金断裂构造转换关系，探讨其在青藏高原构造变形中的作用。

位于青藏高原北部的祁连山是高原边缘重要的造山带，其与河西走廊盆地构成了青藏高原向大陆内部扩展的最前缘，也是青藏高原最为活动的区域之一。位于祁连山西端南部的党河南山北缘断裂是祁连山一系列逆冲断裂带的重要组成部分，与其它断裂一起共同控制着祁连山的构造变形，是整个青藏块体东北部最新构造变形过程中不可或缺的重要组成部分。本项目对党河南山北缘断裂晚第四纪的构造活动特征进行定量研究，获取该断裂带晚第四纪活动的定量参数，包括断裂几何结构、活动方式和滑动速率等。研究结果显示党河南山北缘断裂发育在党河南山北麓的冲洪积扇上，呈NW-SE向延伸，长约110km。党河南山断裂西端与阿尔金断裂和野马河断裂在肃北县城西南侧形成一个三联点，该处阿尔金断裂北段与野马河-大雪山断裂和野马南山断裂左旋走滑形成的右阶挤压环境，走滑断裂转换为逆冲断裂。从空间展布特征大致可以将其分为三段，其中西段位于肃北县城西南山麓与阿尔金断裂相接，长约10km；东段（盐池湾段）位于盐池湾乡西南，全长约45km。西段发育两支断裂，结合 10Be 陆地宇宙成因核素、14C 和OSL来确定阶地的年龄。南支断层上游四个阶地层级年龄分别为8.7 ka、9.5 ka、41-68 ka和128 ka。估计缩短率和垂直隆起率分别为 0.5 mm/yr和 0.7-1.4 mm/yr。北支造成的阶地垂向位错分别为 1.5 m、2.6 m 和 3.6 m。在过去的 16 ka 中，垂直抬升和缩短率相似，为 0.2-0.4 mm/yr。党河南山的长期缩短速率估计表明，自中新世以来党河南山北缘断裂的缩短速率相当恒定，为 1 mm/yr。在东段同样也发育两支断裂，根据地形测量和宇宙成因核素年代样品，获得总缩短速率约为0.8 mm/yr。古地震探槽表明，最新一次地震事件的陡坎高度也为0.7±0.2m，水平缩短量约为~ 1.3 m，震级为Mw 6.6 ± 0.5，可能为发生在A.D.1289的沙洲（今敦煌）地震。本研究获得断裂滑动速率，为深入探讨青藏高原东北缘构造演化提供了重要数据，尤其是阿尔金断裂向东滑动速率的减小对祁连山地区的隆升机制的影响。