阿尔金断裂东侧构造弧新生代构造旋转的古地磁证据及其对阿尔金断裂活动的限定

The Atyn Tagh Fault (ATF) is one of the major tectonic units in Asia. It plays an important role in adjusting India-Asia collision. Hence, knowledge of the evolution of the ATF can provide comprehensive understanding of the processes and mechanisms of the uplift and deformation of the Tibetan Plateau. Although many progresses have been made, so far the kinematics, timing and geometry of the strike-slip faulting of the ATF is still under debate. The tectonic bendings in east of the ATF are closely related to the strike-slip faulting of the ATF, understanding the spatial and temperal relationship of the bendings can provide great constraints on the timing and variation processes of the ATF, and hence can provide new other evidences on the evolution hisotry of the ATF. By untilizing the unique advantage of paleomagnetic rotation study in strike-slip faulting, based on the well established high resolution bio-mangetostratigraphic results in the region, the project aims to perform high resolution paleomagnetic rotation studies of the tectonic bendings in the Yingxiongling, Eboliang and Danghenanshan areas, east of the ATF, to reveal their spatial and temporal correlations in magnitudes and patterns of rotations, to discuss the timing, process, and characterization of the Cenozoic stike-slip faulting of the ATF. The outcomes will provide new independent evidences on the kinematics and mechanisms of differenct block movements and deformations, as well as on refining and testing the evolution models of the NE Tibetan Plateau.

阿尔金断裂是新生代亚洲构造带内主要构造单元，在调整印度与欧亚板块碰撞中起着重要作用。认清阿尔金断裂活动演化历史，对认识青藏高原隆升变形过程及机制及一般陆-陆碰撞和造山活动过程及机理提供有力帮助。但到目前为止有关阿尔金断裂活动的动力学、年代学和几何学方面仍有争议。阿尔金断裂东侧弧形构造带与其走滑活动紧密相关。研究这些弧形构造带在时空上的变化，能够很好的限定阿尔金断裂局部走滑活动的时间和变化过程，因而同样并且从另一方面揭示阿尔金断裂的活动演化历史。应用古地磁学在旋转变形与断裂走滑研究中的特有优势，本项目拟以已有的新生代高精度生物磁性地层年代序列控制为基础，对英雄岭、俄博梁和党河南山三个构造弧进行精细古地磁旋转变形研究，揭示其在时间和空间上的旋转幅度、方式及联系，探讨阿尔金断裂在新生代的走滑发生时间、走滑过程和特征，为完善和检验高原北部生长变形模型、不同块体的运动特征和力学机制提供新的证据。

阿尔金断裂东侧多个弧形构造带的形成可能与阿尔金断裂走滑活动密切相关。利用古地磁方法在区域旋转变形与断裂走滑关系研究中的独特优势，研究这些弧形构造带的时空旋转变形关系，将为解决当前有关阿尔金断裂的活动时限、幅度和模式等方面的争议提供新的独立证据。本项目在已有新生代高精度生物磁性地层年代控制的基础上，对阿尔金断裂东侧的赛什腾山、冷湖、俄博梁和英雄岭四个弧形构造带的不同部位不同时段地层开展精细古地磁旋转变形研究，以揭示其旋转方式、幅度时空上的关系在，从而探讨阿尔金断裂在新生代的走滑时限、走滑过程和特征等，为完善和检验高原北部生长变形模型、不同块体的运动特征和力学机制提供新的独立证据。.通过3次累计76天，行程近 15000的野外考察和采样工作，共获得9585柱古地磁定向样品，超额（2倍）完成了任务书设计的采样任务。岩石磁学分析表明，大部分样品的载磁矿物为磁铁矿和赤铁矿，少部分样品主要为磁铁矿；磁性矿物主要为假单畴颗粒。退磁分析表明样品所携带的低温组分方向为次生粘滞剩磁方向；高温特征剩磁方向通过了褶皱检验和倒转检验，为原生剩磁方向。目前已得到的结果表明，赛什腾山地区自~50Ma发生了复杂的多期次旋转变形历史，如~50-35Ma、35-32Ma、32-20Ma以及16-11Ma；英雄岭弧形构造带的茫崖北地区16-11Ma发生~50°逆时针旋转，结合近似幅度的阿卡腾能山和油砂山背斜两轴夹角，指示该两背斜在~16Ma之前可能为统一或平行的背斜；而中阿尔金断裂在~16-11.1Ma期间的快速左行走滑拖拽导致了阿卡腾能山的~50°逆时针旋转，造成~50 km的走滑量，至少10.6mm/yr的走滑速率；上述结果，结合更南的吐拉弧形构造带为原始构造，未受阿尔金断裂拖拽影响这一结果，共同指示中阿尔金断裂新生代以来可能由北东向南西方向扩展的演化模式。另外，综合集成分析古地磁尤其是磁性地层的数据，建立高原东北部地区（柴达木、贵德、临夏、天水、酒泉和六盘山盆地）晚新生代以来的旋转变形历史：高原内部（外部）各个盆地在~11-8Ma经历了~10°的顺时针（逆时针）变形而8Ma后没有经历显著旋转变形，可能指示~11-8Ma，高原东向逃逸挤出，之后总体以南北向挤压缩短和隆升为主的演化模式。.上述成果为认识阿尔金断裂、青藏高原东北部乃至整个高原的构造演化历史提供新的古地磁方面的独立证据。