甘肃武威盆地南缘断裂带晚第四纪活动特征及变形分析

卢海峰, 陈海龙, 杨勇, 张进忠. 甘肃武威盆地南缘断裂带晚第四纪活动特征及变形分析[J]. 地质通报, 2022, 41(2-3): 327-346. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.2-3.012
引用本文: 卢海峰, 陈海龙, 杨勇, 张进忠. 甘肃武威盆地南缘断裂带晚第四纪活动特征及变形分析[J]. 地质通报, 2022, 41(2-3): 327-346. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.2-3.012
LU Haifeng, CHEN Hailong, YANG Yong, ZHANG Jinzhong. Activities and geomorphic deformation of the fault belt on the southern margin of Wuwei Basin, Gansu Province during the Late Quaternary[J]. Geological Bulletin of China, 2022, 41(2-3): 327-346. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.2-3.012
Citation: LU Haifeng, CHEN Hailong, YANG Yong, ZHANG Jinzhong. Activities and geomorphic deformation of the fault belt on the southern margin of Wuwei Basin, Gansu Province during the Late Quaternary[J]. Geological Bulletin of China, 2022, 41(2-3): 327-346. doi: 10.12097/j.issn.1671-2552.2022.2-3.012

甘肃武威盆地南缘断裂带晚第四纪活动特征及变形分析

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《武威-固原地貌边界带基础地质调查项目》(编号: DD20190018)
详细信息
    作者简介: 卢海峰(1975-),男,博士,副研究员, 从事构造地质、地震地质学研究工作。E-mail: luhf_0_0@sohu.com
  • 中图分类号: P534.63;P542.3

Activities and geomorphic deformation of the fault belt on the southern margin of Wuwei Basin, Gansu Province during the Late Quaternary

  • 武威盆地南缘断裂带位于青藏高原东北缘的前锋地带,关于该构造带的空间展布和晚第四纪活动习性等科学问题尚不清楚。此外,1927年8.0级古浪地震也造成断裂带上的一些地表破裂。运用构造地质学与地貌学原理及年代学测试方法, 展开了相关调查和研究。结果表明,①武威盆地南缘断裂带为NWW—SEE走向、呈右阶斜列式展布。②自西向东, 断裂带的晚第四纪活动方式整体表现为以逆冲为主,逐步过渡为逆冲兼走滑运动或走滑活动为主;垂向上的活动强度整体上西弱东强,且中间增加的幅度最大, 而断裂带的水平左旋滑移分量中-东段较大。③断裂活动具有明显的分段性,即西段的最新活动一般早于区域性T1阶地的形成时间,中-东段切割了T1阶地面,反映了断裂最新活动具有东向迁移的变化趋势。④结合露头揭示的1927年8.0级古浪地震地表破裂遗迹,该断裂中-东段的最新活动发生于全新世末期。⑤依据武威盆地南缘断裂带的晚第四纪活动方式、断面擦痕、晚新生代地层内发育的剪切节理运动学特征及共轭张性节理等,该区域的第四纪晚期最大主压应力水平方向表现为NNE—SSW向,且自西向东应力场方位略有变化。上述认识,对探索武威盆地三维变形的晚新生代构造演化、青藏高原东北缘地层生长和构造地貌变形过程,以及古浪地震的破裂机制与气候环境变迁等,提供了重要依据。

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  • 图 1  武威盆地南缘断裂地质环境及展布图

    Figure 1. 

    图 2  西营河西侧构造地貌变形特征

    Figure 2. 

    图 3  陈家沿沟南构造变形

    Figure 3. 

    图 图版Ⅰ   

    Figure 图版Ⅰ. 

    图 4  F5-4断层段构造变形

    Figure 4. 

    图 图版Ⅱ   

    Figure 图版Ⅱ. 

    图 5  李家湾子南约3 km处近SN向冲沟东岸发育的断错剖面

    Figure 5. 

    图 6  断裂带第四纪晚期位错量

    Figure 6. 

    图 7  断层带多期活动及其附近的古滑坡事件

    Figure 7. 

    图 8  刘家小寨湾南地震地表破裂带遗迹

    Figure 8. 

    图 9  研究区区域构造应力场特征

    Figure 9. 

    表 1  研究区样品测试结果

    Table 1.  Test results of samples from the study area

    野外编号 U/10-6 Th/10-6 K/% 测试方法 环境剂量率/(Gy·ka-1) 等效剂量/Gy 年龄/ka
    WW-OSL-003 2.8±0.06 10.2±0.14 1.78±0.01 SMAR 4.00±0.29 13.6±1.71 3.40±0.49
    WW-OSL-004 2.83±0.06 12.1±0.1 1.98±0.01 SMAR 4.51±0.35 42.7±0.67 9.46±0.74
    WW-OSL-005 3.91±0.16 14.4±0.45 1.83±0.01 SMAR 4.74±0.34 161.85±13.84 34.15±3.80
    WW-OSL-006 4.34±0.08 13.0±0.18 1.87±0.01 SMAR 4.93±0.36 127.6±3.71 25.91±2.05
    WW-OSL-008 2.48±0.06 11.1±0.2 2.13±0.02 SMAR 4.44±0.33 3.49±0.15 0.79±0.07
    WW-OSL-009 3.79±0.06 13.3±0.24 2.09±0.02 SMAR 5.03±0.37 2.27±0.16 0.45±0.05
    WW-OSL-010 4.26±0.05 13.3±0.05 2.33±0.02 SMAR 5.38±0.40 3.88±0.22 0.72±0.07
    WW-OSL-011 3.22±0.08 18.5±0.44 2.53±0.02 SMAR 5.78±0.44 12.08±0.27 2.09±0.17
    WW-OSL-012 3.04±0.05 12.3±0.26 1.93±0.01 SMAR 4.57±0.34 85.84±4.40 18.77±1.7
      注:测试单位为北京震科经纬防灾技术研究院
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    表 2  武威盆地南缘断裂带变形特征

    Table 2.  Deformation characteristics of the fault belt on the southern margin of Wuwei Basin

    各段 地点 T1落差/m T2落差/m 基岩垂向位移/m 冲沟累计位移/m
    F1 无变形 无变形 ≧1.6
    F2 杜家团庄南 无变形 3~2.1 8~10
    F3 陈家湾沟南 2.5 4~4.5 约10
    上庄南 2~3 百余米
    徐家湾南 1.8~3.5
    赵家大庄南 1.5~1.6 4.5±0.2 38.5±2
    磨嘴子南 1.9±0.1 27±1
    F5 古城南 0.9 1.9~2.9 20~25
    李家湾子南 1.0 28±2
    东山湾南 1.2 >60
    峡沟村西南 0.5 9~10
      注:阶地、基岩和冲沟位移为实地测量
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出版历程
收稿日期:  2020-10-19
修回日期:  2022-01-16
刊出日期:  2022-03-15

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