Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 祁连山东段及其邻区三维深部电性结构特征及其地壳变形研究 | |
| 赵凌强 | |
| 出版年 | 2019 |
| 学位类型 | 博士 |
| 学位授予单位 | 中国地震局地质研究所 |
| 中文摘要 | 青藏高原自55Ma以来强烈抬升是由于印度与欧亚板块的碰撞汇聚作用所致,这种汇聚作用影响范围超出了青藏高原,在其周缘地区引起了广泛的新构造变形。祁连山作为青藏高原东北缘地区一个局部高原,正处于青藏高原东北缘向北扩展变形与欧亚大陆之间的汇聚区,也是青藏高原东北缘地区剧烈的侧向逃逸、强烈的南北向地壳缩短以及快速垂直向隆升的三种构造变形运动最为集中的地区。由于这种特殊的地理位置和构造转换作用,祁连山成为研究青藏高原隆升和扩展的重要区域。本论文选取祁连山东段及其邻近地区为研究区,目标区包括腾格里沙漠腹地下方隐伏断裂,完成了南起西秦岭北至阿拉善地块沿2条NE向长剖面的大地电磁测量工作。基于2条剖面所测数据进行精细化数据处理和二维、三维反演计算,获得该地区二维、三维深部电性结构图像;结合青藏高原东北缘现今三维地壳运动特征等,分析了祁连山东段地壳变形特征深层次原因以及多次地震的孕震环境等科学问题;结合已获得的祁连山中、西、东段新生代构造变形的年代框架、变形模式和演化过程等资料,讨论了祁连山东段与南北两侧地块的接触关系和青藏高原隆升和向北扩展的机制,分析了青藏高原向北东方向扩展的影响范围和高原前缘位置以及变形方式等科学问题。获得如下认识:(1)大地电磁数据精细化处理和反演计算:本文获得了2条横穿祁连山东段长剖面几百赫兹到上万秒的高质量大地电磁数据。利用相位张量分解技术、磁倾子图示技术等获得二维偏离度角、主轴电性走向角、磁倾子等参数,并对其进行定性分析。使用NLCG方法进行多变量二维反演计算,使用Mod EM软件进行多参数和多初始模型以及带地形的三维反演计算。根据定性分析结果以及地质构造等资料,对比二维、三维反演结果差异,选择最合理的二维、三维电性结构模型。(2)祁连山东段及其邻区三维深部电性结构特征:祁连山东段及其邻区地壳上地幔电性结构分布特征沿两条剖面横向变化较大,而同一地块的电性结构类似性较强。电性结构变化最大的地方对应着主要活动断裂带(例如西秦岭北缘断裂,祁连-西海原断裂,北祁连断裂和龙首山北缘断裂等)。祁连-西海原断裂是研究区规模最大,最重要的主边界断裂。断裂北部为大规模完整的南深北浅形似“鼻烟壶”状或似“橄榄球”高阻构造,推测为古浪推覆体。断裂南部陇西地块和南祁连地块上地壳为高阻结构,中下地壳以低阻特征为主。祁连山北缘断裂可能存在着向东继续延伸的区域,西秦岭北缘断裂,拉脊山断裂也是该地区规模较大的断裂带。民勤南部存在着隐伏在腾格里沙漠下方的红崖山-四道山断裂,该断裂可能和龙首山北缘断裂一起是青藏高原与阿拉善地块的分界区,表明青藏高原高原边缘在已越过河西走廊到达阿拉善地块南部边缘。(3)祁连山东段及其邻近区域3个中强地震的地震构造:祁连地块东段附近所处的青藏高原地块与阿拉善地块相互挤压碰撞环境以及古浪推覆体整体性运动可能是该地区多次中强地震发生宏观动力学背景。在青藏高原块体北东向的推挤过程中,古浪推覆体整体向北活动,在中下地壳滑脱带先发生了1927年M8.0级古浪地震,随后在北侧前端发生1954年M7.0级民勤地震和南侧后端发生2016年门源M6.4级地震。(4)祁连-西海原断裂带及两侧地块深部电性结构特征与地壳变形:祁连-西海原断裂以南地区地壳电性结构呈现为高、低阻相互堆积混杂的样式,中下地壳的低阻层在赋存深度具有波浪起伏特点,彰显出被推挤变形的弯曲趋势,佐证了该地区的隆升趋势主要以地壳缩短的形式实现。断裂以北的古浪推覆体地区呈现为完整的不易变形的高阻结构,在地貌上形成坡度较缓的山前盆地。表明不同地块电性结构对该地区现今的三维地壳变形和地貌形成起重要的控制作用。(5)青藏高原北东向拓展的启示:祁连山东段主要由红崖山-四道山断裂、祁连山北缘断裂、皇城-双塔断裂、祁连-西海原断裂等多条断裂形成一个由南向北扩展的发育的“花状”构造,表现出明显的水平向北扩展以及垂直挤出特征。该地区多条断裂以高角度逆冲推覆和走滑方式进行的全地壳缩短和走滑剪切,以及阿拉善地块可能在深部的进行的低角度俯冲的变形方式共同作用主导了青藏高原东北缘地区的北东向拓展作用。 |
| 中文关键词 | 大地电磁 ; 祁连山东段 ; 祁连-西海原断裂 ; 红崖山-四道山断裂 ; 古浪推覆体 ; 地壳变形 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | P319;P542 |
| 来源机构 | 中国地震局地质研究所 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/354735 |
| 作者单位 | 中国地震局地质研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵凌强. 祁连山东段及其邻区三维深部电性结构特征及其地壳变形研究[D]. 中国地震局地质研究所,2019. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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