地震地质 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (6): 1566-1585.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2025.06.20240052
陈艳文1)(
), 袁道阳1),*(
), 姚赟胜2), 于锦超1), 文亚猛1), 苏瑞欢1), 孙浩1)
收稿日期:2024-04-16
修回日期:2024-08-06
出版日期:2025-12-20
发布日期:2025-12-31
通讯作者:
袁道阳
作者简介:陈艳文, 男, 1992年生, 现为兰州大学地质学专业在读博士研究生, 主要从事新构造与活动构造研究, E-mail: chenyw2023@lzu.edu.cn。
基金资助:
CHEN Yan-wen1)(
), YUAN Dao-yang1),*(
), YAO Yun-sheng2), YU Jin-chao1), WEN Ya-meng1), SU Rui-huan1), SUN Hao1)
Received:2024-04-16
Revised:2024-08-06
Online:2025-12-20
Published:2025-12-31
Contact:
YUAN Dao-yang
摘要: 玛雅雪山断裂是祁连山东段的一条挤压逆冲断裂带, 整体呈向SW拱曲的弧形, 全长约152km。文中基于卫星影像解译、 地质地貌填图、 无人机航测和断错地貌面年代测试等技术方法, 对玛雅雪山断裂的几何结构和晚第四纪活动性等进行研究。结果表明, 该断裂晚第四纪构造活动具有分段性, 可划分为玛雅雪山(西)段、 宝泉山(中)段和虎南山(东)段3段, 其活动时代分别为晚全新世、 晚更新世末期和中更新世晚期。其中, 玛雅雪山段全新世以来活动强烈, 断错T1-T2级冲洪积阶地, 形成明显的断层陡坎, 其全新世以来的垂直滑动速率为(0.50±0.02)mm/a, 未来有发生6.7~7.0级强震的潜能。通过对比分析发现, 在晚第四纪活动性方面, 玛雅雪山段与庄浪河断裂之间可能具有更为密切的构造组合关系, 两者是在区域挤压应力作用下形成的弧形逆冲构造带。同样地, 青藏高原东北缘在NE向区域应力挤压和稳定地块的阻挡作用下, 形成了一系列前展式逆冲褶皱带和弧形挤出构造, 导致地壳缩短增厚和山脉快速崛起, 以次级地块分阶段逐次向外推挤的方式实现了青藏高原NE向的隆升扩展。
陈艳文, 袁道阳, 姚赟胜, 于锦超, 文亚猛, 苏瑞欢, 孙浩. 祁连山东段玛雅雪山断裂晚第四纪活动特征及其构造意义[J]. 地震地质, 2025, 47(6): 1566-1585.
CHEN Yan-wen, YUAN Dao-yang, YAO Yun-sheng, YU Jin-chao, WEN Ya-meng, SU Rui-huan, SUN Hao. CHARACTERISTICS OF LATE QUATERNARY ACTIVITY AND TECTONIC IMPLICATIONS OF THE MAYAXUESHAN FAULT IN THE EASTERN QILIAN SHAN[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2025, 47(6): 1566-1585.
图 1 青藏高原东北缘活动构造分布图 断层资料来源于文献(Yuan et al., 2013; 郑文俊等, 2021)。 F1阿尔金断裂; F2祁连-海原断裂(F2-1托莱山断裂, F2-2冷龙岭断裂, F2-3金强河断裂, F2-4毛毛山断裂, F2-5老虎山断裂, F2-6海原断裂, F2-7六盘山断裂, F2-8岐山-马召断裂); F3东昆仑断裂; F4西秦岭北缘断裂; F5榆木山断裂带; F6龙首山南缘断裂; F7龙首山北缘断裂; F8河西堡-四道山断裂; F9武威盆地南缘断裂; F10古浪断裂; F11香山-天景山断裂; F12烟筒山断裂; F13三关口-牛首山断裂; F14日月山断裂; F15拉脊山断裂; F16玛雅雪山断裂; F17庄浪河断裂; F18白银白杨树沟断裂; F19马衔山北缘断裂; F20洮河断裂
Fig. 1 Active tectonics in the northeastern Tibetan plateau.
| 样品 编号 | 采样深度 /m | 含水量 /% | U /ppm | Th /ppm | K /% | 等效剂量 /Gy | 环境剂量率 /Gy·ka-1 | 年龄 /a |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OSL-2 | 0.95 | 9.85 | 2.47±0.02 | 13.5±0.18 | 2.59±0.01 | 42.99±1.9 | 3.99±0.04 | 10765±485 |
| OSL-3 | 0.6 | 25.39 | 2.61±0.02 | 14.15±0.04 | 2.41±0.01 | 30.49±3.13 | 3.94±0.04 | 6275±795 |
| OSL-4 | 1.3 | 28.84 | 2.59±0.03 | 13.24±0.17 | 2.27±0.03 | 55.72±3.31 | 3.71±0.05 | 15020±915 |
| OSL-5 | 0.3 | 18.17 | 2.49±0.10 | 11.53±0.53 | 2.34±0.02 | 12.97±1.59 | 3.7±0.06 | 3500±430 |
| OSL-6 | 0.2 | 7.77 | 2.3±0.02 | 11.36±0.13 | 2.13±0.01 | 42.46±1.2 | 3.49±0.04 | 12160±370 |
| OSL-7 | 0.3 | 5.32 | 2.78±0.03 | 13.24±0.12 | 2.06±0.02 | 47.06±1.62 | 3.84±0.06 | 12255±450 |
| OSL-8 | 0.7 | 2.89 | 2.46±0.03 | 11.69±0.12 | 2.12±0.03 | 55.76±1.23 | 3.64±0.05 | 15305±390 |
表 1 玛雅雪山断裂光释光(OSL)测年结果
Table1 The results of optically stimulated luminescence(OSL) dating along the Mayaxueshan Fault
| 样品 编号 | 采样深度 /m | 含水量 /% | U /ppm | Th /ppm | K /% | 等效剂量 /Gy | 环境剂量率 /Gy·ka-1 | 年龄 /a |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OSL-2 | 0.95 | 9.85 | 2.47±0.02 | 13.5±0.18 | 2.59±0.01 | 42.99±1.9 | 3.99±0.04 | 10765±485 |
| OSL-3 | 0.6 | 25.39 | 2.61±0.02 | 14.15±0.04 | 2.41±0.01 | 30.49±3.13 | 3.94±0.04 | 6275±795 |
| OSL-4 | 1.3 | 28.84 | 2.59±0.03 | 13.24±0.17 | 2.27±0.03 | 55.72±3.31 | 3.71±0.05 | 15020±915 |
| OSL-5 | 0.3 | 18.17 | 2.49±0.10 | 11.53±0.53 | 2.34±0.02 | 12.97±1.59 | 3.7±0.06 | 3500±430 |
| OSL-6 | 0.2 | 7.77 | 2.3±0.02 | 11.36±0.13 | 2.13±0.01 | 42.46±1.2 | 3.49±0.04 | 12160±370 |
| OSL-7 | 0.3 | 5.32 | 2.78±0.03 | 13.24±0.12 | 2.06±0.02 | 47.06±1.62 | 3.84±0.06 | 12255±450 |
| OSL-8 | 0.7 | 2.89 | 2.46±0.03 | 11.69±0.12 | 2.12±0.03 | 55.76±1.23 | 3.64±0.05 | 15305±390 |
图 3 玛雅雪山段马营沟的河流阶地分级及断层陡坎特征 a 利用无人机航空影像生成的数字高程模型(DEM); b、 c地貌及断层陡坎无人机照片, 白色虚线为阶地边界; d 马营沟阶地剖面图; e-g从DEM影像中提取的地形剖面
Fig. 3 Terrace classification and fault scarp features of Mayaxueshan segment the Mayaxueshan Fault at Mayinggou.
图 5 玛雅雪山段上八刺沟的断错地貌特征 a 利用无人机航空影像生成的数字高程模型(DEM); b、 c 上八刺沟地貌及断层陡坎照片, 白色实线为横穿断层的地形标示线; d、 e 从DEM影像中提取的地形剖面
Fig. 5 Faulted geomorphology features of Mayaxueshan segment the Mayaxueshan Fault at Shangbacigou.
图 7 宝泉山段达家窑的断错地貌及断层剖面特征 a 利用无人机航空影像生成的数字高程模型(DEM); b 从DEM影像中提取的地形剖面; c 地貌及断层陡坎照片, 白色实线为横穿断层的地形标示线; d 冲沟东壁出露的断层剖面; e 达家窑地区OSL样品采集点
Fig. 7 Faulted geomorphology and fault features of Baoquanshan segment the Mayaxueshan Fault at Dajiayao.
图 8 宝泉山段夹墙沟的断错地貌及断层剖面特征 a 地貌及断层迹线照片; b 冲沟东壁出露的断层剖面
Fig. 8 Faulted geomorphology and fault features of Baoquanshan segment the Mayaxueshan Fault at Jiaqianggou.
图 9 青藏高原东北缘的构造变形模式图 修改自文献(袁道阳等, 2004; 郑文俊等, 2016); 1 走滑断层; 2 逆断层; 3 正断层; 4 推测构造线; 5 玛雅雪山断裂; 6 区域主要挤压应力方向; 7 块体挤压方向; 8 块体拉张方向; 9 块体旋转方向
Fig. 9 Tectonic deformation model in northeastern margin of the Tibetan plateau.
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