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JGR-Solid Earth: 柴北缘地区古地磁旋转变形记录及其对阿尔金断裂走滑活动的限定
2018-09-06

  巨型左行走滑断裂阿尔金断裂是青藏高原北部的边界,在印度-欧亚板块碰撞过程中起重要调节作用,控制着青藏高原东北部的构造演化,认识其活动演化对理解青藏高原的构造变形具有重要意义。到目前为止,围绕阿尔金断裂走滑已开展了大量工作,但是对其活动时间、滑移量和滑移速率及演化模式等认识仍存在很大争议。

  针对这一现状,近日,中国科学院青藏高原研究所、青藏高原地球科学卓越创新中心颜茂都研究员课题组(论文第一作者为栗兵帅博士,现为东华理工大学地球科学学院讲师)及其合作者,选取柴北缘中部地区新生代地层作为研究对象,在高精度磁性地层年代控制基础上,对红柳沟剖面开展了精细古地磁旋转变形研究,以揭示该地区新生代以来的旋转变形历史(图1),探讨其与阿尔金断裂走滑的关系。结果表明,红柳沟剖面在~45-33 Ma期间经历了不显著的(~12.5±15.7°)逆时针旋转变形,在~33-14 Ma期间经历了显著的(~32.2±15.4°)顺时针旋转变形,在~14 Ma之后经历了不显著的(~8.7±9.4°)逆时针旋转变形(图2)。计算同区大红沟剖面已有古地磁数据,发现了与上述红柳沟剖面相似的三期旋转变形结果,指示整个柴北缘中部在新生代可能经历了相同的构造演化历史。结合几何形态学、区域地震剖面资料等其它地质证据,指示柴北缘中部在~33-14 Ma期间的显著顺时针旋转变形与阿尔金断裂在该时段的快速左行走滑活动紧密相关,揭示阿尔金断裂在该阶段以至少~11.6-14.7mm/yr的速率滑移了至少~220-280 km(图3)。

  本研究得到中国科学院战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”资助(XDA20070201),国家基础研究项目(2017YFC0602803)以及国家自然科学基金项目(131C11KYSB20160072, 41620104002, 41272185, 41571198和41672358)资助。成果已发表于国际著名地学刊物 Journal of Geophysical Research: Solid Earth(Li, B., Yan, M., Zhang, W., Fang, X., Yang, Y., Zhang, D., Chen Y. and Guan C. (2018). Paleomagnetic rotation constraints on the deformation of the northern Qaidam marginal thrust belt and implications for strike-slip faulting along the Altyn Tagh Fault. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 123. https://doi.org/10.1029/2018JB015753)。

  论文链接:http://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018JB015753

图1 高原东北部地区大地构造背景指示研究区位置(红点)及地震剖面位置(黄线和蓝线)

图2 红柳沟和大红沟及柴北缘地区新生代旋转变形记录

图3 a-柴北缘地区新生代构造演化模式;b-柴北缘地区早渐新世-中中新世时期显著顺时针旋转变形和阿尔金断裂对应的滑移量及柴达木盆地周缘地区相关地质记录

 
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