利用变形河流阶地限定帕米尔北缘木什背斜的缩短、隆升和侧向扩展.pdfVIP

第 33卷 第 2期 地 震 地 质 VIJI．33．N0．2 2011年 6月 SEISM0L0GY AND GE0L0GY JHne，201】 doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2011．02．005 利用变形河流阶地限定帕米尔北缘 木什背斜的缩短、隆升和侧向扩展 李 涛 ’ 陈 杰 ’ 肖伟鹏 ， BurbankDW 黄 明达 ThompsonJ 1)中国地震局地质研究所 ，地震动力学 国家重点实验室，北京 】00029 2)中国矿业大学 (北京)地球科学与测绘工程学院，北京 100083 3)DepartmentofEarthScience，UniversityofCalifornia，SantaBarbara，CA93106，USA 摘 要 位于帕米尔前缘逆冲推覆体(PanfirFrontThrust，PFT)东端的木什滑脱背斜 ，是帕米尔弧 形推覆构造带最前缘和必威体育精装版的变形带 。对地形横剖面、纵剖面和水系发育特征的分析表 叫，小什背斜 总体上具有 由西 向东扩展生长 的特征 。在背斜核部及北翼发育数级开阔平坦 的沿轴 向展布 的河流阶 地 ，阶地可划分为4期 。利用阶地堆积细颗粒 英光释光测年获得阶地面 T2a、13和 T4的肜成年龄 分别为(15．8±2．40)ka、(55．1--Il0．3)ka、(131．4_+23．9)ka。伴随背斜的生 长扩展 ，河流阶地l豇发『生 j 横 向和纵 向掀斜 ，并形成断层 陡坎和褶皱陡坎 。木什背斜晚第 四纪的缩短和降升主要足通过 皱翼 旋转机制进行的，估算其最小缩短速率为 (1．6±0．3)nlnl／a，最小隆升速率为(1．9-+0．3)mnl／a。 此 同时，沿轴向背斜发生 了向东的侧向迁移和旋转。根据背斜垂直隆升与侧 向扩展之问的关系，估算背 斜在 131～16ka期间向东的侧 向迁移扩展速率较快，为 (I4．6±3．6)mnl／a；自16ka至今 ，侧rⅡJ迁移扩 展速率迅速减小至(1．7±0．3)mm／a，背斜 向东的迁移扩展可能已基本停止，而 以侧 向旋转为主： 关键词 帕米尔 木什背斜 晚第 四纪 河流阶地 褶皱生长 侧 向扩展 中图分类号 ：P315．2 文献标识码 ：A 文章编号 ：0253-4967(2011)02—0308—15 0 引言 褶皱在三维空问的生长包括缩短 、隆升和侧 向扩展 (图1)，定量限定其牛长扩展过样对于 理解褶皱的生长机制 、造山带的时空演化 、地震危险性和危害性评价及油气资源}ji景『评估等方 面至关重要。随着断层相关褶皱定量几何模型的建立 (Suppe，1983；Suppeeta1．，1990，1992)， 褶皱生长理论有了突破性进展 ：褶皱 的缩短和隆升是通过膝折带迁移和翼旋转 2种机制进 的 (图1a1，a2)(Suppe，1983；Suppeeta1．，1990，1997；Hardyeta1．，1994；Zapataeta1．，1996； Casas—Sainzeta1．，2002)；利用与褶皱生长同步沉积的地层 (生长地层)和同步变形的地貌 (如河流阶地面)等带有时间标尺的标志可较好地限定褶皱生长；结合前生长地层的变形 ， 恢 [收稿 日期] 201I一04—17收稿 ，2011—06-07改回。 [基金项 目] 科技部 国际科技合作计划项 目(2008DFA20860)、地震动力学 国家重点实验 臼 研究课题 (LED2010A04)和我 国地震重点监视防御区活动断层地震危险性评价项}j共 资助． $通讯作者 ：陈杰 ，研究员，E—mail：chenjie@ies．ac．en。 2期 李 涛等：利用变形河流阶地限定帕米尔北缘木什背斜的缩短、隆升和侧 向扩展 313 为坡积物 、冲洪积物覆盖 ，外缘因侵蚀而发育大规模冲沟 (图3b，4)。 在对 ASTER影像和航片解译基础上 ，