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滑脱褶皱陡坎的变形特征和运动学模型：以帕米尔-南天山前陆地区明尧勒背斜为例

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地震地质 2014年第3期36卷 677-691页

作者：李涛陈杰肖伟鹏中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 中国石油勘探开发研究院北京100083 安徽省地震局合肥230031

褶皱陡坎是褶皱变形过程中形成的地貌陡坎,是近期发现的一种不同于断层陡坎的构造作用形成的陡坎状地貌.在缺少地震反射剖面等深部资料时,利用褶皱陡坎可对活动褶皱的变形特征和生长演化历史进行限定,但迄今为止有关研究较少.位于帕米尔... 详细信息

褶皱陡坎是褶皱变形过程中形成的地貌陡坎,是近期发现的一种不同于断层陡坎的构造作用形成的陡坎状地貌.在缺少地震反射剖面等深部资料时,利用褶皱陡坎可对活动褶皱的变形特征和生长演化历史进行限定,但迄今为止有关研究较少.位于帕米尔-南天山前陆地区的明尧勒背斜为第四纪活动的滑脱褶皱.在背斜南翼的河流阶地上发育了一系列褶皱陡坎：在T2和T3b阶地上,褶皱陡坎的高度/宽度/坡度分别为16m/40m/25°和20m/50m/26°,陡坎位置与下伏基岩中向斜枢纽位置对应.通过对这些褶皱陡坎的分析,得出：1）这些褶皱陡坎是滑脱褶皱通过膝折带迁移机制形成的.2）褶皱陡坎形成初期,陡坎高度、宽度和坡度逐渐增大;当陡坎宽度达到枢纽带宽度2倍时,陡坎坡度将达到最大值;之后尽管陡坎高度和宽度逐渐增大,其坡度将保持恒定.3）褶皱陡坎吸收的缩短增量与陡坎高度和下伏地层倾角间存在定量几何关系.根据T2阶地上褶皱陡坎的高度约16m和暴露年龄约8ka,估算T2阶地面暴露以来明尧勒背斜南翼的缩短速率为～1.3mm/a.在上述分析基础上,还对比总结了滑脱褶皱陡坎和断弯褶皱陡坎的异同点.

关键词：断层相关褶皱活动褶皱褶皱陡坎河流阶地明尧勒背斜南天山帕米尔

北天山前陆冲断带山麓背斜带新发现反冲断层陡坎及活动褶皱陡坎

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地质通报 2022年第11期41卷 1942-1949页

作者：姚远陈杰李涛覃金堂邸宁张伟恒新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站北京100029 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 中国地震局乌鲁木齐中亚地震研究所新疆乌鲁木齐830011

构造楔是活动挤压区重要的发震构造。北天山前陆冲断带发育复杂的挤压构造楔,并在地表形成3~4排褶皱带,前人普遍认为最南部的第一排山麓背斜带自第四纪以来已不再活动。野外调查发现,第一排山麓背斜带——南安集海背斜北翼单斜区发育2... 详细信息

构造楔是活动挤压区重要的发震构造。北天山前陆冲断带发育复杂的挤压构造楔,并在地表形成3~4排褶皱带,前人普遍认为最南部的第一排山麓背斜带自第四纪以来已不再活动。野外调查发现,第一排山麓背斜带——南安集海背斜北翼单斜区发育2条近平行排列的、向南逆冲的晚第四纪活动反冲断层(喀沙反冲断层,KBT),断错安集海河两岸的晚第四纪地貌面,并形成一系列坡向南的反向断层陡坎。安集海河组灰绿色泥岩沿KBT顺层向南逆冲至沙湾组砖红色砂岩之上,造成地层的重复出露。在安集海河西岸,南侧的KBT断层面顺层呈铲型构成断弯,断层的持续活动使上盘阶地和基座面均发生同步弯曲,形成向斜断弯褶皱陡坎。褶皱陡坎南侧的阶地堆积较薄,向北明显增厚,具有生长地层的特征,表明KBT在阶地堆积过程中有持续活动。喀沙反冲断层陡坎及活动褶皱陡坎的发现表明,南安集海背斜晚第四纪以来仍在活动。这些地表反冲断层及相关褶皱构造为研究准噶尔南缘构造楔的活动性提供了窗口,为进一步限定活动构造楔的变形机制、速率和生长演化历史提供了可靠便捷的途径。

关键词：活动褶皱反冲断层褶皱陡坎南安集海背斜北天山

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活动褶皱陡坎的识别、运动学模型与应用

活动褶皱陡坎的识别、运动学模型与应用

作者：张博譞东华理工大学

学位级别：硕士

对不出露地表的隐伏逆断层会诱发强破坏性地震,如何识别和研究这种不造成地表明显变形且不产生明显同震破裂的发震构造是一新的课题和挑战。尝试使用与断层相关褶皱伴生的褶皱陡坎和地震反射剖面来解决这个难题。依照褶皱陡坎与断层结... 详细信息

对不出露地表的隐伏逆断层会诱发强破坏性地震,如何识别和研究这种不造成地表明显变形且不产生明显同震破裂的发震构造是一新的课题和挑战。尝试使用与断层相关褶皱伴生的褶皱陡坎和地震反射剖面来解决这个难题。依照褶皱陡坎与断层结构的关系将褶皱陡坎分为:向斜断弯褶皱陡坎、背斜断弯褶皱、滑脱褶皱陡坎、挤压构造楔褶皱陡坎、断展褶皱前翼、后翼褶皱陡坎以及三角剪切断展褶皱前翼褶皱陡坎。通过对研究区尼泊尔喜马拉雅西段主前缘推覆系(MFT)进行的详细地质地貌填图和地形差分GPS的测量,在研究区发现了两条走向平行的断层陡坎和一条褶皱陡坎。根据野外工作和相关褶皱陡坎理论,为这条褶皱陡坎建立几何、运动学模型,并讨论了这两条断层倾角的不确定性。通过所得模型确定了两条断层的产状,并分别通过断层垂直位错和褶皱陡坎的方法计算了断层的水平缩短量。在最年轻的阶地上采集了光释光样和14C样品,并计算了此阶地的缩短速率,这为缺少年龄约束的尼泊尔喜马拉雅西段主前缘推覆系(MFT)提供宝贵的数据。在北天山的独山子研究区,使用深度-隆升面积法解译了独山子背斜西倾伏端处的地震反射剖面,得到此处地壳的总缩短量以及滑脱面的深度;使用面积守恒法和通过差分GPS地形的测量结果,计算了独山子背斜西侧各级河流阶地所记录的不同时期的缩短量;结合详细的地质地貌填图和差分GPS的测量数据,在独山子背斜北翼发现了前翼断展褶皱陡坎,并建立了此褶皱陡坎的几何、运动学模型。这为独山子背斜的研究工作提供了更深一步的认识。

关键词：褶皱陡坎缩短量缩短速率喜马拉雅西段主前缘推覆系独山子背斜

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褶皱陡坎的基本分类

绿色科技 2017年第14期19卷 244-245页

作者：张博譞东华理工大学地球科学学院江西南昌330013

总结归纳了各类褶皱陡坎,以形成机理为分类依据,将褶皱陡坎分为了向斜断弯褶皱陡坎、背斜断弯褶皱陡坎、滑脱褶皱陡坎、挤压构造楔褶皱陡坎、断展褶皱前翼、后翼褶皱陡坎以及三角剪切断展褶皱前翼褶皱陡坎,并分别给出了各类褶皱陡坎的... 详细信息

总结归纳了各类褶皱陡坎,以形成机理为分类依据,将褶皱陡坎分为了向斜断弯褶皱陡坎、背斜断弯褶皱陡坎、滑脱褶皱陡坎、挤压构造楔褶皱陡坎、断展褶皱前翼、后翼褶皱陡坎以及三角剪切断展褶皱前翼褶皱陡坎,并分别给出了各类褶皱陡坎的相应形成模式图,以期为今后通过研究褶皱陡坎限定下伏构造提供理论基础。

关键词：基本分类褶皱陡坎理论模型形成机理

新生代晚期挤压作用下活动背斜区的构造变形特征及其地震地质灾害效应

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地质力学学报 2024年第2期30卷 225-241页

作者：杨晓平陈杰李安黄伟亮张玲杨海波胡宗凯左玉琦中国地震局地质研究所北京100029 地震动力学国家重点实验室北京100029 新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站北京100029 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室陕西西安710054

活动背斜是第四纪晚期以来在活动挤压构造区域内吸收地壳缩短变形的主要地质构造之一,其是在挤压背景下形成的一个复杂的构造系统,由多种活动构造变形组成。发生在挤压构造区的大地震可以使褶皱相关断层、褶皱陡坎、翼部地形倾斜和地质... 详细信息

活动背斜是第四纪晚期以来在活动挤压构造区域内吸收地壳缩短变形的主要地质构造之一,其是在挤压背景下形成的一个复杂的构造系统,由多种活动构造变形组成。发生在挤压构造区的大地震可以使褶皱相关断层、褶皱陡坎、翼部地形倾斜和地质体缩短等发生同震破裂或地面倾斜,进而引发严重的地震地质灾害,从理论研究和工程抗震两方面均需重视。因此,文章立足现有的逆断层相关褶皱、褶皱侧向扩展等理论,通过典型的主逆冲断层、反冲断层、弯矩断层、弯滑断层、共轭剪切断层和褶皱陡坎等实例,探讨了与褶皱相关的同震活动构造变形对建筑物的影响和破坏作用。研究认为,在强震导致的活动背斜地壳缩短、垂向隆升和侧向扩展过程中,背斜两翼和倾伏端的地面掀斜对重大工程建筑的安全运行构成威胁;同时,区域地壳缩短引发的弯曲变形给跨越活动背斜的重大线状工程造成的潜在地震危险和诱发的地质灾害值得关注。

关键词：褶皱相关断层褶皱陡坎褶皱生长侧向扩展地震地质灾害

利用河流阶地限定活动逆断层相关褶皱晚第四纪变形机制和速率:方法与认识

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地震地质 2014年第2期36卷 478-488页

作者：李涛陈杰中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

发育在褶皱区的河流阶地作为一种发育广泛、易于定年的被动变形的地貌标志物,已越来越多地被应用到活动逆断层相关褶皱晚第四纪变形的研究中;结合前生长地层和生长地层,可限定褶皱缩短总量和变形起始时间等参数,恢复从开始生长至晚第四... 详细信息

发育在褶皱区的河流阶地作为一种发育广泛、易于定年的被动变形的地貌标志物,已越来越多地被应用到活动逆断层相关褶皱晚第四纪变形的研究中;结合前生长地层和生长地层,可限定褶皱缩短总量和变形起始时间等参数,恢复从开始生长至晚第四纪以来完整的生长演化历史。文中对正弦曲线状和尖棱状弯滑褶皱模型、经典断弯褶皱模型和纯剪切断顶褶皱模型进行了总结和讨论。这些模型的提出为限定褶皱变形提供了很好的方法,但不能完全概括自然界中的褶皱模型,这就需要更多的野外地质、数值模拟和实验模拟工作。

关键词：逆断层相关褶皱河流阶地速率翼旋转膝折带迁移褶皱陡坎晚第四纪

龙门山前陆冲断带南段三苏场背斜晚第四纪变形速率

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地震地质 2022年第6期44卷 1351-1364页

作者：张伟恒陈杰李涛邸宁姚远中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站北京100029 中国地震局乌鲁木齐中亚地震研究所乌鲁木齐830000

褶皱陡坎是发育在褶皱活动轴面变形应变集中区的地貌陡坎。通过褶皱陡坎的几何形态及下伏基岩地层的产状可以约束活动褶皱的变形历史。文中在龙门山前陆冲断带南段三苏场背斜北段东翼向斜轴面附近的中更新世丹思冲积扇面上发现了与褶皱... 详细信息

褶皱陡坎是发育在褶皱活动轴面变形应变集中区的地貌陡坎。通过褶皱陡坎的几何形态及下伏基岩地层的产状可以约束活动褶皱的变形历史。文中在龙门山前陆冲断带南段三苏场背斜北段东翼向斜轴面附近的中更新世丹思冲积扇面上发现了与褶皱轴线平行、坡向E的线性地貌陡坎。通过对该陡坎的详细野外调查,结合利用地震反射剖面建立的几何学模型,确定该陡坎是由于断展褶皱前翼向斜枢纽的迁移而形成的褶皱陡坎。利用横跨陡坎的条带地形剖面获取该段陡坎的最大高度为28~35m。根据褶皱陡坎的高度与下伏活动枢纽两侧地层的倾角(分别为10°~17°、43°~57°)及深部隐伏三苏场逆断层缩短量间的定量几何关系,估算丹思冲积扇形成以来背斜东翼的水平缩短速率约为0.1mm/a,三苏场断层的扩展速率为(0.5+0.3/-0.1)mm/a,背斜的总缩短速率为(0.3+0.2/-0.1)mm/a。利用褶皱陡坎获取活动褶皱晚第四纪变形量的方法,为研究高剥蚀速率、变形地貌面不连续的龙门山前陆冲断带的活动性提供了一种新的思路。

关键词：褶皱陡坎断展褶皱龙门山三苏场背斜晚第四纪缩短速率

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柴达木盆地西南缘油砂山断裂的古地震和晚第四纪活动速率

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地震地质 2018年第2期40卷 465-479页

作者：许建红惠旭辉程宏宾张晓亮尚思歧中国地震局第二监测中心西安710054 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

油砂山断裂位于柴达木盆地西南缘英雄岭背斜南翼,英雄岭背斜是柴达木盆地内新构造表现最为强烈的地区,也是柴达木盆地内部褶皱向S扩展的最前缘位置。对油砂山断裂的古地震和晚第四纪活动速率研究有助于理解该地区的构造变形方式和评价... 详细信息

油砂山断裂位于柴达木盆地西南缘英雄岭背斜南翼,英雄岭背斜是柴达木盆地内新构造表现最为强烈的地区,也是柴达木盆地内部褶皱向S扩展的最前缘位置。对油砂山断裂的古地震和晚第四纪活动速率研究有助于理解该地区的构造变形方式和评价地震地质灾害。通过对油砂山山前洪积扇上沿断裂带发育的挤压鼓包进行探槽开挖、油砂山西侧盆地内褶皱陡坎进行测量及晚第四纪冲、洪积地层进行光释光测年,综合分析认为:1)油砂山断裂是1条全新世活动的逆冲断裂,盆地内的褶皱陡坎表明至少晚更新世中晚期以来该断裂在同一地表迹线上持续活动。油砂山探槽揭露到的断层面产状为N62°W/NE∠17°。探槽揭露到了至少2次构造事件,较新的1次事件Ⅱ发生在距今500a以来,垂直断距约0.25m。目前获得的资料还不能确定它就是1977年茫崖西北的M6.4地震,但也不能排除与该地震有关。较老的事件Ⅰ发生在距今1 000~4 000a之间,垂直断距约0.55m。事件发生后的侵蚀作用影响了事件Ⅰ年龄的限定和事件Ⅰ确切次数的判定。2)油砂山断裂晚更新世中晚期以来的垂直活动速率约为(0.38±0.06)mm/a。与该区GPS站点的相对速率相比较表明,油砂山断裂是该区非常重要的1条全新世活动的逆冲断裂,在调节区域构造变形上起到了重要作用。

关键词：柴达木盆地西南缘油砂山断裂古地震活动速率褶皱陡坎

2008年汶川Ms8．0地震北川以北段地表破裂变形的主要样式

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第四纪研究 2009年第3期29卷 416-425页

作者：李传友魏占玉中国地震局地质研究所国家地震活动断层研究中心北京100029

2008年5月12日发生的汶川地震是由青藏高原东部龙门山断裂的活动所导致。震后的调查表明,北川县城以北的断裂段破裂了约90km。在北川县城以北,不同地点沿地震地表破裂所展现的地表变形差异很大,可能反映了断裂附近地表特性的变化。文章... 详细信息

2008年5月12日发生的汶川地震是由青藏高原东部龙门山断裂的活动所导致。震后的调查表明,北川县城以北的断裂段破裂了约90km。在北川县城以北,不同地点沿地震地表破裂所展现的地表变形差异很大,可能反映了断裂附近地表特性的变化。文章主要从5个典型地点来阐述5种代表性的地表变形模式。前两个地点,在北川县城以北几公里,反映了近地表基岩中的一种变形和从基岩向松散堆积物过渡区的一种变形模式。与此两种断裂陡坎变形不同,中间的两个点则阐述了褶皱陡坎,它们反映了2008年地震中断裂断错在地表以下终止的不同情形。最后一个点位于汶川地震地表破裂的北端,可能代表了当地表破裂结束时地表变形的模式。在北川以北段地表破裂上典型地点的详细测量的基础上,通过归纳野外获得的地表变形资料,构建出汶川地震地表破裂北川以北段的基本变形模型。

关键词：汶川地震地表破裂变形样式褶皱陡坎