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基于构造地貌对活动断层进行定量研究对理解断层活动习性及预测其将来的活动行为具有重要的意义。目前人们对断层位错的获取主要采取软件测量的方式,因此对断层位错测量工具的可靠性及应用性的分析至关重要。文章首先对3种常用的测量工具LaDicaoz、3D＿Fault＿Offsets与MCSST进行介绍;然后,基于无人机摄影航测获得的党河水库断裂高精度DEM以及无人机机载LiDAR获取的西秦岭北缘断裂黄香沟段高精度DEM,使用MCSST对党河水库断裂进行详细的陡坎垂直位错测量,利用LaDicaoz和3D＿Fault＿Offsets对黄香沟断裂进行精细的水平位错测量,并通过交叉检验方法对这3种测量工具的可靠性进行分析;最后,基于不同性质断裂位移的提取过程和结果,对这3款软件的自动化程度、使用难易程度及可重复性等特性进行综合对比分析,并总结3种工具的优势与不足。研究结果表明,LaDicaoz和3D＿Fault＿Offsets在水平位移提取方面具有较高精度和较好应用,MCSST在垂直位移提取及分析上应用较好,但3种工具的自动化程度皆存在不足,工具间的相互借鉴并将人工智能引入将成为进一步提高测量软件科学性与... 相似文献
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冬别列克断裂是一条全新世活动断裂,位于西准噶尔造山带的关键位置,该断裂总长120km,走向NE。晚第四纪以来,冬别列克断裂的持续活动使得断裂沿线各级地貌面发生了明显的左旋位错,在塔城盆地东侧形成线性连续且笔直的陡坎地貌。文中利用高精度无人机和差分GPS对阿合别斗河多级阶地的左旋位错量进行了面状航拍、测量,建立了分辨率高达0. 1m的数字地形数据,发现T5—T2阶地陡坎的最大左旋位错量依次为30. 7m、12. 0m和8. 7m。通过光释光测年方法得到了各级阶地(T5—T1)的年龄,进而得出冬别列克断裂晚更新世以来的左旋滑动速率为0. 7～0. 94mm/a,结合阶地侧向侵蚀特征,分析认为T4、T2阶地的滑动速率更加接近真实值(0. 91±0. 18) mm/a。结合西准噶尔的其它2条大型走滑断裂(达尔布特断裂和托里断裂)的滑动速率,并对比西准噶尔地区的GPS速率,认为该地区NE向的走滑运动以冬别列克断裂为主,吸收大量剩余变形,同时保持相对较高的左旋滑动速率。 相似文献
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数字地形分析是活动构造和构造地貌研究中的一种重要手段，目前已被广泛应用于地表过程分析中。随着高精度数字地形数据获取的日益便捷，精细定量化研究地貌参数已成为一个重要趋势。呼图壁断裂和独山子断裂位于天山山脉北麓，地表迹线十分典型而显著。在这2个区域内，前人已经完成了区域大比例尺活动断裂地质地貌填图，并发表了大量研究成果。因此，它们是十分理想的探索断层迹线自动化提取方法的2个区域。在实际提取过程中，根据逆断层陡坎的倾向是否与其所在地貌面坡向一致，文中分别定义了正向和反向逆断层陡坎。基于对这2种不同断层陡坎形态的分析，利用ArcGIS软件平台并选择恰当的地貌参数实现了对断层地表迹线的提取。通过坡度计算、冲沟提取、数据密度分析和流程建模等步骤，建立了2套智能化提取流程。最终提取结果与以往的地质地貌填图和遥感数据目视解译结果基本一致。除此之外，独山子研究区的提取结果还揭露了未曾被识别的反向断层陡坎迹线。这不仅说明文中提出的方法具有很好的适用性，同时也能够提取十分细小的逆断层地表迹线。与传统方法相比，这种人机交互式的半自动化方法大大提高了工作效率。但是，如何真正实现任意地质构造背景中逆断层地表迹线的... 相似文献
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利用无人机摄影测量技术航测天景山断裂孟家湾的地表地形地貌数据,以获取的数字高程模型为基础,通过构造地貌精细解译进一步提取地震断层的水平位移量及垂直位错量,计算断层的平均水平滑动速率,并分析判识了古地震事件。结果表明:①研究区发育3期河流阶地T3、T2、T1,且均被断错,最新的冲沟T0未见错动;②在T1阶地面上提取水平位移量为(7.77±0.98)m,计算得到全新世中期以来的平均水平滑动速率为0.86~0.91 mm/a;③在T1阶地面上跨陡坎提取垂直位错量为(0.61±0.11)m,其坡度存在2个明显拐点,代表2次地表破裂型地震事件,推测在12000 a前,即晚更新世末期或全新世初期以来至少发生过2次地表破裂型地震。 相似文献
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博罗可努-阿齐克库都克断裂(博-阿断裂)是中天山与北天山的板块会聚边界,它NW向斜切天山山脉,是一条继承性的右旋走滑活动断层。研究其活动性质、限定其滑动速率有助于理解天山地区晚第四纪构造变形模式、应变速率分配情况及评估区域地震危险性。文中通过卫星遥感影像解译及野外考察,基于地貌面高程、水系密度和切割深度等,将精河东南的冲洪积扇分为4期,由老到新分别命名为Fan1、Fan2、Fan3和Fan4。利用无人机航拍获取断裂附近的高精度影像,并对冲洪积扇上发育的冲沟、阶地陡坎等进行构造地貌解译,发现Fan1、Fan2和Fan3 3期冲洪积扇上发育右旋位错冲沟及断层陡坎。其中,Fan2b、Fan3a和Fan3b上的冲沟最小右旋位错约6m,最大位错分别为(414±10) m、(91±5) m和(39±1) m; Fan2b与Fan3a分界的地貌陡坎被右旋位错(212±11) m。结合前人在天山北麓得到的阶地或冲洪积扇的堆积年龄,并与古里雅冰芯气候曲线进行对比,推测Fan2b、Fan3a和Fan3b 3期冲洪积扇的下切年龄分别为56～64ka、35～41ka和10～14ka。博-阿断裂自冲洪积扇Fan2b、Fan3a和Fan3b形成以来的滑动速率分别为3. 3～3. 7mm/a、2. 2～2. 6mm/a和2. 7～3. 9mm/a,利用蒙特卡洛模拟方法拟合得到晚更新世以来其平均右旋走滑速率为(3. 1±0. 3) mm/a。 相似文献
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受新生代印度-欧亚板块碰撞的远程效应影响,西准噶尔地区平行斜列的走滑断裂系统被重新激活。托里断裂作为其中重要的组成部分,获取其晚第四纪构造变形特征对于认识和理解天山以北区域的构造变形和地壳缩短吸收方式都具有重要意义。文中基于野外调查结果和无人机三维重建技术分析了托里断裂晚第四纪的构造变形特征,并利用光释光测年方法对托里断裂的地貌面期次进行定年,进而通过冲沟和阶地陡坎等标志性地貌的位错量和地貌年龄计算托里断裂的晚第四纪活动速率。研究结果表明：托里断裂由东、西2支分支断裂构成,均以左旋水平走滑为主。东支断裂使喀普舍克河T3和T2阶地分别产生了(89±31) m和(39±13) m的水平位错量,结合T3阶地(52.9±5.1) ka和T2阶地(23.4±1.5) ka的形成年龄,计算得到其活动速率约为(1.7±0.8) mm/a;西支断裂使铁斯巴汗河T2阶地产生了(34.0±6.8) m的水平位错量以及喀普舍克河T3阶地上最大为(37.5-4.1/+2.7) m的冲沟水平位错量,结合T2阶地(18.8±1.3) ka的形成年龄,计算得到其活动速率为(1.8+0.5/-1.3) mm/a。结合... 相似文献
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利用无人机低空航测技术,对宣化盆地南缘断裂带崞村南部区段断裂带陡坎进行高分辨率数字地形影像采集与识别应用。通过结合当地地形地貌与无人机低空遥感分辨率高、实时性好、自主性强等特点,开展本次低空航测遥感技术在活动断裂带区域识别应用,结合实地野外踏勘实例对断层陡坎完成验证。结果显示,该区域断层陡坎位于宣化盆地南缘处黄土台地上,在3 km×1.5 km的遥感影像采集矩形区域内分辨率达0.8 m/pix以上。利用photoscan软件得到数字正射影像(DOM)和数字高程模型(DEM)数据,解译得到高度为数米至十余米不等断层陡坎。综合证明,应用低空航测观测技术可有效识别确定活动断层陡坎位置、量化观测陡坎等有关地形地貌现象,结合传统野外现场踏勘,能够实现构造宏观信息向精准信息追踪,完成应用低空航测技术识别断层空间位置及活动信息。 相似文献
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《地震地质》2020,(2)
通常认为甘肃北山是构造稳定区,不发育活动断裂,近年来新发现的俄博庙活动断裂挑战了这一传统认识,深入研究该断裂的新活动特征和活动速率,对于重新认识北山地区的新构造活动以及青藏高原和阿拉善块体的相互作用等问题具有重要意义。文中基于卫星影像解译、探槽开挖、差分GPS和无人机摄影测量、光释光测年等成熟的活动构造研究方法,定量研究了俄博庙断裂的新活动特征,得到以下认识:首先,文中完善了俄博庙断裂的几何展布,将断裂长度由约20km延长至45km,根据破裂长度与震级的经验关系推断俄博庙断裂具有发生7级地震的能力;其次,查明了断层陡坎的形态和成因,发现正向陡坎和反向陡坎交替发育,反向陡坎的高度为(0.22±0. 02)～(1.32±0. 1) m,正向陡坎的高度为(0.33±0. 1)～(0.64±0. 1) m,反向陡坎受由南向北低角度逆冲的断层控制,断层倾角为23°～86°,正向陡坎受倾向S的高角度正断层控制,断层倾角为60°～81°;另外,断层的左旋走滑比倾滑更显著,西段19条冲沟的左旋位移为(3.8±0. 5)～(105±25) m,根据其中最典型的一条冲沟的阶地陡坎的左旋位移量(16.7±0. 5) m和上阶地年龄(11.2±1. 5) ka,得到俄博庙断裂晚更新世末以来的左旋滑动速率为(1.52±0. 25) mm/a。晚新生代以来,在青藏高原NE向扩展的构造背景下,俄博庙断裂的新活动特征可能响应了青藏高原与阿拉善块体之间的相对剪切分量。 相似文献
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《地震地质》2017,(6)
祁连山北缘冲断带位于祁连山北缘与走廊盆地群的交界处,其中民乐-大马营断裂位于冲断带的东段民乐盆地和武威盆地之中,是民乐盆地南缘断裂。东大河由北至南横穿民乐-大马营断裂东段。其上游的支流横穿断层,其中的斜河发育了形态完整的阶地(T1—T6),被断层错断并在各级阶地上形成了形迹明显的断层陡坎。各级阶地上的陡坎走向近EW,并且由老至新高度依次降低,反映了断层位移量的累积。为了获得陡坎的横剖面,利用无人机对被错断的阶地实施了0.52km2范围内的扫描,生成了高精度的数字高程模型(DEM)影像,并利用它提取了各级阶地的横剖面形态。根据Thompson等(2002)的模式对各级阶地的上、下盘面分别进行线性拟合,通过蒙特卡洛模拟得到T6—T3的位错量95%置信区间分别为13.26~15.67m、9.74~10.13m、5.86~7.35m和5.03~5.60m。为了得到河流阶地的年代数据,在各级阶地的河流相砾石层顶部进行14C采样,此位置的14C年龄代表了阶地离开水面的年龄。获得T6—T2的年龄(Cal BP)分别为(16 405±210)a、(11 197±45)a、(5 697.5±52.5)a、(4 470.5±54.5)a和(3 137.5±77.5)a。利用各级阶地上陡坎的位错量和年代数据,对民乐-大马营断裂的垂直滑动速率线性拟合的结果为(0.91±0.09)mm/a,是1条全新世活动断裂。为人口稠密的民乐和永昌地区地震危险性分析提供了重要的地震活动性参数。 相似文献
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天山是典型的陆内再生造山带,研究其现今内部断裂的变形特征和活动速率对于认识整个天山造山带的应变分配方式和变形过程具有重要意义。现今天山活动构造的研究大部分集中在天山两侧向盆地扩展的前缘部分,然而对于天山内部活动构造的定量化研究并不多见。该研究聚焦于南天山与其内部山间盆地之间的边界断裂——焉耆盆地北缘断裂,通过野外地质调查可将该断裂分为东西2段,其中东段逆冲断错了一系列山前洪积扇,形成了线性明显的陡坎地貌。通过利用高精度差分GPS对23组断层陡坎的测量,发现其垂向位移大致可分为1.9m、2.4m和3.0m 3组,推测单次地震的同震位移量为0.5~0.6m。其中保存于3.0m左右陡坎的地貌面为区域性地貌面,通过利用原地宇宙成因核素测定该地貌面的暴露年龄约为5ka,这与博斯腾湖沉积物所记录到冷暖气候交替的时间段相符,说明气候的冷暖变化控制了南天山前地貌面的形成和废弃。结合断层陡坎高度及地貌面年龄可得焉耆盆地北缘断裂东段5ka以来的倾滑速率为0.6~0.7mm/a,SN向的地壳缩短速率约为0.4mm/a,垂向滑动速率约为0.5mm/a。依据地震矩计算公式评估焉耆盆地北缘具有发生7.5级强震的可能性。该研究为认识现今天山的变形过程和变形方式提供定量化的数据支持,对于理解天山内部的强震发生地点和地震危险性具有重要的现实意义。 相似文献
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如何准确测定断裂滑动速率是近年来活动构造研究的前沿与热点.随着高精度地形数据获取手段与第四纪测年方法的不断进步,位错量和地貌面年龄的精度均得到大大提高.在进行滑动速率计算时还要考虑地质过程是否合理,蒙特卡洛方法为获取更加符合地质过程的滑动速率提供了重要工具.本文以滑动速率研究程度较低的海原断裂带老虎山段为例,基于LiDAR高精度地形数据,测得T1—T4阶地面年龄分别为1~3 ka,9~11 ka,15~17 ka,40~45 ka,陡坎前缘的位错分别为7~14 m,28~36 m,59~66 m,180~190 m.综合多地点的左旋走滑位错量及不同时代的地貌面年龄数据,并考虑滑动历史,利用蒙特卡洛模拟方法,将位错-时间两个参数的不确定性定量化,限定老虎山断裂45 ka以来平均滑动速率为4.3±0.16 mm·a-1,17ka以来的平均滑动速率为4.0±0.15 mm·a-1,与前人研究得到的狭义海原断裂滑动速率4.5±1.0 mm·a-1基本一致.综合整个海原断裂带滑动速率,本文结果更支持低滑动速率变化趋势,即海原断裂带整体滑动速率趋于稳定,向东至六盘山断裂,滑动速率开始降低,推测海原断裂带的左旋走滑在尾端主要为马东山—六盘山隆起所吸收.结合老虎山断裂历史地震资料和深部锁闭浅部蠕滑的动力学特征,推测老虎山断裂具备与相邻断裂一起触发强震的能力. 相似文献
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《地震地质》2017,(6)
为高效获取民乐-永昌断裂西段活动构造研究的定量参数,利用ERDAS软件,基于SPOT6立体像对提取高分辨率点云数据,经过滤波和插值生成2m分辨率的数字高程模型(DEM);DEM数据线性高程精度达1m。基于DEM数据提取的高地貌面上的3条廊带剖面显示,区域存在明显的褶皱变形,后续通过高精度差分GPS实测河流阶地纵剖面进一步揭示T2阶地存在高度约2.0m的构造抬升。廊带剖面和河流阶地纵剖面显示断裂-褶皱变形整体走向为311°,与小震精定位反演拟合断层参数和震源机制解结果相近,其位置也与地震应急科考资料显示现场情况吻合。上述结果表明,民乐-永昌隐伏断裂西段民乐—大马营段存在明显的构造变形,支持该断裂为2003年民乐-山丹MS6.1和5.8级地震发震断层的认识。立体像对对于活动构造研究具有重要的作用,可为室内确定构造变形的空间位置和野外详细考察提供重要指导。 相似文献
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本文系统分析了高分辨率遥感在活动断裂调查中应用的技术现状、工作流程,梳理了各类遥感数据的要求、适用条件和处理方法,总结了活动断裂的遥感解译方法、解译要素和测量参数,并通过实例解析了一些典型的断错地貌,给出了相应的遥感特征. 基于资源三号卫星的立体像对和影像,判读了大青山活动断裂的几何特征和活动特性. 结果表明: 人工改造较大的地区宜收集早期遥感影像,利用不同波段间地物光谱的差异来增强隐伏活动断裂的信息,使用空间增强方法来识别断层陡坎等线性构造;雷达数据多极化分解是检测隐伏构造信息的有效方法;由宏观信息向局部信息追踪是活动断裂解译的有效途径;将遥感影像与数字高程模型(DEM)联合可进行活动断层参数的高精度测量. 本文结果可为活动断裂大比例尺、定量调查提供参考. 相似文献
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阿拉善地块南缘地处青藏高原东北缘地壳扩展前锋带的北侧,对该地区活动断裂晚第四纪的运动性质、滑动速率等开展研究,有助于理解阿拉善地块的晚第四纪构造变形特征及其对青藏高原向N扩展的响应。文中结合遥感影像解译与野外地质地貌考察,对阿拉善地块南缘的北大山断裂进行了分段和活动性研究。结果表明,北大山断裂左旋走滑断错晚第四纪洪积扇和阶地等地貌,形成显著的位错阶地坎、冲沟以及断层陡坎。通过对断错地貌线等标志的测量、复原、统计分析等,发现断裂的地貌位移值分布于3～20m,发育新鲜断层自由面的断层陡坎和左旋错动的纹沟指示了断层的最新一次活动。基于同期洪积扇年龄估算得到北大山断裂晚更新世以来的左旋滑动速率为0.3～0.6mm/a。北大山断裂的运动学特征与区域NE向应力场一致,可能受到了青藏高原NE向扩展的影响。 相似文献
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由断层活动形成的构造地貌是强震与长期地表过程共同作用的结果,其形态包含着丰富的构造信息。但受限于测量技术和精度,如何从复杂的构造地貌中识别这一信息一直都是活动构造研究的难点。文中结合运动重建模型(SFM, Structure from Motion)的无人机(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)低空航测技术,以准噶尔盆地西边界的冬别列克左旋走滑断裂为研究对象,重点选择了断裂构造变形典型的区域(南段:阿合别斗河阶地;北段:乌勒雪特河阶地)作为研究对象,利用微型旋翼无人机对特征区域进行航拍,得到了断裂的大比例正摄影像(DOM)和数字高程数据(DEM),对地貌单元的精细划分并对其与断层的切割关系进行了解译,获得了断裂准确的构造活动信息。对比两个典型区域的阶地位错量,分析了断裂沿线的阶地,共划分了4级阶地:Ta5(49.7 m±1.9 m)、Ta4_(max)(30.7m±2.1 m)、Ta4_(min)(20.1～22.8 m)、Ta3(12.0 m～12.7 m)和Ta2(8.7 m±0.6 m)。 相似文献
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河流阶地演化与走滑断裂滑动速率 总被引：24，自引：9，他引：15
断裂滑动速率是活动构造定量研究的最重要参数之一,不仅可以直接应用于活动构造的地震危险性预测和工程场地的地震安全性评价,还为地球动力学研究提供不可缺少的重要信息。原理上,断裂滑动速率可以用总位移量除以其累积时间而获得,但准确地确定断裂滑动速率并不是一件容易的事情,不同方法和研究者测定的同一条断裂的滑动速率可以相差3倍。文中通过对河流基座阶地演化及其对走滑断裂错动响应过程的分析发现,当一条山前河流切入河漫滩使其废弃形成阶地后,断裂的走滑位移使得河流两侧的阶地陡坎都遭到错动,其中一侧的下游阶地陡坎被错入河道而遭到河流的侵蚀,另一侧的下游阶地陡坎被错离河道,受到河流上游右侧地貌的保护而免遭侵蚀。因此,被错离河道一侧的阶地陡坎的位移在上阶地形成时就开始积累,阶地面的暴露年龄相当于位移累积的起始年代。另外,被错离河道一侧的阶地陡坎在下阶地停止侧蚀(可能同时开始接受沉积)时就开始累积位移,下阶地的初始沉积年代也代表阶地陡坎位移开始累积的时间。当然,如果能够获得被位移阶地陡坎的上下阶地年龄,就更能够把滑动速率限定在可靠的范围之内。在上述分析的基础上,提出3种利用河流阶地确定走滑断裂滑动速率的方法:第一是利用上下阶地年龄限定 相似文献
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嘉峪关断层中段的新活动特征 总被引：1，自引：0，他引：1
嘉峪关断层是河西走廊盆地内部的一条重要断层,断层走向NNW向,晚第四纪以来新活动特征以挤压逆冲为主兼具有右旋走滑特征。通过野外地质调查,在嘉峪关城楼北关园子山嘉峪关断层大陡坎西侧0.5km处的Ⅲ级阶地面上,新发现一段长约1.6km保存完好的小断层陡坎,坎高0.5～2m,且有冲沟发生右旋位错现象。经探槽开挖和热释光测年确认,嘉峪关断层全新世有古地震活动。据断错地貌的差分GPS测量和测年结果,得到断裂晚第四纪晚期以来的平均滑动速率为0.52～0.56mm/a。 相似文献
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1654年7月21日甘肃省礼县8级地震发生在南北地震带的中北段,该地区的构造变形和构造活动与青藏高原向北东方向的扩展密切相关,复杂的构造几何特征主要受控于东昆仑断裂、西秦岭北缘断裂和一系列北东向断裂.礼县—罗家堡断裂为一条北东东向的左旋走滑活动断裂,错断了含有仰韶文化红色陶瓷片的一级阶地堆积物,阶地面上断层陡坎高约1.5m.沿断裂带发现冲沟的左旋位错量为3~10m,晚更新世黄土中残留的断层陡坎高4.5~8m.其中两条冲沟中发现裂点,高3.5~3.9m,距断层陡坎的距离为16m.礼县—盐关—罗家堡—天水镇一带发育大量的滑坡,长轴走向与礼县—罗家堡断裂一致,滑坡体后缘、侧壁陡峭,出露晚第四纪黄土,鲜有植被覆盖.礼县—罗家堡断裂为1654年8级地震的发震断裂.综合分析认为,受青藏高原向北东方向的扩展,被西秦岭北缘断裂、礼县—罗家堡断裂和岷县—宕昌断裂围限的礼县次级地块向南东滑动可能导致了1654年礼县8级地震的发生.断裂北、南两侧地壳电性结构的差异为强震的孕育提供了深部构造条件. 相似文献
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塔尔湾断裂活动时代厘定及地貌陡坎成因分析 总被引：4，自引：2，他引：2
阿尔金断裂东段北侧发育了多条NW向断裂,塔尔湾断裂是其中规模最大的塔尔湾-登登山-池家刺窝断裂的西段。该断裂总体走向NW,长约10km,在卫星影像上为一笔直的线性陡坎,地貌上为高几十cm至5m的地形陡坎。陡坎倾向NE,组成陡坎的地层主要有早更新世砾岩和全新世风积砂土等。通过地形剖面测量得到,由全新世风积砂组成的地貌陡坎高5m左右,由早更新世砾岩组成的地貌陡坎高1m左右。垂直地貌陡坎开挖的探槽揭示出,塔尔湾断裂为SW倾的逆断层,表现为新近纪泥岩逆冲于早更新世砾岩之上,断距为0.5m左右。全新世风积砂及晚更新世戈壁砾石层覆盖于断层之上,没有被错断。断裂上盘为新近纪泥岩,富含地下水,因此植被较发育;由于植被的保护及固砂作用,风积砂不断堆积并保存下来,风积沙层逐渐增高。下盘除地表有几十cm厚的戈壁砾石层外,下部均为胶结坚硬的早更新世砾岩,不含地下水,植被不发育。全新世风积砂土只发育在塔尔湾断裂上盘,下盘没有全新世地层发育;早更新世砾岩上的地貌陡坎高度远远小于全新世风积砂土上地貌陡坎的高度。这些都表明由全新世风积砂组成的地貌陡坎不是断裂活动形成的,而是外动力作用造成的。因此,塔尔湾断裂是一条早中更新世逆断裂。 相似文献