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青藏高原东缘是中国大陆内部最显著的地貌梯度带,也是青藏高原周缘新构造与活动构造最为复杂、活动断裂发育密度最高的区域。岷江上游地处"南北向地震构造带"中段,受岷江断裂、虎牙断裂及龙门山逆冲推覆构造带的影响,不仅强震及大震活动非常频繁,而且崩滑流等外动力地质灾害也极为显著,是内外动力作用耦合最为显著的地区。自2008年汶川MS8.0强震以来,随后又发生了2010年玉树MS7.1、2013年芦山MS7.0、2017年九寨沟MS7.0等4次7级以上地震,使得了解青藏高原东缘在地质和历史时期的地震活动成为迫切的科学需求。然而,岷江上游地区多为高山峡谷地貌,侵蚀作用强烈,滑坡、泥石流等地质灾害频繁,人为破坏严重,使得探槽开挖困难,古地震研究程度偏低。已有的少数古地震研究多数集中在全新世,揭露的古地震事件次数也相对较少。区域广泛分布的古堰塞湖湖相沉积连续性好、分辨率高,可能记录更多的地震事件,使得湖相沉积古地震研究受到越来越多的关注。本论文在整理前人资料的基础上,对岷江上游晚更新世湖相沉积出露点展开了详细的野外地质调查、剖面测量和系统采样等工作。首先,通过沉积学手段进行岩性描述、地层划分、层理识别,分析和划分沉积环境与沉积相。其次,对湖相沉积记录的宏观软沉积物变形和层理构造(丘状交错层理)进行研究,重点对软沉积物变形的类型划分、形态描述、成因厘定、变形过程和演化模型进行分析;然后对软沉积物变形的类型、形态和强弱变化与地震震级和震中位置关系进行讨论。再次,利用地球物理(粒度、磁化率)、地球化学等微观指标,并结合端元模型,对湖相沉积记录的事件层和非事件层进行分析和解释,以期获得湖相沉积中连续的构造和气候信息。采用OSL和14C相结合的方法,建立湖相沉积年代,获得古地震活动历史、大致震级等参数。最后采用主微量元素和碎屑锆石U-Pb定年,探讨青藏高原东缘到四川盆地碎屑物质的释放、搬运过程和路线等,以及青藏高原东缘构造活动造山带是如何影响四川盆地的?通过上述研究,得到如下认识:(1)通过OSL和14C测年,初步获得了岷江上游新磨村Ⅰ(XMCⅠ)、新磨村Ⅱ(XMCⅡ)和太平(TP)3个湖相沉积剖面的年代,沉积年龄属于末次冰盛期向全新世过渡时期;沙湾(SW)湖相沉积剖面的时代应属末次冰消期到全新世时期。(2)XMCⅠ、XMCⅡ、SW和TP 4个湖相沉积剖面中,共发现17个变形层,7种类型的软沉积物变形,分为韧性变形(负载构造、火焰构造、假结核构造、球枕构造和液化卷曲)和脆性变形(微断层和液化角砾)两种。软沉积物变形最可能的触发机制为地震作用,代表强液化或(和)流化作用。另外,4个湖相剖面中有12个中厚层向上变细的粉砂层,其成因与地震引起的滑坡、碎屑物质及细颗粒粉尘等被风力或流水搬运到湖泊中并快速沉积有关。(3)当沉积物中记录的软沉积物变形(负载、球枕构造)为地震成因时,其代表的震级可能为6.0～7.0级,震中距约为20～70 km。同等变形强度的负载、球枕构造,地震震级最强的为湖相沉积,其次是河湖相沉积和海相沉积。负载、球枕构造变形的宽度和厚度与地震震级具有正相关关系:即变形层宽度越大、厚度越厚,其记录的震级就越大。球状体变形尺度及球状半径大小,也与震级大小有一定的正相关关系,即球状半径越大,其震级越大。而岩性与地震震级大小没有直接的对应关系。利用软沉积物变形所对应的地震震级估算距震中距离,或者采用软沉积物变形距断层距离估算地震震级的方法都是可行的。(4)根据软沉积物变形类型、变形强弱、扰动厚度、累积厚度、最大液化距离等方法进行古地震震级估算。SW剖面可能记录了6次6.0～7.0级和1次7.0级以上地震;XMCⅠ剖面可能记录了3次5.0～6.0级和2次6.0～7.0级地震;XMCⅡ剖面可能记录了2次5.0～6.0级和3次6.0～7.0级地震;TP剖面可能记录了1次6.0～7.0级地震。(5)基于粒度的粒径分布、频率及累积曲线、岩性三角图、C-M图、粒度象限及萨胡判别公式对XMCⅠ、XMCⅡ和TP 3个湖相沉积剖面进行成因厘定,沉积物多为粘土、粉砂和极细砂沉积,均显示风成成因特点,多为近距离风力搬运并迅速堆积到湖泊中;而SW湖相沉积剖面则为风成和水成两种成因特点。通过对XMCⅠ、XMCⅡ、XMCⅢ和TP 4个剖面粒度数据的端元模拟显示,均可以分离出2个粒径端元,其中EM1为非地震期间的湖泊沉积;EM2为极端灾变(地震、滑坡等)期间的湖泊沉积。SW剖面可以分离出3个粒径端元,EM1代表非地震期间的湖泊沉积,EM2和EM3代表极端灾变(地震、滑坡等)期间的湖泊沉积。结合粒度、磁化率、地球化学及端元模型,XMCⅠ、XMCⅡ、XMCⅢ、TP和SW 5个湖相沉积剖面分别识别出22次,18次,26次,23次和12次可能的地震事件层。地震事件层与非地震事件层区别明显,虽然各个事件层所处的演化阶段(AB、BC和CD段)不太一样,但事件层都具有相同或类似的演化模式,即粒度突然变粗,向上缓慢变细,进而逐渐变细到以粉砂质粘土为主的正常沉积。基本对应于地震发生时粗颗粒碎屑物质的突然释放;地震短时间尺度内粗碎屑颗粒与细颗粒物质充分混合阶段;震后长时间尺度,以分选好的细颗沉积阶段。(6)根据宏观软沉积物变形层、微观粒度和磁化率识别的地震事件层,并对这两种方法识别的地震频次、震级大小进行对比分析和相互校正,初步获得了古地震发生的频次和震级大小。其中,XMCⅠ剖面初步识别了15次5.0～6.0级,5次6.0～7.0级,2次7.0～8.0级,共22次地震事件。XMCⅡ剖面初步识别了11次5.0～6.0级,5次6.0～7.0级,2次7.0～8.0级,共18次地震事件。XMCⅢ剖面初步识别了4次5.0～6.0级,18次6.0～7.0级,4次7.0～8.0级,共26次地震事件。SW剖面初步识别了4次5.0～6.0级,5次6.0～7.0级,3次7.0～8.0级,共12次地震事件。TP剖面初步识别了6次5.0～6.0级,15次6.0～7.0级,2次7.0～8.0级,共23次地震事件。(7)新磨村剖面(XMC)共发现227层丘状交错层理,其中XMCⅠ剖面为135层,XMCⅡ剖面为76层,XMCⅢ剖面为16层。二维形态测量显示:长度为1.7～24 cm,平均8.40 cm;厚度仅0.1～2.7 cm,平均0.56 cm,长度与厚度比为10～20;三维形态为波浪的薄板状,波长2.6～10 cm,平均5.9 cm;波高0.4～6 cm,平均2.3 cm;波长与波高比在2～5之间,并有明显的铁锈氧化圈。丘状交错层理的粒度测量显示,沉积物颗粒较细,多为粉砂和极细砂,显示风成成因特点。进一步的地球化学数据表明,沉积物多为近距离风力搬运并迅速堆积到湖泊中。丘状交错层理明显受水流作用影响,作为一种非常重要的沉积构造,常出现在正常的浪基面与风暴浪基面之间,可能为极端气候条件下的风暴波浪成因。类似的变形构造在堰塞湖中也可以保存。(8)从青藏高原东缘的岷江上游到四川盆地,采集8个样品(基岩、湖相沉积物、现代河砂、风成沉积物)进行碎屑锆石U-Pb定年及粒度测量,结果显示,岷江上游的基岩(XMC15-08、DL15-03和LX15-01),现代河砂(WC15-01)和风成沉积物(DY15-01)的锆石颗粒较粗;而湖相沉积(XMC15-01、DL15-02和LX-14)锆石颗粒较细。有趣的是,河砂样品与风成沉积碎屑锆石颗粒度参数很相似。碎屑锆石主要有5个年龄组分,分别是180～350 Ma(早侏罗纪—石炭纪);350～550 Ma(泥盆纪—寒武纪);700～1 000 Ma(新元古代);1 600～2 200 Ma(中元古代—古元古代);2 200～2 600 Ma(古元古代—新太古代),大致对应于长江流域5次花岗岩岩浆事件的年龄(印支—震旦系/燕山期、海西、加里东期、晋宁期、吕梁期)。基于碎屑锆石年龄分布和非计量多元尺度模拟(MDS)显示:岷江连接着理县的湖相沉积;汶川、乐山、宜宾和大渡河的现代河砂及大邑砾岩,暗示着大邑砾岩是由河流搬运堆积,而非冰川侵蚀搬运。伴随着青藏高原东缘频繁的地震活动,诱发了大量的滑坡等碎屑物质,随后经过河流搬运到四川盆地西部,堆积形成厚的沉积物,并有2个巨厚的沉积中心,而相对较细的沉积物又被地形风或者阵风搬运至四川盆地北部,例如德阳地区。因此,岷江搬运的碎屑物质是四川盆地西部主要的物质来源,同时也为四川盆地北部提供大量的粉尘物质。而嘉陵江和大渡河对四川盆地西部的物质贡献较小。 相似文献
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川藏铁路是我国正在规划建设的重点工程,由于其位于地形地貌和地质构造都极为复杂的青藏高原东部,在铁路规划建设中面临一系列迫切需要解决的关键地质问题: 区域性活动断裂与断错影响、地质灾害、高地应力及其引起的岩爆和大变形、高温热害、断裂带高压水与涌水突泥、高陡边坡稳定性等。为满足技术支撑川藏铁路规划建设、精准服务国家重大战略实施的需要,中国地质调查局部署了“川藏铁路交通廊道地质调查工程”,聚焦制约川藏铁路规划建设的关键问题,充分发挥地质调查工作对国家重大工程规划建设的支撑作用。2019年主要完成铁路沿线1:5万区域地质调查1 350 km2、1:5万地质灾害调查5 000 km2,建设6口大地热流地质参数井、8个地温监测站,完成地应力测量20孔,编制完成11份地质调查专报,提出的大渡河大桥段、理塘车站段、毛垭坝盆地段等线路优化建议/防灾建议被采纳; 首次将1:5 000大比例尺航空物探技术引入复杂山地铁路工程勘察,创新形成千米级超长水平钻孔定向取心钻进技术,实现500 m深的水平孔地应力测量突破等。该工程通过2019年调查研究,全力提升了铁路沿线地质调查程度与精度,并创新了复杂艰险山区重大工程地质问题与探测技术、地质灾害风险防控理论与减灾关键技术,有效支撑服务了川藏铁路规划建设。 相似文献
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青藏高原东南缘地处印度与欧亚板块碰撞侧向逃逸的特殊构造部位,地势起伏相对较缓,形成三江并流的独特地貌格局.然而,对于东南缘大尺度地形地貌形成机制与水系演化的认识仍存在很大的分歧.本文获得的澜沧江流域芒康地区5个基岩样品磷灰石U-Th/He年龄表明该地区在早-中中新世(23～15Ma)经历了一次区域性冷却事件,且冷却速率在5Ma期间从40℃/Ma降低到28℃/Ma以下.目前可获得的青藏高原东缘-东南缘的低温年代学数据表明:尽管川西-藏东-滇北一带具有相似地貌特征,但高海拔、低起伏地貌面的形成是穿时性的,不能将它作为一个区域上连续的等时面来计算和探讨一个统一的区域抬升启动时间;三江地区地形属于非稳态的过渡型地形,尤其芒康-左贡地区剥蚀速率的差异比较清晰地展示了澜沧江流域地形演化处于非稳态期.此外,河流下切是塑造澜沧江流域的地形地貌主要驱动力之一:干流的侵蚀速率远远高于支流的侵蚀速率;河流下切强烈的地区(如德钦)对应的侵蚀速率及地形起伏度都较大,芒康地区微弱的地形起伏度取决于较低的侵蚀速率.第三纪以来的印度-欧亚板块碰撞导致青藏高原崛起的同时,也对周边尤其藏东南三江地区的地形地貌塑造及气候变化产生重大的影响. 相似文献
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〗确定地震震级对中长期地震预报、震后应急救援和地震危险性评价具有重要意义。古地震学是研究地质记录中的地震事件,特别是它们的位置、时间和震级大小。然而,传统由地表破裂参数确定的古地震震级仍存在不确定性（大多数地震事件不会导致地表破裂,或位移小于0.3m）,尤其是由湖泊沉积记录的古地震事件。为了解决未发现明显位错地震震级问题,本文依据软沉积物变形构造的类型和形式,对确定地震震级/强度的方法（经验估算、最大液化距离、扰动层厚度、软沉积物变形类型,经验公式,快速沉积砂层厚度）进行总结和讨论,并分析其理论基础、优缺点、误差大小、适用性、存在问题等。并以中东死海盆地利桑组晚更新世湖相沉积中的震积岩(混杂层)和岷江上游萝卜寨晚第四纪湖相沉积中地震成因的液化底劈为例,利用上述6种方法推断,其代表的震级分别为M5.5~6.5和M6.0~7.0,进一步证实了前人的研究结果。这6种方法的结合,为确定地震震级/强度,特别是湖泊沉积中的地震事件提供了一种新的、相对便捷的方法。该研究可为基于地表破裂参数确定的古地震震级提供可靠的参考,为更好地认识构造活跃的地震活动性和危险性提供数据支持。 相似文献
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全新世以来青藏高原东部巴塘断裂带活动强烈,地形地貌和地质构造复杂,历史地震频发,并诱发大量滑坡灾害。基于巴塘断裂带地震滑坡长期防控的需要,在分析区域地质灾害成灾背景和发育分布特征的基础上,采用Newmark模型完成了巴塘断裂带50年超越概率10%的潜在地震滑坡危险性预测评价,并完成地震滑坡危险性区划。结果表明:巴塘断裂带及其临近的金沙江断裂带区域、金沙江及其支流沿岸具有较高的潜在地震滑坡危险性,地震滑坡危险区具有沿断裂带和大江大河等峡谷区分布的总体趋势,受活动断裂和地形地貌影响显著;距离断层越近、坡度越大的斜坡,地震滑坡危险性越高;规划建设中的川藏铁路经巴塘县德达乡、白玉县沙马乡,向西北延伸,跨越金沙江,可以穿越较少的地震滑坡危险区,金沙江水电工程规划建设需加强潜在地震滑坡危害研判及防控。巴塘断裂带潜在地震滑坡危险性评价结果可为区域城镇开发和重大工程规划建设的地震滑坡长期防控提供科学参考。 相似文献
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活动断裂带常是大地震的发震构造,并诱发地质灾害,产生黏滑位错和蠕滑变形,并形成断裂破碎带,进而对城市和工程安全直接造成威胁。因此,厘定活动断裂的空间几何展布、活动性对工程地质研究和防灾减灾具有重要的指导意义。通过遥感解译、错断地貌、槽探和14C测年,对怒江断裂带邦达断裂中段的发育分布特征与活动性进行了调查研究。结果表明：邦达断裂中段在1457±51 a BP/1598±47 a BP 发生过古地震事件,为引发中强地震的全新世活动断裂。断裂活动主要受控于川滇菱形块体的南向逃逸挤出和印度板块NEE向直接挤压作用,表现为走滑兼有逆冲分量的高角度活动断裂。该研究为了解怒江断裂带邦达断裂中段活动性和工程抗震设防提供了基础资料。 相似文献
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云南德钦白马雪山岩体热历史及其对青藏高原三江地区构造地貌演化的指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
青藏高原三江地区高程缓降、河流及深切峡谷发育,重建其构造-热年代时空演化为把握该地区地形地貌发育演化的内在驱动力提供科学依据。本研究以云南德钦白马雪山岩体为研究对象,开展磷灰石(U-Th)/He及裂变径迹年代学分析,结合已发表的U-Pb和Ar-Ar年代学结果来重塑该地区的构造-热演化历史和地形演化。研究表明,该地区经历了多期快速冷却事件:三叠世的岩浆侵位活动,早白垩世和中-晚始新世的快速冷却,以及中新世和上新世以来的快速剥蚀。青藏高原隆升致使全球气候变化的同时也导致其周缘地区经受强烈侵蚀:中新世以来(21~11Ma)快速冷却速率为10℃/Myr,而上新世以来(ca.5Ma)冷却速率从10℃/Myr增至15℃/Myr。假定区域现今地温梯度为25~35℃/km,河谷剖面不同位置的侵蚀速率及剥蚀量的空间分布特征进一步表明(靠近澜沧江主干道处侵蚀速率远高于其支流,且对应的年龄相对年轻),河流下切及溯源侵蚀的多重效应导致该地区快速剥蚀、剥露,地形起伏加大的瞬态地貌演化规律。 相似文献