秀溝盆地段晚第四紀構(gòu)造變形與地貌特征研究

王騰

摘要：東昆侖走滑斷裂帶作為青藏高原北部重要的地質(zhì)邊界，自東向西延伸了一千六百公里。這條東昆侖斷裂帶上發(fā)育著諸多盆地，秀溝盆地是其中最具代表性的一個。東昆侖斷裂帶許多重要的地理信息都是由這些盆地的地貌特征記錄與承載。本次研究運用了高精度遙感數(shù)據(jù)以及DEM數(shù)據(jù)處理與分析的方法，結(jié)合實地環(huán)境的研究與測定，研究了秀溝盆地段晚第四紀構(gòu)造變形與地貌特征。

關(guān)鍵詞：東昆侖活動斷裂帶；地貌特征；構(gòu)造變形

地球由于自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的大陸板塊移動現(xiàn)象是地球歷史進程中的一個重要地質(zhì)活動。其中印度板塊與亞洲板塊直接碰撞所形成的青藏高原隆升是新生代地球最重大的地質(zhì)事件。東昆侖活動斷裂帶作為青藏高原北部最主要的地震構(gòu)造帶，在青藏高原地質(zhì)構(gòu)造演化中扮演著重要角色。研究該斷裂帶對認識地球動力學內(nèi)在規(guī)律有著極為重要的意義。

一、秀溝盆地地質(zhì)特點

東昆侖活動斷裂帶的中部——托索湖段與西大灘—東大灘相接部位，被稱為秀溝盆地。其東部界限為擠壓脊；西部界限為西大灘—東大灘谷地；北靠托索湖斷裂帶；南臨西大灘—東大灘的斷裂帶。秀溝盆地是東昆侖活動斷裂帶所控制的左旋拉分盆地，盆地內(nèi)含廣大的沼澤，布滿了全新世湖沼堆積和晚更新世沖堆積物。紫紅色砂礫巖石分布在秀溝盆地北部邊界以外，沿斷裂帶發(fā)育的泉水中還含有溫泉。隨著斷裂帶年復一年的長期活動以及現(xiàn)代沖積扇的影響，地表露頭缺乏良好的連續(xù)性，沖擊扇上遍布數(shù)公里長的逆坡向斷層陡坎。

二、研究方法

在諸多活動構(gòu)造研究方法中空間對地觀測技術(shù)是最重要的一個手段。本文采用ASTER衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、ALOS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)以及RTK-GPS技術(shù)，對秀溝盆地晚第四紀活動構(gòu)造相關(guān)的微型地貌特征進行了測量與分析。同時，實地測量中所用到的Topcon HiPer Gb型號差分GPS儀能夠?qū)y量數(shù)據(jù)精確到厘米。最后通過ArcGIS、ENVI等遙感圖像處理軟件對各項遙感數(shù)據(jù)進行后期處理。

三、秀溝盆地地貌構(gòu)造特點

ASTER衛(wèi)星遙感圖像顯示，秀溝盆地走向為自東向西，長約七十公里，寬約十二公里，成一個杏仁形。盆地南北兩側(cè)均為五千米以上的雪峰，雪峰山前發(fā)育著海拔四千米以上的沖積扇與階地。秀溝河正是發(fā)源于這些高大的雪山之中，它作為格爾木河的正源，是格爾木市所依賴的重要水源之一。

（一）地表地震破裂帶

秀溝盆地北部邊遠地區(qū)存在著一條北西西—南東東走向的地表地震破裂帶。不同地段斷面所呈現(xiàn)出來的傾斜地貌，表明了這是一條走滑斷裂帶。本次研究選取一段長約四公里，寬為七十米的地表破裂帶為研究對象，通過分析衛(wèi)星遙感圖像，得出了此地地表地震破裂帶切割過沖積扇的結(jié)論。破裂帶最東段出現(xiàn)了大型地震鼓包，隨著時間推移，地震鼓包出現(xiàn)了部分坍塌，地震鼓包東部存在著水溫37°左右的溫泉，溫泉四周出現(xiàn)了鈣化。經(jīng)過考察研究，秀溝盆地北部所存在的這條地表地震破裂帶可能是由1902年秀溝東北地震所形成。

（二）次級拉分盆地

一系列規(guī)模不等的次級拉分盆地分布在秀溝盆地邊界的斷裂處。實際考察的結(jié)果表明次級拉分盆地最深深度約為十五米，盆地內(nèi)部多為缺乏固結(jié)能力較為松散的黃土，長寬比為3：1，屬于典型的次級拉分盆地。

（三）階地陡坎與沖積扇

不同期次的陡坎與階地分布在秀溝盆地邊界斷裂帶上，實地考察發(fā)現(xiàn)錯斷的階地陡坎經(jīng)過大約一百米的反向恢復后，其南北兩側(cè)可以有效的重合在一起。此現(xiàn)象表明，沖積扇在形成之后，斷裂帶可能經(jīng)過了約一百米的左旋水平錯位。其中沖積扇東部地區(qū)還發(fā)育著高度差為五十二米，綿延五公里的巨型陡坎，而該處的沖積扇在經(jīng)過反向恢復之后能夠使南北兩側(cè)地質(zhì)地貌完美吻合。這說明沖積扇在形成之后，非常有可能經(jīng)過了長約2970米的左旋水平錯位。

四、研究與討論

通過衛(wèi)星遙感圖像與DEM數(shù)據(jù)翻譯，可以得出以下結(jié)論：秀溝盆地作為東昆侖活動斷裂帶上的一級拉分盆地，沿其邊界發(fā)育出了一系列次級拉分盆地、階地、陡坎與沖積扇等構(gòu)造地貌。這些構(gòu)造地貌是東昆侖斷裂帶自第四紀以來仍在持續(xù)生長的最有利證明。

（一）地表地震破裂帶研究

根據(jù)相關(guān)報道記載，1902年11月4日秀溝7.0級地震中，震中位于北緯36°、東經(jīng)96°附近。根據(jù)地表破裂長度計算公式：M=5.16+1.12logL估算得出造成秀溝地表地震破裂帶的地震震級為7.06級，與實際報道相近。因此可以推斷出秀溝盆地此處地表地震破裂帶有可能就是由1902年秀溝地震所引起的。

（二）秀溝盆地晚第四紀走滑速率

如表1所示，實地測量與RTK-GPS技術(shù)測量結(jié)合算出秀溝盆地中部位的累積量為（90±5）m。通過與前人研究對比發(fā)現(xiàn)，此處地貌為全新世以來才形成的沖積扇。根據(jù)楊順虎等人研究得知：河流階地如果出現(xiàn)被錯斷現(xiàn)象，其上部分階地堆積年齡應該是位移累積的最早年齡；相反，其下部分階地堆積年齡則應該是位移累積的最晚年齡。

結(jié)束語

本文通過東昆侖斷裂帶秀溝盆地地段的遙感圖像分析，在整合前人研究成果的基礎(chǔ)上，進行了實地考察、滑動速率計算等工作，綜合分析了秀溝盆地地段晚第四紀以來的重大地質(zhì)活動。東昆侖活動斷裂帶秀溝盆地晚第四紀構(gòu)造地貌特征具有典型特征，對以后研究大型斷裂帶環(huán)境之下的拉分盆地構(gòu)造地貌發(fā)育生長有著重要意義。

參考文獻

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