西昆仑山前构造地貌特征及隆升作用研究

论文摘要

西昆仑山位于青藏高原西北部,塔里木盆地南缘。新生代以来,印度板块与欧亚大陆的持续碰撞作用造就了西昆仑山脉,在西昆仑山前形成一系列的逆冲褶皱变形和大型逆冲、走滑构造。山前发育的典型构造地貌记录了青藏高原西北部隆升和扩展过程的信息。本研究通过卫星影像解译、DEM数据处理和大比例尺地形图分析,结合野外地质、地貌和构造变形特征的观察与测量,对该地区的构造地貌进行了定性和定量的研究,对山前冲断带的结构、构造特征及扩展过程,前缘逆冲位置及西昆仑山新生代以来的隆升速率和山前构造缩短量进行了初步的研究,取得如下认识:（1）在青藏高原西北缘存在着两级夷平面:山顶面和主夷平面,并且由于区域隆升作用的不一致性,即西昆仑隆升的空间差异性造成两级夷平面的高度在西昆仑山东段和西段有所差别。在西昆仑山东段及阿尔金地区,山顶面海拔5800～6400m,主夷平面5200～5800m;在西昆仑山西段及帕米尔地区山顶面海拔5000～5200m;主夷平面海拔4000～4500m。（2）西昆仑山前发育的一系列典型构造地貌特征记录了西昆仑山的隆升和山前冲断带在新生代强烈活动的信息,同时构造地貌特征表明西昆仑山前冲断带在由南向北逆冲、扩展的过程中存在着由西向东的迁移特征。（3）通过对山前固满背斜、英吉沙背斜形成时代和变形量的研究,初步估算了西昆仑山新生代时期的隆升速率:晚上新世-早更新世以来的最低隆升速率为0.21～0.25mm/yr;中更新世以来的隆升速率约为0.23mm/yr,两者速率接近一致,这暗示着在晚上新世-中更新世这段时期内西昆仑山可能存在一个缓慢的匀速隆升过程。而对山前河流阶地形成时代和隆升高度的研究表明晚更新世以来西昆仑的隆升速率约为1.5mm/yr,这说明至少从晚更新世开始西昆仑山的隆升速率开始加快,可能存在一个快速的隆升过程。（4）根据剖面面积平衡的原理,计算出西昆仑山前固满背斜和英吉沙背斜的水平构造缩短量分别为300m和108m,并参考前人的年代数据,估算出固满背斜晚上新世-早更新世以来的平均缩短速率约为0.14～0.17mm/yr,英吉沙背斜在中更新世以来的平均缩短速率约为0.11mm/yr。（5）西昆仑山前由南向北的逆冲作用伴随走滑分量,乌泊尔断裂在由南向北逆冲过程中伴随较大的右旋走滑分量,该断裂的右旋走滑作用错断了古近纪地层及流过断裂的河流。通过测量单次地震造成的水系错断量并参考前人研究的该地区大震复发周期约为1000年,估算出该断裂的平均走滑速率为4～6.8mm/yr,并推测断裂开始活动的时间大约在2.2～3Ma以前。（6）在西昆仑山与天山之间的喀什地区,通过详细的野外考察和测量,厘定出帕米尔东北缘西昆仑山山前逆冲前缘和西南天山山前逆冲前缘的位置。前人认为属于西南天山山前逆冲系统的明尧勒背斜、喀什背斜实际上为帕米尔东北缘西昆仑山山前冲断带的最前缘,而北侧的阿图什-踏浪河背斜是西南天山山前冲断带的最前缘。该地区以西,帕米尔东北缘西昆仑山和西南天山西大构造系统已经发生了碰撞和拼贴。（7）塔里木盆地中麻扎塔格地区的地貌和地表变形特征均指示出该地区存在南南向北的逆冲作用,同时深部的地球物理资料也显示出麻扎塔格断裂由南向北逆冲的特征,结合大的区域构造特征,认为麻扎塔格逆冲断裂为西昆仑山前冲断带的前缘部位,和田河气田处在逆冲前锋背斜顶部,其逆冲最前沿可能还要向北推进。新生代变形作用已明显地改造了塔里木盆地南部及中部的古生代和中生代构造,虽然和田河气田处在石炭系中,但有可能是新生代强烈的构造变形作用促成了气田的形成。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 活动构造与构造地貌的基本概念
• 1.3 研究方法与研究内容
• 1.3.1 研究方法
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 论文工作量
• 2 区域地质概况
• 2.1 构造格架
• 2.1.1 大地构造背景
• 2.1.2 西昆仑造山带的构造特征
• 2.1.3 西昆仑山前冲断带构造特征
• 2.2 研究区主要地层
• 2.2.1 前新生代地层
• 2.2.2 新生代地层
• 3 西昆仑塔里木盆山结合带区域地貌特征
• 3.1 前言
• 3.2 地形高程分析
• 3.3 地形坡度分析
• 3.4 对青藏高原夷平面的初步讨论
• 3.5 本章小结
• 4 西昆仑山前东段构造地貌特征
• 4.1 前言
• 4.2 山前冲洪积扇特征
• 4.3 河流及河流阶地
• 4.4 讨论
• 4.4.1 西昆仑山前冲断带东段的结构、构造
• 4.4.2 构造地貌生长与西昆仑山前冲断带活动的关系
• 4.4.3 西昆仑山前隆升作用与隆升速率
• 4.4.4 固满背斜新生代的缩短速率
• 4.5 本章小结
• 5 西昆仑山前西段构造地貌特征
• 5.1 前言
• 5.2 英吉沙地区
• 5.3 乌泊尔地区
• 5.4 喀什地区
• 5.4.1 明尧勒背斜
• 5.4.2 喀什背斜
• 5.4.3 阿图什背斜
• 5.4.4 对天山逆冲系统与西昆仑逆冲系统前缘位置的讨论
• 5.5 本章小结
• 6 麻扎塔格构造特征
• 6.1 前言
• 6.2 麻扎塔格新生代剖面分析
• 6.2.1 剖面AA'
• 6.2.2 剖面BB’
• 6.2.3 剖面CC'
• 6.3 麻扎塔格地区的深部地球物理特征
• 6.4 讨论
• 6.4.1 麻扎塔格的构造归属
• 6.4.2 西昆仑山前冲断带向麻扎塔格扩展的方式
• 6.4.3 麻扎塔格向东和向西的延伸
• 6.5 本章小结
• 结论与存在的问题
• 1. 结论
• 2. 存在的问题
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历