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阿尔金断裂东端的延伸规模和终止方式的研究直接关系到对阿尔金断裂两侧前新生代构造带和盆地的错移与复位对比;也涉及到对前新生代中国西部以及中亚大陆构造格架的重新认识。具有重要的科学意义。
在遥感图像上,由于区域位置和自然环境的差异,许多断裂或者断裂的某一地段往往被隐蔽,因此需要进行图像处理才能获得良好的影像信息,即使在断裂的显露地段,进行图像处理也可增强某些信息,以提高所需的解译效果。为了提取活动断裂的遥感信息,本次研究中我们使用了美国陆地卫星Landsat7ETM遥感数据,ETM每幅图像的覆盖范围是185km*185km,共有八个波段,其中波段TM1-TM7地面分辨率是30m,全色波段TM8地面分辨率是15米,经过融合处理可以得到15m分辨率的假彩色和彩色影像,同时对图像进行边缘增强和不同波段组合的图像进行筛选,完全可以满足中国西北部基岩裸露地区进行大范围区域地质构造分布特征的研究。
在图像处理的基础上,从宏观和露头尺度对阿尔金断裂带过祁连山后的酒西盆地-宽滩山地区的断裂展布形式和特征进行了详细的地质解译和实地考察,发现除主干断层以外还有四条具有一定规模的均具左旋位错特征的分支断层,且呈“树枝状”展布。
阿尔金断裂东端的断裂带内发育大量的碎裂岩系列断层岩,因此,从断层岩中分析其构造信息对整个断裂带的构造分析十分重要。本次研究通过岩石薄片的鉴定,分析了4种主要变形强度类型的断层岩(断层泥、初碎裂岩、碎裂岩和超碎裂岩)的区域分布特征,从薄片的显微结构以及微观变形机制,显示出主断裂的构造强度逐渐由西向东减弱的演化趋势。在岩石薄片鉴定的基础上,对采集的构造岩样品,进行正长石的单矿物分离,利用激光显微定年系统(MS5400)开展Ar-Ar定年分析;同时对样品进行了磷灰石和锆石的裂变径迹定年。
本文利用AFTsolve程序(Ketcham,1999,2000),综合考量Ar-Ar、锆石和磷灰石裂变径迹定年结果,根据研究区演化阶段历史,以Ar-Ar年龄和锆石裂变径迹年龄为约束条件,反演本地区低温演化热历史。磷灰石裂变径迹模拟结果表明,在220Ma时,样品处于300℃,其后缓慢降温,到早白垩世时降温过程突然加快,在晚白垩世和早第三纪降温和升温作用不明显,曲线平缓。从30-40Ma开始以来表现出快速的降温过程,持续至今,可能反映了区内快速的构造隆升。磷灰石裂变径迹热史模拟结果,与本区地质演化具有较好的一致性,可能反映了区域性构造热事件演化特征,30-40Ma的快速冷却作用过程,与青藏高原北缘演化过程具有相似性。
目前多数人认为的阿尔金走滑断裂从晚中生代—早新生代才开始出现,它应该是印度板块与欧亚大陆板块碰撞的产物,本次定年的结果未能很好地限定阿尔金断裂带在本区形成的时代。然而这从另一个方面表明,阿尔金断裂带的构造岩形成深度不会超过4km(<60℃),也就是说以脆性断裂作用为主,这也与前面岩石薄片分析结果一致。
通过研究得出,阿尔金断裂带以“树枝状”的型式消失在酒西盆地和花海盆地内。年代学分析表明该区经历了早白垩世和渐新世以来两次快速降温作用过程,与祁连山地区具有一致性。阿尔金断裂过祁连山后构造变形时代和演化问题有待于更进一步年代学工作开展。