摘要:2025年是《地质力学学报》创刊30周年,期刊设置了创刊30周年纪念专栏, 2025年第1期的创刊30周年纪念专栏共发表3篇文章,现为大家推送第三篇文章——衣可心作者的《阿尔金断裂带东西两端构造转换与扩展过程:从三联点谈起》。
编者按:2025年是《地质力学学报》创刊30周年,期刊设置了创刊30周年纪念专栏, 2025年第1期的创刊30周年纪念专栏共发表3篇文章,现为大家推送第三篇文章——衣可心作者的《阿尔金断裂带东西两端构造转换与扩展过程:从三联点谈起》。
作者:衣可心, Marc Jolivet, 郭召杰
摘要:阿尔金断裂带作为青藏高原北缘的关键构造边界,其演化历史和构造转换机制对理解青藏高原的生长极为重要。阿尔金断裂带不同分段的构造环境与演化历程不同,其各自与祁连山造山带和祁曼塔格−东昆仑断裂带的构造转换研究也仍有不足之处。三联点分析是板块构造学中的重要分析方法,速度三角形反映了断裂属性,三联点稳定性则从运动学角度揭示了断裂的演化方向和历程。综合地质、地貌与地震资料,系统分析了阿尔金断裂带中段与东西段代表性的肃北与吐拉三联点的构造特征与活动历史;并借助三联点稳定性准则,构建了这2个三联点的演化模型。研究结果表明,野马河−大雪山断裂与祁曼塔格−东昆仑断裂带启动,不稳定三联点形成并向稳定三联点转化,促使阿尔金断裂带“截弯取直”,并在此基础上提出了分段破裂−双向扩展模型。这一结果为理解青藏高原北缘复杂的构造演化历史提供了新的视角。
关键词:阿尔金断裂带;青藏高原北缘;三联点;构造转换;祁连山造山带
图件及说明
图 1 阿尔金断裂带构造简图
由于昆仑山、祁连山与柴达木盆地岩石圈强度和性质不同(Wang,2001;孙玉军等,2013;宋晓东等,2015;裴旭等,2022),不同分段的演化也相应有所不同。同时,中段包括平直的主断面和阿尔金山北部的北阿尔金断裂与金雁山断裂,发育平顶山双弯曲(约90.4°E)、阿克塞双弯曲(约93.7°E)等多个受阻双弯曲(图1)。
图 2 三联点原理示意图
当3条辅助线交于一点时,三联点达到稳定状态,否则不稳定。对于对称扩张的洋脊(R),辅助线为三角形中速度线的中垂线;对于转换断层(F),辅助线为速度的延长线;对于海沟(T),辅助线则需过逆冲断层上盘端点,作海沟的平行线,此时三联点不会因为俯冲而消亡(图2a、2b)。
图 3 肃北三联点及周边区域构造简图
肃北三联点可视为塔里木地块、祁连地块和柴达木地块的交汇处,现在由阿尔金断裂带中段、东段和党河南山断裂组成(图3)。
图 4 肃北三联点稳定性演化示意图
在肃北三联点,将构造活动简化为塔里木地块、柴达木地块和祁连地块这3个地块之间的相对运动(图4)。
图 5 吐拉三联点及周边区域构造简图
这些线性断裂与阿尔金断裂带在吐拉盆地处相交,因此,文章将由塔里木地块、柴达木地块和东昆仑地块交汇区域简化成三联点,称为吐拉三联点(图5)。
图 6 吐拉三联点稳定性演化示意图
在吐拉段,将构造活动简化为塔里木地块、柴达木地块和东昆仑地块之间相对运动(图6),塔里木−柴达木地块与柴达木-东昆仑地块间的边界速度取自阿尔金断裂带西段和祁曼塔格−东昆仑断裂带的走滑速率,均约为10 mm/a。
图 7 阿尔金断裂带与三联点演化示意图
断裂两端派生出了次级构造,在东端形成挤压型马尾扇,导致新生代早期党河南山西端的隆升与肃北盆地内沉积记录;在西段形成拉张型马尾扇,表现为吐拉盆地内沉积及其与柴达木盆地的初始分离(图7a)。
文章结论
(1)阿尔金断裂带在新生代经历了分段破裂−双向扩展的演化历程。
(2)中新世野马河−大雪山断裂与祁曼塔格−东昆仑断裂带的启动导致不稳定的肃北三联点和吐拉三联点形成,促使阿尔金断裂带“截弯取直”,向东西两端扩展。类似的扩展在现今的阿尔金断裂带两端持续进行,这是阿尔金断裂带扩展的主要方式。
(3)三联点特征分析对揭示板块/地块交界处的运动学关系、分析断裂之间的相互作用与断裂属性具有重要意义,在区域构造分析中有广泛应用价值。
引用格式
衣可心,Marc Jolivet,郭召杰,2025. 阿尔金断裂带东西两端构造转换与扩展过程:从三联点谈起[J]. 地质力学学报,31(1):24−38 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024068
YI K X,JOLIVET M,GUO Z J,2025. Tectonic transition and extension at the eastern and western ends of the Altyn Tagh fault: insights from triple junctions[J]. Journal of Geomechanics,31(1):24−38 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024068
来源:地质力学学报