阿尔金断裂中段中中新世走滑活动-来自古地磁的制约

阿尔金断裂作为青藏高原北部边界，在印度-欧亚板块碰撞过程中起重要调节作用，其活动演化对理解青藏高原的构造变形具有重要意义。目前对阿尔金断裂的活动时间、滑移量和滑移速率以及演化模式等仍存在很大争议。在阿尔金断裂南侧存在一系列弧形带（图1a），这些弧形带是原始弧形弯曲还是由后期受阿尔金断裂左行走滑拖拽影响而形成仍不清楚。

近日，中国科学院青藏高原研究所、青藏高原地球科学卓越创新中心颜茂都研究员课题组（论文第一作者为栗兵帅博士）及其合作者，选取柴达木盆地西部的英雄岭弧形构造带作为研究对象，在高精度磁性地层年代控制基础上，分别对英雄岭北西翼阿卡腾能山背斜西部的依吞布拉克剖面、南东翼油砂山背斜北西部西岔沟剖面和中南部老茫崖地区开展了细致的古地磁旋转变形研究（图1b,c,d,e）。结果表明，油砂山背斜带至少自~20 Ma以来没有发生显著旋转变形，而阿卡腾能山地区在~16-11 Ma期间相对于同时代欧亚极发生了~50°逆时针旋转变形，与阿卡腾能山和油砂山背斜的几何学夹角（~55°）几乎一致（图2）。结合该地区地震剖面等地质证据，共同指示中阿尔金断裂在中中新世期间可能经历了两阶段走滑活动：阶段一（>16 Ma）无/剪应变集中走滑阶段，剪切应变集中于主断裂本身，阿卡腾能山和油砂山背斜可能为统一的大背斜，并无显著旋转变形；阶段二（~16-11 Ma）快速分布式剪切走滑阶段，阿尔金断裂左行走滑拖拽导致断裂附近阿卡腾能山背斜发生了大幅度逆时针旋转变形，而距离断裂相对较远的油砂山背斜影响则相对较小（图3）。古地磁旋转揭示该时段断裂至少以~10 mm/yr的速率滑移~50 km。

本研究得到国家973项目（2013CB956400）和中国科学院战略科技先导专项B类（XDB03020400）以及国家自然科学基金（41272185，41571198，41672358和41620104002）资助。成果已发表于国际著名地学刊物 Journal of Geophysical Research: Solid Earth （Li, B., M. Yan, W. Zhang, X. Fang, Q. Meng, J. Zan, Y. Chen, D. Zhang, Y. Yang, and C. Guan (2017), New paleomagnetic constraints on middle Miocene strike-slip faulting along the middle Altyn Tagh Fault, J. Geophys. Res. Solid Earth, 122, doi:10.1002/2017JB014058）。