【摘 要】
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祁连山北缘断裂作为青藏高原东北缘最重要的主控边界断裂之一,自早古生代发育到逐渐形成,经历了多期次构造活动,直至全新世期间仍在持续活动。其活动速率具有较大争议,其活动特征（速率与历史）一直受到关注。目前关于北缘活动速率得到了两种不同的认识（高速率或低速率）,两种速率反映了祁连山整体抬升模式与逐步拓展模式两种不同的隆升模式,指示了两种不同的地壳变形特征与地壳缩短速率的空间分配,因此解决该争议的一个关键
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（42071001）祁连山北缘断裂东段地貌面变形与逆冲系统运动学特征研究； 第二次青藏高原综合科学考察研究专题项目“碰撞以来古地理格局与构造地貌过程”（2019QZKK0704）；
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祁连山北缘断裂作为青藏高原东北缘最重要的主控边界断裂之一,自早古生代发育到逐渐形成,经历了多期次构造活动,直至全新世期间仍在持续活动。其活动速率具有较大争议,其活动特征（速率与历史）一直受到关注。目前关于北缘活动速率得到了两种不同的认识（高速率或低速率）,两种速率反映了祁连山整体抬升模式与逐步拓展模式两种不同的隆升模式,指示了两种不同的地壳变形特征与地壳缩短速率的空间分配,因此解决该争议的一个关键突破口是:作为主要边界断裂的祁连山北缘断裂变形是否吸收了祁连造山带绝大部分的缩短?基于上述背景,本文以祁连山北缘断裂东段（武威盆地南缘断裂和皇城-塔儿庄断裂）为主要研究对象,对横穿两个断裂的杂木河阶地序列、分布及形态进行了系统的研究,分析其地表错断和相关褶皱变形特征。结合光释光与宇生核素暴露测年年代学结果对这两个逆冲断裂系统～116 ka以来的变形速率进行可靠的限定,探讨了杂木河阶地在区域逆冲断裂系统影响下的变形过程,对其运动学特征进行研究。本论文取得的主要研究进展有以下几点:（1）建立杂木河下游可靠的河流阶地年代序列:通过野外考察,测量了杂木河出山口以下15公里共7级阶地的高程数据,以基座阶地为主。根据区域构造位置与阶地形态,划分为三个河段,总共测量了14个阶地横断面,测年结果显示,各阶地的年龄依次为:T2:～48 ka、T2a:～73 ka、T3:80-85 ka、T4:～116ka。（2）结合阶地变形特征与年代结果分析,获得区域逆冲断裂系统的运动学特征:皇城-塔儿庄断裂附近发育三角剪切断展褶皱,模拟得到～116 ka以来断层滑动速率为1.12±0.13 mm/a,缩短速率为1.01±0.12 mm/a;武威盆地南缘断裂下伏构造则表现为铲式逆断层,根据断裂几何模型计算得到其深部倾角为2.08±0.1°,～116 ka以来的平均滑动速率与缩短速率分别为0.75±0.09 mm/a与0.68±0.07 mm/a。区域两条断裂根植于深部一断裂面上,最终计算得到深部断裂总的滑动速率为1.87±0.20 mm/a,缩短速率为1.69±0.19 mm/a。（3）结合区域其它地质与构造证据（包括长尺度证据）,发现祁连山北缘断裂滑动速率自西向东在空间上具有一致性,整体以～1.5 mm/a逆冲于河西走廊之上;其次祁连山总的地壳缩短速率是分散于各个断裂-褶皱系统中的,分配在北缘断裂带的缩短速率大致在1-2 mm/a之间,支持祁连造山带变形模式为整体抬升的模式。本文从断裂运动学角度,系统的对逆冲变形速率进行限定,对探索祁连造山带变形模式具有重要意义。
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