色尔腾山山前断裂大后店—瓦窑滩段的地貌特征与分段

摘要/Abstract

摘要：

色尔腾山山前断裂位于阴山山脉的中西段,控制着临河凹陷的北缘,在晚第四纪以来有着强烈的活动。通过对色尔腾山山前断裂大后店—瓦窑滩段进行地貌调查和测量,认为该段并不是一条向NE方向突出的单一弧形断裂,而是由走向为EW向的红旗村段(大后店—乌不浪口)和走向为NW向的圐圙补隆段(乌不浪口—瓦窑滩)组成。整条断裂共发育4级台地,T₃台地的形成时代在距今5万至7万年以前,是河套古大湖的湖滨相沉积;T₂的形成时代在距今2万至3万年以前。而全新世T₁台地在该两段上的分布并不相同,红旗村段和圐圙补隆段T₁台地的平均高度分别为5.37 m和8.1 m,测得的台地年龄分别为6.23 ka和12.36 ka,沉积物均为冲洪积砂砾。两段断裂全新世的滑动速率分别为0.86 mm/a和0.65 mm/a。这两段在几何展布、构造地貌、断层运动学性质方面有不同的特征,属于不同的活动断裂分段,其分段边界的类型为断裂交汇处的T型结点。

关键词: 色尔腾山, 地貌, 台地, 断层陡坎, 断裂分段

Abstract:

Sertengshan piedmont fault is located in the middle-west segment of Yingshan Mountain, controlling the north boundary of Linhe basin with a strong movement since the Late Quaternary. Based on the field investigation and measurements of Sertengshan piedmont fault from Dahoudian to Wayaotan, it is revealed the segment is not a single arcual fault in the NE direction but two secondary segments which are the east-trending Hongqicun segment (Dahoudian-Wubulangkou) and the southeast-trending Kuluebulong segment (Wubulangkou-Wayaotan). There are four terraces along the fault. The age of T₃ terrace is 50-70 ka in which lacustrine deposits are from Hetao lake. The age of T₂ terrace is 20-30 ka. The terrace scale and landscape between Hongqicun segment and Kuluebulong segment are different. The average height of the Holocene T₁ terrace is 5.37 m in the Hongqicun segment and 8.1 m in Kuluebulong segment. The ages of them are respectively 6.23 ka and 12.36 ka. T₁ terrace in the two segments is composed by fluvial deposits. The average vertical slip rate is 0.86 mm/a and 0.65 mm/a, respectively. The characteristics of geometrical distribution, structural landscape, kinematics of the fault are completely different. So the two segments are independent from each other. There is a T-shaped junction between the two segments.

Key words: Sertengshan, landscape, terrace, fault scarp, fault segmentation

中图分类号:

P315.2
P642

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图/表 11

图1 色尔腾山山前大后店—瓦窑滩段活动断裂

Fig.1 Active fault map of the segment between Dahoudian and Wayaotan of Sertengshan piedmont fault

图2 姚亮湾地质地貌图(a)和测线A-A’(b)、 B-B’剖面图(c)

Fig.2 Geological and geomorphological maps of Yaoliangwan (a) and the profiles of line A-A’ (b)and line B-B’(c)

图3 乌兰冈干沟西北侧地质地貌图(a)和测线A-A’剖面图(b)

Fig.3 Geological and geomorphological maps of Wulangang gully (a) and the profile of line A-A’(b)

表1 主要地点台地前缘陡坎高度一览

Table 1 Heights of scarps on the front margin of platforms in the main places

图4 红旗村段实测各个台地高度分布

Fig.4 Distribution of terraces’ heights of Hongqicun segment

表2 色尔腾山山前台地OSL测年结果

Table 2 OSL dating results of terraces in Sertengshan piedmont fault

样品编号	样品采集地点	U/ (μg/g)	Th/ (μg/g)	K/%	实测含水量/%	环境剂量率 /(Gy/ka)	等效剂量 /Gy	阶地	年代结果/ka
OSL-26	繁荣六社西	2.50	9.21	2.08	1.30	4.21	366.50±27.92	T₃	87.09±10.95
OSL-27	繁荣五社东	1.83	9.29	2.23	0.34	4.13	136.32±15.44	T₂	33.01±1.99
OSL-30	狼山口西大坑	2.82	10.10	2.23	4.59	4.55	108.16±11.39	T₂	23.97±3.45
OSL-33	团结嘎查东	1.41	7.50	2.73	0.25	4.31	11.52±0.89	T₁	2.67±0.34
OSL-31	东圈子村北	3.27	10.70	2.23	3.91	4.78	37.72±2.27	T₁	8.32±0.96
OSL-32	东圈子村北	2.28	9.86	2.08	0.52	4.20	41.09±4.46	T₁	9.79±1.44
OSL-23	阿拉盖兔西	1.18	6.04	2.19	1.73	3.51	184.78±9.32	T₃	52.69±5.90
OSL-22	西柳树泉子西	2.08	8.21	2.41	0.66	4.30	309.82±28.31	T₃	72.05±9.76
OSL-19	水泉村北	1.40	5.21	2.28	0.63	3.60	217.40±18.61	T₃	60.34±7.94
OSL-20	水泉村北	1.12	5.12	2.38	0.54	3.59	80.39±4.46	T₂	22.42±2.56
OSL-14	马卜子村北	1.54	11.40	1.79	0.38	3.79	165.13±16.93	T₂	23.25±2.88
OSL-03	西水道北	1.69	8.67	2.01	0.54	3.79	49.90±2.60	T₁	13.18±1.49
OSL-01	西水道北	1.82	9.96	1.88	1.41	3.84	44.25±1.58	T₁	11.54±1.23
OSL-09	大佘太镇东	1.65	11.40	2.28	12.20	4.01	286.35±26.71	T₃	71.38±9.76
OSL-10	八分子北	2.08	9.07	1.76	0.69	3.71	247.50±16.58	T₃	66.72±8.03
OSL-13	乌兰村	1.97	9.46	1.91	0.84	3.87	307.39±21.29	T₃	79.50±9.67

图5 圐圙补隆段实测各个台地高度分布

Fig.5 Distribution of terraces’ heights of Kuluebulong segment

图6 断裂段台地地貌 (a)红旗村段T1台地(镜向E);(b)红旗村段T2台地(镜向N);(c)圐圙补隆段T1台地(镜向E);(d)圐圙补隆段T2台地(镜向NW)

Fig.6 Photos of terraces in the fault segments

图7 乌不浪口处断裂结点Google Earth影像图

Fig.7 Google Earth image of the junction of the two segments in Wubulangkou

图8 断裂交汇处断层陡坎和断层剖面 (a)乌不浪口西T2台地(镜向N);(b)乌不浪口工业区北侧台地陡坎(镜向N);(c)煤窑沟东侧台地陡坎(镜向NW);(d)德岭山镇北台地陡坎(镜向NE);(e)煤窑沟东侧断层剖面

Fig.8 Fault scarps and outcrops of the junction site between the two segments

表3 红旗村段和圐圙补隆段断裂分段参数

Table 3 Parameters of Hongqicun and Kuluebulong fault segments

分段	长度 /km	走向	几何特征	台地前缘平均高度/m				垂直滑动速率/(mm/a)
分段	长度 /km	走向	几何特征	T₁	T₂	T₃	T₄	晚更新世	全新世
红旗村段	28	EW	右阶斜列	5.4	12.1	25.0	39.0	0.35	0.86
圐圙补隆段	42	NW	向NE凸起、首位相接	8.1	13.6	20.8		0.29	0.65

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