【摘 要】
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柴达木盆地西部地表新近纪地层普遍发育一类与隆升剥蚀有关的水平裂缝,指示了柴达木盆地乃至青藏高原北部第四纪以来的构造隆升活动。论文利用野外露头和岩心资料,采用样品测试分析、物理模拟和数值模拟等手段,阐明了柴达木盆地西部地区水平裂缝的发育特征、分布规律、形成机理及其主控因素,为该区第四纪以来的构造隆升过程提供了新的证据。该区水平裂缝的倾角小于15°,具有6类剖面形态和4种末端形态,裂缝中普通有石膏晶体
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柴达木盆地西部地表新近纪地层普遍发育一类与隆升剥蚀有关的水平裂缝,指示了柴达木盆地乃至青藏高原北部第四纪以来的构造隆升活动。论文利用野外露头和岩心资料,采用样品测试分析、物理模拟和数值模拟等手段,阐明了柴达木盆地西部地区水平裂缝的发育特征、分布规律、形成机理及其主控因素,为该区第四纪以来的构造隆升过程提供了新的证据。该区水平裂缝的倾角小于15°,具有6类剖面形态和4种末端形态,裂缝中普通有石膏晶体垂直于裂缝壁向中心生长,为典型的I型拉张裂缝,其发育程度、规模和充填脉宽度与岩性、沉积构造、埋深和剥蚀程度密切相关。裂缝充填脉的电子自旋共振测年分析表明,水平裂缝主要在1.09Ma—1.44Ma和0.26Ma—0.33Ma两期形成。根据水平裂缝的扩张脉特征、发育规律和研究区构造环境分析,水平裂缝主要由于构造挤压导致的地层快速隆升剥蚀产生的垂向诱导拉张应力作用下形成,不同深度水平裂缝的形成受剥蚀速率和剥蚀厚度两个关键因素控制。根据理论推导、卸载物理模拟实验和数值模拟计算,建立了在卸载过程中水平裂缝密度、开度、长度与拉张应力之间的定量关系,水平裂缝的开度与长度比与拉张应力成正比,与岩石的弹性模量和泊松比的平方成反比,并受侧向挤压、裂缝组合样式和充填度的影响。结合研究区的实际地质条件,推断柴达木盆地西部自第四纪以来经历了两次脉冲式的快速隆升和剥蚀构造事件,早期的隆升速率大致为0.27m/a,晚期的平均隆升速率大致为0.45m/a;早期的隆升剥蚀厚度大致为1350m,早期的隆升剥蚀厚度大致为3100m。
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