青藏高原东缘非刚性书斜式断层模型的物理模拟实验研究

摘要

印度板块和欧亚板块碰撞导致青藏高原垂向上整体快速隆升的同时,也导致东缘被断裂分割的块体沿着大规模走滑断裂的横向滑移,这也是青藏高原演化变形的两种端元模型:大陆逃逸模式和地壳增厚模式.本文设计了三种非刚性书斜式断层模型,运用粒子速度场成像技术(PIV,Particle Image Velocimetry)监测模型表面变形.实验结果表明,非刚性块体边界受力前后,位移场、速度、剪应变和面应变会有明显的不同.根据实验结果主要得出两点结论:①青藏高原东缘的变形是连续的,块体内部发育了冲断带、裂谷系统和右行走滑断裂系统;②自中新世以来,青藏高原东缘主要经历了两阶段的演化,早中新世-晚中新世(22～8Ma),既有左行走滑活动,也有块体的顺时针旋转,形成了近东西向的祁连山-南山冲断带、积石山冲断带、祁漫塔格冲断带、渭河地堑以及近南北向的右行走滑断裂;晚中新世(8 Ma)以来,块体旋转量极少,主要以左行走滑断裂为主,发育了近南北向的冲断带和裂谷系统.