華山山前正斷層的分段活動特征--來自河流地貌參數的約束

作者：王一舟,鄭德文,張會平,李朝鵬,郝宇琦,張瑞

摘要：華山山前正斷層是渭河地塹南緣重要的控盆斷裂,其強烈的構造活動造成了華山的掀斜式隆升。研究表明,該斷裂的活動性存在顯著的空間差異:中段(華縣—華陰)最強,西段(藍田—華縣)和東段(華陰—靈寶)相對較弱。文中通過提取華山山前河流的高程剖面,結合坡度-面積分析和積分法識別裂點,計算河流凹度和陡峭系數,并對古河道進行投影重建。結果表明,河流凹度大多為0.3~0.6,基本不受構造活動的影響。陡峭系數與裂點分布的空間差異顯著:在斷裂東段,河流處于穩態,陡峭系數最低為(104±30)m 0.9。斷裂中、西2段的河流多為瞬態,發育slope-break型裂點。裂點下游河道陡峭系數中斷裂中段最高((230±92)m 0.9),西段次之((152±53)m 0.9)。結合區域構造、巖性和河流沉積等,分析認為河流陡峭系數的分布指示了斷裂活動性的空間差異,與活動構造研究結果基本一致。裂點上游陡峭系數(斷裂中段為(103±23)m 0.9,西段為(60±14)m 0.9)明顯低于下游,并且裂點遷移距離與流域匯水面積存在良好的冪律關系,因此,河流裂點是正斷活動增強、山體加速隆升的標志。古河道重建結果表明,河道古起伏量(中段為(1000±153)m,西段為(751±170)m)約占現今起伏量(中段為(1323±249)m,西段為(1057±231)m)的66%~75%,因而現今地形起伏量的25%~34%是裂點所指示的這一期隆升加速造成的。假設裂點下游的河流下切速率與山體隆升相平衡,則河道陡峭系數與斷裂滑動速率滿足冪律關系。根據斷裂中段河流陡峭系數與前人研究得到的晚更新世晚期以來斷裂的滑動速率,且文中約束的坡度指數n約為0.5、侵蝕系數K約為1.52×10-4 m 0.55/a,結合裂點年齡公式,估算裂點的起始時限約(0.55±0.25)MaBP。文中對華山山前河流高程剖面的研究表明,華山山前正斷層中段的活動性強于西段和東段,而且中、西2段在中更新世開始加速活動,?

發文機構：中國地震局地質研究所 中國科學院廣州地球化學研究所

關鍵詞：水力侵蝕模型裂點古河道投影陡峭系數華山stream-power incision modelknickpointpaleo channel projectionsteepness indexHuashan

分類號： P315.2[天文地球—地震學]