青藏高原东北缘祁连山北侧民乐斜向断坡的东北向逆冲扩展及其构造意义

本研究针对青藏高原东北缘祁连山北缘的构造连接问题，通过高精度DEM测量、AMS 14C定年和二维运动学建模，首次定量揭示了民乐斜向断坡（Minle oblique ramp）的深部结构（滑脱面深度～2.5 km）与晚第四纪倾滑速率（～1.1 mm/a），为理解高原生长过程中的应变分配机制和地震危险性评估提供了关键依据。

　　

在远离主要板块边界的大陆内部，地壳块体间的活动变形如何通过断层系统调节应变分配，一直是理解大陆动力学的核心问题。青藏高原东北缘作为高原向阿拉善地块扩展的前锋地带，其复杂的断层网络犹如大地书写的密码，而连接不同逆冲断层的"桥梁"——斜向断坡（oblique ramp）的活动特性却长期笼罩在迷雾中。这类兼具走滑和逆冲分量的调节构造，不仅控制着造山带的应变分配，更潜藏着不容忽视的地震风险。

针对这一科学难题，中国地震局地质研究所的研究团队选择祁连山北缘的民乐断裂作为天然实验室。这条呈N10°W至N50°W走向的斜向断坡，像一条扭曲的纽带连接着榆木山断裂与民乐-大马营断裂，其独特的几何形态为揭示斜向断坡的三维运动学特征提供了理想窗口。研究人员通过无人机摄影测量构建厘米级精度DEM，运用蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）和LaDiCaoz代码分别提取132组垂直位移和部分走滑位移数据，结合AMS ¹⁴C建立的阶地年代框架，最终在《Geomorphology》上发表了这项突破性成果。

关键技术包括：（1）基于无人机摄影测量获取0.05米精度DEM；（2）采用AMS ¹⁴C对玉带河-洪水河14级阶地（T₁-T₁₄）进行年代标定；（3）通过蒙特卡洛模拟反演垂直位移；（4）运用LaDiCaoz量化走滑分量；（5）构建二维运动学模型解析深部结构。

【Major rock types and basins】部分揭示研究区为奥陶纪-早泥盆世造山带，新生代受青藏高原北向扩展影响形成逆冲-走滑复合体系。祁连山北缘断裂系统呈右阶排列，民乐断裂作为调节构造连接两条NW向逆冲断层。

【Field Investigation and terrace mapping】显示晚更新世以来玉带河-洪水河发育14级阶地，西岸高阶地（T₁₂-T₁₄）因基岩抬升遭受强烈侵蚀，东岸则保存连续的低阶地序列（T₁-T₁₁），为位移测量提供理想载体。

【Terrace orders】通过4条代表性剖面证实：T₁-T₃阶地形成于全新世（3.2-1.5 ka），T₄-T₁₁属晚更新世（15-128 ka），高阶地（T₁₂-T₁₄）年龄超过200 ka。阶地高度与年龄呈非线性关系，反映构造抬升的脉冲式特征。

【Uncertainty analysis of the deformation】创新性地采用N25°E方向剖面消除地形坡度和走滑分量的干扰，确保垂直位移测量精度。蒙特卡洛模拟显示N50°W段纯逆冲速率为0.91±0.03 mm/a，而N10°W段兼具右旋走滑（速率0.72±0.14 mm/a）和倾滑分量。

【Conclusions】部分得出三项核心结论：（1）民乐断裂呈铲式深部结构，滑脱面深度约2.5 km，晚第四纪倾滑速率达1.1 mm/a；（2）该斜向断坡形成于榆木山凸出后的第四纪，属于薄皮构造变形；（3）在青藏高原北向扩展过程中，连接逆冲断层的调节构造是造山带演化的关键组件。

这项研究首次定量刻画了斜向断坡的四维运动学特征，其方法论创新为全球造山带调节构造研究树立了新范式。发现的～2.5 km浅层滑脱面暗示该区域存在潜在地震空区，1.1 mm/a的滑动速率表明民乐断裂具有中强地震发震能力。更深远的意义在于，研究证实了斜向断坡作为"构造变压器"在高原扩展过程中的核心作用——它们如同精密齿轮，将板块边界的远程应力转化为局部的复杂变形，这一认识为理解大陆内部变形机制提供了全新视角。正如论文题献给已故构造学家Paul Tapponnier教授所暗示的，这项成果正是对"青藏高原渐进北向生长"理论的重要补充和完善。