El sistema de rift de Shanxi o sistema de rift de Fen-Wei [1] es una zona de tectónica extensional activa que forma el margen oriental del bloque de Ordos en el norte de China. La zona se extiende por al menos 900 km (560 mi) y corre de sur-suroeste a norte-noreste. Las cuencas de rift individuales que conforman el sistema de rift tienen una geometría general escalonada , consistente con un sentido lateral derecho de desplazamiento de rumbo a través de la zona. [2] Las cuencas contienen una gruesa secuencia sedimentaria de edad neógena , que varía de 2,0 a 3,8 km (1,2 a 2,4 mi) de espesor. El sistema de rift es continuo con la cuenca de Weihe al suroeste, que se volvió activa durante el Paleógeno . La ruptura de las principales fallas normales que delimitan las cuencas de rift de Weihe y Shanxi ha causado muchos terremotos históricos grandes y dañinos, incluidos los de Hongdong en 1303 (>200 000 muertes), [3] Shaanxi en 1556 (830 000 muertes), [4] Lingqiu en 1626 (>5200 muertes), [5] Linfen en 1695 (>52 600 muertes) [6] y Pinglu en 1815 (>13 000 muertes). [7] [8]
El sistema de rift de Shanxi recibe su nombre de la provincia de Shanxi, ya que esta define la extensión de la zona de rift, aparte de la cuenca de Weihe, que se encuentra en la provincia de Shaanxi. Los sistemas de rift combinados de Weihe y Shanxi a veces se denominan sistema de rift Weihe-Shanxi. El nombre alternativo, sistema de rift Fen-Wei, deriva de los ríos Fen y Wei , que drenan la mayor parte de la zona de rift. [9] [10]
El sistema de rift se extiende por más de 900 km (560 mi) entre el cinturón orogénico de Qinling en el sur hasta el cinturón orogénico de Yinshan-Yanshan en el norte, y varía en ancho de 40 a 120 km (25 a 75 mi). [2] Tiene una geometría general en forma de S, con una tendencia OSO-ENE a SO-NE en sus extremos sur y norte y una tendencia SSO-NNE en la parte principal del sistema de rift. [8]
Las principales cuencas de rift individuales que conforman el sistema de rift, de sur a norte, son las cuencas Weihe, Sanmenxia, Yuncheng, Linfen, Taiyuan, Xinding y Datong.
La cuenca Weihe, que tiene una dirección oeste-este, tiene una geometría principalmente de medio foso, que se engrosa hacia el sur en las grandes fallas normales que forman el límite en su lado sur con las montañas del cinturón orogénico de Qinling. Las dos fallas principales son la falla norte de Qinling, que se extiende desde el extremo occidental de la cuenca hasta justo más allá de Xi'an . Al este, la falla principal que limita la cuenca se inclina hacia el norte en forma de la falla Huashan, que continúa hacia el este hasta cerca de Lingbao , donde forma el límite sur de la cuenca de Sanmenxia. [11]
Se estima que el espesor máximo del relleno sedimentario cenozoico en la cuenca está en el rango de 4 a 6 km (2,5 a 3,7 mi). Se cree que la unidad más antigua es de la era del Eoceno tardío , datando el inicio del rifting en esta cuenca al Eoceno. La secuencia consiste en rocas sedimentarias clásticas continentales , depositadas en ambientes sedimentarios aluviales , fluviales y lacustres . [2] Durante el Paleógeno, la cuenca se inició como resultado de la extensión dirigida NO-SE. Después de un breve período de extensión dirigida NE-SO en el Pleistoceno, comenzó la configuración tectónica actual, la extensión dirigida NNO-SSE. Los datos GPS no pueden limitar las tasas de desplazamiento actuales. [12]
La cuenca de Sanmenxia tiene una dirección OSO-ENE y se encuentra entre el cinturón orogénico de Qinling al sur y las montañas Zhongtiao al norte. La cuenca tiene 120 km (75 mi) de largo y de 20 a 30 km (12 a 19 mi) de ancho, con un relleno máximo de unos 4 km (2,5 mi). Es continua con la cuenca de Weihe al oeste. Tectónicamente está limitada al sur por la falla de Sanmenxia-Lingbao, que se vincula con el segmento oriental de la falla de Huashan, y al norte por una falla a lo largo del borde sur de la cordillera de Zhongtiao, la falla Zhongtiaoshan del sur. [8] La cuenca de Sanmenxia comparte una historia similar con la cuenca de Weihe, que contiene una gruesa secuencia de rocas sedimentarias clásticas continentales, siendo la parte más antigua de la sucesión de la edad del Eoceno. A pesar de sus similitudes, las dos cuencas parecen haber permanecido separadas hasta al menos el Plioceno tardío, cuando fueron conectadas por el río Amarillo . [13]
Esta cuenca de dirección SO-NE es un semidosaberca fuertemente asimétrica que se engrosa hacia el sureste hasta la gran falla normal a lo largo del lado noroeste de la cordillera Zhongtiao, la falla Zhongtiaoshan del Norte. Contiene un espesor máximo de más de 5 km (3,1 mi) de rocas sedimentarias, que se remontan al Mioceno tardío. [14] La secuencia se adelgaza hacia el norte hasta unos pocos cientos de metros, con roca de basamento precenozoica expuesta localmente en las tierras altas de E'mei.
La cuenca de Linfen se encuentra al norte de la cuenca de Yuncheng, de la que está separada por las tierras altas de E'mei. Tiene la polaridad opuesta, es decir, la falla límite que controla el medio foso, la falla de Louyunshan, en este caso se encuentra en el lado noroeste de la cuenca, contra la cordillera de Luoyunshan. [15] El espesor máximo del relleno sedimentario del Mioceno superior al reciente está en el rango de 1,8 a 2,2 km (1,1 a 1,4 mi). [16]
Esta cuenca de dirección SO-NE tiene 148 km (92 mi) de longitud y aproximadamente 42 km (26 mi) de ancho, con una superficie total de 6200 km2 ( 2400 mi2). [17] Está limitada al noroeste por la falla de Jiaocheng y al sureste por la falla de Taigu. [8] Es marcadamente asimétrica con un espesor máximo desarrollado contra la falla de Jiaocheng al noroeste de aproximadamente 3,8 km (2,4 mi), con un relleno sedimentario que varía en edad desde el Plioceno hasta el reciente. El espesor en esta cuenca se reduce a menos de 1 km (0,62 mi) en su borde sureste. [16]
También conocida como cuenca Xinzhou-Dingxian, esta semicuenca de dirección SO-NE tiene su límite fallado principal en su margen sureste como la falla Xizhoushan contra la cordillera Xizhouan. El relleno sedimentario de esta cuenca alcanza un máximo de aproximadamente 1,8 km (1,1 mi). [16] En algunas descripciones del sistema de rift de Shanxi, este nombre de cuenca se ha utilizado para cubrir tres subcuencas, Dingxiang, Yuanping y Daixian. [12] La subcuenca Daixian tiene una geometría de semicuenca y está limitada al sureste por la falla Wutaishan. Tiene un relleno sedimentario máximo de aproximadamente 1.800 m de edad plioceno a reciente. [16]
La subsidencia en la cuenca de Datong está controlada por la falla Kouquan, de dirección SO-NE y buzamiento SE, y las fallas de pie de monte Liulengshan y pie de monte Hengshan, de dirección OSO-ENE y buzamiento NNO. [18] Otras cuencas más pequeñas forman parte del sector norte del sistema de rift al sur y al este de la cuenca de Datong. Estas incluyen la cuenca Yangyuan (controlada por la falla Liulengshan), la cuenca Hunyuan (controlada por la falla Hengshan), la cuenca Yu-Guang (controlada por la falla de la cuenca Yu-Guang sur) y la cuenca Lingqiu (controlada por la falla Taibaiweishan), todas las cuales tienen una geometría de semidráben. [19]
El sistema de rift es una de las zonas de mayor actividad sísmica del norte de China. Se han producido muchos terremotos importantes (M>6) con epicentros en el sistema de rift o cerca de él, con 16 de estos eventos desde 1300. La secuencia de grandes terremotos se ha explicado principalmente como resultado de la modificación del campo de tensión por cada terremoto. El modelado de los cambios de tensión a partir del terremoto de Hongdong de 1303 ha estimado que tres cuartas partes de los eventos M≥6,5 en el sistema de rift ocurrieron en áreas de aumento de tensión. [20]