天山北缘的地壳结构和1906年玛纳斯地震的地震构造

长86km、南北向横跨乌鲁木齐坳陷的深地震反射剖面，揭示了北天山山前地壳的薄皮构造特征．共深度点叠加剖面的石河子以南部分显示了天山北缘平行山体的第一和第二排背斜构造．与双程时间分别为2.5～3.0s和5.5～6.0ｓ的反射事件对应的滑脱构造，将地壳深部构造与地表逆断裂 褶皱构造联系在一起．玛纳斯断裂以铲形方式向下延伸，在2.5ｓ左右深度归并于第一滑脱面，向南与清水河断裂汇合．在5.5～6.0ｓ深度上为与玛纳斯下背斜相连的主滑脱面．它们最终汇集到准噶尔南缘断裂．石河子以北的坳陷沉积深度达12～14km．沿剖面的莫霍界面深度在准噶尔盆地为45ｋｍ 左右，往南加深至50ｋｍ．对该区域内的深地震测深剖面和布格重力异常资料的分析结果，与深反射剖面的地壳结构图象具有一致性．深地震反射剖面通过1906年玛纳斯7.7级地震宏观震中区，共深度点叠加剖面用于推断玛纳斯7.7级地震与北天山山前地壳构造之间的关系:玛纳斯地震属于一类褶皱地震，其发震构造是由准噶尔南缘断裂、清水河逆冲断裂、滑脱面和玛纳斯浅部断坡组成的断层系．      

鲜水河断裂带南段深部电性结构特征研究

通过对新都桥一小金剖面的大地电磁测深及重磁实测资料研究,结合区域地质资料,对鲜水河断裂带南段及邻区深部构造、壳内高导层、电性结构与历史地震的关系进行了研究.结果表明:(1)鲜水河断裂带深浅表现出不同特征,浅部是以地壳脆性-剪切带为主的断裂系统,深部是以走滑型-壳幔韧性剪切带为主的断裂系统,断裂呈花状形态,深部到达上地幔;(2)在丹巴构造带及鲜水河断裂带的中下地壳,广泛发育壳内高导层,其分布具有不均匀性,且与断裂带构造活动有关;(3)在鲜水河断裂带的走滑剪切作用下,上地壳物质发生原地重熔产生花岗岩浆是折多山花岗岩形成的主要机制;(4)鲜水河断裂带地震发生机理与塑性软弱层密切相关,受塑性软弱层拖拽作用,应力区集中在高阻体脆性介质内部靠近断层一侧,使得岩石破碎而发生地震.     

天山山前主要推覆构造区的地壳缩短

利用平衡地质剖面方法研究天山山前主要褶皱带的地壳缩短,其中3条平衡剖面分别横跨天山南簏的柯坪逆断裂-褶皱带和库车逆断裂-褶皱带,2条剖面横跨天山北簏的玛纳斯活动逆断裂-褶皱带,其余1条剖面横跨吐鲁番中央隆起逆断裂-褶皱带。柯坪活动逆断裂-褶皱带、库车逆断裂-褶皱带、玛纳斯逆断裂-褶皱带和吐鲁番盆地的地壳缩短量分别为40~45km、27~37km、8·5~10·5km和6~7km。天山山前活动逆断裂-褶皱带在EW向上互不重叠,它们的缩短量大致代表了该经度上新生代的最小地壳缩短量,反映出天山地壳缩短由西向东减小的趋势。假定天山山前活动逆断裂-褶皱带开始形成的时间为距今2·5Ma的西域砾岩沉积期,考虑到博阿断裂、塔拉斯-费尔干纳断裂在SN向上的缩短活动分量,上述4个地段的最小缩短速率分别为15·4~17·3mm/a、12·7~16·5mm/a、3·8~4·5mm/a和2·3~2·7mm/a。活动走滑断裂在天山内部特定位置向左偏转,走向由NW转为NWW,在断裂转折的部位走滑活动量转化为天山SN向的缩短变形     

中国新疆北天山的活动逆断裂褶皱带及其大地震的位置预测(英)

发育在北天山山麓的活动断裂褶皱带属于向前扩展的薄皮构造，且所有的背斜都是断裂扩展褶皱，主滑脱面距地表8～9km深。距今292万年以来，地壳缩短13．5～14．6km，缩短率是4.62～5．0mm／a。自30000年前至今，准噶尔南缘断裂和齐古道断裂褶皱带的活动十分微弱，而独山子和玛纳斯道断裂-褶皱带则是活动褶皱-断裂带。北天山地区普遍发育三级阶地,受活动逆断裂和褶皱的影响，均产生褶曲变形和错断。距今12000～13000年以来，吐谷鲁逆断裂-背斜的垂直滑动速率、抬升速率、缩短速率分别是0．83～0．91、3.46～3.75和1.23～1．33mm／a。1906年的玛纳斯地震发生在一条盲断坡上，但是其同震破裂和褶皱隆升却出现在玛纳斯逆断裂-褶皱带上，震中距玛纳斯逆断裂-褶皱带约40km。揭示出北天山挤压拗陷区的孕震构造是一个由深部盲断坡-滑脱断层-浅层断坡构成的复杂构造系统。通过上述活动构造和古地震研究的结果可以推测，天山北麓未来发生大震（M≥7．0）的位置可能是在呼图壁河至金沟河段和金沟河至奎屯河段的齐古道断裂-褶皱带上，其震级相当于1906年玛纳斯地震。乌鲁木齐挤压坳陷中的活动逆断裂褶皱带上只有发生M≤6．0地震的可能性。     

北天山地区活动逆断裂-褶皱带构造与潜在震源区估计

北天山山前逆断裂－褶皱带是典型的大陆内部活动挤压构造,该地区的地表活动构造、隐伏活动构造及活动背斜都受地下深处近水平滑脱断层控制。对１９０６年玛纳斯地震（Ｍ７．７）的发震构造、地表变形与破裂特征和山前活动逆断裂带上古地震的研究表明,北天山山前隐伏活动深断坡具备大地震发生的构造条件,大致以金钩河为界分为东西两段,相应地构成两个大地震潜在震源（Ｍ８）。山前第２条玛纳斯逆断裂－褶皱带和第３条独山子逆断裂－褶皱带中的各个活动背斜,以及西湖隆起等可能是８个中强地震的潜在震源（Ｍ６）。     

盲断裂、褶皱地震与新疆1906年玛纳斯地震

１９０６年玛纳斯７．７级地震时沿准噶尔南缘断裂产生的地表破坏是由非构造成因的振动和重力效应而形成的。天山山前第二排逆断裂和褶皱带是这次地震的发震构造，沿带已发现了长约１３０ｋｍ的断续的地表破裂和最新隆起带。所以１９０６年玛纳斯地震是沿北天山主逆断裂带发生在深部的一次盲断裂地震。地表变形主要以褶皱隆起为主，是一次典型的“褶皱地震     

邢台地震区深部构造背景的地震转换波探测和研究

1982-1986年期间,在东汪、隆尧和百尺口邢台地区的强震震源区完成了3条近NW向地震转换波测深剖面。利用转换波数据处理新方法,实现了转换震相的相位对比追踪,得出了震源区较详细的深部构造剖面图和速度结构模型。发现强震震源区深部构造的特点为:上地壳强烈褶皱变形;中地壳急剧减薄;下地壳和上地幔局部上隆;存在一组深部超壳断裂;低速层急剧增厚,波速比增大以及上地幔波速偏低。表明研究区的下地壳和上地幔的温度可能偏高,其地震活动可能与上地幔物质的侵入作用有关。     

太行山东缘汤阴地堑地壳结构和活动断裂探测

采用深、浅地震反射和钻孔地质剖面相结合的探测方法,对太行山东缘汤阴地堑的地壳结构和隐伏活动断裂进行了研究.结果表明,该区地壳厚度约36~42 km,莫霍面从华北平原区向太行山下倾伏.汤阴地堑是一个受汤东断裂控制的半地堑构造,其基底面形态与莫霍面展布呈"镜像"关系.汤东断裂是1条继承性的隐伏活动断裂,该断裂向上错断了埋深约20 m的中更新世晚期地层,向下延伸至上地壳底部.综合分析深地震反射和已有深地震宽角反射/折射剖面结果,发现深地震反射剖面上的中-下地壳强反射层和壳幔过渡带反射,与深地震宽角反射/折射剖面上出现的中-下地壳正负速度梯度变化层有着较好的对应关系,这表明本区中-下地壳和壳幔过渡带可能为一系列速度递变层或高低速物质的互变层,埋深约15~16 km的强反射带为上地壳与中-下地壳的转换带,壳幔过渡带的底界为地壳与地幔的分界.研究结果为深入理解该区的深部动力学过程、分析研究深浅构造关系、评价断裂的活动性提供了依据.     

南天山地区巴楚-伽师地震(MS6.8)发震构造初步研究

新生代期间强烈而持久的再生造山作用,在天山地区形成了大量近EW向逆断裂-褶皱带,引起地壳强烈缩短,穿插有NW向“类转换断层”,显示出天山地区近NS向不均匀的构造挤压作用;区域上地震构造主要为近EW向逆断裂-褶皱带或盲逆断层,其次为NW向“类转换断层”。巴楚-伽师地震区位于南天山柯坪塔格推覆构造系以南,NE向跨越极震区、长约50km的深地震反射探测表明,1997年伽师强震群的发震构造推测为NW向隐伏“类转换断层”,2003年巴楚-伽师地震(MS6·8)的发震构造为柯坪塔格推覆构造系南缘尚未出露地表的近EW向盲逆断层系     

内蒙古大青山地区地质构造与成矿

内蒙古大青山地区的临河-集宁断裂带是华北板块北缘的一条重要断裂带。它主要由韧性剪切带、韧脆性剪切带和推覆构造等构成。推覆构造自南向北可分为叠瓦逆冲推覆构造带、紧闭褶皱-逆冲断层变形带、宽缓褶皱一断层转折褶皱带、滑脱褶皱一断层传播褶皱带等4个变形带。断裂带从韧性到脆性表示了其出露深度不同。并有由南到北活动强度逐渐减弱的趋势。该区主要分布有以金为主的多金属矿床和以煤、大理岩为主的非金属矿床。区内金多金属矿床多与韧性剪切带有关,断裂构造为金属矿床的形成提供了空间,也是成矿物质的通道。研究指出了该地区的找矿前景与方向。     

活动推覆构造区潜在震源的边界和震级上限——以1902年阿图什8(1/4)级地震构造区为例

1902年阿图什81/4级地震发生在西南天山山前推覆构造体中,逆冲推覆构造由推覆体的根部断裂、推覆体、滑脱断层和前缘逆断裂-褶皱等组成,大地震的发震断裂往往是推覆构造的根部断裂,而地震地表破裂和同震褶皱隆起则位于山前逆断层-褶皱带内。高震级的潜在震源区(MU7.5)对应于低速的天山地块和高速的塔里木地块之间的根带断裂,其长度对应于推覆体根带断裂的长度,宽度对应于根带隐伏逆冲断裂在地表的投影宽度。推覆体前缘的每个活动逆断裂-背斜对应于一个潜在震源(MU≤7.5),其长度与活动逆断裂-背斜的长度相等,宽度应覆盖活动褶皱的两翼。潜在震源的矩震级上限由W-C统计关系式确定,其中发震断裂的面积为活动褶皱的长度与隐伏断坡宽度的乘积。     

Crustal structure in northern margin of Tianshan mountains and seismotectonics of the 1906 Manas earthquake

Introduction The Tianshan orogenic belt between the Tarim and Junggar basins has re-uplifted in Cenozoic due to the collision and the northwards push-compression of Asia-India plate. The special active tectonic zones have been formed along both south and north margins of the Tianshan mountains (FENG, et al, 1991). The Tianshan seismic belt is one of the major seismic belts in China. A se-ries of strong earthquakes occurred in two flanks of the Tianshan mountains in 20th century, such as …     

Active faults and seismogenic models for the Urumqi city,Xinjiang Autonomous Region,China

We have studied the characteristics of the active faults and seismicity in the vicinity of Urumqi city, the capital of Xinjiang Autonomous Region, China, and have proposed a seismogenic model for the assessment of earthquake hazard in this area. Our work is based on an integrated analysis of data from investigations of active faults at the surface, deep seismic reflection soundings,seismic profiles from petroleum exploration, observations of temporal seismic stations, and the precise location of small earthquakes. We have made a comparative study of typical seismogenic structures in the frontal area of the North Tianshan Mountains, where Urumqi city is situated,and have revealed the primary features of the thrust-foldnappe structure there. We suggest that Urumqi city is comprised two zones of seismotectonics which are interpreted as thrust-nappe structures. The first is the thrust nappe of the North Tianshan Mountains in the west, consisting of the lower(root) thrust fault, middle detachment,and upper fold-uplift at the front. Faults active in the Pleistocene are present in the lower and upper parts of this structure, and the detachment in the middle spreads toward the north. In the future, M7 earthquakes may occur at the root thrust fault, while the seismic risk of frontal fold-uplift at the front will not exceed M6.5. The second structure is the western flank of the arc-like Bogda nappe in the east,which is also comprised a root thrust fault, middle detachment, and upper fold-uplift at the front, of which the nappe stretches toward the north; several active faults are also developed in it. The fault active in the Holocene is called the South Fukang fault. It is not in the urban area of Urumqi city. The other three faults are located in the urban area and were active in the late Pleistocene. In these cases,this section of the nappe structure near the city has an earthquake risk of M6.5–7. An earthquake M_S6.6, 60 km east to Urumqi city occurred along the structure in 1965.     

西南天山柯坪逆冲推覆构造带的地壳缩短分析

柯坪逆冲推覆构造带是西南天山山前晚新生代以来形成的活动逆断裂-褶皱带,由5~6排近平行的弧形褶皱带组成,出露地层为寒武系—第四系。背斜形态多为复式箱状背斜和不对称的斜歪背斜,分别与断层弯曲背斜和断层扩展背斜的几何形态一致。地震勘探资料显示,各褶皱带前缘活动逆断裂在深部归并于统一的、由寒武系中的石膏层组成的滑脱面。滑脱面深度具有南浅北深、东浅西深的特点,皮羌断裂西侧滑脱面深度约为9km,东侧滑脱面深度为5km。在柯坪逆冲推覆构造中部的皮羌断裂东西两侧各5km和8km的位置,以断层弯曲褶皱和断层扩展褶皱构造模型为指导,用线长平衡的方法完成了2条长度分别为78km和73km的平衡地质剖面,恢复到变形前的形态后计算出这2条剖面上的地壳缩短量分别为40km和45km,缩短率为33%和37%。由于对柯坪逆冲推覆构造开始形成时间的证据较少,所以要计算长期的缩短速率是比较困难的。对比天山南麓库车活动逆断裂-褶皱带的形成时代,以及柯坪逆冲推覆构造与印干断裂的关系,认为柯坪逆冲推覆构造形成于第四纪早期的西域砾岩沉积阶段,按距今2.5Ma计算,柯坪逆冲推覆构造的地壳缩短速率是15.4~17.3mm/a     

Characteristics of fault rocks and paleo-earthquake source along the Koktokay-Ertai fault zone,Xinjiang,China

ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｆａｕｌｔｒｏｃｋｓａｎｄｐａｌｅｏｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｏｕｒｃｅａｌｏｎｇｔｈｅＫｏｋｔｏｋａｙＥｒｔａｉｆａｕｌｔｚｏｎｅ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ，ＣｈｉｎａＬＡＮＢＩＮＳＨＩ１）（史兰斌）ＣＨＵＡＮＹＯＮ...     

柯坪塔格推覆体的新生代变形与扩展

柯坪塔格推覆体位于天山西南麓。新生代以来,由于印度板块与欧亚板块的碰撞,天山晚古生代褶皱和断裂构造重新复活隆起,并向南北两侧推挤,在前陆盆地中渐进式地形成多排褶皱-逆断裂带。文中讨论了皮羌近SN向断裂带以西推覆体的新生代变形与扩展特征。结果表明,推覆体的新生代变形为波浪式差异性隆起。从天山南侧到塔里木盆地方向,构成推覆体的各排褶皱-逆断裂带的形成顺序有先后之分,早期形成的靠近天山,晚期形成的靠近塔里木盆地,反映推覆体在形成过程中由北向南的扩展,其扩展距离最大约76km。除此之外,各排褶皱-逆断裂带前缘都由多条断裂组成,它们与褶皱伴生,具有不同的形成和新活动时代。早期形成的断裂靠近山地一侧,晚期形成的断裂靠近盆地一侧,反映褶皱-逆断裂带单排前缘断裂也具有由北向南扩展的性质,其扩展距离为100~500m。最后,对推覆体扩展的形成机制进行了讨论     

西南天山-塔里木盆地结合带浅深构造关系 ——深地震反射剖面的初步揭露

盆山结合部的浅-深结构样式是进行陆内造山动力学研究与讨论的重要依据.2007年,在喀什东的天山与塔里木盆地之间的过渡带上,完成了一条近南北向的长度为121 km的主动源深地震反射剖面,显示出盆山结合部现今地壳尺度的构造格架.剖面南部呈现出10~12 km巨厚的沉积盖层,沉积盖层内发育滑脱断层;盆山结合部多排隆起构造以及天山山前上地壳显现出向北倾斜的断裂与地表地质观察吻合;盆山结合带展现出滑脱与逆冲推覆构造相关的断层褶皱;与塔里木盆地稳定沉积层相比,在南天山浅、中层地层受到强烈的变形改造,导致地层比较破碎,反射变弱、连续性较差;时间剖面上可以追踪到比较连续的Moho反射,从南向北有加深的趋势.深地震反射剖面揭露出的西南天山与塔里木盆地的这些浅-深构造,展现出塔里木盆地盖层向南天山滑脱与南天山向塔里木盆地逆冲推覆的特征,反映出陆内汇聚下的盆山耦合关系.     

南天山柯坪塔格推覆体前缘断裂活动性质及速率

柯坪塔格推覆体位于天山西南麓,由多排NEE—EW向的褶皱-逆断裂带组成。文中介绍了皮羌—巴楚磷矿以西3排褶皱-逆断裂带前缘断裂的活动性质及速率。新获资料表明,各排褶皱-逆断裂带前缘皆由多条断裂构成,都具典型的逆断层性质。其中最新活动断裂位于褶皱-逆断裂带的最前缘,活动时代为晚更新世—全新世。它们切割冲沟T0、T1、T2、T3阶地堆积,形成不同高度的断层陡坎。根据陡坎剖面测量和年龄样品测试,求得T0面形成以来断裂的垂直位移量、位移速率、地壳缩短量和缩短速率分别是0.9～1.1m、0.53～0.65mm/a、1.93～2.56m和1.14～1.52mm/a;T1面形成以来分别是1.4～1.8m、0.36～0.46mm/a、3.00～3.86m和0.77～0.99mm/a;T2面形成以来分别是2.1～3m、0.31～0.45mm/a、4.50～6.98m和0.67～1.04mm/a;T3面形成以来分别是3.4～4.2m、0.28～0.35mm/a、7.29～9.22m和0.61～0.77mm/a。根据T0面形成以来的缩短量和缩短速率,计算柯坪塔格推覆体约1.7ka以来总的地壳缩短量是9.65～12.80m,缩短速率