新疆天山南部北轮台断裂带晚第四纪活动速率

北轮台断裂是1条全新世活动断裂,为南天山与塔里木盆地的分界断裂。晚第四纪以来,北轮台断裂的持续活动使得多期洪积地貌面发生了断错变形与褶皱隆升。利用高精度差分GPS,对北轮台断裂阿克艾肯段和砖厂段内的多期地貌面的断层陡坎形态进行了测量。通过大比例尺活动断层填图发现,阿克艾肯段以逆冲作用为主,而砖厂段则是以褶皱隆升为主。利用光释光测年方法,分别得到了不同期次地貌面(Fan4,Fan3b,Fan3c和Fan2)的年龄,发现自Fan4地貌面形成以来,阿克艾肯段的地壳缩短速率(约2.4mm/a)基本保持恒定;同时,晚第四纪以来砖厂段的SN向地壳缩短速率为1.43~1.81mm/a,较阿克艾肯段有明显下降,推测北轮台断裂带的SN向地壳缩短速率由西向东递减。综合对比南天山山前的逆断裂-褶皱带体系,同样反映出地壳缩短速率由西向东递减的特征。     

天山南部北轮台断裂带东段晚第四纪活动特征

利用卫星影像资料解译,通过野外实地考察并结合气象、地貌、时间的分析,对长逾300 km的北轮台断裂带的晚第四纪活动速率进行定量研究。北轮台断裂带西部为库车坳陷的北部控制性断裂带,东部为发育于山前冲洪积扇面上的断层陡坎,在阿克艾肯段断裂形成了高达38 m的断层陡坎,为多次7~7.5级地震活动的产物,其逆冲抬升速率可达到1.52 mm/a;而在吉格代布拉克段发育有高10~20 m的断层陡坎,此段断裂带的活动速率为0.1~0.9 mm/a。北轮台断裂东段自晚更新世以来活动明显,切割多级阶地面,形成不同高度的古地震形变带,估算最近一次古地震的离逝时间为1.7 ka。     

巴彦浩特断裂北段晚第四纪活动特征及其区域地震构造意义

巴彦浩特断裂位于阿拉善地块与鄂尔多斯地块相互作用的边界构造带上,其晚第四纪活动特征和古地震数据对全面理解贺兰山周边区域地震构造和地震危险性具有重要意义,为此在研究相对薄弱的巴彦浩特断裂北段开展了断错地貌和古地震槽探研究。观测显示巴彦浩特断裂阿拉善左旗以北段以右旋走滑活动为主兼具逆倾滑,断层西盘相对抬升,在浅表形成半正花状构造组合。年代（56.28±4.04）~（82.2±5.78）ka的冲洪积地貌面上冲沟断错137 m,并在东侧形成断塞塘地貌,估计断层右旋走滑速率为1.67~2.43 mm/a。探槽揭示了3次具有显著地表逆倾滑破裂的强震事件,时间分别为（56.28±4.04）~（55.33±3.04）、（32.79±2.22）~（13.76±1.1）、（13.76±1.1）~（7.86±0.43）ka,逆倾滑量分别为0.44、0.35、0.29 m。与前人在巴彦浩特断裂南段的古地震研究进行对比,可知这3次古地震可能仅为部分事件记录。结合已有研究成果建立了贺兰山周边区域地震构造模型,贺兰山西侧右旋走滑的巴彦浩特断裂强震发震能力不容忽视,贺兰山两侧盆地不同性质断裂系共同构成了阿拉善地块与鄂尔多斯地块的活动边界构造带。     

西南天山迈丹断裂东段晚第四纪活动的发现及构造意义

利用详细的遥感影像解译、实地调查、探槽开挖以及释光年代学测定的方法对西南天山山前的迈丹断裂东段进行研究,获得了该断裂晚第四纪以来活动的可靠证据。迈丹断裂东段是一条由多条次级断裂组成的复杂断裂带,最大宽度可达17km,晚第四纪以来的活动断错了山前各级地貌面和阶地。探槽开挖表明,断裂在全新世期间曾发生过断错地表的强震事件,造成的垂直位错量在2m以上。迈丹断裂晚第四纪以来活动表明,西南天山地区的构造变形并不完全集中在推覆体前缘新生的逆断裂-背斜带上,天山根部断裂也吸收了一部分构造变形。这一构造变形模式与已知的北天山前展式的构造变形样式具有明显差异,柯坪推覆体并不完全遵从断裂新活动不断向盆地方向扩展的特点,推覆体前缘新生断裂和根部断裂都有较强的活动,可能是一种无序或反序的构造变形样式。此类构造,其发震构造模型的建立及强震危险性预测给我们带来新的挑战。     

昭通-鲁甸断裂晚第四纪活动及其构造意义

昭通-鲁甸断裂带主要由昭通-鲁甸、洒渔河和龙树3条右阶斜列的断裂组成。总体走向40°~60°,洒渔河和龙树断裂倾向SE,昭通-鲁甸断裂倾向NW,它们共同构成几何结构复杂的逆冲断裂系。野外考察表明:沿断裂表现为平直的断层槽地、定向排列的断层三角面、断层陡坎等地貌;大桥边、北闸镇、光明村等地断错了晚更新世—全新世地层;龙树河Ⅰ级阶地上发育高0.5~2.0m的断层陡坎。表明其最新活动时代为晚更新世—全新世,运动性质以逆冲运动为主兼有右旋走滑分量。此外,在NE向断裂间穿插发育的一些NW向断裂,同样表现出晚第四纪活动特征。在2014年鲁甸M6.5地震震区产生了NE和NW向地裂缝和地形反坎等地表形变,与NE和NW向断裂展布基本一致,反映了断裂的新活动特征。由于块体远程变形响应与能量交换传递,在川滇块体东侧形成了凉山次级活动块体,昭通-鲁甸断裂带位于凉山次级活动块体SE向运动的前缘部位。它独特的地理位置和复杂的断裂几何结构成为凉山次级块体构造变形的主要承载体之一,吸收、调节块体SE向运动应变,并构成了凉山次级活动块体的南部边界。从区域构造部位和运动特征分析,昭通-鲁甸断裂带之于凉山次级块体,正如龙门山断裂带之于巴颜喀拉块体。昭通-鲁甸断裂带在活动块体边界和区域构造格架划分上具有重要的构造意义,同时也是滇东北地区重要的地震构造。     

北天山乌鲁木齐转换区构造系晚第四纪活动性

乌鲁木齐一带是北天山山前构造系东西向发生转换的地区。区内构造地表活动变形特征复杂,既有正向又有反向、既有逆断又有正断和走滑。论文工作试图尽量降低研究中的不确定性,以求对这些构造的晚第四纪活动性、构造之间的关系及其变形机制有所新的认知。     

东天山地区伊吾断裂晚第四纪活动特征

通过对伊吾断裂的实地调查,发现断裂在伊吾县城北侧的山前地带断错了晚第四纪洪积扇、T_3河流阶地,在地表形清晰的陡坎地貌,T_1阶地未见明显错动。依据探槽及天然露头揭露的剖面,认为研究区内断裂的运动方式以高角度逆冲为主。实测洪积扇上陡坎的高度在5～13 m区间内,T_3阶地的垂直高差达26 m,光释光测年结果表明研究区内T_3阶地的年龄为71～108 ka,初步估计伊吾断裂晚第四纪以来的垂直活动速率为0.24～0.37 mm/a。     

银川盆地西大滩隐伏断层晚第四纪活动特征

西大滩隐伏断层位于银川盆地北部,是石嘴山市活断层探测项目的目标断层之一。在浅层地震勘探的基础上,通过钻孔联合剖面探测和钻孔样品年龄测试,获得断层上断点埋深、主要标志层断距及沉积年龄等数据,估算了晚第四纪不同时段断层的滑动速率,结合地层变形情况探讨了该断层晚第四纪的活动特征。结果表明,西大滩隐伏断层自12 275±45aB.P.以来没有发生明显活动,属晚更新世末活动断层;晚更新世以来断层活动偏弱,平均滑动速率为0.024mm/a;除断层活动外,伴随着地层倾斜变形;两者均具间歇活动的特点,最小间隔约6 600a,最大间隔期12 275a。     

新疆北天山地区地震活动性特征

本文根据新疆120年的地震资料,分析了北天山地区地震活动特征。 本区地震活动有A、B两大活动期和b、c、d、e四个活动段,每个活动段间隔约16～20年。地震活动主要集中在“两带一区”,它们各有自己的地震活动特点,较大地震有地震活动显著增强→地震活动相对减弱→震前平静→发震→震后平静的发展过程;还发现震前数年有孕震空区(或空段)出现,震前数月地震活动有异常条带分布的趋向。增强的地震活动往往呈丛集分布。该区有两个地震活动的“敏感”区域。 认识这些地震活动特性,对我们分析新疆地区的地震活动,研究大震的预报问题都有实际意义。     

西南天山北东东走向断裂的晚第四纪活动特征及在天山构造变形中的作用

天山是远离板块边界的陆内造山带,特点是构造变形复杂强烈,强震多发。天山南北向的变形速率约为20mm/a,约为印度板块与欧亚板块汇聚速率的一半左右,这一变形量是如何被天山吸收的,天山的构造变形又是如何进行的,其构造样式如何?这些关键性问题目前仍存在较大的争论。天山地区主要发育有3组构造带,最显著的是位于南北两侧山前与山体近乎平行的逆断层—褶皱带,同时,在山体内部还发育有一系列NW向的右旋走滑断裂和NEE向的左旋走滑断裂,这些断裂共同控制了天山的新生代构造变形。目前,对于天山山前的逆断裂系统晚第四纪变形特征和滑动速率等方面研究非常丰富,对天山内部NW向的右旋走滑断裂晚第四纪活动特征也有一些定量数据,而对NEE向断裂晚第四纪以来的活动特征目前尚处空白状态。本文以迈丹断裂为切入点,通过对该断裂晚第四纪以来的运动学特征、滑动速率和古地震活动特征等资料的详细研究,获得西南天山地区NEE向断裂晚第四纪活动参数,同时,通过收集和补充调查天山其他主要活动断裂晚第四纪以来的运动特征,完善天山活动断裂几何学和运动学图像;结合已有研究资料、地震活动特征和GPS数据,研究天山内部不同方向、不同运动性质的断裂的活动特征,分析天山这些断裂在天山的构造变形中发挥了怎样的作用,在此基础上进一步研究天山地区的构造变形样式及其与地震的关系。本文得到的主要认识有:迈丹断裂东段控制的阿合奇谷地内发育有多级晚第四纪地貌面,利用光释光、10Be暴露年龄以及14C等方法对玉山古溪两岸的阶地年龄进行了限定,并与气候变化序列进行了比对,得到阶地的废弃形成发生在间冰期或者冰期—间冰期的转换阶段。玉山古溪T6阶地(~20ka)之前,河流平均下切速率与迈丹断裂的活动速率基本一致,表明晚更新世晚期之前,河流的下切与阶地的形成主要受迈丹断裂活动影响,是构造隆升导致的河流快速下切。~20ka之后河流的下切速率开始增大,至全新世中晚期,河流下切速率甚至达到~12mm/a,远远大于断裂的活动速率,表明晚更新世末期以来,河流的下切与阶地的形成主要受气候因素驱动。全新世以来河流下切速率的快速增大,很可能是由于全新世期间气候快速波动造成的。迈丹断裂是一条全新世活动断裂,该断裂晚第四纪以来,以逆冲兼左旋走滑为主,通过精细测量被断错的晚第四纪地貌面和年代学测定,得到断裂的逆冲滑动速率为(1.24±0.20)mm/a,左旋走滑速率为(1.74±0.61)mm/a。迈丹断裂晚第四纪期间发生过多期断错地表的古地震事件,古地震平均复发间隔为3370~4265a,断裂最新一次古地震事件发生在1.76ka之后。迈丹断裂是柯坪推覆构造的根部断裂,该断裂晚第四纪以来发生过多次断错地表的强震事件。古地震研究表明,推覆体前缘的柯坪断裂晚第四纪以来也发生过多期古地震事件,而且两条构造上古地震事件的发生年代很接近,尽管我们并不能确定迈丹断裂最新一次古地震事件是否与柯坪塔格断裂上的是否为同一次事件,但这一现象反映该地区地震破裂存在两种可能:(1)迈丹断裂与柯坪塔格断裂上最新一次古地震事件是同一次事件,这表明迈丹断裂与柯坪塔格断裂具有级联破裂的特征;(2)迈丹断裂上最新一次古地震事件与柯坪塔格断裂上的不是同一期事件,分别单独破裂,虽然两条断裂上的古地震事件不是同期破裂,但均发生在~1.7ka之后,时间间隔不长,表明柯坪推覆构造根部的迈丹断裂和前缘的柯坪塔格断裂之间可能存在相互的影响或关联,柯坪地区的强震活动具有丛集发生的特征。迈丹断裂晚第四纪活动的发现,表明西南天山柯坪推覆构造与天山其他地区的推覆构造变形模式不同,推覆体最前缘的柯坪断裂活动强烈,而根部断裂晚第四纪以来也有很强的活动,断裂的新活动并没有完全迁移到推覆体前缘的新生构造带上,这可能是一种无序或反序的构造变形模式。西南天山地区的左旋走滑运动主要发生在推覆体根部的迈丹断裂上,推覆体前缘的逆断裂—背斜以逆冲运动为主,没有明显的走滑运动。GPS资料表明,普昌断裂以西的地区,应变没有完全闭锁集中在根部的迈丹断裂上,一部分应变通过滑脱面传递到前缘的逆断裂-背斜带上;在柯坪推覆构造的东部地区,从根部的迈丹断裂至前缘的柯坪塔格断裂可能是一个孕震体系,震间的形变主要在推覆体根部的构造上闭锁,前缘构造基本没有明显变形,这可能是柯坪推覆构造东西两侧中小地震活动存在明显差异的主要原因。西南天山还发育有两条NEE走向的断裂,通过变形地貌测量与年代学测定得到那拉提断裂晚第四纪以来以左旋逆冲运动为主,断裂逆冲速率~2.1 mm/a,左旋走滑速率为~2.5mm/a;克敏断裂也是一条左旋走滑断裂,断裂的左旋走滑速率为~1.5mm/a。西南天山3条NEE向的断裂带吸收了~6mm/a的左旋走滑运动,与塔里木斜向俯冲造成的左旋走滑运动量基本一致,这表明塔里木斜向俯冲造成的左旋走滑运动在西南天山地区基本被分解吸收。西南天山地区吸收了塔里木向天山俯冲汇聚绝大部分的压缩速率和左旋剪切运动,挤压缩短在山体内部和山前的新生褶皱带上均有分配,左旋剪切则主要发生在天山内部高角度的边界断裂上,整个西南天山构成了一个大型的花状构造。在天山南北两侧,构造变形以逆断层为代表的地壳缩短和增厚为特征,而天山内部则为一个大型的剪切带,同时还具有明显的逆冲运动。天山地区主要存在两组走滑断裂,一是NEE向的左旋走滑构造,另一组是NW-NWW向的右旋走滑断裂,这两组断裂主要发育在天山内部,但这些断裂共同调节了山体内部的走滑剪切运动,山体内部高角度的走滑逆冲断裂与山前低倾角的逆冲断裂系共同组成了天山构造变形图像。天山地区的压缩变形主要分布在天山南北两侧的山前地区,而天山内部的活动断裂则具有明显的走滑分量,在剖面上,整个天山形成了一个大型的花状构造。尽管天山整体的构造变形为西强东弱,不同地区变形强度和幅度差异较大,但是天山南北和东西两侧的构造变形样式还是基本对称的。受塔里木块体向北的挤压作用,西南天山地区总体走向为NEE向,南天山东段整体则呈NWW走向,与塔里木与南天山的分界断裂在形态上构成一个"三角形"向北楔入。整个西南天山内部是一个大型的左旋剪切带,南天山东段整体为右旋走滑性质,塔里木和南天山之间的边界断裂以逆冲运动为主。在天山北部受到刚性准噶尔地块阻挡的作用下,北天山西段构造线整体NW-NWW向,而90°E以东的北天山地区构造线整体为NEE走向,与近东西走向的准噶尔与北天山的分界断裂在形态上构成一个倒"三角形"向南楔入。北天山西段右旋走滑性质的博—阿断裂和喀什河断裂所围限的楔形块体整体向西运动,北天山东段NEE向的左旋走滑断裂构成了倒"三角楔"的东边界,准噶尔与北天山的分界逆冲断裂带是"三角楔"的底界。在近南北向的挤压应力下,天山的构造变形整体以压缩变形为主,山体内部发育的一系列走滑构造带表明,天山在东西方向上还存在一定的侧向挤出,这些走滑断裂调节了天山不同地区压缩量的差异。地质数据和GPS资料均证实,天山地区逆冲运动量要明显大于走滑分量,山体内部走滑断裂所控制的块体虽然存在向东西两侧的侧向挤出,但与南北向最大达~18mm/a的压缩速率相比,变形速率不高,侧向挤出幅度有限。     

天山南缘北轮台断裂库尔楚段晚第四纪的最新活动和滑动速率

使用全站仪实测了天山南麓北轮台逆断裂库尔楚段阿克艾肯－喀腊萨喀腊阿塔木冲洪积扇断层崖地形地貌，采用^10Be测年方法测定了该冲洪积扇的形成年龄，得到该断裂段垂直位移滑动速率为0.48mm/a、0.85-1.0mm/a和1.52mm/a，并对该断裂段的水平缩短速率和天山第四纪水平缩短量进行了讨论。     

新疆阜康—吉木萨尔断层晚第四纪活动与变形特征的新认识

阜康—吉木萨尔断层是博格达山体与山前冲洪积平原的分界断层，全新世以来仍在活动，山前的冲洪积平原和河流低级阶地均发生了不同程度的拱曲变形，断层剖面揭示了该断层晚更新世末期有3次古地震事件。断层近地表后倾角变缓，地表的陡坎地形主要是由地层的拱曲变形形成的，反映了断层近地表位错的消减和分配规律。     

白龙江断裂西段晚第四纪构造活动特征研究

白龙江断裂位于青藏高原东缘,东昆仑断裂的北侧。白龙江断裂西段的展布及其活动性对研究东昆仑断裂速率向东衰减的机制有重要科学意义。本文根据遥感解译、地质地貌调查、探槽和地质剖面研究白龙江断裂西段的几何展布和断层活动性。白龙江断裂西段分为3支,包括郎木寺断裂、阿米塘断裂和热尔-旺藏断裂组成的中支、崩巴村断裂构成的南支和下山-迭部断裂构成的北支。这些断裂皆为左旋走滑断层,其中下山-迭部断裂、郎木寺断裂和热尔-旺藏断裂为全新世断层,崩巴村断裂为晚更新世断层。白龙江断裂西段沿袭了前第四纪断裂展布,其分支的几何形态上属于一种典型的尾端构造样式：同向分支断层。研究结果表明白龙江断裂地表上未与东昆仑断裂直接相接,而在深部与之相接,可能分解吸收了东昆仑断裂的部分滑动速率,使得塔藏断裂的滑动速率低于其西侧的玛曲断裂。     

涉县盆地控盆构造晚第四纪活动特征

涉县断裂为太行山隆起区内涉县盆地的控盆构造,走向由NE转为近EW向,倾向NW/N,中部在井店东被EW向断裂错断,是控制涉县盆地的一组断裂。本文采用地质地貌调查、河流阶地分析和地质测年等方法,研究了涉县断裂晚第四纪活动特征。研究发现,涉县断裂带由多组断裂构成,带宽约200m,在清漳河两侧表现为山前的陡崖地貌、基岩破碎变形带,具有正断兼走滑特征,在基岩变形带上部发育走向NNE向和NWW向次级滑动面,次级滑动面错断第四系黄土,最新活动到晚更新世;断裂在盆地区通过,地表形成低缓陡坎,断裂错断Q2-3地层,表现为上陡下缓的正断层。通过对涉县断裂两侧清漳河河流阶地、夷平面和地层年龄综合分析,估算涉县断裂晚更新世以来平均垂直滑动速率为0.06～0.08mm/a,中更新世以来平均垂直滑动速率为0.22～0.34mm/a,垂直差异活动主要发生于中更新世期间。     

北天山博乐盆地南缘勒塔干褶皱晚第四纪构造变形

研究天山地区活动逆冲断裂、褶皱对于认识整个天山再生造山带的隆升和地震危险性评估具有重要意义。以天山北麓博乐盆地南缘库松木楔克断裂东段勒塔干褶皱为研究对象,通过无人机航拍提取高精度DEM和野外实地调查结果,将勒塔干背斜东部迪里克河附近的洪积扇分为5期,从新到老分别为T1、T2、T3、T4、T5。其中,T4洪积扇完整记录了褶皱的变形历史,其后翼褶皱陡坎高度为（8.1±0.6）m。自T4洪积扇废弃以来,勒塔干断层的滑移量为（33.0±2.6）m。T3洪积扇仅发育在迪里克河出水口处,即勒塔干背斜北侧,（16.9±0.2）m的断层陡坎高度揭示了自T3洪积扇废弃以来,控制背斜形成的逆断层发生了21.4～21.7 m的滑动。通过与相邻地区洪积扇期次进行对比,认为T4洪积扇的废弃年龄为（74.01±6.14）ka,勒塔干背斜下断坡晚第四纪滑动速率为（0.45±0.05）mm/a,勒塔干褶皱晚第四纪地壳缩短速率为（0.37±0.04）mm/a。     

新疆塔城盆地断裂的晚第四纪活动特征

塔城盆地在大地构造上,位于哈萨克斯坦—准噶尔板块内,是西准噶尔山地的一山间盆地。在盆地周边及邻近地区主要分布有塔克台断裂、冬格列克断裂、裕民南断裂、巴尔鲁克山东缘断裂等。这些断裂在晚第四纪以来发生过显著的活动,断错了山前洪积扇和河流阶地及河漫滩,并形成连续分布的地表错动形变带。形变带主要由断层陡坎、断塞塘、挤压鼓包、沟槽等组成。经调查研究,形变带为古地震形变带。通过野外实地调查和大型探槽开挖及光释光年代测定,断裂在晚更新世或全新世时期发生过新活动及古地震。     

北天山中东段活动断层滑动与现代构造应力场

利用北天山中段地区主要活动断裂关键构造部位测得的断层滑动数据,采用断层滑动资料反演构造应力张量的方法,确定了该区现代(最新构造变动时期)构造应力场的基本特征,结果是:应力方向表现为近南北向的挤压;应力结构以逆冲型为主,兼有走滑型。该结果与前人利用震源机制解资料反演得到的区域构造应力场的基本特征一致。两类不同应力资料反演得到的构造应力场特征具有较好的一致性,表明在一个较长的地质时期内研究区的构造应力作用比较稳定。     

祁连山北缘玉门-北大河断裂晚第四纪活动特征

通过卫星影像解译、野外实地调查并结合前人研究成果,对位于祁连山北缘的玉门—北大河断裂晚第四纪构造活动特征进行研究。结果表明,玉门—北大河断裂为一条全新世活动的逆冲断裂,该断裂西起玉门青草湾,向东经老玉门市、大红泉止于骨头泉,全长约80km,整体走向NWW。根据断裂的几何结构及活动习性可将其分为三段:东段构造形态简单连续,为逆冲断层陡坎为主的古地震地表破裂带;中段结构复杂,由多条次级断层组成,以逆冲扩展为主;西段未出露地表而成为盲断裂-褶皱带。通过对断层陡坎差分GPS测量及相应地貌面年代测试,得到断裂晚更新世以来逆冲速率约为(0.73±0.09)mm/a。