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。

西南天山迈丹断裂阿合奇段左旋走滑的证据及其最新活动

柯坪推覆构造的根部断裂记录到的地震活动相对较弱,以至于多数学者认为该断裂晚第四纪以来活动性不强。笔者根据遥感影像解译和野外调查得到迈丹断裂的几何展布,确认F3阿合奇段为最新地表破裂带,并通过一系列河流阶地的左旋位移测量确定其晚更新世以来有过走滑活动。结合地貌测量和探槽开挖得到断层垂直错距,探槽揭示的古地震事件发生在距今(1.76±0.22)ka之后,根据现场考察获得的活动构造定量数据,依据不同震级与地表破裂关系式推算出该次古地震震级为7.5级。研究成果可能对区域活动断裂的研究以及区域活动构造图像的完整性提供基础资料,同时最新地表破裂证据的发现可能有助于更新认识该断裂的危险性。

西南天山迈丹断裂周缘地壳应力演化及地震危险性分析

迈丹断裂是一条位于西南天山南缘的相对高角度断裂,历史记录到的强震活动较少。2024年1月迈丹断裂东段发生了乌什7.1级地震,引发了对迈丹断裂孕震环境和未来地震危险性的关注。除持续的构造加载外,迈丹断裂周围的地壳应力还可能受一系列强震和冰川融化的影响。本文通过计算震间构造加载、历史强震和地表水文质量损失引起的地壳应力变化,定量分析迈丹断裂周缘的地壳应力积累特征。数值模拟结果表明,震间构造加载驱动迈丹断裂库仑应力增加,速率约为1.1~1.4kPa/yr。历史强震导致迈丹断裂主要断层段库仑应力降低,其中,在2024年乌什7.1级地震震中位置处,库仑应力下降约37kPa,因此历史强震可能推迟了这次地震事件的发生。尽管地表水文质量卸载造成天山山脉明显的垂直形变,但与长期构造加载相比,其引起的地壳应力变化量很小,可以忽略不计。综合区域地壳应力演化、地震活动和构造变形特征,本文认为迈丹断裂东段具有较高的应力积累,未来地震危险性更高。