Tectonics:博罗可努-阿其克库都克断裂(准噶尔断裂)晚第四纪走滑速率和地震危险性

天山内部除了东西走向的逆冲断层外,还发育着许多大型的走滑断层,例如博罗可努-阿齐克库都克断裂(准噶尔断裂,博阿断裂),塔拉斯-费尔干纳断裂,那拉提断裂。这些大型的走滑断层在调节天山内部构造变形中起着重要的作用。本文的研究对象为~1000 km长的博罗可努-阿齐克库都克断裂(准噶尔断裂,博阿断裂),是天山内部一条重要的右旋走滑断裂。该断层穿过很多人口密集的城市(阿拉山口市,精河县等),中国和哈萨克斯坦的重要的交通线路-准噶尔走廊。那么,如此长的一条巨型走滑断裂,博阿断裂晚第四纪的活动性如何?其在天山变形中扮演着什么样的角色?其地震危险性又如何?


图1:天山活动构造图,GPS速度场来源于Wang and Shen (2020)


针对以上问题,中国地震局地质研究所杨晓平研究员课题组通过野外实地考察,对多期洪积扇通过宇宙成因核素和光释光测年的办法来限定洪积扇的废弃年龄,结合高精度DEM影像,得出以下结论:

1)博阿断裂的晚第四纪右旋走滑速率为3.2 + 1.4/ -1.1 mm/a。结合前人的研究表明,博阿断裂西段走滑速率一致,为2-4 mm/a。而东段速率较低。

2)博阿断裂的南北向速率的矢量分解为2.5 + 1.1/−0.8 mm/a,而天山的晚第四纪南北向的地质缩短速率为10.8 ± 2.1 mm/a。天山南北向地壳缩短速率的23%被博阿断裂所吸收。

3)通多对探槽内古地震事件的识别与定年,我们揭露出四次古地震事件:E4 (∼19.4 ka之前), E3 (19.4–17.3 ka), E2 (12.2–6.6 ka), 和 E1 (∼6.6 ka之后) 或者E4 和 E3 (19.4–17.3 ka), E2 (12.2–6.6 ka), 和 E1 (∼6.6 ka之后)。博阿断裂的古地震的平均发震间隔为4-6ka。探槽内揭露的最新一次古地震事件发震时间大于博阿断裂的地震复发周期,意味着博阿断裂具有较高的地震危险性。

以上研究成果发表于国际期刊Tectonics: Hu, Z., Yang, X., Yang, H., Huang, W., Wu, G., Miao, S., & Zhang, L. (2021). Slip Rate and Paleoseismology of the Bolokenu‐Aqikekuduk (Dzhungarian) Right‐Lateral Strike‐Slip Fault in the Northern Tian Shan, NW China. Tectonics, 40(8), e2020TC006604. Doi: https://doi.org/10.1029/2020TC006604.

原文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2020TC006604