塔城盆地东缘断裂晚第四纪活动特征和滑动速率研究

The Eastern Tacheng fault, which is an active fault in the western Junggar Basin to the north of the Tian Shan, is located in the northernmost region that may be effected by the India-Eurasia collision. This proposal will focus on the late Quaternary tectonics of the Eastern Tacheng fault. Based on satellite image interpretation, field investigation, and detail large-scale mapping, we will investigate the geometry and kinematic nature of the fault, and estimate slip rate of the fault through Quaternary dating methods. Then, combining trench digging and dating, we will constrain the timing of the most recent earthquake along the fault, which is useful to estimate seismic hazard of the fault. Combined with previous data, GPS observations, and earthquake records in the adjacent regions, our results will be discussed for contributing the present deformation pattern in the western Junggar Basin and the deformation mechanism in the region to the north of the Tian Shan, which will provide constraints on the deformation boundary and pattern of the northernmost region that related to the India-Eurasia collision. This study has great implications for understanding the northward growth process and geodynamic mechanism of the entire India-Eurasia collision.

塔城盆地东缘断裂位于天山以北和准噶尔盆地西缘，紧邻哈萨克斯坦台地，处在印度-欧亚大陆碰撞的应变向大陆内部传递的前缘位置。本申请以该断裂为研究对象，以断裂晚第四纪构造活动特征为切入点，通过卫星影像解译、野外调查和关键部位大比例尺地质填图，查清断裂的几何展布和运动性质，结合合适的晚第四纪测年方法精确厘定断裂的晚第四纪滑动速率；通过探槽开挖和地层测年，准确限定断裂最新地表破裂带的形成时间，为评估该断裂的地震危险性提供依据；并结合前人资料、GPS观测结果和现代地震记录，探讨准噶尔盆地西缘的构造变形样式和天山以北地区的地壳缩短是如何发生的，为认识印度-欧亚大陆碰撞远程效应所影响的范围和其前缘位置的变形方式提供约束，是研究整个印度-欧亚碰撞体系的变形过程和动力学机制的重要组成。

本项目以塔城盆地东缘断裂为研究对象，以断裂晚第四纪构造活动特征为切入点，重点查清了断裂的几何展布和运动性质，获得了断裂的晚第四纪滑动速率和最后一次地震离逝时间，结合GPS观测结果探讨了准噶尔盆地西缘的构造变形样式。项目取得的主要进展和成果如下：. 基于遥感解译和野外调查，查清了塔城盆地东缘断裂全段的几何展布位置。该断裂全长约130 km，西南端自阿勒腾也门镇（46˚06’N, 83˚07’E），沿着盆地东缘向北东方向延伸，断裂地表迹线在野外可以连续追索，最东北端止于塔城盆地的东北角（46˚44’N, 84˚27’E）。根据断裂的几何展布特征，将其分为西南段和东北段，中间被约20 km的空区（人类改造）所分隔。. 根据野外断错地貌填图和高精度地形测量，确定了塔城盆地东缘断裂是一条以左旋走滑运动性质为主的断裂。断裂大部分段落垂直位移不明显，沿断层发育一系列被左旋位错的阶地边缘、冲沟、小型拉分盆地，同一段落上正、反向断层陡坎同时发育，这些特征都表明塔城盆地东缘断裂是一条以左旋走滑运动性质为主的断裂。基于高精度地形测图和位移恢复以及光释光测年工作，将断裂晚第四纪滑动速率约束在0.4-2.0 mm/yr。. 通过古地震探槽限定了塔城盆地东缘断裂最新一次地表破裂发生在距今3.1-0.5 ka之间，如果全段发生破裂，对应震级约为7.5级，如果只有西南段发生破裂对应震级约为6.9级。. 除了项目设计的塔城盆地东缘断裂以外，还超额对新发现的乌尔喀什尔断裂开展了详细野外调查，确定了断裂的几何展布和运动性质。本次研究发现了非常新鲜的地表破裂，全长约67 km，整体走向北东方向，也是一条以左旋走滑运动性质为主的活动断裂。. 结合区域活动断裂分布和GPS观测结果，分析了区域构造变形模式，认为该断裂带在调节天山以北的应变分配和块体挤出过程中起了重要作用，对认识碰撞相关的变形越过天山后是如何被吸收的、以及变形的最前锋位置等问题具有重要科学意义。.