西南天山东柯坪推覆系古地震初步研究

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1、万方数据第33卷第4期2011年12月地震地质SEISMOLOGYANDGEOLOGYV01．33．No．4Dec．，2011doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2011．04．002西南天山东柯坪推覆系古地震初步研究李安冉勇康8徐良鑫刘华国李彦宝(中国地震局地质研究所，国家地震活动断层研究中心，北京100029)摘要西南天山柯坪推覆系发育多排逆断裂一褶皱带，各排逆断裂一褶皱带的变形速率并不一致，古地震发生规律也可能具有不同特点。自汶川地震造成龙门山中央和前山两条断裂同时活动之后，对于如何判断多条逆断裂

2、级联破裂的逆断裂古地震事件，是一个值得讨论的问题。文中通过对东柯坪塔格和萨尔干塔格两排逆断裂一褶皱带山前多期地貌面(冲洪积扇面)上发育的不同高度的断层陡坎进行测量和探槽古地震事件分析，通过10Be暴露年龄获得各级地貌面形成时间，利用相邻两级记录了不同次数古地震的地貌面年龄对各次古地震事件的上下限时问进行限制，得到了两排逆断裂一褶皱带山前不同的古地震复发周期、单次古地震垂直位错量和各自的古地震事件发生时间范围。结果表明距今20ka以来，东柯坪塔格山前古地震平均复发周期为(6．7±0．84)ka，单次事件垂直位错1m左右；萨尔干

3、塔格山前古地震平均复发周期为(5．4土0．50)ka，单次事件的垂直位错0．8～I．2m，古地震活动强度基本一致，萨尔干塔格的周期略短。根据这些结果对是否发生级联破裂进行了初步探讨，认为探槽揭露出的第2次和第3次古地震事件发生时间范围重合，存在发生级联破裂的可能。关键词古地震。oBe暴露年龄天山柯坪中图分类号：P315．2文献标识码：A文章编号：0253—4967(2011)04—0752—130引言由于新生代时期印度板块与亚欧板块碰撞，天山造山带的古生代与中生代构造重新复活，再度隆起，形成了这一世界上最年轻和最宏伟的内陆再

4、生造山带(冯先岳，1985；Avouaceta1．，1993；Hendrixeta1．，1994；邓起东等，1999)。在天山南北山前的多个坳陷中均发育了多排逆断裂一褶皱带。从地震剖面资料上看，这些多排逆断裂一褶皱带具有统一的浅层滑脱面。前人对天山地区各条断裂和褶皱带中长期变形速率的研究显示天山地区不仅构造运动强烈而且变形复杂。Stephen等(2002)对纳伦盆地(NarynBasin)以北的天山山体的活动构造的研究结果认为，东经74．5。附近天山三分之二宽度范围内的地壳缩短速率是(11+2／一1)mm／a。西南天山的柯坪

5、活动逆断裂一褶皱带中，皮羌断裂东西两侧的地壳缩短量分别为40km和45km(杨晓平等，2006；冉勇康等，2006)，南天山库车逆断裂一褶皱带中生代以来的地壳缩短量达27～37km[收稿日期]2011一09—01收稿，2011—11—09改回。[基金项目]国家自然科学基金(40872130)和财政部重大专项“我国重点监视防御区活动断层地震危险性评价”共同资助。。通讯作者：冉勇康，研究员，E-mail：ykran@263．net。万方数据4期李安等：西南天山东柯坪推覆系古地震初步研究753(Burehfieleta1．，199

6、9；杨晓平等，2001；汪新等，2002；汪新，2005)，北天山玛纳斯逆断裂一褶皱带石河子一带的地壳缩短量为8．5～10．5km，最东端吐鲁番盆地中央隆起带的地壳缩短量为6～7km(杨晓平等，2008)。这4个山前活动逆断裂一褶皱带大致代表了中国天山自西向东不同段的最小地壳缩短量，反映出天山新生代地壳缩短向东减小的构造变形。同时天山地区除了SN向地壳缩短形成的天山南北麓和山间的活动逆断裂一褶皱带，还存在大型的NW向右旋走滑断裂，天山西段地区发育的走向约340。的塔拉斯一费尔干纳断裂，第四纪以来的右旋活动速率达到10mm／a

7、左右(Burtmaneta1．，1996)，博阿断裂也是一条NW向斜切天山的活动走滑断裂，西段晚第四纪右旋活动速率为5mm／a(杨晓平等，2000；沈军等，2003)，东段活动速率为1．4mm／a(沈军等，2003)，吐鲁番盆地以南部分为晚第四纪不活动的断裂。同时，天山地区百余年来发生了多次8级地震和数十次7级以上地震(陈祥玉等，1994；中国地震简目编辑组，2000)。因此，研究变形速率快慢与地震强度和周期的关系，对认识多排逆断裂破裂形式和各排逆断裂之间的活动关系具有一定的意义。在此认识基础上，通过对东柯坪塔格推覆系前后两

8、排单斜山山前的地貌面变形和形成年龄的分析，各地貌面形成以来古地震次数和位移量的讨论，可以得到东柯坪塔格推覆系各排逆断裂的一些活动差异特点和古地震复发规律。汶川地震作为目前已知惟一的单次地震造成2条断裂同时活动的逆断裂型大地震(XUeta1．，2009)，它对活动逆断裂的研究提出了新的科学问