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形成于古生代的天山在新生代受印度板块与欧亚板块碰撞的影响再次活化,已经成为研究大陆动力学、陆内变形、陆内强震与新生代构造地质学的天然试验场。探究天山的地球动力学问题、变形模式,研究天山山体在空间上、时间上的变形速率分布对理解陆内造山带变形是具有重要作用。天山内部巨型走滑断裂的走滑速率,在不同时间、不同空间的分布是多少?不同断层的走滑速率在天山南北挤压状态下起什么样的分配作用?巨型走滑断层在不同区域运动速率发生变化是什么原因导致的?巨型断裂的的地震复发特征是什么?针对以上问题,我们选取了博罗可努-阿齐克库都克断裂(以下简称博-阿断裂)的精河段进行了详细的研究,通过卫星遥感影像、无人机航拍、宇宙成因核素(TCN)以及光释光(OSL)测年等手段结合野外实地观察测量,确定了博-阿断裂的几何学、运动学以及断裂的活动性特征。通过在博-阿断裂精河段开挖探槽的手段,结合OSL测年,确定了博-阿断裂精河段的古地震事件及古地震性质。通过对博-阿断裂精河段的研究,得到了以下初步认识。1)根据卫星影像数据,基于高程的分布以及水系密度的不均一性等地貌特征,我们将精河县东南缘的洪积扇分为Fan1-Fan4四大期,其中Fan2可以分为Fan2a和Fan2b,Fan3可以分为Fan3a和Fan3b,其中Fan2b、Fan3a、Fan3b的废弃年龄为98.47±6.09ka,74.01±6.14ka,12.33±1.90ka,对应着深海氧同位素MIS5bMIS5a,MIS4-MIS3,MIS2-MIS1冰期-间冰期转换期,通过与天山其它地区所得到的洪积扇和阶地的废弃年龄,基本可以确定天山地区发育洪积扇的废弃是受古气候循环控制,而河流阶地的废弃除了受古气候循环控制外,也受构造运动等其它因素的控制。2)通过对博-阿断裂精河段不同期次洪积扇地貌面位错标志的测量,位错的地貌面标志的位错值呈现丛集性的特点,最小位错值为6.5m,其他位错峰值15.5m,23.5m和29.5m,可以认为位错的冲沟等地貌现象记录了4次古地震事件,最新一次走滑位错产生的走滑位移为~6.5m,震级为~M7.4或M7.7。3)通过对单一地貌标志位错距离与洪积扇废弃年龄进行计算,得出Fan2b、Fan3a、Fan3b以及观察点1废弃后博-阿断裂精河段的走滑速率分别为2.16±0.18mm/a,1.24±0.13mm/a,3.74±0.68mm/a以及1.42±0.24mm/a,综合多地点的右旋走滑位错量及不同时代的地貌面年龄数据,并考虑滑动历史,运用蒙特卡洛计算方法,可以得出100ka时间以来博-阿断裂精河段的平均走滑速率为1.96﹢0.19/-0.16mm/a。4)对博-阿断裂精河段的古地震事件进行研究,通过对探槽内的崩积楔、断错地层、地层中的裂隙等标志共识别出四次古地震事件,地震发震时间分别为E1(21.9-18.8)ka,E2(18.9-16.3)ka,E3(11.1-7.4)ka,E4(6.8-5.9)ka。地震复发年龄的平均值为4.7±3.1ka,博-阿断裂精河段古地震事件的变异系数(Cov)为0.67,不符合准周期复发的特点。5)博-阿断裂精河段100ka以来的平均走滑速率为1.96﹢0.19/-0.16mm/a。这个数值与Campbell等(2013)在阿拉山口附近得出的走滑速率~2.2mm/a近似。天山山体内部的活动构造所造成的N-S地壳缩短速率为~4.94mm/a,占据天山山体N-S地壳总缩短速率的47%。