2016年12月8日新疆呼图壁Ms6.2级地震发生在北天山山前逆冲推覆构造带上,该构造带位于北天山与准噶尔盆地间的强烈挤压地区。区域内发育多条近似平行的逆冲断裂,构造变形较为复杂。呼图壁Ms6.2地震发生后,不同研究机构给出此次地震的震源机制解,认为该地震发生在向南倾斜的低角度大型逆断层上或者向北倾斜的高角度反冲次级断层上。呼图壁地震的发震断层的研究对于认识北天山地区的发震构造与构造变形模式至关重要。然而,由于地震的发生并未造成明显的地表破裂,加上近场地震学观测资料有限,造成对此次地震的发震断层的认识仍存在争议。近场钻孔应变观测为研究地震的发震断层提供重要约束。本研究利用布设于北天山地区的11个钻孔应变观测台站,选取了近场的4个观测台站,进行形变观测资料分析,并分析台站所记录的同震应变阶特征,给出各分量的同震张、压性。结果显示,台站均记录到明显的同震张、压性应变阶。根据前人利用地震学等方法给出的地震震源参数,基于弹性位错理论,利用PSGRN/PSCMP程序分别计算不同震源参数下4个观测点的同震最大主应力场特征;结合观测台站4分量的空间展布,分析各分量的张、压性。最后,通过开展不同震源参数下张、压性模拟值与实际观测值的对比分析,研究呼图壁地震的发震断层。结果表明,呼图壁Ms6.2地震的发震断层极有可能是准噶尔盆地南缘断裂附近的一条断层面倾向北的高角度次级反冲盲断层。在此基础上,构建了包含主逆冲断层和次级反冲断层的2D有限元模型,分析次级反冲断层存在对区域垂向变形的影响。研究结果表明,反冲断层的存在使得近断层区域表现为明显的局部隆升,主逆冲断层和次级反冲断层共同控制着北天山地区的变形。研究成果为认识呼图壁地震的发震断层提供了直接的力学依据,同时为认识北天山地区的现今地壳变形模式提供了重要的参考价值。