李　杰　陳　剛　魏文薪　帕爾哈提·再努拉　王曉強(qiáng)劉代芹　李桂榮　方　偉　陳述江　孫小旭

1) 中國烏魯木齊830011新疆維吾爾自治區(qū)地震局　　　2) 中國武漢430074中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)信息工程學(xué)院　3) 中國北京100036中國地震局地震預(yù)測研究所

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基于GPS觀測的北天山主要斷裂現(xiàn)今構(gòu)造運(yùn)動特征研究*

李杰1),*陳剛2)魏文薪3)帕爾哈提·再努拉1)王曉強(qiáng)1)劉代芹1)李桂榮1)方偉1)陳述江1)孫小旭1)

1) 中國烏魯木齊830011新疆維吾爾自治區(qū)地震局2) 中國武漢430074中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)信息工程學(xué)院3) 中國北京100036中國地震局地震預(yù)測研究所

借助分布在北天山地區(qū)最新GPS點(diǎn)位的運(yùn)動觀測資料，利用GAMIT/GLOBK數(shù)據(jù)處理軟件獲取了北天山地區(qū)現(xiàn)今地殼的運(yùn)動位移場． 以該位移場為基礎(chǔ)，利用彈性半空間位錯理論，估算了研究區(qū)內(nèi)博羅科努—阿其克庫杜克斷裂和準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂兩條具有代表性的主要斷裂的現(xiàn)今活動速率． 結(jié)果表明： 博羅科努—阿其克庫杜克右旋走滑斷裂東、西兩段滑移速率的差異性不明顯，1944年3月10日烏蘇南MS7.2強(qiáng)震發(fā)生后，該斷層現(xiàn)今表現(xiàn)為震后微蠕滑運(yùn)動，東、西兩段滑動速率均在1—2 mm/a之間； 準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂現(xiàn)今滑動速率為(5.6±1.0) mm/a．

北天山斷裂GPS觀測構(gòu)造活動位錯模型

引言

天山作為新生代內(nèi)陸大型造山帶之一，經(jīng)歷了古生代若干次造山運(yùn)動和夷平作用后，受印度板塊向歐亞大陸碰撞和持續(xù)擠壓楔入的影響，再度復(fù)活隆升． 天山西起哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦等國家，東至我國新疆哈密尖滅，東西全長2500 km，寬度平均為300 km，是亞洲大陸最宏偉的年輕山系之一(鄧起東等，2000)．

由于受南北地塊(南側(cè)以塔里木盆地、帕米爾高原為主，北側(cè)為準(zhǔn)噶爾盆地和哈薩克地臺)的夾擊(張培震等，1996)，天山的現(xiàn)今活動以山體隆升向南北兩側(cè)的雙向逆沖推覆為主，山前-盆地過渡帶內(nèi)存在著眾多的逆沖褶皺構(gòu)造，其造山運(yùn)動過程伴隨著由逆沖斷層和大規(guī)模褶皺帶的產(chǎn)生而造成山體地殼縮短并轉(zhuǎn)換為地殼增厚或隆升的垂直運(yùn)動(Tapponnier，Molnar，1979； 馮先岳，1986； Avouacetal，1993； Yinetal，1998)； 但同時也發(fā)育著規(guī)模巨大的斜切天山的走滑斷裂和分界斷裂，這些斷裂起到了重要的力學(xué)調(diào)整作用(Burtmanetal，1996； 沈軍等，2003)． 當(dāng)斷裂規(guī)模巨大、錯動幅度劇烈時，斷裂兩側(cè)的地殼會發(fā)生強(qiáng)烈的褶皺構(gòu)造變形以及形成擠壓逆沖推覆構(gòu)造，推覆成山． 開展這些典型斷裂的滑移速率研究對區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動規(guī)模和地震危險性判定將起到重要的參考和支撐作用，北天山與中天山的分界斷裂----博羅科努—阿其克庫杜克斷裂(以下簡稱為博阿斷裂)和天山造山帶北緣與準(zhǔn)噶爾地塊的分界斷裂----準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂就屬于這兩類斷裂(鄧起東等，2000)(圖1)．

對于北天山地區(qū)這兩條規(guī)模巨大、發(fā)育良好的斷裂活動的研究認(rèn)識，基本來自前人從地質(zhì)學(xué)角度通過古地震形變帶及第四紀(jì)斷層活動性和利用河流階地位錯等方法進(jìn)行的考察和論證(沈軍，楊曉平，1998； 鄧起東等，2000； 楊曉平，沈軍，2000； 沈軍等，2003)，較少有空間大地測量方面的研究． 雖然楊少敏等(2008)和李杰等(2010)通過GPS觀測對天山地區(qū)開展了研究分析工作，但局限于觀測資料的時空分布密度和研究區(qū)域的重點(diǎn)關(guān)注程度，對北天山地區(qū)分界斷裂的研究目前仍處于初步研究階段． 本文擬利用最新的GPS觀測資料對博阿斷裂和準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂這兩條分界斷裂的現(xiàn)今構(gòu)造活動進(jìn)行分析，利用斷層滑動模型通過GPS速度場來定量研究斷裂的滑動幅度和分布情況．

1　GPS測網(wǎng)與數(shù)據(jù)處理

北天山GPS流動測網(wǎng)最初由烏魯木齊地區(qū)附近3個建于20世紀(jì)80年代的紅外激光測距網(wǎng)合并改造而成，主要集中在烏魯木齊地區(qū)(僅9個測點(diǎn))(王曉強(qiáng)等，2002)． 隨著北天山地區(qū)地殼形變和構(gòu)造活動研究的深入，新疆維吾爾自治區(qū)地震局對最初的烏魯木齊觀測網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計． 借助在北天山地區(qū)開展的基金課題，陸續(xù)將烏魯木齊觀測網(wǎng)擴(kuò)大到西至溫泉、昭蘇，南至庫車、輪臺，北至獨(dú)山子，東至阜康、達(dá)坂城等地，最大程度地覆蓋了近年來地震活動頻度相對較低，但仍有潛在中強(qiáng)震危險的北天山地震帶上的主要斷層． 使用的GPS觀測儀器早期為Trimble 4000SST和5700等，后期主要使用天寶系列的R7，NET R8和NET R9等，觀測時間為36—48小時，觀測點(diǎn)位31個(王曉強(qiáng)等，2005，2007； 李杰等，2010)． 近年來，隨著“中國大陸構(gòu)造環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)”(簡稱陸態(tài)網(wǎng)絡(luò))項目的開展(李強(qiáng)等，2012)，研究區(qū)內(nèi)新增近30個GPS測點(diǎn)(圖1)，極大地提高了北天山地區(qū)地殼形變研究分析的點(diǎn)位密度． 同時借助與中亞國家開展的科技合作交流，我們同時也獲取了境外周邊地區(qū)的GPS觀測資料(王曉強(qiáng)等，2007； Zubovichetal，2010)．

圖1　北天山及其鄰區(qū)GPS點(diǎn)位速度場分布圖 黑色和紅色虛線框分別為博阿斷裂東、西段速度場覆蓋區(qū)域，綠色虛線框?yàn)闇?zhǔn)噶爾 盆地南緣斷裂速度場覆蓋區(qū)域，藍(lán)色實(shí)線為博阿斷裂和準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂Fig.1　Distribution of GPS velocity fields in north Tianshan mountain and its adjacent areas The black and red dashed rectangle zones delineate the velocity fields in eastern and western segments of BoA fault，respectively; green dashed rectangle zone delineates the velocity field in southern margin fault of Junggar basin. The blue lines represent the BoA fault and the southern margin fault of Junggar basin

在數(shù)據(jù)處理方面，本文將研究區(qū)內(nèi)外的連續(xù)國際GNSS服務(wù)組織(IGS)跟蹤站觀測數(shù)據(jù)納入到全網(wǎng)之中，進(jìn)行聯(lián)合處理． 通過高精度軌道定位，提高數(shù)據(jù)處理精度，統(tǒng)一參考框架，保持解算結(jié)果的一致，從而獲得最終可靠的變形結(jié)果． 使用GAMIT/GLOBK軟件對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其處理方案參見李杰等(2012)文章． 所使用的數(shù)據(jù)資料為1998—2014年的GPS觀測結(jié)果，計算得到的速度場考慮了近期中強(qiáng)地震的影響，包括2012年6月30日新源—和靜MS6.6地震的同震影響．

天山的構(gòu)造演化離不開新生代時期印度大陸與歐亞大陸的碰撞，由南北地塊的雙向夾擊而成(王琪等，2000)． 可以說，天山的變形與構(gòu)造機(jī)理完全來源于印度板塊與歐亞大陸的碰撞，因此在利用GPS對地觀測技術(shù)研究天山地區(qū)形變時，以剛性的哈薩克地臺及東部穩(wěn)定的西伯利亞地塊作為地殼運(yùn)動的參考基準(zhǔn)較為合適，計算得到的研究區(qū)域地殼運(yùn)動結(jié)果也可代表其相對歐亞板塊的運(yùn)動狀態(tài)，能客觀地反映在遠(yuǎn)程作用力推動下的斷層活動信息(Koganetal，2000)．

博阿斷裂屬于右旋走滑斷裂(沈軍等，2003)． 對于走滑斷層，本文根據(jù)楊少敏等(2008)文章，假定區(qū)域地形變資料服從彈性位錯理論，采用無限長走滑斷層彈性位錯模型，可以利用下式(二維扭旋模型公式)近似得到走滑斷層的滑移運(yùn)動信息(Savage，Burford，1973； Freymuelleretal，1999)：

(1)

式中，v為測站速率，s為斷層滑動速率，x為測站與斷層的距離，h為斷層閉鎖深度．

準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂帶作為構(gòu)造單元的分界線，在新構(gòu)造運(yùn)動時期表現(xiàn)為強(qiáng)烈的逆斷裂活動，為重要的邊界斷裂，控制著其南北兩側(cè)的地質(zhì)構(gòu)造． 對于傾滑斷層，地表位移可以用下式來表示(Freund，Barnett，1976)：

(2)

從而求得最終的斷層滑移速率． 式中，α為斷層傾角．

2　北天山主要活動構(gòu)造的現(xiàn)今運(yùn)動特征研究

2.1博阿斷裂運(yùn)動特征

借助式(1)，利用多期分布在斷層兩側(cè)的GPS點(diǎn)位運(yùn)動速度資料，本文得到了斷層現(xiàn)今活動的滑移速率，如圖2所示． 沈軍等(2003)研究結(jié)果表明，總長超過1000 km的博阿斷裂在整個北天山地區(qū)的構(gòu)造演化過程中，在不同的區(qū)域有著不同程度的構(gòu)造變形． 依據(jù)其對博阿斷裂的分段研究，本文以穿過阿拉山口抵達(dá)精河后繼續(xù)向東南延伸至與喀什河斷裂交匯處的斷層節(jié)點(diǎn)為界，將博阿斷裂分為西、東兩段．

根據(jù)新疆地震目錄*地震數(shù)據(jù)管理與服務(wù)系統(tǒng). http:∥www.csndmc.ac.cn/newweb/data.htm統(tǒng)計，天山地區(qū)中強(qiáng)地震的震源深度多集中在5—25 km，盧德源等(2000)對橫跨天山的人工爆破地震剖面的研究結(jié)果表明，北天山山前下部結(jié)晶基底頂界面最大深度也在該范圍內(nèi)，因此我們固定斷層閉鎖深度，參考楊少敏等(2008)結(jié)果，取其平均值為15 km． 利用GPS點(diǎn)位的運(yùn)動速率，根據(jù)式(1)反演得到閉鎖深度為15 km的博阿斷裂東段的滑移速率為(1.3±0.6) mm/a，西段為(1.7±0.8) mm/a，與楊曉平和沈軍(2000)根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查，利用河流階地錯動得出的博阿斷裂西部斷裂的右旋走滑速率為4.7—5 mm/a的結(jié)果出入較大，但與沈軍等(2003)得出的博阿斷裂東段滑移速率為1—2 mm/a的結(jié)果較為接近，與Campbell等(2013)利用最新地質(zhì)鉆探資料通過光釋光測年法得到的該斷裂右旋走滑量為1.4—3.0 mm/a的結(jié)果也較為接近．

圖2　博阿斷裂的GPS速度場剖面(a) 以(85.0°E，43.0°N)為中心，沿NE27°方向投影的GPS速度剖面; (b) 以(80.8°E，46.0°N)為中心，沿NE38°方向投影的GPS速度剖面. 紅色和綠色菱形分別為平行于博阿斷裂東段和西段的 GPS點(diǎn)位的速度； 藍(lán)色三角形為垂直于博阿斷裂的GPS點(diǎn)位的速度Fig.2　The profiles of GPS velocity fields along the BoA fault(a) GPS velocity profile along the NE27° direction with the centered-point (85.0°E，43.0°N); (b) GPS velocity profile along the NE38° direction with the centered-point (80.8°E，46.0°N). Red and green diamonds represent the velocities of GPS sites parallel to eastern and western segment of BoA fault，respectively. Blue triangle represents the velocities of GPS site perpendicular to BoA fault

為了進(jìn)一步驗(yàn)證GPS反演結(jié)果的可靠性，在同一參考體系下，斷裂的滑動速率可以用分布在斷層兩側(cè)的GPS測站的速度差來表示(張培震等，2003)． 利用GPS速度矢量分解法，以斷層西段走向?yàn)?35°，東段走向?yàn)?80°—300°為參考，按GPS站點(diǎn)的分布情況，求得博阿斷裂西部現(xiàn)今右旋走滑速率約為1.7—2.4 mm/a，東部右旋走滑速率約為1.5—1.8 mm/a； 同時根據(jù)地表GPS基線變化情況，利用斷層上下盤聚合滑動公式(郭良遷，2000)，計算得到博阿斷裂西段的右旋走滑速率為1.80 mm/a，與李杰等(2006)的反演結(jié)果基本一致． 由GPS大地測量得到的斷層活動變化可以看作是震間彈性蠕滑和構(gòu)造變形的現(xiàn)今綜合響應(yīng)，而地質(zhì)學(xué)上得出的結(jié)果則是依據(jù)第四紀(jì)以來的階地位錯等方法得到的百萬年尺度上構(gòu)造演化下的平均變化．

沈軍等(2003)根據(jù)河流階地位錯量和冰階時代的估算，得到博阿斷裂東段第四紀(jì)以來的平均位錯速率與本文利用GPS點(diǎn)位運(yùn)動資料計算得出的結(jié)果基本一致，這表明現(xiàn)今博阿斷裂東段的活動情況自第四紀(jì)以來基本維持平穩(wěn)活動． 地震目錄統(tǒng)計也顯示天山中東部至吐魯番地區(qū)的歷史地震相對天山西部地區(qū)的強(qiáng)震活動性明顯較弱，斷裂東段附近基本無M7地震發(fā)生． 但沈軍等(2003)根據(jù)地質(zhì)勘查得出的斷層西段的右旋走滑速率約為4—5 mm/a，而通過GPS大地測量得到的結(jié)果僅為1.7 mm/a，表明現(xiàn)今斷層西段的活動不強(qiáng)． 陳建波(2008)根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查可知，距今1萬年前的全新世時期，位于精河?xùn)|南側(cè)和艾比湖南側(cè)的博阿斷裂切割了全新世地層，博阿斷裂西段頻繁的強(qiáng)震活動使得這一地區(qū)的斷層仍在進(jìn)行震后調(diào)整．

2.2準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂運(yùn)動特征

作為天山與準(zhǔn)噶爾地塊的分界線，近東西走向且向南呈弧形突出的準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂控制著其南北兩側(cè)地質(zhì)構(gòu)造單元的演化． 在晚新生代時期該斷裂活動強(qiáng)烈，區(qū)域內(nèi)中強(qiáng)地震不斷，最大的歷史地震為1906年12月22日瑪納斯M7.7地震(周偉新等，2003)． 盧華復(fù)等(2006)通過對準(zhǔn)噶爾盆地南緣逆沖斷裂生長地層的研究，推斷該斷裂活動時期開始于15百萬年前的中新世中期，主要活動發(fā)生在3—10百萬年前，而南天山南麓的逆沖斷裂的活動始于23百萬年前． 因此天山中部地區(qū)的構(gòu)造變形在空間上應(yīng)該是由南向北傳遞擠壓應(yīng)力，即接近印度板塊的塔里木剛性地塊受到板塊驅(qū)動力的作用在向北運(yùn)動過程中首先與天山山體發(fā)生碰撞、俯沖楔入天山下部，造成天山造山帶隆升，并形成了南天山南麓逆沖斷裂； 然后推擠天山發(fā)生褶皺變形，擠壓應(yīng)力通過幾百萬年的時空傳遞，使得同樣具有剛性特征的準(zhǔn)噶爾地塊對天山的北移形成阻擋，在天山北麓發(fā)育了準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂，形成了天山與準(zhǔn)噶爾盆地的分界線．

歷史地震分布表明天山山體內(nèi)部少有中強(qiáng)地震發(fā)生，M>5地震大部分集中分布在準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂以北的逆斷裂-褶皺帶上(鄧起東等，2000)． 楊少敏等(2008)研究表明： 垂直于準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂呈南北展布的GPS速度剖面反映出該斷裂南盤地區(qū)(山體內(nèi)部)的點(diǎn)位運(yùn)動速率的南北向分量基本處于平穩(wěn)狀態(tài)，山間無大幅度的擠壓縮短變形； 斷裂北盤盆山結(jié)合帶附近則有明顯的地殼縮短趨勢，繼續(xù)向北深入至準(zhǔn)噶爾地塊內(nèi)部后，GPS所反映出的地殼縮短量基本為零，這與地震活動有著很好的一致性．

本文利用式(2)估算出準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂的移滑速率為(5.6±1.0) mm/a，反映了塔里木盆地楔入北天山基底后與準(zhǔn)噶爾地塊的相對滑動幅度(圖3)，這與Burchfiel(1999)估算的第四紀(jì)以來該斷裂的平均縮短速率為2—6 mm/a以及鄧起東等(2000)估算的全新世以來的縮短速率為2—5 mm/a的最大值接近，與Avouac等(1993)在北天山瑪納斯附近根據(jù)地質(zhì)調(diào)查，利用新生代山前活動斷層資料計算出的全新世天山東段(85°E)的地殼縮短速率(6±3) mm/a基本接近； 不過本文結(jié)果與Molnar和Deng(1984)利用地震矩模型計算得到的東天山地區(qū)地殼縮短速率(13±7) mm/a相差較大，這是由于歷史地震的震級誤差使得計算誤差較大，從而導(dǎo)致其結(jié)果不準(zhǔn)確． 無論從地質(zhì)平衡剖面估算的百萬年尺度的縮短速率還是從現(xiàn)今地殼運(yùn)動縮短速率來看，天山與準(zhǔn)噶爾地塊之間的逆沖縮短態(tài)勢基本不變．

準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂以接近6 mm/a的速度北傾運(yùn)動，遇到堅硬的準(zhǔn)噶爾地塊阻擋后，在北天山山前由北向南相應(yīng)地產(chǎn)生了若干排褶皺背斜帶： 獨(dú)山子背斜、霍爾果斯—瑪納斯—吐谷魯背斜帶和齊古背斜． 根據(jù)李杰等(2010)的GPS結(jié)果，這3排背斜帶的縮短速率自南向北分別為： 東南部的齊古背斜的地殼縮短速率為0.6 mm/a，中部的霍爾果斯—瑪納斯—吐谷魯背斜帶的地殼縮短速率約為0.8 mm/a，最西北部的獨(dú)山子背斜的地殼縮短速率為1.0 mm/a． 雖然該值約為鄧起東等(1999)結(jié)果的1/3，但由南向北從北天山山前逆沖幅度上可以看出其變形逐步增大，符合山體構(gòu)造發(fā)育模式． 張培震等(1993)研究表明位于烏魯木齊西南的齊古褶皺-逆斷裂帶在早更新世仍在活動，最老的褶皺地層為侏羅系巖層． 齊古褶皺-逆斷裂帶現(xiàn)今雖有活動，但活動幅度和強(qiáng)度均明顯減弱，這也表明烏魯木齊—石河子地區(qū)歷史上未發(fā)生過M>7大震． 位于第二排的霍爾果斯—瑪納斯—吐谷魯逆斷裂褶皺帶從早更新世末(1百萬年)開始至今活動一直強(qiáng)烈，從1906年12月的瑪納斯M7.7地震來看，該斷裂基本控制著北天山地區(qū)大震的發(fā)生． 獨(dú)山子逆斷裂-背斜帶雖然形成時代相對較晚，大概在早更新世末—中更新世初(1—0.7 百萬年前)，但根據(jù)鄧起東等(1991)和楊曉平等(1995)的研究可知，其構(gòu)造活動性十分強(qiáng)烈，平均縮短速率超過前兩排，約為1.7—1.9 mm/a(鄧起東等，1999)．

圖3　以(85.7°E，43.9°N)為中心，沿NE20°方向投影的準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂的GPS速度場剖面 紅色菱形和藍(lán)色三角形分別代表平行于和垂直于準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂的GPS點(diǎn)位的速度Fig.3　The profile of GPS velocity of the southern margin fault of Junggar basin along the NE20° direction with the centered-point (85.7°E，43.9°N)Red diamond and blue triangle represent the velocities of GPS sites parallel to and perpendicular to the southern margin fault of Junggar basin，respectively

由于缺乏準(zhǔn)確的年代資料，僅憑現(xiàn)今GPS觀測得到的地殼縮短速率很難對天山山前活動何時開始有清晰的界定，但無論地質(zhì)學(xué)還是大地測量的研究結(jié)果均表明在烏魯木齊山前坳陷所形成的幾排逆斷裂-褶皺帶上的活動是有強(qiáng)弱之分和先后之分的，從而也說明了天山新生代構(gòu)造變形活動也是有規(guī)律可循的．

3　討論與結(jié)論

GPS觀測研究表明，受印度板塊向北推擠發(fā)生碰撞造成帕米爾高原與塔里木地塊雙重擠壓楔入的影響，天山在新生代后期上升隆起，形成強(qiáng)烈的變形擠壓褶皺構(gòu)造帶． 由于天山兩側(cè)的塔里木和準(zhǔn)噶爾地塊的逆沖推覆碰撞，天山的變形以南北地塊夾擊、山體抬升縮短變形為主，但變形幅度由西向東隨經(jīng)度增加基本呈均勻遞減分布．

利用最新得到的天山及中亞地區(qū)現(xiàn)今地殼形變位移場，借助彈性半空間位錯理論，由GPS計算得到的博阿右旋走滑斷裂東段的滑移速率為(1.3±0.6) mm/a，西段為(1.7±0.8) mm/a，反映出在1944年3月10日烏蘇西南發(fā)生的MS7.2地震后的幾十年內(nèi)，該斷層仍表現(xiàn)為震后微蠕滑運(yùn)動； 準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂的斷層滑動速率為(5.6±1.0) mm/a．

如果通過位錯模型，借助GPS觀測資料得到的活動速率能夠代表全新世以來博阿斷裂的平均運(yùn)動速率，那么其西段水平錯距總和為17 m，這與沈軍和楊曉平(1998)根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查得到的博阿斷裂西段最后一次古地震事件所造成的走滑運(yùn)動幅度接近．

如果盧華復(fù)等(2006)關(guān)于準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂活動期的推斷成立，則利用GPS得到的地殼縮短速率，通過活動期上下限(3—10百萬年前)可以計算出整個北天山地區(qū)的地殼縮短量接近16.8—56 km． 而楊曉平等(2008)利用平衡地質(zhì)剖面技術(shù)，通過大比例尺地質(zhì)填圖得到的該地區(qū)地殼縮短量約為8.5—10.5 km，并沒有50 km那么大的縮短量，由此可以判定整個北天山地區(qū)逆斷裂-褶皺帶的形成時間大致為上新世末，距今約2.5百萬年． 因此結(jié)合二者研究與GPS計算結(jié)果，本文認(rèn)為準(zhǔn)噶爾盆地南緣斷裂的變形活動時間可能始于3百萬年前，地殼縮短量為16.8 km，這與鄧起東等(2000)得到的北天山中段山前地區(qū)地殼縮短量為17 km的結(jié)論一致．

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Characteristics of present-day tectonics movement of typical faults in northern Tianshan mountain deduced from GPS observation

Li Jie1)，*Chen Gang2)Wei Wenxin3)Paerhati·Zainula1)Wang Xiaoqiang1)Liu Daiqin1)Li Guirong1)Fang Wei1)Chen Shujiang1)Sun Xiaoxu1)

1)EarthquakeAdministrationofXinjiangUygurAutonomousRegion，ürümqi830011，China2)FacultyofInformationEngineering,ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China3)InstituteofEarthquakeScience，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100036，China

Based on the latest multiple-epoch observation data of the GPS sites in northern Tianshan mountain，this paper obtained the present-day GPS sites velocity fields of the crustal movement in northern Tianshan mountain，using GAMIT/GLOBK processing software. Based on an elastic half-space dislocation model，slip rate of the two typical faults are constrained by GPS-derived crustal deformation displacement velocities of the northern Tianshan mountain. One fault is Boluokenu-Aqikekuduke (BoA for short) fault，and the other is southern margin fault of Junggar basin. The GPS results show that the slip rate difference between east and west segment of right-lateral strike-slip BoA fault is not obvious. The fault exhibted creeping slightly with micro-seismicity within 1—2 mm/a sinceMS7.2 south Wusu earthquake occurred on March 10，1944. The present-day slip rate in southern margin fault of Junggar basin almost keeps (5.6±1.0) mm/a.

northern Tianshan mountain faults; GPS observation； tectonic activity； dislocation model

國家自然科學(xué)基金(41374030，41274036)、中國地震局地震預(yù)測研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(2012IES0308)和地震科技星火計劃(XH11030，XH14054Y，XH16042Y)共同資助.

2015-11-22收到初稿，2016-04-12決定采用修改稿.

e-mail: lijiexj@sohu.com

10.11939/jass.2016.05.009

P315.72+5

A

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