2024年1月23日新疆乌什 M_S7.1 地震是自1992年吉尔吉斯斯坦Suusamyr M_S7.3 地震以来发生在天山地震带内的最大地震。主余震初步精定位和第一时间野外调查结果表明, 乌什 M_S7.1 地震的余震带总体走向NE, 长约62km, 主要分布在盆山交接部位。地震产生了边坡失稳、 岩崩、 滚石、 地裂隙等次生地质灾害, 主要集中在沿构造走向微观震中两侧30km范围内。由微观震中向N约7km、 向S约13km以外, 地质灾害迅速减轻, 且山前断层陡坎(F₅)未见任何新鲜的活动迹象。结合中国地震局地质研究所产出的InSAR同震形变场初步结果, 判定此次主震的发震断层为一条倾向NW、 未错出地表的逆冲断层。在GCMT震中所在的恰勒玛提河, 沿西域砾岩背斜南翼发现了总体走向N60°E、 长约2km、 最大垂直位错约1m的地震地表破裂带。该地表破裂在较老地貌面上基本沿先存断层陡坎发育, 总体受一条倾向SE、 与主震发震断层倾向相反的逆断裂控制。地表破裂带长2km, 规模远小于乌什 M_S7.1 地震余震带, 其是由 M_S7.1 主震所致还是因 M_S5.7 余震造成的, 以及产生地表破裂的SE倾逆断层与NW倾主震发震断裂之间是何种关系, 还需进一步研究。

阿拉善地块南缘地处青藏高原东北缘地壳扩展前锋带的北侧, 对该地区活动断裂晚第四纪的运动性质、滑动速率等开展研究, 有助于理解阿拉善地块的晚第四纪构造变形特征及其对青藏高原向N扩展的响应。文中结合遥感影像解译与野外地质地貌考察, 对阿拉善地块南缘的北大山断裂进行了分段和活动性研究。结果表明, 北大山断裂左旋走滑断错晚第四纪洪积扇和阶地等地貌, 形成显著的位错阶地坎、冲沟以及断层陡坎。通过对断错地貌线等标志的测量、复原、统计分析等, 发现断裂的地貌位移值分布于3~20m, 发育新鲜断层自由面的断层陡坎和左旋错动的纹沟指示了断层的最新一次活动。基于同期洪积扇年龄估算得到北大山断裂晚更新世以来的左旋滑动速率为0.3~0.6mm/a。北大山断裂的运动学特征与区域NE向应力场一致, 可能受到了青藏高原NE向扩展的影响。

受新生代印度-欧亚板块碰撞的远程效应影响, 西准噶尔地区平行斜列的走滑断裂系统被重新激活。托里断裂作为其中重要的组成部分, 获取其晚第四纪构造变形特征对于认识和理解天山以北区域的构造变形和地壳缩短吸收方式都具有重要意义。文中基于野外调查结果和无人机三维重建技术分析了托里断裂晚第四纪的构造变形特征, 并利用光释光测年方法对托里断裂的地貌面期次进行定年, 进而通过冲沟和阶地陡坎等标志性地貌的位错量和地貌年龄计算托里断裂的晚第四纪活动速率。研究结果表明: 托里断裂由东、 西2支分支断裂构成, 均以左旋水平走滑为主。东支断裂使喀普舍克河T3和T2阶地分别产生了(89±31)m和(39±13)m的水平位错量, 结合T3阶地(52.9±5.1)ka和T2阶地(23.4±1.5)ka的形成年龄, 计算得到其活动速率约为(1.7±0.8)mm/a; 西支断裂使铁斯巴汗河T2阶地产生了(34.0±6.8)m的水平位错量以及喀普舍克河T3阶地上最大为(37.5-4.1/+2.7)m的冲沟水平位错量, 结合T2阶地(18.8±1.3)ka的形成年龄, 计算得到其活动速率为(1.8+0.5/-1.3)mm/a。结合前人对塔城东断裂的研究结果分析认为, 西准噶尔地区的平行左旋走滑断裂系统具有书斜构造模型的特点, 并通过断裂系的平行走滑运动吸收了西准噶尔地区大部分挤压缩短量, 在控制该区域SN向地壳缩短过程中发挥了重要作用。

依据山前洪积扇顶部的扇形地形和向下游方向逐渐降低的地形特征, 文中首先分析了断层面直立、 向河流上游倾斜、 向河流下游倾斜3种条件下左旋走滑断层错动在洪积扇顶部形成的断层陡坎的坡向和高度变化。 其次, 分析了左旋逆走滑断层、 左旋正走滑断层在不同断层倾向条件下, 断层错动在洪积扇顶部形成的断层陡坎的坡向和高度变化。 利用无人机实测地形数据、 谷歌卫星影像, 结合野外地质地貌调查, 发现新疆塔城盆地东缘NE-SW走向的冬别列克断裂近垂直穿过了自SE-NW发育的阿合别斗河。 阿合别斗河处洪积扇的中轴线为NW向, 坡向朝N, 断层活动使其顶部发育了高约5.2m、 坡向SE的反向断层陡坎。 而在河床左、 右两岸各1km之外的山前洪积扇上, 断层陡坎为坡向NW的正向断层陡坎, 坎高1~5m不等。 阿合别斗河左岸T2、 右岸T4与左、 右两岸T5阶地的左旋水平位错量分别为(10.1±0.2)m、 (10.6±0.7)m、 (29.1±0.2)m、 (20.0±0.7)m, 垂直位错量分别为(1.5±0.1)m、 (3.6±0.3)m、 (4.7±0.2)m、 (5.2±0.1)m。 野外调查发现2处断层露头, 断层面均倾向SE。 根据阿合别斗河附近的断错地貌和走滑断层断错地貌模型, 认为冬别列克断层在地貌面S1形成后为左旋逆走滑性质, T5阶地面形成后断层的性质转变为左旋正走滑并多次活动, 形成了自SW-NE连续分布的正向断层陡坎—无陡坎—反向断层陡坎—无陡坎—正向断层陡坎的地貌现象。

博罗可努-阿齐克库都克断裂(简称博-阿断裂)是天山内部一条长约1 000km的右旋走滑活动断裂, 研究其晚第四纪的活动特征有助于理解大陆内挤压环境下活动走滑断裂在区域构造应变分配和造山过程中的作用并评价其地震危险性。 文中选取博-阿断裂精河段作为研究对象, 利用遥感影像解译、 野外调查、 探槽开挖以及第四纪测年等方法进行了古地震研究。 博-阿断裂精河段断错了多期洪积扇, 在Fan2和Fan3洪积扇上开挖了2个探槽。 通过识别探槽内的地层与断层的切盖关系、 裂缝、 崩积楔等标志, 结合沉积层的光释光定年结果, 共识别出4次古地震事件。 地震的发震时间分别为: E1(19.4±2.5)~(19.0±2.5)ka BP; E2(18.6±1.4)~(17.3±1.4)ka BP; E3(12.2±1.2)~(6.6±0.8)ka BP; E4 6.9~6.2ka BP。 地震的复发间隔分别为(1.2±0.5)ka、 (8.7±3.0)ka和(2.8±3)ka。 探槽内记录的最新一次古地震的离逝时间为6.2~6.9ka, 由断裂上单次事件的位移限定的最新一次地震的震级为M_W7.4。 较长的古地震离逝时间揭示了博-阿断裂精河段可能存在较强的地震风险。

博罗可努-阿齐克库都克断裂（博-阿断裂）是中天山与北天山的板块会聚边界，它NW向斜切天山山脉，是一条继承性的右旋走滑活动断层。研究其活动性质、限定其滑动速率有助于理解天山地区晚第四纪构造变形模式、应变速率分配情况及评估区域地震危险性。文中通过卫星遥感影像解译及野外考察，基于地貌面高程、水系密度和切割深度等，将精河东南的冲洪积扇分为4期，由老到新分别命名为Fan1、Fan2、Fan3和Fan4。利用无人机航拍获取断裂附近的高精度影像，并对冲洪积扇上发育的冲沟、阶地陡坎等进行构造地貌解译，发现Fan1、Fan2和Fan3 3期冲洪积扇上发育右旋位错冲沟及断层陡坎。其中，Fan2b、Fan3a和Fan3b上的冲沟最小右旋位错约6m，最大位错分别为（414±10）m、（91±5）m和（39±1）m；Fan2b与Fan3a分界的地貌陡坎被右旋位错（212±11）m。结合前人在天山北麓得到的阶地或冲洪积扇的堆积年龄，并与古里雅冰芯气候曲线进行对比，推测Fan2b、Fan3a和Fan3b 3期冲洪积扇的下切年龄分别为56~64ka、35~41ka和10~14ka。博-阿断裂自冲洪积扇Fan2b、Fan3a和Fan3b形成以来的滑动速率分别为3.3~3.7mm/a、2.2~2.6mm/a和2.7~3.9mm/a，利用蒙特卡洛模拟方法拟合得到晚更新世以来其平均右旋走滑速率为（3.1±0.3）mm/a。

佛洞庙-红崖子断裂是祁连山北缘断裂带中构造活跃的断裂之一，断裂东段胡家台背斜区发育多种类型的构造，且部分断裂被证实在1609年M7 1/4红崖子地震中发生破裂，但复杂的地表破裂特征所反映的深部发震构造样式还不清楚。因此，文中选取了佛洞庙-红崖子断裂东段胡家台背斜区及附近多组活动构造为研究对象，利用差分GPS对变形的河流阶地、洪积扇等进行测量，并对背斜核部出露的地质剖面进行了实测，获得了不同类型构造的活动特征。结合已有穿过背斜的地震反射剖面，构建构造地貌与深部结构之间的对应关系，从而探讨地震的发震构造样式。研究表明，背斜区发育了胡家台背斜以及多条逆断裂或逆-走滑断裂，背斜为祁连山北麓逆断裂向N逆冲扩展形成，并伴随形成背斜东侧1条逆冲兼右旋走滑断裂和北侧另1条逆断裂，这些逆断裂或逆-走滑断裂为调节局部构造应变差异而产生。黄草坝探槽结果表明，1609年红崖子地震破裂了黄草坝T₁阶地；再结合前人关于此次地震的野外考察和文献资料考证，认为1609年M7 1/4红崖子地震发生在祁连山山麓逆断裂上，地震至少破裂了NWW向山前F₁、胡家台背斜东侧NNW向F₂和EW向F₃断裂，震源深度可能为8～22km。