以阿尔金断裂中段为例，走滑断裂的几何构造结对断裂活动习性的控制作用

Large-scale strike-slip faults in and around the Tibet Plateau not only play a key role in accommodating continental deformation resulted from the Indian-Eurasian collision, but also are the sources of large earthquakes. The large-scale and deep-penetrating Altyn Tagh fault is the most prominent one among the active fault systems in the Tibetan plateau, drawing enormous research interest. Previous studies have mostly focused on broad-scale scientific questions, such as the basic fault kinematics, and its general role in understanding the mechanism of continental deformation. There lacks targeted work on the mechanics of fault slip accumulation, such as fault rupture behavior and large earthquake recurrence. Large strike-slip fault, such as the Altyn Tagh fault hosts a great number of large earthquakes, with their geometrical complexities playing a significant role in earthquake initiation and the propagation and arrest of ruptures. In this study, we choose the Mangai-Aksay section of the Altyn Tagh fault, with the help of recent advances in active fault studies, which takes advantage of high-resolution LiDAR topographic data, high-resolution tecto-stratigraphy relationship for chosen sites along the Altyn Tagh fault, to map fault geometry and its along strike variation at sub-meter scale high resolution, to gather high-quality estimation of fault slip rate, spatial gradient and temporal variation of fault slip rate, paleo-earthquake sequence, and coseismic displacements for serial ruptures. This work intends to investigate the tempo-spatial complexity of fault activity, to investigate the structural control on large-magnitude rupture behavior by fault geometry, and the interaction between parallel fault strands and between adjacent fault segments over thousand-ten thousand years time scale. Our study will provide more high-quality data in the.evaluation and revision of theoretical models, for regional seismic hazard evaluation and help the implementation of China’s strategic “Belt and Road Initiative” national strategic policy.

青藏高原大型走滑断裂在印度与欧亚板块碰撞中起着重要作用，也是主要的强震发震构造。阿尔金断裂是其中关注度最高的断裂之一。前人研究多数探讨阿尔金断裂的基本运动学特征及其对认识大陆变形行为作用等宏观问题，而断层活动机理的专题研究程度较弱。阿尔金这样的大型走滑活动断裂，其几何结构对大震破裂的扩展和终止等起到了重要的作用。本项目拟选择阿尔金断裂茫崖-阿克塞段为研究区，利用最新的活断层研究方法，强调以高精度地形为基础的大比例尺地貌填图和高分辨率沉积地层的变形恢复，刻画断裂带精细几何形态及其横向变化，量化断裂活动速率及其时空变化梯度，古地震序列和同震位移的变化特征，探讨断裂活动性在时空尺度上的非均匀性，评价几何阶区在大地震破裂传播中的阻隔度，平行分支或阶区分隔的相邻断裂段之间相互作用特征。为理论预测提供重要的参数约束和修正参照,为区域地震危险程度和风险评估提供基础数据，服务“一带一路”国家发展战略。

青藏高原内部及周缘的大型走滑断裂在调节印度与欧亚板块碰撞中起着重要作用，也是主要的强震发震构造，其中阿尔金断裂就是其中关注度最高的断裂之一。为探索阿尔金断裂的活动性、古地震复发特征、断裂几何结构及其与大震破裂的传播与阻隔特点，以及阿尔金断裂作为青藏高原重要的应变承载断裂和地形控制边界的性质，本项目在4年的执行期间取得了以下研究成果：.（1）在阿尔金断裂中段拉配泉点位附近的高质量探槽研究点位揭示了清晰的地层序列，识别了至少6次比较可靠的古地震事件，并根据现有年代学结果对古地震事件的破裂长度重新进行了评估；（2）基于高分辨率（优于10 cm）无人机航空影像和高分辨率的地形数据，我们获得了沿阿尔金断裂带中段~500 km段落的精细地震断层迹线图，并在部分段落测量得到了一系列断错地貌的位移分布及梯级位移的重复特征；（3）开挖了由多个垂直于主断层和平行于主断层的探槽所组成的三维组合探槽，这是迄今中国最大规模的探槽群，其中揭示了索尔库里段近两次地震的同震位移量；（4）创新性地将物源示踪方法应用于活动断裂的公里尺度累积位移量研究中，获取阿克塞段公里尺度滑动的位移量，这是该方法首次尝试；并通过采集埋藏测年样品，以计算百万年尺度的滑动速率；（5）通过多种地震地质方法，获取阿尔金断裂带东端金塔南山断裂段活动的证据，并推进该段的断裂活动性的研究；我们开展了野外实地调查、测量一系列断错地貌的位错量，探索并推动了粗颗粒沉积物光释光年代学（OSL）的研究极限（6）初步探索了阿尔金断裂带中西段地热温泉的地球化学特征及其与断裂带之间的关系，该段落是发生强震的“地震空区”，也是全国寻找可能的地球化学前兆信号监测最薄弱的区域。（7）探索了阿尔金断裂中西段沿线河流的侵蚀速率，为全球范围内唯一以走滑断裂为高原边界地区的构造-侵蚀-气候相互作用提供了重要的约束;（8）2021年5月玛多地震发生后，经与基金委沟通与同意，本项目积极参与玛多地震的研究，先后在地震地表破裂、同震位移分布、砂土液化分布、古地震、断层活动性、地球化学及地球物理和地壳形变等领域取得了大量的科研数据并发表系列学术论文。.本项目的执行为我们对阿尔金断裂带作为青藏高原大型高原边界的性质提供了更可靠的约束，同时也为理解青藏高原活动断裂大地震（如玛多地震）破裂行为有了更多的数据积累和机理探讨。