青藏高原东南缘腾冲与保山地块晚新生代构造演化：来自低温热年代学的启示

本研究通过地貌与古地震调查重新评估了中亚塔拉斯-费尔干纳断裂(TFF)北段的地震活动性与灾害潜力。研究人员结合遥感、高分辨率地形分析、野外填图与探槽技术，首次识别出1946年查特卡尔地震(Mw7.3)产生的地表破裂带(32-55 km)，测得水平位移4.8-6.5 m，确认该断裂具备产生Mw6.9-7.3地震的能力。研究揭示了晚全新世至少3次地表破裂事件，获得滑动速率0.9-1.8 mm/yr，提出了"滑动分配破裂模型"，为区域地震危险性评估提供了关键依据。

　　

在中亚地震活跃的天山造山带，塔拉斯-费尔干纳断裂(TFF)作为延伸600公里的重要走滑断裂，其地震行为长期存在认知空白。尽管历史记录显示该区域曾发生M_w8级以上强震，但TFF却未产生过明确的大地震记录，1946年查特卡尔M_s7.5地震的震源机制与地表破裂特征更是争议不断。更令人担忧的是，横跨该断裂的托克托古尔水坝等关键基础设施的安全评估，亟需准确认识断裂的地震复发特征。

法国艾克斯-马赛大学（Aix Marseille Univ, CNRS, IRD, INRAE, CEREGE）的研究团队通过多尺度技术手段揭开了这一科学谜题。研究综合运用Pléiades卫星影像（0.5 m分辨率）、无人机摄影测量（10 cm精度DEM）、野外探槽与宇宙成因核素(¹⁰Be)测年等技术，首次在查特卡尔山脉识别出保存完好的地震地表破裂带。论文发表在《Tectonophysics》的研究证实，这条被长期忽视的断裂实际上具有产生破坏性地震的能力，为理解中亚复杂走滑断裂系统的行为模式提供了新范式。

关键技术方法包括：1）三视Pléiades影像生成1米分辨率数字表面模型(DSM)；2）无人机摄影测量获取亚米级地形数据；3）结构光扫描仪记录探槽剖面；4）加速器质谱(AMS)测定^{1410Be样品年龄；5）累积位移概率分布(COPD)分析量化同震位移。}

【高精度地貌解析揭示地表破裂特征】
通过32-55公里断裂迹线的详细填图，研究识别出5个几何分段。S2段保存最为完好的断层陡坎显示3米垂直错距，无人机影像捕捉到仍清晰可辨的张裂缝与"鼹鼠轨迹"构造。位移统计揭示最新地震在三个段落分别产生4.8 m、5.3 m和6.5 m右旋位移，符合M_w6.9-7.3地震的能量释放特征。

【多方法定年约束滑动速率】
被错冲积扇面上4个花岗岩漂砾的¹⁰Be暴露年龄为11.73±0.67 ka，结合18.4(+1.1/-2.9)m的位错量，计算得到0.9-1.8 mm/yr的滑动速率，显著低于TFF南段2.2-6.3 mm/yr的已知值。这种沿走向的变化可能反映断裂北段存在"书架式"旋转变形机制。

【探槽揭露古地震序列】
在海拔2850米的拉分盆地开挖的探槽揭示至少3次地表破裂事件：最新事件(MRE)发生在<2006 cal BP，次新事件介于2990-5116 cal BP，最老事件早于6500 cal BP。放射性碳测年显示富含有机质的古土壤层与1946年地震时间吻合，支持该次地震造成地表破裂的假说。

【滑动分配破裂模型】
研究提出创新性解释：1946年地震可能始发于ENE向逆冲断层（解释震源机制与震中位置偏差），随后跃迁至TFF走滑段（解释观测到的地表破裂）。这种"滑动分配"破裂模式与Denali、Kaikoura等大地震的破裂传播规律相似，为理解复杂断裂系统的地震触发机制提供了典型案例。

这项研究从根本上改变了学界对TFF地震潜力的认知。通过证明该断裂能够产生M_w>7的地震，且可能通过分支断层触发主断裂破裂，显著提升了区域地震危险性评估的精度。特别是考虑到断裂北段较南段更低的滑动速率与更频繁的中强震活动，研究建议需要修订现有的地震复发模型。对于横跨断裂的重大工程，应考虑"分段破裂"与"分支触发"两种潜在灾害场景，这为中亚地区抗震设计标准的制定提供了关键科学依据。