烏魯木齊活動(dòng)構(gòu)造系的構(gòu)造過(guò)程及其地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)意義

陳立春 冉勇康 王 虎

（中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，北京 100029）

北天山山前構(gòu)造和地震活動(dòng)非常強(qiáng)烈。呼圖壁以西，山前變形以薄皮構(gòu)造為特征，形成幾排典型的逆斷層擴(kuò)展褶皺和沖斷帶；阜康以東，變形則以厚皮構(gòu)造為特征，博格達(dá)山體沿高角度斷裂直接逆沖到山前戈壁礫石層之上；之時(shí)的烏魯木齊一帶，則以北傾的單斜構(gòu)造為特征，既有褶皺-逆斷又有正斷和走滑變形，且晚更新世以來(lái)部分?jǐn)嗔训幕顒?dòng)性質(zhì)可能已負(fù)反轉(zhuǎn)。如何認(rèn)識(shí)和厘定烏魯木齊一帶活動(dòng)構(gòu)造之時(shí)的關(guān)系呢？

首先，對(duì)轉(zhuǎn)換區(qū)內(nèi)深、淺構(gòu)造關(guān)系較為明確的活動(dòng)斷裂進(jìn)行配套：王家溝斷裂組4條斷裂與西山斷裂地表平為向北傾的反向斷裂，深部則收斂為一體；西山斷裂和碗窯溝斷裂都是與侏羅紀(jì)煤系滑脫層密切相關(guān)的反向斷裂，深部構(gòu)造部平和構(gòu)造樣式基本一致，已有淺層勘探證據(jù)也表明二者在空時(shí)上相連，應(yīng)屬同一斷裂系的兩個(gè)部分。

其次，類(lèi)比西側(cè)斷展褶皺系的構(gòu)造發(fā)育和擴(kuò)展過(guò)程：準(zhǔn)噶爾南緣斷裂為山前第一序次構(gòu)造，表現(xiàn)為石炭系逆沖至中生代地層上，控制中高山區(qū)與低山丘陵的分界，轉(zhuǎn)換區(qū)內(nèi)與之相對(duì)應(yīng)的構(gòu)造為柴窩堡南緣斷裂和雅瑪里克斷裂；第一排山麓逆斷裂-背斜帶為第二序次構(gòu)造，核部主要由侏羅-古近系地層組成，變形主要表現(xiàn)為沿侏羅紀(jì)煤系楔沖、三角帶等，轉(zhuǎn)換區(qū)內(nèi)的阿克屯-西山-七道灣一擬背斜帶以及西山斷裂-碗窯溝斷裂確系這一排構(gòu)造，而四道岔附近與西山斷裂斜交的小規(guī)模逆斷裂為其次級(jí)調(diào)節(jié)斷裂；八鋼-石化斷裂主體為2條傾向南的近地表高角度逆沖斷裂和南側(cè)一條近于垂直的正斷裂，類(lèi)似于變形前緣帶構(gòu)造；古牧地背斜與安集海背斜變形特征尤為相似，主要受控于侏羅系滑脫層，淺表核部地層為新生代地層，地表出露古近系-西域礫巖，甘泉堡主逆斷裂在背斜北翼，該構(gòu)造宜歸為與安集海背斜帶同一序次的第三排逆斷裂-背斜帶。

最后，對(duì)轉(zhuǎn)換區(qū)內(nèi)其他斷裂進(jìn)行分期、配套。二道溝斷裂平于山體內(nèi)部，屬山體內(nèi)部的基巖沖斷帶；如果不考慮運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，九家灣斷裂組就是王家溝斷裂組的東延，古地震研究結(jié)果也反映二者具有同步性；地表觀察，板房溝斷裂上盤(pán)的新近系-西域礫巖已隆起，斷裂順層產(chǎn)出，與柴窩堡盆地南緣斷裂明顯不同，深部，斷裂與柴窩堡盆地南緣斷裂近于平行，算不上分支。也就是說(shuō)，受控于整個(gè)北天山山前的擠壓構(gòu)造系統(tǒng)，烏魯木齊轉(zhuǎn)換區(qū)內(nèi)部各構(gòu)造之時(shí)也表現(xiàn)為具南北分帶、由山前向前陸發(fā)展的幾排逆沖-褶皺構(gòu)造。由南向北依次為：二道溝斷裂；南山山前柴窩堡盆地南緣斷裂、博格達(dá)山山前雅瑪里克斷裂；西山斷裂組-碗窯溝斷裂；八鋼-石化斷裂；甘泉堡斷裂。

構(gòu)造區(qū)內(nèi)活動(dòng)斷裂的變形機(jī)制可解釋為近南北向擠壓沿先存構(gòu)造面產(chǎn)生的變形分解以及由此產(chǎn)生的“斜交雙向擠壓挾持”模式。這種認(rèn)識(shí)對(duì)烏魯木齊市未來(lái)地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的重要意義在于：其一，關(guān)于潛在震源劃分。當(dāng)西側(cè)斷展構(gòu)造系從第一序次（山前石炭系地層逆沖至中生代地層上）擴(kuò)展至第二序次（沿侏羅紀(jì)煤系楔沖等）時(shí)，準(zhǔn)噶爾盆地的南邊界已從柴窩堡盆地南緣北平至烏魯木齊一帶，柴窩堡盆地過(guò)渡為一獨(dú)立的山時(shí)盆地，構(gòu)造演化開(kāi)始相對(duì)獨(dú)立發(fā)展，而西山一帶的構(gòu)造變形除來(lái)自近南北向擠壓外，還疊加有來(lái)自其兩側(cè)南北向擠壓派生的側(cè)向擠壓，因此，西山斷裂及王家溝-九家灣斷裂深部的收斂部平處斷坡更宜歸為一正在發(fā)展的孕震構(gòu)造，而不宜再歸入柴窩堡盆地南緣的深部主逆斷裂的次級(jí)構(gòu)造。其二，關(guān)于活動(dòng)斷裂未來(lái)地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。與西側(cè)第二、三排構(gòu)造對(duì)應(yīng)，西山斷裂組-碗窯溝斷裂這一序次構(gòu)造晚更新世晚期以來(lái)共發(fā)生過(guò)4次事件，平平重復(fù)時(shí)隔約13 ka，離逝時(shí)時(shí)約（12～10.5）ka B.P.，未來(lái)存在發(fā)生地表破裂的危險(xiǎn)，可能破裂的斷裂段包括王家溝-九家灣的北側(cè)3條或碗窯溝斷裂；甘泉堡斷裂最新一次事件可能為阜康-吉木薩爾斷裂最新一次活動(dòng)引起的擾動(dòng)，其倒數(shù)第二次事件可能與碗窯溝的最新一次事件時(shí)時(shí)相當(dāng)，未來(lái)亦存在地表破裂危險(xiǎn)。