河西走廊处在青藏高原北缘边界带位置，受阿尔金断裂和祁连山前陆逆冲楔的共同影响，为高原周缘现今变形最强烈的地区之一。阿尔金断裂在走廊西侧约96°50′的位置，断层由北东走向转变为近东西走向，部分学者认为它可能与东侧的金塔南山断裂和阿拉善南部束状断裂相连接（Darby et al.,2005；陈文彬和徐锡伟，2006；张进等，2007；Xiao et al.,2015）。但已有的研究显示，紧邻阿尔金断裂地表迹线终止位置的嘉峪关-黑山地区没有关于断裂晚第四纪左旋走滑的地质地貌证据的报道（张宁等，2016），已发表的地震反射剖面也没有发现阿尔金断裂在黑山附近的陡倾构造样式（Huang et al.,2020；Zhang et al.,2020）。对高原边界带现今活动构造变形特征、规模以及深部样式等的研究，有助于探讨活动地块之间的相互作用以及对高原向北扩展的活动响应机制。

要厘定阿尔金大型走滑断裂端部的展布特征以及河西走廊北缘断裂带的构造属性，首先需要解决出现争议的位置—即嘉峪关-黑山地区的弥散活动构造的几何展布和运动特征以及深部结构（图1）。为此，中国地震局地质研究所杨海波副研究员、詹艳研究员、杨晓平研究员、李安研究员、孙翔宇副研究员等，对嘉峪关地区的黑山断裂带、嘉峪关断裂以及深部构造开展了详细的断层几何学、运动学和大地电磁探测研究。主要成果和认识如下：

（1）黑山断裂带为晚第四纪左旋走滑断裂，且断裂活动沿着中生代剪切带的构造位置展布。黑山东侧发育左阶雁列式活动褶皱，第四纪地层与下覆白垩纪地层平行不整合接触指示了构造变形的时间为第四纪以来。黑山断裂带为正在发育的左旋走滑压扭断裂系，这种不连续的上地壳变形带代表了目前阿尔金断裂向东继续延伸（图2）。

（2）嘉峪关逆断裂-褶皱带深部受向南西倾的铲型逆冲断层控制；地貌面变形特征和宇宙成因核素暴露测年共同约束断裂表现出向南东方向生长的构造特征，属于走滑断裂的转换挤压构造（图3）。

（3）祁连山-黑山-北山大地电磁剖面，揭示黑山断层带深部为陡倾、切割至中下地壳的低阻带，分割了两侧的高阻体，断裂与南侧的祁连山前陆逆冲楔没有直接的构造连接（图4）。河西走廊北缘断裂带继承了华北克拉通西北缘老的韧性剪切带，分割了南侧逆冲挤压构造变形域与北侧拉伸或转换拉张变形域。密集电磁测点有效刻画了嘉峪关断裂深部铲型几何结构，与地貌面变形约束的断裂深部构造样式相吻合。

图1. 河西走廊西段活动断裂分布图，红色线段表示研究的黑山断裂和嘉峪关断裂；绿色三角形为此次新布设的大地电磁剖面

图2. 黑山断裂左旋走滑断错冲沟与左阶雁列展布的褶皱

图3. 地貌面变形约束的嘉峪关断裂深部铲型构造样式（A）和向南东方向生长所指示的侧向转换挤压构造模型（B）

图4.河西走廊-北山深部电性结构

以上研究成果分别发表在GRL和Tectonics上。本研究得到了地震动力学国家重点实验室自主研究课题(LED2021A01、LED2023A10)、国家自然科学基金项目(42102257、42072249)以及中国地震局地质研究所中央级公益性科研业务专项(IGCEA2124)等的共同资助。

论文信息：

Yang, H., An Li, Dickson Cunningham, Xiaoping Yang, Yan Zhan, Zhidan Chen, Zongkai Hu, Yuqi Zuo, Shuqing Miao, Xiangyu Sun, Ruoni Tang. 2023. An evolving lithospheric-scale wrench fault system along the eastern end of the Altyn Tagh Fault: Kinematics and Quaternary Activity of the Heishan fault system, western China. Tectonics, 42(3), p.e2023TC007764.

Yang, H., Li, A., Cunningham, D., Zhan, Y., Luo, J., Yang, X., Chen, Z., Zuo, Y., Hu, Z. and Tang, R. 2023. Diachronous Quaternary development of the Jiayuguan Fault and implications for strain compartmentalization and modern earthquake hazards in the NW Hexi Corridor, China. Tectonics, 42(11), p.e2023TC007753.

Yang, H., Sun, X., Zhan, Y., Yang, X., Cunningham, D., Zhao, L., & Zuo, Y. 2024. New magnetotelluric data reveal deep fault boundaries and contrasting late cenozoic fault kinematics between the Qilian Shan thrust wedge and Beishan-Alxa block, western China. Geophysical Research Letters, 51, e2023GL107659.