青藏高原东北缘祁连-海原断裂带中部和东部发生了2次8.0级以上大地震，分别是1920年海原8.5级地震和1927年古浪8.0级地震（图1b；Xu et al., 2010; Zhang et al., 1987）。Gaudemer等（1995）提出两次地震地表破裂带之间的冷龙岭断裂、金强河断裂、毛毛山断裂和老虎山断裂上没有大地震的地貌迹象，也没有历史地震记录，由此构成一个地震空区，称为天祝地震空区（图1）。该地震空区的活动特征与地震危险性一直是国内外学者关注的科学问题（Daout et al., 2016; Shao et al., 2020; Lasserre et al., 1999）。其中，Peng Guo等（2019，2020）研究发现，冷龙岭断裂在1927年古浪M8.0地震中发生了破裂，不应作为天祝地震空区的一部分，这启示我们需要对地震空区内的断裂活动特征进行深入研究，重新评估其地震破裂行为以及地震危险性。天祝盆地西缘断裂位于金强河断裂和毛毛山断裂之间（Gaudemer et al., 1995; 何文贵等, 1996），其正断型地貌比相邻断裂表现更为显著（图2）。因此，天祝盆地西缘断裂最新活动时代、古地震历史以及与相邻断裂的古地震响应关系，是认识青藏高原东北缘天祝地震空区破裂行为和地震危险性的关键。然而，这些问题研究程度较低。

图1  天祝盆地西缘断裂区域地震构造背景图

图2  天祝盆地西缘断裂与周缘主要断裂分布图

针对上述存在的问题和可能的突破之处，在国家自然科学基金青年项目（42002231）和中国地震局地质研究所基本科研业务专项（IGCEA2206, IGCEA2022）的资助下，中国地震局地质研究所郭鹏副研究员、韩竹军研究员、牛鹏飞博士、李佳妮博士和青海省地震局盖海龙高级工程师对天祝盆地西缘断裂和相邻断裂的几何结构与运动性质进行了遥感影像解译和野外调查；利用无人机摄影测量法测量了天祝盆地西缘断裂沿线两个典型地点的断错地貌，开挖了两个探槽；通过古地震事件识别和放射性碳定年厘定了断裂的古地震历史；进而分析了金强河断裂的几何结构和运动学特征以及该断裂与天祝盆地西缘断裂之间的构造联系；最后探讨了天祝地震空区的地震复发行为和地震危险性（图3）。获得了以下主要结论：

（1）天祝盆地西缘断裂地震复发行为：断裂表现为斜向正断运动，~8000年以来发生过7次古地震事件，最新一次事件发生在1005±584 yr，平均复发间隔为1102±100 yr，变异系数为0.38，指示断裂具有千年准周期复发行为；最新一次事件很可能对应于公元1092年历史地震。

（2）金强河-天祝张剪性断裂带的识别：天祝盆地西缘断裂南端与金强河断裂东端相连，两条断裂均表现出相似的“追踪张”几何展布形状和正-走滑运动性质；此外，金强河断裂在与天祝盆地西缘断裂相连之后没有继续向东延伸。因此，将这两条断裂作为一条长约55 km的断裂带—金强河-天祝张剪性断裂带；该断裂带具有发生~Mw 7.2级地震的能力。

（3）天祝地震空区分段活动特征：由于几何结构的不连续性、运动学和构造活动的差异性，天祝地震空区可分为三段，包括冷龙岭断裂带、金强河-天祝张剪性断裂带和毛毛山-老虎山断裂带，其破裂方式具有分段性。其中，鉴于金强河-天祝张剪性断裂带最新一次事件离逝时间较长，且具有较强的发震潜力，本文认为该张剪性断裂带具有较高的地震危险性。本文的研究结果深化了对地震空区高地震危险性的认识，并为青藏高原东北缘的地震破裂行为提供了新的见解。

图3  天祝盆地西缘断裂及其周缘断裂古地震事件时空分布特征

上述研究成果发表在国际地学期刊Tectonics上 (Guo, P., Han, Z., Gai, H., Niu, P., & Li, J. (2020). A transtensional fault zone on the northeastern margin of the Tibetan Plateau: Millennial earthquake recurrence and high earthquake hazard. Tectonics, 43, e2024TC008545. https://doi.org/10.1029/2024TC008545)

原文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024TC008545