南天山低角度逆断层古地震破裂变形模式1

李　安　杨晓平　冉勇康　黄伟亮　张　玲徐良鑫刘华国　李胜强1）中国地震局地壳应力研究所，地壳动力学重点实验室，北京 100085中国地震局地质研究所，活动构造与活动火山重点实验室，北京 1000293）陕西省地震局，西安 710068中国地震局震害防御中心，北京 100029

南天山低角度逆断层古地震破裂变形模式1

李安1，2）杨晓平2）冉勇康2）黄伟亮2）张玲2）徐良鑫3）刘华国4）李胜强2）
1）中国地震局地壳应力研究所，地壳动力学重点实验室，北京 100085
2）中国地震局地质研究所，活动构造与活动火山重点实验室，北京 100029
3）陕西省地震局，西安 710068
4）中国地震局震害防御中心，北京 100029

李安，杨晓平，冉勇康，黄伟亮，张玲，徐良鑫，刘华国，李胜强，2016.南天山低角度逆断层古地震破裂变形模式.震灾防御技术，11（2）：173—185.doi：10.11899/zzfy20160201

近年来逆冲型破坏性地震频发，这对于逆冲型破裂的古地震研究方法提出了新的要求。由于逆断层角度的变化，在地震中可能表现出截然不同的破裂样式。通过对南天山大量古地震探槽开挖和古地震事件分析研究中发现，低角度逆断层的古地震具有一些常见的破裂类型。本文中挑选了位于南天山三个重要山前逆断裂褶皱带：西段柯坪推覆系、中段库车坳陷的秋里塔格褶皱带和东段焉耆盆地北缘和静逆断裂褶皱带的7个典型探槽剖面，对这类低角度逆断层的古地震进行变形模式、事件识别和位移量计算的总结归纳。低角度逆断层古地震破裂具有以下几种样式并具有各自识别古地震事件和计算位移量的方法：①一条断面对应一次事件的破裂形式，利用断面上断点位置识别古地震事件并判断事件的先后顺序。每个断面各自的位移量正好代表一次事件的位移量。②单条断面多次破裂的样式可以通过上下不同地层的位错量差异判断古地震事件，各个相邻地层之间的位错量差值代表古地震事件的位移量。③多条断面同时破裂的情况表现为多条断面被相同一套地层覆盖，事件位移量为多条断面的位错量之和。④挠曲变形和“推土机”作用是低角度逆断层古地震破裂常见的变形方式，这部分变形量不能忽略，可以通过线平衡和面平衡方法获得断层水平缩短量。

古地震低角度逆断层南天山

引言

近年来逆冲型破坏性地震频发，如1999年台湾集集MW7.5级地震（Chen等，2007）、2005年巴基斯坦克什米尔MW7.6级地震（Jayangondaperumal等，2007）、2008年汶川MW7.9级地震（Xu等，2009）和2013年MW6.6级芦山地震（陈立春等，2013）。因此对于这种逆冲型地震的发震构造研究就显得尤为迫切和重要。常规地震研究中（Yeats等，1997；邓起东等，2008；McCalpin，2009）是通过古地震方法确定发震断层的大地震活动历史和断层滑动速率。但是由于逆断层角度的变化，在地震中呈截然不同的破裂样式。同时在逆断层中还常常伴随着褶皱的变形，甚至于部分地震仅表现为地表褶皱变形（褶皱地震或盲断型地震）。如2013年MW6.6芦山地震、1906年新疆玛纳斯7.7级地震、1949年新疆库车7.4级地震和1944年阿根廷圣胡安7.4级地震等（Philip等，1983；Stein等，1989；张培震等，1994；Shaw等，1999；Guzofski等，2007；徐锡伟等，2013）。因此如何正确估计逆冲型地震的单次位错量和事件次数，对评估逆断层发震构造能力具有重要意义。

天山构造带发育大量的逆断层-褶皱带，且具有强烈的活动性。20世纪90年代，从北天山的工作中获得了大量的研究结果（Molnar等，1975，1978，1989；Tapponnier等，1977，1978；Avouac等，1993；Hendrix等，1994；邓起东等，1999）。南天山相关工作相对落后，但是自南天山地区有历史地震记录以来（1853年），共发生6级以上地震58次，7级以上地震7次，8级以上地震1次（1902年阿图什81/4级）（中国地震简目，2000），这表明这一地区现今构造活动十分强烈（Burtman等，1996；Stephen等，2002；杨晓平等，2000；2001；2006；2008；沈军等，2003；冉勇康等，2006；汪新等，2002；2005）。现今的GPS观测数据显示，帕米尔高原和塔里木板块向北运动速率约20mm/a，而中天山向北东运动速率约9.6mm/a，因此南天山地区每年吸收了约10mm的地壳缩短量（王琪等，2000；王敏等，2003；王晓强等，2005），预示着南天山必然是破坏性地震高发地区，亦是需要重点关注的地区。所以对于这样的地震频发地区研究其古地震破裂模式，对预测未来地震的破坏性和破坏形式具有重要的意义。本文通过总结在南天山西段的柯坪逆断裂褶皱带、中段的库车秋里塔格逆断裂褶皱带和东段的焉耆盆地内和静逆断裂褶皱带的山前主断裂上开挖的探槽，试图揭示多种低角度逆断层的典型古地震变形样式，为低角度逆断层的发震构造研究提供参考。

1　地质背景

天山造山带新生代构造样式呈现花状逆冲特征，但逆冲构造样式在山前坳陷区内和相邻地块直接接触区并不相同。在坳陷盆地以外天山山体与塔里木板块以高角度逆断裂的形式接触，不发育多排褶皱带如北天山山前的四固南断裂和南天山山前的库尔勒断裂、兴地断裂（张培震等，1996）。天山山前坳陷内以多排逆断裂-褶皱带逐渐向山前坳陷中扩展，在天山南北麓山前坳陷中均发育有三至四排近东西向山前逆断裂-褶皱带。这些褶皱带包括天山北麓乌鲁木齐坳陷中的安集海-独山子背斜、霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁背斜和齐古的山麓背斜带（邓起东等，2000）；天山南麓喀什岰陷中柯坪地区的多排逆断裂-褶皱带和库车坳陷中的亚肯背斜、秋里塔格背斜带以及位于焉耆盆地内的和静背斜等，在这些逆断裂-褶皱带内，断层以低角度破裂为主。南天山山前的低角度逆断裂褶皱带表现出很强的活动性，自西向东地壳缩短速率分别为西段柯坪推覆系的15.4—17.3mm/a（杨晓平等，2006）；中段库车坳陷的10.4—14.2mm/a（Burchfiel等，1999）和东段焉耆盆地的2.9mm/a（王晓强等，2005；李安等，2011）。同时这些坳陷区常常是新疆人口稠密地区，使得对于低角度逆断层古地震破裂样式的研究具有相当的现实意义。笔者讨论的南天山低角度逆断层古地震破裂样式的研究地点均位于这些坳陷内。

图1　天山地区构造和探槽地点图（据杨晓平等，2008修改）Fig.1　The geological map of Tianshan area and sites of trenches（Yang Xiaoping et al.，2008）

2　南天山古地震探槽

古地震事件分析的依据较多，其中最为重要的是古地震的崩积楔、坎前堆积和生长地层。逆断层破裂会造成上下盘高度差，同时发生的上盘物质因临空面崩塌到下盘陡坎下堆积形成的地质单元即为崩积楔。崩积楔物质杂乱无层理无分选，物质组成和上盘某个或多个地层物质相似。坎前堆积被认为是地震后到下次地震前较长时间段的顺坡堆积物。陡坎上盘物质在水或风的搬运作用下，在陡坎下低洼处和背风面形成的堆积物。物质一般为细颗粒，有可能存在顺坡向层理。生长地层可作为一种特殊的坎前堆积，在堆积量很大的情况下，坎前堆积不仅局限于下盘低洼处，而是覆盖了整个下盘甚至于上盘也有沉积的现象。此外地层与断层的切盖关系也是判断古地震事件的重要标志。由于断层倾角很小，在古地震发生时低角度逆断层常常产生较大的水平缩短。随着古地震事件的增加对老断层陡坎改造较大，很多情况下难以恢复古地震变形，在开挖大量探槽的情况下，笔者在柯坪推覆系的柯坪塔格山前，库车坳陷的东秋里塔格褶皱带和焉耆盆地的和静逆断层褶皱带（图1）一共挑选了7个探槽进行分析，以求揭示低角度逆断层的古地震破裂变形样式。

2.1柯坪探槽

柯坪推覆系位于南天山西段，古地震研究显示柯坪推覆系全新世以来存在多次古地震事件，尤其是最南侧的柯坪塔格山前断裂具有最强的古地震活动性（李安等，2011）。通过地球物理探测和古地震探槽开挖都显示出该断裂为低角度的逆断层。探槽中的断面甚至只有10—15°的倾角。该断裂上开挖的多个探槽显示，这些古地震事件的具有不同的破裂样式。

KPTC1探槽位于东柯坪塔格断裂的三岔口附近。探槽位于三级山前冲积扇上，拔河高度约6—10m，冲积扇面上的陡坎高度约3.7m，冲积扇为晚更新中期形成的。在KPTC1探槽揭露了5个地质单元（图2），其中三个古地震事件的地质单元（U3-1，U4-1和U5）的变形程度不同（李安等，2011），U3-1崩积楔仅残留下盘部分；U4-1崩积楔被断层面断错；U5为较平缓的坎前堆积。逐次恢复古地震事件，该探槽揭露出在U2古地表层形成以后发生了第一次古地震事件，事件造成1m左右的位错（U3-1崩积楔粗粒部分高度），上盘U2层崩塌到下盘U2层上堆积U3-1崩积楔的砾石混杂堆积物，而其下覆的U2-1和U1层发生弯曲褶皱变形，使得在断层附近地层加厚。地震之后并未形成一个稳定的沉积层，仅受到地表陡坎上的雨水片流冲刷，在崩积楔上部形成U3-2细粒堆积物；第二次古地震事件，错断U3-1崩积楔并使得上盘U3-1崩积楔物质和断层附近的U2层一起塌落形成了U4-1崩积楔，从U4-1崩积楔的高度分析，该次古地震的位错量也在1m左右，第二次古地震后顺坡堆积了U4-2层；第三次（最新次）古地震事件，U4-1崩积楔和U4-2层发生变形和断错并在U4-2层上形成U5崩积楔，并盖住断层面。由于之前的两次古地震累计的陡坎高度已经到达2m左右，同时陡坎的宽度也已经较宽，所以崩积楔U5主要堆积在坎下，厚度较小。根据U2层积累了三次地震的变形，形成3m的垂直位错量；U4-2层积累了一次事件的变形，考虑地貌面上盘流剥蚀左右，估计最新事件位移量应略大于该陡坎高度，在1m左右。因此前两次古地震事件的总垂直位错约2m，第三次事件垂直位移约1m，单次事件垂直位移约1m左右（图2）。

图2　KPTC1探槽剖面（李安等，2011）Fig.2　KPTC1 trench profile（Li An et al.，2011）

KPTC2探槽位于KPTC1旁边约70m的二级冲积扇面上。断层在冲积扇面上形成了复式陡坎。KPTC2探槽剖面由下至上揭露7个地层单元（图3）。其中U1-U4为序列冲积相沉积。U5—U7均为杂乱崩积楔，与古地震事件相关联。探槽剖面上揭露了三条断层面。F1断层倾角约18—20°，断错U1—U5贯通至地表。利用U3、U4和U5底界计算的断层滑动量分别为1.9m，1.7m和0.9m，U5为崩积楔且位错量约为下覆U3、U4的一半，因此F1断面至少经历了两次断层活动，前一次为0.8—1m，后一次为0.9m。F2断面顶部被U7盖住，断错的U3和U4底界计算的F2滑动量相似，各为2.7m和2.6m，仅反映一次变形。F3也直接断错到地表，包括U6和U7两个崩积楔，至少包含两次变形，最新变形断错U7贯通至地表，位错约0.7m。前一次事件断错U3和U4，底界位错约1.8—1.9m，之后堆积U5。

图3　KPTC2探槽剖面（Li等，2013）Fig.3　KPTC2 trench profile（Li et al.，2013）

KPTC3探槽位于西柯坪塔格断裂的西克尔镇附近的二级冲积扇前缘。断层陡坎和冲积扇面前缘重合，所以在探槽地层中上盘多了一套U3地层（二级洪积扇叠加地层）。断层在探槽中形成两条断层面F1和F2。F1断层在西壁表现为两个分支，分别具有1m和1.4m的断层位移（以U2底界测量），断层并未变形到地表，断层面被U4崩积楔盖住（图4），该断层面应该经历两次古地震事件。第一次事件中F1断层变形量为0.8m。事件后堆积了U4崩积楔，第二次事件中F1断层变形量约1.1m。F1断层面附近地层也具有少量的褶皱变形，但主要还是以断错变形为主。对于F2断层，断层均断错U4层后被U5崩积楔盖住。同时U4的断错量明显小于下部地层，西壁中以U2和U4作标志获得的断层位移量分别为3.2m和2.5m（图4）。F2断层也经历了相同两次古地震事件。所以从地层和崩积楔分析，两次古地震事件时F1和F2都发生了破裂，第一次事件断错沉积地层U1—U3，F1和F2分别变形了0.8—2.4m 和0.7—1.6m；之后堆积了U4崩积楔，第二次事件时F1和F2又都分别发生1.1m和1.8—2.5m的位移量，之后堆积了U5崩积楔。

2.2库车探槽

KCTC1探槽位于东秋里塔格山前的二级冲洪积扇上高度约1.5m的断层陡坎（图5），该探槽中揭露出5套地层，一个推覆楔（W1），3个坎前堆积和5条断层（图5）。揭露出3次古地震事件，事件分析如下：

事件1：F2—F5断层同时错动（F1断层也可能发生错动），断错U5、U4层和U2-2的底部，在断层的下盘形成U2-1的透镜状坎前堆积；

事件2：发生在U1堆积之后，事件断错U1及其以下地层，并形成W1崩积楔；

图4　KPTC3探槽剖面（李安，2013）Fig.4　KPTC3 trench profile（Li An，2013）

事件3：F1断层再次发生错动，造成W1崩积楔的变形，同时U1层发生挠曲变形；

图5　KCTC1探槽剖面（李胜强，2015）Fig.5　KCTC1 trench profile（Li Shengqiang，2015）

KCTC2探槽位于东秋里塔格山前的一级冲洪积扇面上。扇面上有高0.6m的断层陡坎。KCTC2探槽揭露出7套地层，2个崩积楔和2个不整合面（图6）。

根据地层对比，该探槽中U5、U6和U7层略有胶结，为中更新世或晚更新世早期砂砾石，U1—U4还处于松散状态，为全新世或晚更新世末的砂砾石。探槽中至少揭露出从老到新的5次事件：

事件1：发生在U6层沉积之后，U5层堆积之前，此次事件中F2、F4断层发生错动，使得U6弯曲变形，之后U5不整合覆盖于U6之上，形成不整合面。

事件2：F1断层发生错动（F2、F3、F4也可能参与活动），错断U7、U6和U5层，使U5、U6、U7进一步弯曲变形，U5层在靠近f1断层的位置发生倒转，使U7层靠近F1断层的位置进一步发生弯曲变形。

事件3：F4断层发生错动（F3也可能参与活动），错断U2—U6层，在U2层上堆积了W2崩积楔，崩积楔高约0.3m。事件发生在U2层堆积之后，U1层堆积之前。

事件4：U1层堆积之后，F4断层再次发生错动，在断层的下盘形成崩积楔W1，崩积楔厚度0.35m。

事件5：F4断层再次发生错动，错断崩积楔W1。

在多次事件的间隔时期里，上盘地层一直存在较大的剥蚀作用，致使上盘缺失了U2—U4地层，同时形成了两个角度不整合面。

图6　KCTC3探槽（李胜强，2015）Fig.6　KCTC3 trench profile（Li Shengqiang，2015）

2.3和静探槽

和静探槽位于和静逆断裂-褶皱带南翼的主断裂上。主断裂在哈尔莫敦背斜前分为三个断层陡坎，相邻两条陡坎间隔约500m。最南侧陡坎最高4m，并一直延伸到了高漫滩，在高漫滩形成了0.5—0.6m的陡坎；中间一条陡坎高1.1m；最北侧的断层陡坎高度1.7—1.8m。

HJTC1探槽位于哈尔莫敦背斜主逆断裂中北侧一条断层陡坎上，陡坎高度1.7—1.8m（图7）。剖面上断层倾向北，倾角均为30°，可以见到两个较清晰的断层砾石定向带，宽约10—30cm。断层错断了前次事件残留的断层堆积楔，断层砾石定向一直到达地表表土层下，因此该探槽可以辨认出两次古地震事件，第一次事件形成断层坎前堆积A，此时坎前堆积A以不整合接触形式堆积在U2层之上，之后的第二次事件将其再次错断，并使上盘U2层推覆到坎前堆积A之上，表现为断层接触。根据坎前堆积厚度估计，第一次事件垂直位错量在1m左右；坎前堆积错断量初步估计，第二次事件垂直位移0.5—0.6m；按面积法计算的后一次地震水平缩短约1.12m。

图7　HJTC1剖面（李安，2010）Fig.7　HJTC1 trench profile（Li An，2010）

HJTC2探槽也位于哈尔莫敦背斜主逆断裂南侧断层陡坎上，此处T1阶地上断层陡坎高4m。该探槽内至少揭露了四次古地震事件（图8），在断层带附近一共形成了3个被断错的崩积楔。过程为：沉积U1地层后，发生B事件形成B1崩积楔，之后沉积U2地层，断层陡坎被完全填平；之后发生C事件形成C1崩积楔和坎前堆积、D事件形成D1崩积楔及其坎前堆积；E事件断错D1崩积楔被地表的U3层覆盖。利用U1顶面计算的探槽中地震总缩短量约5.5—6.7m。

图8　HJTC2探槽（李安等，2015）Fig.8　HJTC2 trench profile（Li An et al.，2015）

3　常见破裂类型分析

3.1单条断面多次破裂

单条断层多次破裂是最为常见的古地震破裂形式之一。无论是正断层、逆断层或走滑断层都能发现这种破裂样式。在柯坪塔格断裂，秋里塔格断裂以及和静逆断裂中均有发现。在这种破裂样式中断裂主要以一条清晰的断层面或者以两条或多条断面组成的狭窄破裂带出现（图2、5、7）。由于断层角度小于30°时，古地震发生时并不容易造成崩塌填充型的崩积楔，更多地表现为地震后顺坡堆积的坎前堆积（图2中U5，图8中B1，C1和D1），常常以细粒物质为主，仅在底部混杂少量粗粒物质。随着第二次古地震事件的错断，前次事件的崩积楔被断错（图4中U4）。在地震后的平静期，位于上盘部分的崩积楔可能被剥蚀，使同一个崩积楔上盘部分较小。事件次数继续增加，上盘的老崩积楔常常缺失，仅残留下盘部分（图2 中U3）。因此这种类型的破裂形式常常能获得多次事件总位移量和最新事件的单次位移量，但是早期的古地震事件由于上盘崩积楔的缺失，难以获得早期古地震的单次位移量。

3.2断面和事件一一对应

低角度逆断层的另一种常见破裂形式是每次地震事件会产生一条新的破裂面。根据多条断面的间距常表现为两种形式：一种各条断面间距较大，各条断面间的地层相对完整且仍保存有一定层理，且地表上表现为多级复式陡坎（图3）；另一种由于多条断面间距小，变形相互影响形成一个较宽的破碎带，带内地层层理被破坏或发生严重变形（图6）。前一种情况下，由于复式陡坎和对应的多条断面清楚且具有明显标志层，所以有利于获得每条断面的位移量，同时根据断面顶点位置和地层的关系很容易分辨古地震事件的先后关系。多条断面组成的破碎带的情况相对复杂，在断层面清楚的情况下，通过断面上断点的位置，同时通过角度不整合和变形程度的差异，仍然可以判断古地震事件的先后关系，但位移量可能由于破碎带的连续形变难以确定。

3.3多条断面对应同一事件

在低角度逆断层古地震破裂中，多条断面同时破裂的情况也是比较常见的一种情况。多条断面相距位置跨度较大，从数十厘米到数百米范围（李安等，2014）。对于相距位置较近的多条断面可以在一个探槽中揭露（图4，图7）。判断为同一次事件形成的主要证据是断层和地层的切盖关系。如图4中F1的两支断面均终止在U2层顶部，被U4崩积楔覆盖，F2断层断错U4崩积楔，被U5崩积楔覆盖。在这种样式中确定哪几条断面同时破裂是分析事件的位移量的关键，以图4分析该探槽揭露出两次古地震事件，在最新一次事件中F2断错U4崩积楔，利用U4崩积楔计算的断面滑动量为2.5m左右。前一次事件中F1和F2三支断面都发生了位移。其中F2面滑动量约0.7m，是通过U2层位错量3.2m减去最新事件的2.5m得到，而F1断面的两支分别发生1.0m和1.4m的位移量。事件的位移量为同次破裂的多个断面位移量的总和。

3.4挠曲变形和局部反冲

除断面位错以外，挠曲变形是低角度逆断层古地震变形的另一种能量释放形式。挠曲变形可以单独出现，也可以伴随断错变形同时出现（图6）。在强变形时挠曲变形的缩短量相当甚至超过断层面造成的缩短量。挠曲变形的缩短量需要通过对地层的复原来获得。如果挠曲的地层厚度没有变化，可以使用线平衡方法，利用地层上顶面或下底面拉直恢复，但是如果厚度发生变化则需要通过面积平衡方法将变形的地层面积除以地层原始厚度来获得变形前的长度，再与变形后长度对比获得缩短量。

局部反冲破裂是比较特殊的情况（图5），是在主破裂之外发生的次级破裂。一般位移量较小，但在计算事件位移量时也需要予以考虑。

4　事件识别和位移量计算

在实际情况中，在同一探槽中揭露的多次事件中可能出现上述的多种破裂形式，在同一古地震事件中也可能同时存在断层破裂和挠曲变形。所以如何识别低角度逆断层古地震事件和准确估计古地震事件的位移量变得非常困难。总结来说可以通过以下特征进行低角度逆断层事件识别和位移量计算：

（1）断层上断点位置。断层上断点位置与地层单元的关系是判断古地震事件的重要方法。在低角度逆断层事件的识别中同样适用（图6）。

（2）地层缩短和崩积楔配套。低角度逆断层由于古地震破裂产生较大的缩短量，可能出现“推土机”式的作用，在地层较软弱的情况下，地层挤压变形，形成的崩积楔具有一个较陡立的后缘（图5中W1）。在地层较坚硬的情况下，地层不变形只断错，上盘地层沿断层面滑动到下盘相同地层上，可能不形成崩积楔，而在地震后逐渐形成坎前堆积（图4中U2）。在“推土机”作用下还常会出现下盘地层的倒转，这部分地层缩短量较大也不能忽略（图3 的U4、图4的U2中绿色细砂层）。

（3）断层位错量差异。对于一条断面发生多次古地震位错的情况，自下而上的不同地层位错量可能表现出递减的趋势（图2中U2，U4和U5），这暗示着在这些地层的形成时代之间存在着古地震事件。而图2中U4-1和U4-2断错量相似没有明显差异，代表着连续沉积过程中没有古地震事件。

（4）挠曲程度和不整合面。经历不同多次事件的挠曲变形地层常常表现出不同的变形强度。经历多次事件的地层变形强烈而仅经历一次事件的地层挠曲变形小，从而容易形成明显的角度不整合，这是低角度逆断层古地震事件的主要识别标志（图6）。

5　结论

通过对南天山柯坪推覆系、库车坳陷和焉耆盆地三个区域内7个典型低角度逆断层古地震探槽的分析，发现低角度逆断层古地震破裂具有以下几种样式，并具有各自识别古地震事件和计算位移量的方法：

（1）一条断面对应一次事件的破裂形式，利用断面上断点位置识别古地震事件并判断事件的先后顺序。每个断面各自的位移量正好代表一次事件的位移量。

（2）单条断面多次破裂的样式可以通过上下不同地层的位错量差异判断古地震事件，各个相邻地层之间的位错量差值代表古地震事件的位移量。

（3）多条断面同时破裂的情况表现为多条断面被相同一套地层覆盖，事件位移量为多条断面位错量之和。

（4）挠曲变形和“推土机”作用是低角度逆断层古地震破裂常见的变形方式，这部分变形量很大不能忽略，可以通过线平衡和面平衡方法获得断层水平缩短量。

致谢：感谢审稿人给予本文的宝贵建议。

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The Paleoearthquake Deformation Model of the Low-angle Thrust Fault in the South Tianshan

LiAn1，2），Yang Xiaoping2），Ran Yongkang2），Huang Weiliang2），Zhang Ling2），Xu Liangxin3），Liu Huaguo4）and Li Shengqiang2）
1）Key Laboratory of Crustal Dynamics，Institute of Crustal Dynamics，China Earthquake Administration，Beijing 100085，China
2）Key Laboratory of Active Tectonics and Volcano，Institute of Geology，China Earthquake Administration，Beijing 100029，China
3）Earthquake Administration of Shaanxi Province，Xi’an 710068，China
4）China Earthquake Disaster Prevention Center，Beijing 100029，China

In recent year，the thrust earthquake is occurred frequently.Because the angle of thrust fault is changed，the research methods of thrust earthquake also need to be changed.The deformation model of thrust earthquake shows some different types.The more paleoearthquake researches show the low-angle thrust paleoearthquake have some familiar rupture types.In this paper，we choose seven classic profiles of earthquake trench to discuss the event recognition and the displacement of the paleoearthquake.They respectively sit in the Kalpintage fault of the Kalpin thrust system，the Qiulitage fault of the Kuqa depression and the Hejing fault of the Yanqi basin in the South Tianshan.The conclusion is that the low-angle thrust earthquake has several common models.Different models have different methods to recognition events and to calculation displacements.（1）One fault to one event correspondence model:the time sequence can be confirmed by the position of the upper faulted point.Each displacement of fault represents the displacement of one earthquake event.（2）One fault ruptured in multiple events model:event times can be decided by difference displacements of neighboring stratums and the difference of displacements of stratum represent the displacement of earthquake events.（3）Multiple faults to one event correspondence model:one stratum covered multiple faults，and the displacement of event is the total displacement of all faults.（4）The fold deformation and“bulldozer model” is also a familiar rupture model of the low-angle thrust earthquake.This deformation is not ignore and can be calculated by line balance method or area balance method.

Paleoearthquake；The low-angle thrust fault；South Tianshan

国家自然科学基金青年科学基金项目（41402185）；中国地震局地壳应力研究所中央级公益科研院所基本科研业务专项资助项目（ZDJ2014-12）和全国地震监视防御区活动断层地震危险性评价项目（1521044025）共同资助。

2016-03-30

李安，男，生于1983年。博士，助理研究员。主要研究方向：活动构造和古地震。E-mail：antares_lee@163.com