《Journal of Asian Earth Sciences》：New paleoseismological constraints on the seismic activity along the eastern Tunka Fault (SW Baikal Rift)
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贝加尔裂谷西南部Tunka断层东段新发现 Holocene 两次古地震事件（E2、E3），结合地层分析和 radiocarbon测年，揭示该断层与 Mondy、Main Sayan等断层存在地震集群现象，平均单次事件位移2.1米对应 Mw7.3震级，多断层协同破裂模式挑战现有地震风险评估模型。
A.A. 切博塔列夫|A.V. 阿尔扎尼科娃|S.G. 阿尔扎尼科夫|J.-F. 里茨|A.V. 阿瓦吉扬
俄罗斯科学院地壳研究所西伯利亚分所，664033，莱蒙托娃街128号，伊尔库茨克，俄罗斯
摘要
通卡断层是贝加尔裂谷系统西南部的一个主要活跃构造，具有显著的地震危险性，但其古地震历史仍知之甚少。我们利用东部托里段的地堑数据，结合形态构造分析和放射性碳测年技术，提供了新的古地震信息。研究结果发现了两次全新世地震，分别对应于先前在蒙迪断层、通卡断层和主萨彦断层中识别出的E2和E3事件。这三条断层在晚更新世至全新世期间至少发生过四次地震群。放射性碳数据将E2和E3事件的年代分别确定为3170–3399年和8453–8540年前。对托里段的形态构造分析以及通卡断层相邻区域的已有数据表明，每次地震的位移平均幅度为2.1米，相当于震级Mw 7.3。在某些情况下，长达200公里的断层段同时发生破裂；而在其他情况下，仅东西向和西北-东南向的断层段发生逆冲型破裂。这些结果突显了贝加尔地区多断层同时破裂的潜在可能性，并对现有的地震危险模型提出了挑战。我们的研究为修订概率地震危险评估提供了关键依据，强调了在具有复杂块边界构造环境中考虑断层相互作用的重要性。
引言
长达2500公里的贝加尔裂谷系统（BRS）主要呈东北走向，由一系列伸展盆地组成。其中，位于贝加尔裂谷西南部的通卡裂谷盆地尤为突出（图1），其方向明显为东西向。该盆地介于南贝加尔盆地与蒙古北部南北走向的霍夫斯戈尔、达尔哈德和布辛戈尔凹陷之间，其独特的变形模式和构造演化与其他区域不同。尽管整个贝加尔裂谷系统以伸展作用为主，但其东西向段仍表现出显著的走滑成分。裂谷带具有地震活动性，这与相邻的西伯利亚台地和外贝加尔地区（地震活动较弱）形成对比。值得注意的是，地震事件常常在空间和时间上呈现聚集现象，并在不同断层上以数十年的间隔发生。通过整合贝加尔裂谷系统和蒙古地区的古地震数据（Chéry等人，2001年；Pollitz等人，2003年；Rizza等人，2015年；Ritz等人，2018年；Arzhannikova等人，2024年），我们探讨了这些聚集事件序列，以揭示贝加尔-蒙古地区的块体相互作用和裂谷演化动态。
贝加尔-蒙古地区的晚新生代变形主要由印度-亚洲碰撞引起的远场应力驱动（Molnar和Tapponnier，1975年；Jolivet等人，2009年；Vassallo等人，2007年）。在此背景下，布尔奈（南部）和主萨彦（北部）走滑断层之间的块体变形在东北向压缩作用下发生，促进了贝加尔裂谷西南部的扩张（Arzhannikova等人，2024年，Arzhannikova等人，2024年）。
尽管贝加尔-蒙古地区的古地震学研究取得了进展，但关于古地震参数与块体相互作用机制之间的关系仍存在关键问题。早期研究表明，大规模地震（M≥8）可能与相距达400公里的断层相关（Chéry等人，2001年；Pollitz等人，2003年；Rizza等人，2015年）。最新研究（Ritz等人，2018年；Arzhannikova等人，2024年）表明，贝加尔裂谷西南部的Mw 7–7.5级地震也可能同时发生或以数十年的间隔在相距≤250公里的断层上呈时间聚集序列出现（例如，北达尔哈德断层和通卡断层）。尽管在贝加尔裂谷西南部进行了大量的古地震研究（McCalpin和Khromovskikh，1995年；Chipizubov和Smekalin，1999年；Chipizubov等人，2003年；Ritz等人，2018年；Arzhannikova等人，2018年；Arzhannikova等人，2023年；Arzhannikova等人，2024年），但古地震年代的不确定性限制了事件同步性和复发间隔的准确判断，也影响了地震周期的估算精度。
本研究旨在精确确定晚新生代古地震的年代，这些地震改变了托里盆地（通卡裂谷）的沉积盖层，并将新数据与通卡断层及其相邻断层的先前研究结果相结合，分析区域性的时空应力释放模式。我们采用古地震学、形态构造学和AMS放射性碳测年方法，提出了这些断层的修正地震模型。
节选内容
地震构造背景
贝加尔裂谷系统将古老的西伯利亚克拉通与萨彦-贝加尔褶皱带分隔开来。其几何形态受这些构造之间的缝合带不均匀性和前新生代断层的控制。新生代期间，沿该区域形成了由盆地间山脉分隔的一系列裂谷盆地。贝加尔裂谷的西南部是一系列大型凹陷区，位于蒙古北部的山脉与东萨彦山脉之间
分析托里盆地的形态构造和古地震学特征
研究区域位于通卡断层的西北向托里段（图3；见图2B中的位置）。这条长46公里的断层构成了托里盆地与通卡山脉的边界。该段的西边界分别与布卢克河和谢列布里亚卡河相交（坐标分别为51°54′20.5007″N, 102°38′02.5182″E和51°49′00.7026″N, 103°13′41.1611″E）（图2B）。在托里盆地的中部，通卡山脉的南缘向北扩展，形成
讨论
先前的研究（Chipizubov等人，2003年；Smekalin，2008年；Ritz等人，2018年；Arzhannikova等人，2018年；Arzhannikova等人，2024年）确定了过去15000年间通卡断层和主萨彦断层上发生的四次地表破裂古地震，复发间隔为3.9–4.2千年。蒙迪断层也以3.9–4.6千年的间隔发生了四次破裂。在托里段Tory1和Tory 2地堑中识别出的古地震事件与E2事件在时间上一致
结论
我们对通卡断层东段的古地震学研究表明，T1和T2地堑中记录的地震事件与贝加尔裂谷其他断层上的地震事件相关（Ritz等人，2018年；Arzhannikova等人，2023年）。这项研究表明，强烈的地震序列在整个贝加尔裂谷西南侧同步发生，形成了区域性的时间聚集现象
未引用参考文献
Lunina等人，1950年；Lunina等人，2016年；Petit等人，1996年。
CRediT作者贡献声明
A.A. 切博塔列夫：撰写初稿、方法论、研究、概念化。A.V. 阿尔扎尼科娃：方法论、研究、概念化。S.G. 阿尔扎尼科夫：方法论、研究、概念化。J.-F. 里茨：监督、研究、概念化。A.V. 阿瓦吉扬：研究。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
遥感分析地形特征得益于TanDEM-X项目DEM_GEOL1188的数据。本研究得到了2020-2021年PRC CNRS/RFBR “Tunka”（负责人J-F Ritz和S. Arzhannikov）项目的支持。放射性碳测年在法国吉夫-苏尔-伊维特的CNRS-LMC14实验室（感谢J-P. Dumoulin及其团队）进行。本研究主要由俄罗斯基础研究基金会资助（项目编号20-55-15002）。
