大规模走滑断层在吸收印度-欧亚板块碰撞引起的内陆变形过程中扮演着重要角色。认识走滑断层的位移量和滑移速率对于理解地壳变形的动力机制和地震危险评估至关重要。研究表明全球走滑断层普遍存在走滑速率非均匀分布的现象，例如圣安德烈斯断裂、阿尔金断裂和海原断裂等。走滑断层末端的滑动速率逐渐减小到零的现象被称为滑移坡降（slip gradient）。
阿尔金左旋走滑断裂是青藏高原的北部边界（图1），了解该断层的总位移和滑移速率有助于认识青藏高原的构造变形模型。早期研究认为阿尔金断裂的总位移量超过500公里，走滑速率高达20-30mm/yr。近年来的研究将该断层的走滑速率限定在10mm/yr左右。阿尔金断层东段的走滑速率从10 mm/yr逐渐降低到1-2 mm/yr。前人普遍认为祁连山逆冲体系是阿尔金断层的末端构造，两者关系密切。然而，阿尔金断层东段的滑移坡降与祁连山逆冲体系之间是如何关联的仍不清楚。
为了弄清这一问题，中国地质科学院地质力学研究所陈鹏副研究员联合河海大学闫兵博士，对阿尔金断裂东段开展了活动构造调查。研究团队利用无人机LiDAR和SfM技术获取错断河流阶地的高精度地形，并结合光释光测年（OSL），估算了阿尔金断层东段四个地点的走滑速率，结果呈现向东减小的趋势。结合前人在阿尔金断裂东段的研究成果，本研究提出了阿尔金断裂东段走滑速率的阶梯式降低模式（图2）。
同时，为验证该模式，研究团队开展了砂箱构造物理模拟实验，对阿尔金断裂东段走滑变形和祁连山逆冲体系的缩短变形以及两者之间的耦合关系进行了模拟，并利用对比实验检验了韧性中下地壳在青藏高原北缘地壳缩短变形过程中的作用。在没有设置韧性中下地壳的模型中，褶皱逆冲造山带作为刚性块体向前移动，形成走滑速率均一的走滑断层。在设置韧性中下地壳的模型中，褶皱逆冲造山带的缩短变形被一系列同时活动的逆冲断裂带所吸收（图3a,b和e），与祁连山逆冲体系中一系列逆冲断裂带晚第四纪同时活动的特征一致；形成的走滑断层在穿过每个逆冲断裂带时快速下降，形成走滑速率的阶梯式降低模式（图3c,d），走滑断层和逆冲断裂带之间表现出明显的耦合关系。
本研究结论有助于深入认识走滑断层尖端的传播过程、青藏高原东北部的隆升变形机制以及区域地震危险性评价。以上研究成果发表于国际知名构造地质学期刊Journal of Structural Geology，第一作者为闫兵博士、通讯作者为陈鹏副研究员：
Yan B., Chen, P*., Gao Y. 2023. Stepwise decreasein strike-slip rate along the eastern Altyn Tagh Fault and its relation to the Qilian Shan thrust system, Northeastern Tibetan Plateau. Journal of Structural Geology.105037. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2023.105037.
该成果得到了国家自然科学基金（4187225，42130720）、中国地质科学院地质力学研究所基本科研业务费（DZLXJK202107）和中国地质调查项目（DD20221644）的资助。
图1. 阿尔金断裂的大地构造位置
图2. 阿尔金断裂东段走滑速率的阶梯式降低
图3. 砂箱构造物理模拟实验揭示阿尔金断裂东段走滑变形和祁连山逆冲体系缩短变形之间的耦合关系
