西天山位于塔里木板块和准噶尔-哈萨克斯坦板块之间结合部位,区域地质构造复杂,内部多条活动断裂发育,西天山区域现今构造与地震存在重要联系,本文通过了解西天山地区构造演化特征、主要构造特性,分析研究西天山区域地震目录,绘制地震时空分布图、地震震级时间图、地震频度图。通过解算西天山地区2009年至2013年地球物理场GNSS观测数据,采用最小二乘配置法建立函数模型,获取西天山地区构造视应变分布,绘制西天山区域速度场图、速度剖面图、主应变率分布图、面膨胀等值线分布图、最大剪应变率等值线图。通过分析西天山地区流动重力观测资料,绘制半年和一年时间尺度重力变化等值线图。综合分析西天山地区构造运动与地震的关系,获得的成果和认识有:一、通过分析西天山地区构造与地震空间分布情况,认为西天山地震分布不均,以北纬43oN分割,呈现南天山地震带地震活动较多,北天山地震带地震活动较少的特点;震中主要沿断层或断裂带走向分布,集中在断层或断裂带附近。有一些区域震中分布横切断层,推测西天山地区存在有与天山构造线走向不相同的横向新构造型断裂。由于印度板块对亚欧板块的推挤作用,地壳应力较易在天山南北盆地山区接合处构造薄弱的地方形成应力集中区域,进而发生强烈的构造变形,从而引发地震。二、通过分析西天山地区M-T图可以得出,西天山地震相对活动和平静的自然间隔分为四个大的地震活动期,第一活动期:1765~1855年;第二活动期:1860~1920年;第三活动期:1920~1985年;第四活动期:1985~2015年。三、通过分析南、北天山M-T图和震级频度图可以看出,南、北天山地震带上发震特点具有较强的对应性,即在北天山构造带地震连续发生后,一般紧接着在南天山相应也出现地震连发现象。四、通过分析西天山地区的三条断裂GPS位移速度剖面可以得出,整个西天山地区各断层或断裂带的南盘运动速率优于北盘;北天山地震带表现出垂直断裂带走向速率优于平行断裂带走向速率;南天山地震带以84oE为界,东、西部运动速率不同,西部运动速率高于东部运动速率。从三条速度剖面的两期速率变化,可以看出中强地震的发生导致断层两盘速率发生不同变化,断层两盘速率变化的不一致性与该区发生地震有很大关系。五、利用GPS观测数据解算得到西天山地区速率图,利用位移与应变的偏导关系获得主应变率分布图、面膨胀等值线图、最大剪应变率等值线图,分析推断得出震前在走滑性质断层附近出现的主应变正负交替现象与地震的发生有一定的关系,中强地震一般发生在交替性主应变率出现后1~2年内;西天山地区面膨胀的负值区域反映出该区域出现收缩的趋势,收缩趋势与走滑断层走向接近时,为地震的发生提供了条件。但中强地震的发生往往不在面膨胀最大值区,多出现在膨胀0值的闭锁区域。2011-2015年间西天山地区中强地震基本发生在最大剪应变率高值区附近,剪应变率方向接近断层走向,但震中位置处最大剪应变率量值不大。六、通过西天山地区流动重力观测数据绘制半年、一年时间尺度重力变化等值线图,分析发现西天山地区是重力场变化较活跃的地区之一,西天山区域现今构造运动明显受到周围板块的强烈影响,从而使地壳内部物质发生迁移,地壳的密度也随之改变。西天山地区区域重力场变化的“增强-减弱-增强”过程与监测期地震活动趋势的“活跃-平静-活跃”相对应。地震发生前多出现与活动断层走向基本一致的重力场变化高梯度带,震中往往出现在重力场变化的零线附近。