區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)反演與地震帶的劃分范文

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關(guān)鍵詞:應(yīng)力場(chǎng)；地震帶；震源機(jī)制；南北地震帶；汶川地震；龍門(mén)山斷裂帶

地震帶的劃分是中長(zhǎng)期地震預(yù)測(cè)研究的重要基礎(chǔ)工作之一。近幾十年來(lái)圍繞地震帶的劃分取得了不少進(jìn)展，各種方法在解釋一些強(qiáng)震發(fā)生的問(wèn)題時(shí)獲得了某些成功，但劃分結(jié)果具有很大的差異性，并遇到了這樣或那樣問(wèn)題的挑戰(zhàn)。縱觀地震帶劃分所存在的各種問(wèn)題，主要是將地震帶視為幾何概念，而未充分顧及和應(yīng)用地震發(fā)生的力學(xué)條件。本論文基于前人的研究，以區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征為出發(fā)點(diǎn)，提出地震帶應(yīng)具備的3個(gè)基本條件：①地震帶應(yīng)是存在若干具有發(fā)生大震構(gòu)造背景地段的狹長(zhǎng)地帶；②地震帶的各地段區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的取向應(yīng)相似；③地震帶上大震的孕育發(fā)生應(yīng)相互影響、相互關(guān)聯(lián)。

選擇地震活動(dòng)頻繁的“南北地震帶”及近鄰為研究區(qū)域，利用CAP方法獲取了2009年1月—2017年8月466次3.5級(jí)以上地震震源機(jī)制解，并補(bǔ)充1976年1月—2017年8月GCMT公布的259次4.5級(jí)以上地震震源機(jī)制解，通過(guò)區(qū)域應(yīng)力張量阻尼反演方法，給出研究區(qū)域1.0°×1.0°網(wǎng)格區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)分布特征。結(jié)果顯示：“南北地震帶”及近鄰最大主應(yīng)力由北至南變化顯著，大體可以分為3段：在29°—34°N范圍，除龍門(mén)山斷裂帶NE段最大主應(yīng)力取向?yàn)镹W外，其他地段最大主應(yīng)力方向近EW向；34°以北最大主應(yīng)力方向逐漸由近EW向到NE向變化；而29°以南最大主應(yīng)力方向逐漸由近EW向到NW或NE向，到近NS向變化。“南北地震帶”及近鄰最大主應(yīng)力由北到南發(fā)生了順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；各活動(dòng)塊體內(nèi)部最大主應(yīng)力方向基本一致，不同塊體其最大主應(yīng)力方向不同，相鄰塊體間應(yīng)力方向轉(zhuǎn)換帶與塊體邊界對(duì)應(yīng)較好。分析認(rèn)為，難以將“南北地震帶”作為一個(gè)統(tǒng)一的地震帶應(yīng)用于中長(zhǎng)期地震預(yù)測(cè)的研究與實(shí)踐中。

作為對(duì)區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)研究結(jié)果的應(yīng)用，結(jié)合地震活動(dòng)性等資料，分析認(rèn)為把龍門(mén)山斷裂帶作為一個(gè)地震帶是汶川8.0級(jí)地震長(zhǎng)期預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際不相符的重要原因。與按大區(qū)域大震活動(dòng)時(shí)間分布的分析所劃分的地震活躍期比較，本論文按地震帶所定義的地震活躍期，即把地震帶上具有發(fā)生大震構(gòu)造條件的所有地段相繼發(fā)生大震破裂的過(guò)程稱(chēng)為一個(gè)地震活躍期，具有較明確的構(gòu)造物理含義，在中長(zhǎng)期地震預(yù)測(cè)研究與實(shí)踐中，更富有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

在本論文最后，對(duì)今后一段時(shí)間的研究工作作了初步設(shè)想。小尺度介質(zhì)特性的研究，可判斷正處于地震活躍期的地震帶，在該活躍期尚缺乏大震，且有地震歷史記載以來(lái)沒(méi)有大震記載的空段，是否具備發(fā)生大震尤其是7級(jí)以上強(qiáng)度的構(gòu)造物理?xiàng)l件。對(duì)相鄰的不同頻率譜振幅比測(cè)定小尺度Qβ值方法原理作了有關(guān)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并給出了方法的計(jì)算步驟。擬在此基礎(chǔ)上，編制相應(yīng)的軟件，并首先用于檢驗(yàn)2013年四川蘆山7.0級(jí)地震的震源區(qū)。進(jìn)而對(duì)蘆山西南，龍門(mén)山斷裂帶上尚缺乏7級(jí)以上地震記載的地段，是否具備發(fā)生MS≥7.0地震的構(gòu)造物理背景進(jìn)行研究、作出判斷。

作者：崔子健單位：中國(guó)地震局地球物理研究所