区域应力场反演与地震带的划分范文

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关键词:应力场；地震带；震源机制；南北地震带；汶川地震；龙门山断裂带

地震带的划分是中长期地震预测研究的重要基础工作之一。近几十年来围绕地震带的划分取得了不少进展，各种方法在解释一些强震发生的问题时获得了某些成功，但划分结果具有很大的差异性，并遇到了这样或那样问题的挑战。纵观地震带划分所存在的各种问题，主要是将地震带视为几何概念，而未充分顾及和应用地震发生的力学条件。本论文基于前人的研究，以区域构造应力场特征为出发点，提出地震带应具备的3个基本条件：①地震带应是存在若干具有发生大震构造背景地段的狭长地带；②地震带的各地段区域构造应力场的取向应相似；③地震带上大震的孕育发生应相互影响、相互关联。

选择地震活动频繁的“南北地震带”及近邻为研究区域，利用CAP方法获取了2009年1月—2017年8月466次3.5级以上地震震源机制解，并补充1976年1月—2017年8月GCMT公布的259次4.5级以上地震震源机制解，通过区域应力张量阻尼反演方法，给出研究区域1.0°×1.0°网格区域应力场分布特征。结果显示：“南北地震带”及近邻最大主应力由北至南变化显著，大体可以分为3段：在29°—34°N范围，除龙门山断裂带NE段最大主应力取向为NW外，其他地段最大主应力方向近EW向；34°以北最大主应力方向逐渐由近EW向到NE向变化；而29°以南最大主应力方向逐渐由近EW向到NW或NE向，到近NS向变化。“南北地震带”及近邻最大主应力由北到南发生了顺时针转动；各活动块体内部最大主应力方向基本一致，不同块体其最大主应力方向不同，相邻块体间应力方向转换带与块体边界对应较好。分析认为，难以将“南北地震带”作为一个统一的地震带应用于中长期地震预测的研究与实践中。

作为对区域构造应力场研究结果的应用，结合地震活动性等资料，分析认为把龙门山断裂带作为一个地震带是汶川8.0级地震长期预测结果与实际不相符的重要原因。与按大区域大震活动时间分布的分析所划分的地震活跃期比较，本论文按地震带所定义的地震活跃期，即把地震带上具有发生大震构造条件的所有地段相继发生大震破裂的过程称为一个地震活跃期，具有较明确的构造物理含义，在中长期地震预测研究与实践中，更富有实际应用价值。

在本论文最后，对今后一段时间的研究工作作了初步设想。小尺度介质特性的研究，可判断正处于地震活跃期的地震带，在该活跃期尚缺乏大震，且有地震历史记载以来没有大震记载的空段，是否具备发生大震尤其是7级以上强度的构造物理条件。对相邻的不同频率谱振幅比测定小尺度Qβ值方法原理作了有关数学推导，并给出了方法的计算步骤。拟在此基础上，编制相应的软件，并首先用于检验2013年四川芦山7.0级地震的震源区。进而对芦山西南，龙门山断裂带上尚缺乏7级以上地震记载的地段，是否具备发生MS≥7.0地震的构造物理背景进行研究、作出判断。

作者：崔子健单位：中国地震局地球物理研究所