張 勇 許力生 陳運(yùn)泰

（中國地震局地球物理研究所，北京 100081）

2010年4月14日7時(shí)49分，在我國青海省玉樹藏族自治州發(fā)生了MS7.1地震（以下簡(jiǎn)稱玉樹地震）。根據(jù)中國國家地震臺(tái)網(wǎng)中心最新測(cè)定結(jié)果，玉樹地震震中位置為：33.2°N，96.6°E，位于玉樹縣結(jié)古鎮(zhèn)西北約44 km，震源深度約14 km。截至2010年6月1日，玉樹地震已造成2698人死亡、270人失蹤、一萬多人受傷以及大量房屋倒塌。

玉樹地震發(fā)生后，作為震后應(yīng)急響應(yīng)的工作之一，作者使用遠(yuǎn)場(chǎng)地震波形資料通過快速反演方法在地震后約2.5小時(shí)得出并發(fā)布了這次地震破裂過程的初步結(jié)果。隨著波形數(shù)據(jù)的逐漸增加，在震后約5小時(shí)和2天后兩次更新了上述結(jié)果。應(yīng)急工作結(jié)束后，采用經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)方法，利用余震記錄作為經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)，提取得到了勒夫波(Love wave)視震源時(shí)間函數(shù)，得到了玉樹地震的破裂方向、子事件矩心的時(shí)空位置和平均破裂速度等參數(shù)。在此基礎(chǔ)上重新對(duì)P波波形進(jìn)行反演，得到了斷層面上的時(shí)空破裂過程。

1 勒夫波視震源時(shí)間函數(shù)分析

基于玉樹地震的MS6.3余震的勒夫波波形作為經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)，提取得到的24個(gè)臺(tái)站的視震源時(shí)間函數(shù)顯示玉樹地震主震具有強(qiáng)烈的單側(cè)破裂性質(zhì)：臺(tái)站方位角位于100°～150°范圍內(nèi)的臺(tái)站上的視震源時(shí)間函數(shù)的持續(xù)時(shí)間最短，約為10 s；而方位角位于300°左右的臺(tái)站處的視震源時(shí)間函數(shù)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，接近30 s。表明這次地震總體上是由震中朝東南方向（100°～150°）延伸的單側(cè)破裂事件。

根據(jù)方位角位于230°～330°范圍內(nèi)的視震源時(shí)間函數(shù)所包括的兩次子事件峰值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間和線源斷層模型（走向119°），利用遺傳算法搜索發(fā)現(xiàn)，第一次子事件的矩心距震中3.3 km，平均破裂速度約為1.6 km/s；第二次子事件的矩心距震中32.9 km，平均破裂速度約為4.0 km/s?？梢姡駱涞卣鹌屏褌鞑ナ且粋€(gè)由緩到急的過程，其中第二次子事件的平均破裂速度超過了當(dāng)?shù)氐腟波速度。

2 P波資料分析

采用體波反演技術(shù)得到的滑動(dòng)量在斷層面上的時(shí)空分布結(jié)果表明，玉樹地震的破裂過程持續(xù)約16 s，整個(gè)破裂過程主要由兩次子事件組成。第一次子事件發(fā)生于0～5 s，對(duì)應(yīng)的破裂主要分布在初始破裂點(diǎn)附近的震中西北10 km至震中東南10 km處，最大靜態(tài)滑動(dòng)量約為0.8 m。第二次子事件發(fā)生于5～16 s，這一時(shí)段的破裂主要發(fā)生在走向方向上，距震中17～42 km處，破裂明顯貫穿到地表面，在震中東南21～38 km處的地表面處形成的靜態(tài)滑動(dòng)量超過了1.0 m，最大值達(dá)1.8 m。由于第二次子事件的破裂貫穿到地表面并具有更大的靜態(tài)滑動(dòng)量，預(yù)期第二次子破裂事件導(dǎo)致的地面運(yùn)動(dòng)以及由此產(chǎn)生的地面破壞將比第一次子事件強(qiáng)烈得多。

3 討論與結(jié)論

綜合勒夫波和P波反演結(jié)果，得出2010年4月14日青海玉樹地震的破裂過程主要由兩次子破裂事件組成。從規(guī)模上講，第一次子事件規(guī)模小于第二次子事件；從破裂速度上講，與兩次子事件的矩心位置對(duì)應(yīng)的平均破裂速度分別約為1.6 km/s和4.0 km/s；從時(shí)間上講，第一次子破裂事件發(fā)生在地震破裂起始后0～5 s，第二次子破裂事件發(fā)生在地震破裂起始后5～16 s；從空間位置講，兩次子事件分別發(fā)生在震中附近與玉樹城區(qū)附近，兩者相距約30 km，且第二次子事件的破裂在玉樹城區(qū)西北附近大規(guī)模地貫穿至地表面。

本文還得出玉樹地震破裂過程中發(fā)生了超剪切破裂現(xiàn)象：在從震中朝東南方向的破裂擴(kuò)展過程中，破裂速度明顯超過了震中附近區(qū)域的剪切波速度。玉樹地震（MW6.9，MS7.1）屬于大地震（M≥7）下限邊緣的地震，也是迄今觀測(cè)到的發(fā)生超剪切破裂震級(jí)最小的地震。以超剪切波速度單側(cè)擴(kuò)展的破裂導(dǎo)致的地震能量聚焦效應(yīng)以及出露至地表面的、規(guī)模較大的第二次子事件是玉樹城區(qū)及周邊地區(qū)遭受嚴(yán)重災(zāi)害在震源方面的主要原因。