王長(zhǎng)在 吳建平 房立華 王未來(lái)
(中國(guó)地震局地球物理研究所,北京 100081)
2010年4月14日07時(shí)49分37秒(北京時(shí)間),我國(guó)青海省玉樹(shù)縣發(fā)生了MS7.1地震。根據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定,震中位于33.2°N,96.6°E,震源深度14 km。此次地震造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,是繼汶川地震之后又一次有極大社會(huì)影響的地震事件。根據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心公布數(shù)據(jù),截至2010年5月9日15時(shí)00分玉樹(shù)地震共記錄到余震1712個(gè),其中6.0~6.9級(jí)地震1個(gè)。在地震中有2698人遇難,青海省民政廳統(tǒng)計(jì)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到8000億。
為加強(qiáng)余震監(jiān)測(cè)和震源區(qū)的深部結(jié)構(gòu)研究,主震發(fā)生之后,青海省地震局在余震區(qū)布設(shè)了7個(gè)流動(dòng)地震臺(tái)站,中國(guó)地震局地球物理研究所在附近布設(shè)了14個(gè)流動(dòng)地震臺(tái)站。這21個(gè)流動(dòng)地震臺(tái)站明顯改善了臺(tái)站布局,提高了地震定位的精度,為進(jìn)行精定位及震源區(qū)速度結(jié)構(gòu)研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)。本文利用這批數(shù)據(jù),使用雙差層析成像方法反演震源區(qū)速度結(jié)構(gòu),主要結(jié)論包括以下4個(gè)方面。
(1)淺層速度結(jié)構(gòu)結(jié)果顯示玉樹(shù)縣城附近均位于高速異常體內(nèi),玉樹(shù)縣城西南側(cè)存在一明顯的低速體異常,地質(zhì)圖表明玉樹(shù)縣城主要位于碳酸巖鹽的基巖區(qū)域,故表現(xiàn)為高速異常體區(qū)域,在玉樹(shù)縣城西南側(cè)有一片較大區(qū)域的第四紀(jì)沉積層,與其對(duì)應(yīng)的位置在淺層速度結(jié)構(gòu)圖中表現(xiàn)為明顯的低速異常體。由上述巖性與淺層速度結(jié)構(gòu)的一致性,在一定程度上佐證了雙差層析成像較高的分辨率和可靠性。6 km以下的速度結(jié)構(gòu)表明巴彥喀拉地塊表現(xiàn)為高速體異常,羌塘地塊表現(xiàn)為低速體異常,玉樹(shù)—甘孜斷裂處于高低速過(guò)渡帶附近。幾個(gè)剖面速度結(jié)構(gòu)圖像均顯示了18~25 km范圍內(nèi)在地殼中有一低速層的存在,與姜枚等對(duì)共和玉樹(shù)人工探測(cè)剖面的結(jié)果比較一致。
(2)深度為6 km、9 km和12 km速度結(jié)構(gòu)結(jié)果顯示玉樹(shù)—甘孜斷裂的東北側(cè)主要呈現(xiàn)為高速體異常,西南側(cè)表現(xiàn)為低速體異常,余震主要分布在高速低速過(guò)渡帶區(qū)域偏向高速體一側(cè)。深度為12 km的水平層析成像結(jié)果顯示主震(即地震的初始破裂點(diǎn))發(fā)生在SWW-NEE向的高速體與低速體過(guò)渡帶區(qū)域并偏向高速體一側(cè),這一位置往往是應(yīng)力集中的部位,可能導(dǎo)致大地震的發(fā)生。
(3)穿過(guò)主震的水平切片和縱剖面顯示主震發(fā)生在SWW-NEE向的高速體與低速體過(guò)渡帶區(qū)域并偏向高速體一側(cè),這一位置往往是應(yīng)力集中的部位,可能導(dǎo)致大地震的發(fā)生。
(4)速度結(jié)構(gòu)其他各剖面顯示表明大部分余震發(fā)生在斷層附近的余震分布在高速體的外圍,在高速體內(nèi)幾乎沒(méi)有地震分布。這意味著高速體內(nèi)積累的彈性能量并未在高速體內(nèi)釋放,而是釋放在了周圍環(huán)境。