刁桂苓 孫 晴 閻俊崗 馮向東 王曉山
(河北省地震局,石家莊 050021)
地震活動資料表明:蘇州市及周圍鄰近地區(qū),歷史上沒有發(fā)生過5級以上地震,現(xiàn)代僅僅有中小震活動。已經(jīng)布設(shè)有江蘇省、蘇州市、浙江省、上海市數(shù)字地震臺網(wǎng),比較而言蘇州附近是全國地震臺網(wǎng)密度最高的地區(qū)之一。采用層狀介質(zhì)點(diǎn)源平錯模型,讀取垂直向記錄的直達(dá)P,S波最大振幅,由理論地震圖和觀測數(shù)據(jù)擬擬,反演震源機(jī)制的方法。至少需要4個以上臺站有清晰的Pg、Sg垂直向記錄振幅和Pg初動方向,可以反演1級以上地震的震源機(jī)制。以蘇州市為中心150 km×150 km范圍內(nèi),我們反演得到114個地震的震源機(jī)制解,1級地震占2/3。有震源機(jī)制解地震基本呈離散分布。
通過滑動矢量與最大剪切應(yīng)力方向擬擬的方法,利用蘇州114個震源機(jī)制解反演應(yīng)力場參數(shù):σ1走向233°,傾伏角42°;σ2走向47°,傾伏角47°;σ3走向140°,傾伏角3°;應(yīng)力比R=0.8。與華北構(gòu)造應(yīng)力場比較,σ1和σ2翹起呈傾斜狀,應(yīng)力主軸方平差別不大。結(jié)果表明:由于新得到的震源機(jī)制的震級偏小,這種地震具有較強(qiáng)的隨機(jī)性,在保證樣本數(shù)量時(shí)(n>100),可以反演得到可信的應(yīng)力場。
按3個應(yīng)力軸豎直情況比較劃分震源機(jī)制類型,P軸直立歸為正斷層,T軸直立歸為逆沖斷層,B軸直立歸為走向滑動斷層。分析逆沖和正斷類型隨震源深度分布發(fā)現(xiàn),2/3的正斷層地震淺于6.5 km,而2/3的逆沖斷層地震深于6.5 km。表明地殼淺部拉張作用較強(qiáng),中部擠壓作用較強(qiáng)。層析成像結(jié)果顯示隨深度速度遞增,在6.5 km處的確存在速度變化。淺部速度低介質(zhì)軟,易于發(fā)生低應(yīng)力水平的地震(正斷),中部速度高些,可以產(chǎn)生高應(yīng)力水平的地震(逆沖)。地殼下部雖然速度更高,溫度也高,塑性強(qiáng)導(dǎo)致難以發(fā)生地震。
分析3種類型震源機(jī)制的平面分布,與構(gòu)造對比。蘇南地區(qū)(包括上海市)新構(gòu)造運(yùn)動基本特征為區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動類型多樣。根據(jù)沉積物類型、時(shí)代與分布、斷裂、地震與火山活動、地貌與水文等特征,蘇南(包括上海市),總體是西部—西北部上升而又相對活動,東部—東南部沉降而又相對穩(wěn)定。震源機(jī)制類型分布對應(yīng)了蘇州地區(qū)主要存在的緩慢升降運(yùn)動。N+Q等深擬西部淺,而且地表可見丘陵、殘山;東部深被沉積土層覆蓋。蘇州以東為N+Q沉降區(qū)多為拉張作用的正斷層;西北部擠壓導(dǎo)致逆沖的區(qū)域?qū)?yīng)于上升的丘陵殘山區(qū)域。
根據(jù)小震分布條帶,似乎穿越太湖存在北東向地震密集帶;太倉—奉賢斷裂穿過蘇州—湖州斷裂之后轉(zhuǎn)向北西存在密集小震條帶,其中包括區(qū)域內(nèi)現(xiàn)今最大的1990年4.8級地震。在奉賢—太倉斷裂的延伸方向先轉(zhuǎn)為逆沖,后轉(zhuǎn)為拉張;另外穿越太湖存在北東方向的拉張正斷層條帶;表明雖然總體上升,但是存在局部差異。