冀戰(zhàn)波 王 瓊 王海濤 解朝娣
1) 中國北京100081中國地震局地球物理研究所 2) 中國北京100871北京大學地球與空間科學學院 3) 中國烏魯木齊830011新疆維吾爾自治區(qū)地震局 4) 中國昆明650091云南大學資源環(huán)境與地球科學學院
2008年新疆于田MS7.3地震對后續(xù)地震的完全庫侖應力觸發(fā)作用*
1) 中國北京100081中國地震局地球物理研究所 2) 中國北京100871北京大學地球與空間科學學院 3) 中國烏魯木齊830011新疆維吾爾自治區(qū)地震局 4) 中國昆明650091云南大學資源環(huán)境與地球科學學院
在離散波數(shù)法基礎上計算2008年3月21日新疆于田MS7.3地震造成的近場區(qū)域完全庫侖應力變化, 分析該變化對余震發(fā)生所產(chǎn)生的影響, 得到了此次地震在2008年10月5日烏恰MS6.8地震震中處所產(chǎn)生的動態(tài)庫侖破裂應力變化. 計算結(jié)果表明, 該地震近場區(qū)域庫侖應力變化圖像演化大概持續(xù)了60 s, 庫侖應力變化對余震的觸發(fā)率達到90%以上, 其中動態(tài)庫侖應力變化圖像更好地解釋了余震的分布. 余震震中處的完全庫侖應力變化計算結(jié)果表明, 其動態(tài)庫侖應力變化遠遠大于靜態(tài)庫侖應力變化. 于田MS7.3地震在烏恰MS6.8地震震中處造成的最大動態(tài)庫侖應力變化為0.12 MPa, 說明后者可能受到了于田MS7.3地震的動態(tài)應力觸發(fā)作用, 但不顯著; 而靜態(tài)庫侖應力則對其影響很?。?/p>
于田地震 完全庫侖破裂應力變化 動態(tài)應力觸發(fā) 靜態(tài)應力觸發(fā)
北京時間2008年3月21日, 新疆于田縣境內(nèi)發(fā)生MS7.3地震, 震中位于東北向的阿爾金斷裂與東西向的普魯斷裂交匯區(qū), 地質(zhì)構(gòu)造較為復雜. 地震時和田、 喀什等地震感強烈, 震中烈度達到Ⅶ度. 這次地震造成了部分建筑物損毀, 但是沒有人員傷亡. 地震后又發(fā)生了一系列余震, 截止到2008年8月31日, 新疆維吾爾自治區(qū)地震局共測定出于田地震序列MS≥4.0余震60次(李志海等, 2009). 同年10月5日, 其西北800 km的新疆烏恰縣境內(nèi)發(fā)生MS6.8地震, 該地震微觀震中位于烏恰縣境內(nèi), 與吉爾吉斯斯坦、 塔吉克斯坦接壤, 該地震使烏恰縣境內(nèi)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受到不同程度的地震災害, 而宏觀震中位于吉爾吉斯斯坦共和國的努拉村, 造成了努拉村70余人死亡(陳建波等, 2009).
這兩次地震事件之后一些研究人員從不同學科角度對其進行了研究(尹光華等, 2008; 陳建波等, 2009; 李志海等, 2009; 王瓊等, 2009; Wangetal, 2009; Elliottetal, 2010; 唐明帥等, 2010; 萬永革等, 2010; Shanetal, 2011; 王凡等, 2011; 張國宏等, 2011; 徐錫偉等, 2011; 唐蘭蘭等, 2012). 其中王瓊等(2009)計算了這兩次地震產(chǎn)生的靜態(tài)庫侖應力, 分析了兩次事件對MS3.0以上余震以及天山中段、 柯坪塊體和喀什-烏恰交匯區(qū)地震活動性的影響(Wangetal, 2009). 萬永革等(2010)計算了此次地震對周圍斷層的影響, 并討論了該地震及其周圍已發(fā)生的地震出現(xiàn)正斷層機制的原因. 一次強震的發(fā)生所導致的應力變化對之后區(qū)域地震活動的影響被稱為“應力觸發(fā)”, 一般分為靜態(tài)應力觸發(fā)和動態(tài)應力觸發(fā). 前者主要指發(fā)震斷層錯動在近場產(chǎn)生的永久性靜態(tài)應力變化持續(xù)地對后續(xù)地震活動的觸發(fā)作用; 后者則指強震破裂傳播或激發(fā)出的地震波通過某一區(qū)域時產(chǎn)生的較強即時應力變化對后續(xù)地震的觸發(fā)作用. 另外, 也有部分研究人員提出了黏彈性應力觸發(fā)(Pollitz, Sacks, 1997, 2002; Freed, Lin, 1998, 2001), 指震后下地殼和上地幔黏彈性介質(zhì)在震后松弛過程中造成地殼應力場的調(diào)整, 改變接收斷層所處的應力環(huán)境, 影響地震斷層的地震活動性(汪建軍, 2010). 對于近場而言, 靜態(tài)和動態(tài)庫侖應力變化的作用是分不開的(吳小平等, 2007). Kilb等(2002)提出了完全庫侖破裂應力概念, 同時包含靜態(tài)和動態(tài)庫侖破裂應力變化.
Bouchon和Aki(1977)提出的離散波數(shù)法, 能夠精確地求解出完全格林函數(shù), 其特點是能夠計算全波場, 同時包括動態(tài)和靜態(tài)的貢獻. 本文基于離散波數(shù)法獲取于田MS7.3地震的理論地震圖, 分析該地震對近場區(qū)域余震的完全庫侖應力觸發(fā)影響, 并計算于田地震在烏恰地震震中處產(chǎn)生的動態(tài)庫侖破裂應力變化.
2008年3月21日于田MS7.3地震震中位于青藏高原北緣ENE向阿爾金斷裂西南端與近EW向康西瓦斷裂及貢嘎錯斷裂的交匯部位(圖1). 斷錯地貌測量顯示阿爾金斷裂西段全新世左旋走滑速率可達9—17.5 mm/a(徐錫偉等, 2003). 康西瓦斷裂的西端終止于塔什庫爾干谷地東部, 其東端在于田阿羌鄉(xiāng)南部與阿爾金斷裂相連, 近EW向延伸達700 km, 斷錯地貌顯示晚第四紀以來, 康西瓦斷裂的平均左旋走滑速率為8—12 mm/a (付碧宏等, 2006). 貢嘎錯斷裂在較大的阿爾金左旋走滑運動與較小的喀喇昆侖右旋走滑運動的共同作用下, 呈左旋張扭性質(zhì). 野外地質(zhì)考察顯示, 此次于田MS7.3地震走向為358°, 近SN向的發(fā)震斷層屬于阿爾金斷裂西南端NE向張性區(qū)構(gòu)造(徐錫偉等, 2003, 2011; 王峰等, 2004; Cowgilletal, 2009; 刁桂苓等, 2010). 帕米爾高原東北側(cè)位處天山褶皺帶、 西昆侖造山帶和塔里木塊體等3大地質(zhì)構(gòu)造單元的交接地帶. 印度板塊與歐亞板塊的碰撞和持續(xù)匯聚使其陸內(nèi)俯沖和變形作用非常強烈, 并在推擠前緣形成了一系列壯觀的北向凸出的弧型推覆構(gòu)造, 這些大型推覆構(gòu)造東部為正向逆沖, 向西漸變?yōu)樾睕_-走滑大斷裂, 斷層顯示出東部右旋、 西部左旋的活動特征. 其中位于北部的卡茲克阿爾特弧形活動褶皺-逆斷裂帶又由近EW向的卡巴加特弧和NW向的烏帕爾弧兩個次級弧型構(gòu)造構(gòu)成, 是6級以上地震頻發(fā)的場所. 2008年10月5日的新疆烏恰MS6.8地震就發(fā)生在卡茲克阿爾特斷裂的中西段(Molnar, 1988; Burtman, Molnar, 1993; 陳杰等, 1997; 唐蘭蘭等, 2012).
圖1 于田MS7.3、 烏恰MS6.8地震主震震中位置及區(qū)域構(gòu)造圖F1: 焉耆盆地南緣斷裂; F2: 興地斷裂; F3: 北輪臺斷裂; F4: 柯坪斷裂; F5: 卡茲克阿爾特斷裂;F6: 米牙斷裂; F7: 西昆侖斷裂; F8: 康西瓦斷裂; F9: 喀喇昆侖斷裂; F10: 普魯斷裂; F11: 貢嘎錯斷裂; F12: 阿爾金斷裂; F13: 龍木錯—邦達錯斷裂Fig.1 Epicenters of Yutian MS7.3 and Wuqia MS6.8 earthquakes all well as regional tectonic settingsF1: Yanqi basin southern fringe fault; F2: Xingdi fault; F3: North Luntai fault; F4: Kalpin fault;F5: Stewart Katz Yasar fault; F6: Miya fault; F7: West Kunlun fault; F8: Kangxiwa fault;F9: Karakorum fault; F10: Pulu fault; F11: Gonggar Co fault; F12: Altyn Tagh fault;F13: Lungmu Co--Bangdag Co fault
Bouchon和Aki(1977)發(fā)展了離散水平波數(shù)法, 并將其應用于層狀介質(zhì)中震源的近場波場研究. 本文在此進行簡單解釋. 二維情況下, 無限均勻介質(zhì)中的一個線源穩(wěn)態(tài)輻射可以用一個柱狀波來表示, 或者等價于一系列均勻和非均勻平面波的連續(xù)疊加. 令x和z分別表示水平和垂直坐標軸, 則位移或應力可以表示為
(1)
式中,ω為角頻率,k為水平波數(shù). 對其進行積分時, 如果介質(zhì)有限或垂向不均勻, 積分就會存在極點和奇異點, 此時對水平波數(shù)的積分就會變得復雜和困難. 對于這個問題, 一個簡單的解決方法就是用一系列軸上周期分布的復合源來代替上述式(1)中的單一源. 設定復合源為沿軸周期性分布的源陣列, 并且每兩個相鄰源之間都具有相同的距離間隔L和確定的時間延遲相, 則式(1)變?yōu)?/p>
(2)
式中,L為周期源的距離間隔, 對上述周期函數(shù)進行傅里葉展開嚴格求和, 則式(2)化為
(3)
式中,kn=(2π/L)n. 如果其中的序列收斂, 則可用有限求和形式近似表示為
(4)
由式(1)推到式(4), 將一個單一源問題轉(zhuǎn)化成了包含無限周期源的復合源問題, 大大化簡了運算. 下一步是將已經(jīng)在頻率域中解決的復合源問題再恢復至單一源問題. 但是實際操作時, 僅能計算出某些頻率的函數(shù)G, 因此使用離散傅里葉反變換來求得時間域的解. 這樣, 一方面要處理一個含無限時間響應的單一源問題(由于假定了無限數(shù)目的周期源), 另一方面要使用離散傅里葉反變換得到一個有限持續(xù)時間為T=2π/Δω的信號. 這些實際上可通過復頻率域中作傅里葉反變換實現(xiàn):
(5)
式中,ωI表示角頻率的虛部常數(shù), 且滿足
eωIT?1.
(6)
式(6)保證了先前無限時間響應解在時間窗T內(nèi)的衰減. 如果選擇的L足夠大, 以至于在時間窗T內(nèi)沒有最鄰近的源造成對接收點(x,z)的干擾, 那么時間域中單一源的解f(x,z;t)便可以通過恢復頻率域中復合源的解G(x,z;ω)而得到, 即
(7)
將上述二維問題延伸至三維情況下, 與式(4)相對應有
(8)
式中,knx=(2π/Lx)nx,kny=(2π/Ly)ny.
與二維情況一樣, 對式(8)進行傅里葉反變換, 把在頻率域中已經(jīng)解決的問題轉(zhuǎn)換回時間域, 從而得到地震破裂產(chǎn)生的位移場(Bouchon, Aki, 1977; Bouchon, 2003). 離散波數(shù)法可以計算全波場, 可以得到完全庫侖破裂應力變化, 同時包含動態(tài)和靜態(tài)庫侖應力變化(Kilbetal, 2002).
3.1 資料選取
本文選取哈佛大學給出的于田MS7.3地震的基本參數(shù), 并采用冀戰(zhàn)波等(2014)反演得到的于田地震震源破裂模型進行動態(tài)應力觸發(fā)作用的研究. 結(jié)合烏恰地震震后考察及發(fā)震構(gòu)造性質(zhì)(譚明等, 2008; 陳建波等, 2009), 考慮到體波資料能更多地反映地震的初始應力狀況, 本文選用P波初動解作為烏恰地震的震源機制解. 于田MS7.3地震的基本參數(shù)如表1所示, 地震震源模型如表2所示.
表1 于田MS7.3地震的基本參數(shù) Table 1 Basic parameters of Yutian MS7.3 earthquake
表2 于田MS7.3地震的震源模型 Table 2 Source model of Yutian MS7.3 earthquake
利用地震臺陣可以較為準確地估算出于田MS7.3地震信號的后方位角和慢度. 唐明帥等(2010)利用和田地震臺陣數(shù)據(jù), 應用寬頻f-k方法, 對于田地震序列(2008年3月21日—8月31日, 共119次ML≥4.0余震) 進行了重新定位. 本文基于其余震精定位結(jié)果分析于田地震對近場區(qū)域余震的完全庫侖應力觸發(fā)影響.
3.2 計算范圍及震源模型
對于近場和遠場應力觸發(fā), 本文選用了不同的計算范圍和震源模型. 在近場為了獲得分辨率更高的模型, 選取1.2°×1°(35°—36.2°N, 81°—82°E)為計算范圍, 以0.12°×0.1°為步長共獲得接收點即場點121個; 對于于田MS7.3地震對烏恰MS6.8地震的遠場觸發(fā)研究, 本文選取5°×9°(35°—40°N, 73°—82°E)為計算范圍, 以0.5°×0.9°為步長, 獲得場點121個. 根據(jù)冀戰(zhàn)波等(2014)對于田地震破裂過程的反演研究, 設震源為一個以有限速度擴展的雙側(cè)破裂正斷層, 斷層上沿埋深0.5 km, 下沿埋深30.5 km, 破裂傳播速度為3.0 km/s, 視摩擦系數(shù)μ′取為0.5. 根據(jù)上節(jié)所述理論, 將震源斷層分解成10×5個小單元面, 相當于50個位錯點源, 滑動振幅為1.5 m. 本文所選用的介質(zhì)模型參考了胥頤等(2006)的地殼速度結(jié)構(gòu)(表3).
表3 介質(zhì)模型參數(shù) Table 3 Layered structure model
4.1 于田MS7.3地震對近場區(qū)域余震的完全庫侖應力作用
本文采用位錯點源格林函數(shù)(Bouchon, 1981), 利用Bouchon(2003)提供的位移理論地震圖計算程序, 對上述模型計算其位移理論地震圖; 進行彈性動力學轉(zhuǎn)換后得到了于田MS7.3地震斷層破裂在周圍介質(zhì)中產(chǎn)生的完全庫侖破裂應力, 并將余震序列的精定位結(jié)果投影到庫侖破裂應力變化的空間分布圖上. 圖2給出了于田MS7.3地震近場完全庫侖應力變化的演化圖像. 可以看到, 地震破裂開始后完全庫侖應力圖像發(fā)展很快, 從40.00 s之后庫侖應力變化圖像即趨于穩(wěn)定, 在60.39 s以后圖像已基本穩(wěn)定. 此時由破裂產(chǎn)生的地震波已超出近場研究范圍, 剩下的僅是由永久性位移造成的靜態(tài)庫侖應力變化. 大部分余震分布在庫侖破裂應力為正的區(qū)域, 僅少量分布在其邊緣及負區(qū). 因此, 靜態(tài)庫侖應力變化對余震有較為可靠的觸發(fā)作用.
根據(jù)震源時間函數(shù)(圖3)可以看出, 地震矩釋放在13 s左右達到峰值, 而庫侖應力變化圖像在發(fā)展到13.33 s時比60.39 s時有更多的余震落在了正區(qū)(幾乎在90%以上). 因此, 考慮到地震波的傳播速度和時間, 有理由懷疑這部分在13.33 s時落在正區(qū)、 而在60.39 s時落在了負區(qū)的余震是由動態(tài)庫侖應力觸發(fā)的. 盡管靜態(tài)庫侖應力對其產(chǎn)生了延遲觸發(fā)作用, 但似乎動態(tài)庫侖應力起到了最終的決定性作用. 而對于大部分的余震, 動態(tài)和靜態(tài)庫侖應力變化對其均起到了一定的觸發(fā)作用, 但究竟是哪種庫侖應力變化起到主導作用值得進一步研究.
為了更清楚地看到動態(tài)庫侖應力和靜態(tài)庫侖應力變化各自對余震的觸發(fā)影響, 本文計算提取了余震震中處的完全庫侖應力變化. 在此以兩次余震為例, 一次是發(fā)生于2008年3月24日04時56分16秒的ML5.6地震(圖2中余震1), 震中為35.59°N、 81.31°E. 由于受本文模型精度的限制, 選取了最近的接收點(35.60°N、 81.30°E)作為參考, 最終的完全庫侖應力變化時程如圖4所示. 可以看出, 最大完全庫侖應力變化出現(xiàn)在14.90 s, 達到2.117 MPa, 遠遠高于動態(tài)觸發(fā)閾值; 靜態(tài)庫侖應力變化穩(wěn)定于0.7 MPa左右, 同樣遠遠高于0.01 MPa的靜態(tài)觸發(fā)閾值. 因此, 動態(tài)和靜態(tài)庫侖應力變化可能對本次余震均有較明顯的觸發(fā)作用.
圖3 震源時間函數(shù)Fig.3 Source time function
另外一次余震是發(fā)生于2008年3月21日20時02分57秒的ML5.4地震(圖2中余震2), 震中為35.28°N、 81.31°E. 同樣由于受本文模型精度的限制, 選取了最近的接收點(35.24°N、 81.30°E)作為參考, 最終的完全庫侖應力變化時程如圖5所示. 最終靜態(tài)庫侖應力變化穩(wěn)定在-2.5 MPa左右, 超過了有意義的靜態(tài)觸發(fā)閾值±0.01 MPa; 正的完全庫侖應力變化最大值出現(xiàn)在10.20 s, 為0.4257 MPa, 也接近有意義的動態(tài)觸發(fā)閾值. 這個接收點同時受到了靜態(tài)庫侖應力的延遲觸發(fā)作用和動態(tài)庫侖應力的促進觸發(fā)作用, 于是在主震發(fā)生14個小時后, 此處發(fā)生了ML5.4余震. 同樣的情況, 在附近區(qū)域至少有4次ML≥4.0的震例.
圖4 ML5.6余震震中(35.60°N、 81.30°E)處的完全庫侖應力變化ΔCFS Fig.4 ΔCFS in the epicentral location (35.60°N, 81.30°E) of ML5.6 aftershock
圖5 ML5.4余震震中(35.24°N、 81.30°E)處的完全庫侖應力變化ΔCFS Fig.5 ΔCFS in the epicentral location (35.24°N, 81.30°E) of ML5.4 aftershock
在于田MS7.3地震發(fā)生后, 66.6%的M≥5.0和24.0%的M4余震發(fā)生在主震發(fā)生的當日, 35.7%的M≥5.0和40.3%的M4余震發(fā)生在主震發(fā)生的一周內(nèi), 其它余震均發(fā)生在主震發(fā)生的一周以后. Kilb等(2002)研究了美國LandersM7.3地震之后庫侖應力的變化(ΔCFS和ΔCFS(t)峰值)與地震活動率改變的空間關系, 認為應力變化能夠大到足以改變斷層及其周圍介質(zhì)的物理和化學性質(zhì), 使其更加接近于破裂. 這種改變可能并不會導致斷層立即破裂, 而是推遲一段時間. 另外, 定量的統(tǒng)計學實驗顯示, ΔCFS和ΔCFS(t)與地震活動率改變之間的對應關系要比地震活動率改變作為一種隨機結(jié)果更好一些, 大約高10%. 雖然這10%并不起眼, 但是它具有重要的統(tǒng)計學意義. 而且, 它已經(jīng)是一個非常保守的統(tǒng)計學估計. 對于一個在4.5 km深度處的模型, 靜態(tài)庫侖應力變化振幅閾值為0.001—0.5 MPa, 而對于峰值動態(tài)庫侖應力變化來說, 其閾值要≥0.5 MPa; 其最佳的觸發(fā)閾值分別為0.1和4.0 MPa(Kilbetal, 2002).
4.2 2008年于田MS7.3地震對烏恰MS6.8地震的動態(tài)庫侖應力作用
烏恰MS6.8地震發(fā)生在于田MS7.3地震的6個月之后, 兩次地震震中相隔800 km, 這兩次地震事件之間是否存在應力觸發(fā)關系是本文關心的問題. 如果應力觸發(fā)關系存在, 那么是動態(tài)還是靜態(tài)觸發(fā)呢? 王瓊等(2009)計算分析了于田地震事件在烏恰地震事件震中位置上產(chǎn)生的靜態(tài)庫侖應力變化, 結(jié)果為0—1 kPa. 針對這個問題, 本文采用離散波數(shù)法重新計算了兩次地震的動態(tài)庫侖應力變化, 得到了于田地震在烏恰地震震中位置產(chǎn)生的動態(tài)庫侖破裂應力時程變化(圖6).
圖6 于田MS7.3地震在烏恰MS6.8地震震中處產(chǎn)生的動態(tài)庫侖應力變化ΔCFSFig.6 ΔCFS in the epicenter of Wuqia MS6.8 earthquake generated by the 2008 Yutian MS 7.3 earthquake
圖6為烏恰MS6.8地震震中12 km深處的庫侖應力變化. 于田MS7.3地震斷層破裂在烏恰地震震中處造成的最大動態(tài)庫侖應力變化為0.12 MPa, 其正的最大峰值沒有達到0.5 MPa的動態(tài)觸發(fā)閾值, 靜態(tài)庫侖應力變化在1 kPa以內(nèi). 該結(jié)果與王瓊等(2009)結(jié)果基本一致, 遠遠小于動態(tài)變化, 也未達到0.01 MPa的靜態(tài)觸發(fā)閾值. 因此本文認為, 烏恰MS6.8地震可能受到了于田MS7.3地震一定的動態(tài)應力觸發(fā)作用, 但不顯著, 而靜態(tài)庫侖應力則對其影響很小.
5.1 于田MS7.3地震對近場區(qū)域余震的觸發(fā)作用
于田MS7.3地震在近場區(qū)域的完全庫侖應力演化圖像顯示, 庫侖應力變化對余震的觸發(fā)率達到90%以上. 整個圖像演化大概持續(xù)了60 s. 從地震波的傳播速度和在近場研究區(qū)的傳播時間來看, 與震源時間函數(shù)的反演結(jié)果有較好的一致性. 根據(jù)震源時間函數(shù), 地震矩釋放在13 s左右達到峰值, 而庫侖應力變化圖像在發(fā)展到13.33 s時比60.39 s時有更多的余震落在正區(qū). 在13.33 s時, 有1個余震序列落在負區(qū), 9個余震序列落在不確定區(qū)域, 109個余震序列落在正區(qū), 約占全部余震序列的91%; 在60.39 s時, 有10個余震序列落在負區(qū), 10個余震序列落在不確定區(qū)域, 99個余震序列落在正區(qū), 約占全部余震序列的83%.在這次地震中, 動態(tài)庫侖應力變化圖像更好地解釋了余震的分布.
余震震中處的完全庫侖應力變化計算結(jié)果表明, 動態(tài)庫侖應力變化遠遠大于靜態(tài)庫侖應力變化. 2008年3月24日的ML5.6地震最大動態(tài)庫侖應力變化和靜態(tài)庫侖應力變化均遠遠高于各自觸發(fā)閾值. 因此, 動態(tài)和靜態(tài)庫侖應力變化可能對其均有較明顯的觸發(fā)作用. 2008年3月21日的ML5.4余震的震中接收點同時受到了靜態(tài)庫侖應力的延遲觸發(fā)作用和動態(tài)庫侖應力的促進觸發(fā)作用, 在主震發(fā)生14個小時后, 此處發(fā)生了ML5.4余震. 同樣的情況, 在附近區(qū)域至少有4個ML≥4.0的震例.
5.2 于田MS7.3地震對烏恰MS6.8地震的遠程觸發(fā)作用
零電位檢測法采用的是直接測量的方式,不需要精密的儀器進行計算,將存在故障的電纜芯線連接后進行應用,采用相同的電壓值進行處理,在整個過程中電阻絲任何一個故障點和電阻絲完好的任意一點對應位置預設后,能找到故障發(fā)生的位置,實現(xiàn)電纜技術的有效應用[2]。
于田地震斷層破裂在烏恰地震震中造成的最大動態(tài)庫侖應力變化為0.12 MPa, 其正的最大峰值沒有達到0.5 MPa的動態(tài)觸發(fā)閾值, 但是遠遠高于1 kPa的靜態(tài)庫侖應力變化. 本文認為, 烏恰MS6.8地震可能受到了于田MS7.3地震一定的動態(tài)應力觸發(fā)作用, 但不顯著, 而靜態(tài)庫侖應力則對其影響很?。?/p>
在于田MS7.3地震中, 動態(tài)庫侖應力變化圖像更好地解釋了余震的分布, 那么在余震的發(fā)生中, 兩種庫侖應力變化各自扮演了什么樣的角色? 哪種庫侖應力變化起到了更為重要的作用? 希望通過更多的震例和進一步的研究來厘清此問題.
新疆維吾爾自治區(qū)地震局唐明帥為本文提供了余震精定位結(jié)果, 審稿專家對本文提出了寶貴修改意見, 在此深表感謝.
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Impact of complete Coulomb failure stress changes of the 2008 Xinjiang YutianMS7.3 earthquake on the subsequent earthquakes
1)InstituteofGeophysics,ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100081,China2)SchoolofEarthandSpaceSciences,PekingUniversity,Beijing100871,China3)EarthquakeAdministrationofXinjiangUygurAutonomousRegion, ürümqi830011,China4)SchoolofResourceEnvironmentandEarthScience,YunnanUniversity,Kunming650091,China
Based on the discrete-wavenumber method, we calculated the complete Coulomb failure stress (CFS) changes of near-field region induced by 21 March 2008, Yutian, Xinjiang,MS7.3 earthquake, and analyzed their impact on the aftershocks. We also get the dynamic CFS changes of the Yutian earthquake produced at the epicentral location of the WuqiaMS6.8 earthquake on 5 October 2008. The calculated results show that the evolution of CFS change patterns lasted for almost 60 s, and trigger ratio of aftershocks by the main shock is above 90%. Dynamic CFS change patterns can better explain the distribution of aftershocks. Complete CFS changes results of aftershocks indicate that the dynamic CFS changes are far greater than static ones. The maximum dynamic CFS change at the epicenter of Wuqia earthquake is 0.12 MPa, suggesting that the Wuqia event may be triggered by dynamic Coulomb stresses induced by the Yutian event, but the triggering effect is unremarkable and static CFS changes have little influence on it.
Yutian earthquake; complete Coulomb failure stress change; dynamic stress triggering; static stress triggering
10.3969/j.issn.0253-3782.2014.06.002.
地震科技星火計劃項目(XH13027)和新疆地震科學基金(201303)聯(lián)合資助.
2014-02-23收到初稿, 2014-04-28決定采用修改稿.
e-mail: xiechaodi1981@tom.com
10.3969/j.issn.0253-3782.2014.06.002
P315.72+7
A
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