趙榮濤 安美建 馮 梅 張士安 張紀(jì)中 侯春堂
(中國(guó)北京100081中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所)
2013年4月20日四川蘆山MS7.0地震是繼汶川MS8.0地震后在龍門(mén)山斷裂上發(fā)生的又一次破壞性地震.該地震發(fā)生在龍門(mén)山斷裂帶的南段,震中位于雙石—大川斷裂以東(圖1).但地表調(diào)查表明除了在受災(zāi)較嚴(yán)重地區(qū)(如蘆山縣太平鎮(zhèn)、寶盛鄉(xiāng)、龍門(mén)鄉(xiāng)、雙石鎮(zhèn)等地區(qū))的河流階地或河漫灘上發(fā)育有NE向和NW向地裂縫及沿這些地裂縫出現(xiàn)噴水冒砂等現(xiàn)象外,未發(fā)現(xiàn)明顯的沿區(qū)域斷裂發(fā)育的同震破裂(洪海春等,2013;徐錫偉等,2013;張?jiān)罉虻龋?013).同震破裂的缺失給主震斷裂的辨認(rèn)造成了困難.例如,張?jiān)罉虻龋?013)推測(cè)主震斷裂與雙石—大川斷裂深部斷坡構(gòu)造有關(guān);徐錫偉等(2013)則認(rèn)為主震斷裂可能是一條尚未出露地表的盲逆斷層;李傳友等(2013)認(rèn)為蘆山地震的主要發(fā)震構(gòu)造是大川—雙石斷裂與新開(kāi)店斷裂之間的龍門(mén)山前緣滑脫帶,該滑脫帶的運(yùn)動(dòng)可能帶動(dòng)了上面的雙石—大川斷裂和新開(kāi)店斷裂的活動(dòng).蘆山主震后短時(shí)間內(nèi)的余震分布跨越了雙石—大川斷裂的上、下盤(pán),并斜切該斷裂地表跡線.研究人員利用雙差重定位對(duì)臺(tái)站間距大于20km的流動(dòng)觀測(cè)臺(tái)和震中距大于15km的固定臺(tái)站7—18天所進(jìn)行的余震觀測(cè)進(jìn)行了分析.雖然所得結(jié)果(房立華等,2013;蘇金蓉等,2013;趙博等,2013)基本相近,但由于余震帶狀分布不明顯導(dǎo)致不同研究給出了不同的解釋.蘇金蓉等(2013)認(rèn)為大邑—名山斷裂是蘆山地震主震的發(fā)震斷裂;趙博等(2013)則認(rèn)為主震與大邑?cái)嗔盐鞅眰?cè)的隱伏斷裂有關(guān);房立華等(2013)認(rèn)為主震斷裂延伸至地表與上述兩者接近,同時(shí)主破裂面逆沖前段受阻反向逆沖而出現(xiàn)一條反沖斷層,兩者共同構(gòu)成了“Y”字型斷層.由此可見(jiàn),蘆山地震主震的發(fā)震斷裂比較復(fù)雜,各研究得出的結(jié)論差別較大.
蘆山地震發(fā)生后,在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等的協(xié)助下,中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所在蘆山地震震中及周邊地區(qū)部署了29個(gè)間距約5km的高頻臺(tái)站(圖1),這些臺(tái)站對(duì)震中區(qū)實(shí)現(xiàn)了較好的覆蓋.對(duì)微、小余震進(jìn)行研究可以獲取主震發(fā)震斷層及其周邊斷層在深部的幾何特征和運(yùn)動(dòng)特征(An et al,2009,2010).利用高密度臺(tái)站獲得的高頻觀測(cè)可以有效地提高余震定位精度,利用更長(zhǎng)時(shí)間的余震觀測(cè)也可能得到更有價(jià)值的結(jié)果.本文利用這些高密度短周期臺(tái)站記錄的一年多的觀測(cè)數(shù)據(jù),確定了震源附近的微、小余震位置,期望根據(jù)主震和余震的位置能夠給出蘆山地震發(fā)震構(gòu)造更準(zhǔn)確的結(jié)論.
圖1 蘆山主震及其周邊構(gòu)造簡(jiǎn)圖3個(gè)爆炸圖形為不同機(jī)構(gòu)給出的蘆山地震主震震源位置,其中紅色引自中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心(2013),紫色引自國(guó)際地震臺(tái)網(wǎng)中心(International Seismological Centre,2013),橙色引自美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(U S Geological Survey,2013);藍(lán)色實(shí)線表示剖面位置,藍(lán)色虛線矩形表示垂直投影到剖面的地震范圍;主震震源機(jī)制解引自Global CMT(Dziewonski et al,2012;Ekstr?met al,2012).斷裂信息簡(jiǎn)化自中國(guó)1∶20萬(wàn)地質(zhì)圖,斷裂名稱參考李傳友等(2013)和徐錫偉等(2013)Fig.1 Simplified tectonic map of Lushan main shock and its surrounding regionsThree explosive stars mark the epicenter of Lushan mainshock:the red is from China Earthquake Networks Center(2013),the purple from International Seismological Centre(2013),the orange from U S Geological Survey(2013).Blue solid line is position of transect,and blue dashed lines delineate the range of earthquakes projected on the transect.Focal mechanism of the mainshock is from Global CMT(Dziewonski et al,2012;Ekstr?met al,2012).All faults are simplified from 1∶200000 geological map,names of faults are from Li et al(2013)and Xu et al(2013)
龍門(mén)山斷裂帶是青藏高原與華南地塊的邊界構(gòu)造帶,是兩大地塊強(qiáng)烈擠壓碰撞的產(chǎn)物,具有復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和演化歷史(許志琴等,1992,2007).蘆山縣位于龍門(mén)山斷裂帶南段,該區(qū)域主要發(fā)育有雙石—大川斷裂、始陽(yáng)—思延斷裂、新開(kāi)店斷裂、火井—高何斷裂以及名山斷裂(李傳友等,2013)(圖1).雙石—大川斷裂是龍門(mén)山西南段的主要斷裂,從天全以南向北經(jīng)大溪、雙石、大川、西嶺等,向北東可能與安縣—灌縣斷裂相連(Densmore et al,2007).雙石—大川斷裂不是一個(gè)單一延伸的孤立斷層,而是由多條斷層組成,這些斷層呈疊瓦狀排列,產(chǎn)狀相同,以逆沖推覆為主兼具右旋走滑性質(zhì)(林茂炳,陳運(yùn)則,1996).該斷裂的總體走向大致為N45°E,傾向NW,傾角45°—65°不等(楊曉平等,2009;趙博等,2013).龍門(mén)山山前發(fā)育有新開(kāi)店斷裂(又稱山前隱伏斷裂)、名山斷裂和北部的火井—高何斷裂,均屬于廣義上的大邑—名山斷裂,是其向南延伸的部分(李傳友等,2013),地表斷續(xù)出露一些小斷層和單斜構(gòu)造(鄧起東等,1994;徐錫偉等,2005).大邑?cái)嗔训倪b感影像特征不明顯,是一條右旋逆沖活動(dòng)性質(zhì)的全新世活動(dòng)斷裂(Densmore et al,2007;董紹鵬等,2008;張?jiān)罉虻龋?013).新開(kāi)店斷裂位于成都平原西北緣,是隱伏于平原區(qū)地表之下的若干級(jí)次級(jí)逆斷裂,走向N55°—60°E,傾向主要為NW(唐榮昌,韓渭賓,1993;中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司,2009).火井—高何斷裂始于北部的火井、高何,在西南終止于分水嶺一帶,總體走向N40°E左右.此外,在蘆山縣所在的盆地內(nèi)還發(fā)育有始陽(yáng)—思延斷裂和其向北延伸可能存在的隱伏斷裂(圖1中推測(cè)隱伏斷裂).始陽(yáng)—思延斷裂南段始于始陽(yáng)鎮(zhèn),向北延伸至思延鄉(xiāng)附近,長(zhǎng)約14km,走向N40°E.其向北部的延伸可能隱伏于第四紀(jì)沉積物之下(李傳友等,2013).震源區(qū)的西部和北部山區(qū)分布有大面積的寶興雜巖(圖1),主要由強(qiáng)烈變形、中低級(jí)變質(zhì)的火成巖組成,巖石組合主要為斜長(zhǎng)角閃巖、綠泥石片巖、輝長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖和少量塊狀二長(zhǎng)花崗巖(劉樹(shù)文等,2009).
歷史上龍門(mén)山斷裂帶南段曾發(fā)生過(guò)幾次破壞性較強(qiáng)的地震.歷史地震研究表明,在過(guò)去的1 100多年中龍門(mén)山斷裂帶南段未發(fā)生過(guò)M≥7.0大地震(聞學(xué)澤等,2009).M≥6.0地震歷史記載有3次,分別為1327年天全M≥6.0,1941年瀘定—天全一帶M6.0和1970年大邑M6.2(陳立春等,2013).其中,1327年地震發(fā)生在鮮水河斷裂南段(Wen et al,2008).1941年M6.0地震震中位于瀘定與天全之間,破壞較為嚴(yán)重的地區(qū)包括康定、瀘定和寶興(中國(guó)地震局震害防御司,1999;孫成民,2010).1970年大邑M6.2地震極震區(qū)位于蘆山縣大川長(zhǎng)石壩—雙河大飛水一帶(中國(guó)地震局震害防御司,1999;陳立春等,2013).Densmore等(2007)根據(jù)探槽揭示雙石—大川斷裂最近的活動(dòng)是在全新世,最近一次破裂事件發(fā)生于距今(930±40)—(860±40)年.
本文使用蘆山地震主震震中及其周邊地區(qū)的29個(gè)高密度流動(dòng)地震臺(tái)站(圖1)2013年4月26日—2014年5月8日記錄到的地方震事件觀測(cè)波形.這些臺(tái)站基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)主震震中區(qū)域較好的覆蓋(圖1).各臺(tái)使用Sercel L-22E短周期探頭,其有效頻率大于2Hz.圖2給出了地震臺(tái)站記錄到的一次余震的波形,可以看出,該波形數(shù)據(jù)的信噪比很高,P波初動(dòng)時(shí)刻也非常清晰.
首先,我們對(duì)記錄的地震事件波形進(jìn)行人工震相標(biāo)注等預(yù)處理.Hypo71(Lee,Lahr,1975),Hypoinverse(與2000版兼容修改后稱為 Hypo2000)(Klein,1978)和 Hypoellipse(Lahr,1979)是3個(gè)一直被廣泛使用的地震定位軟件.本文利用Hypo71進(jìn)行絕對(duì)定位,該程序使用了Geiger(1912)提出的經(jīng)典思想,即將非線性方程組線性化,通過(guò)最小二乘原理求解.
圖2 地震臺(tái)站記錄到的一次蘆山余震的垂向分量波形Fig.2 Vertical-component waveforms of one Lushan aftershock recorded by seismic stations
定位誤差主要取決于震相到時(shí)標(biāo)注和波速結(jié)構(gòu).由于S波到時(shí)標(biāo)注的誤差較大,P波到時(shí)比較精確,因此在定位時(shí)只采用P波到時(shí).我們使用的地震波信號(hào)頻率為10—30Hz,該頻段的微地震P波震相標(biāo)注誤差小于0.1s.Sun等(2014)在盈江地震定位時(shí)通過(guò)測(cè)試得出,震相標(biāo)注誤差為0.1s時(shí)對(duì)震源深度和水平位置造成的誤差不超過(guò)1km.盈江地震位于微地震臺(tái)網(wǎng)之外,而本研究所用的地震臺(tái)網(wǎng)對(duì)余震實(shí)現(xiàn)了很好的覆蓋,因此本文的定位精度更高.
圖3 本文余震定位時(shí)使用的3個(gè)波速模型Fig.3 Three velocity models used to locate aftershocks in this study
我們?cè)诙ㄎ恢惺褂昧?個(gè)不同的模型(圖3),其中模型1和2分別基于趙珠等(1997)和Wang等(2007)給出的龍門(mén)山地區(qū)一維波速模型修改得到.考慮到近地表巖層裂隙度隨深度的加大而縮小可導(dǎo)致巖層波速快速升高,我們把前人模型中近地表波速均勻?qū)痈臑橛蓴?shù)個(gè)波速漸變層所組成(圖3).模型3在20km深度以上的波速與前兩者差別較大.基于不同模型得到的結(jié)果的差別可看作由波速模型誤差導(dǎo)致的定位結(jié)果誤差.計(jì)算結(jié)果表明,利用模型1定位時(shí)水平向和垂向上的平均誤差分別為0.65km和1.06km,平均定位殘差為0.09s;利用模型2定位時(shí)平均誤差分別為0.73km和1.19km,平均定位殘差為0.10s;使用模型3定位時(shí)平均誤差分別為0.62km和0.96km,平均定位殘差為0.08s.利用3個(gè)波速模型所得到的余震水平分布沒(méi)有明顯差別,但在垂直方向卻存在一定的差別.圖4給出了利用3個(gè)波速模型獲得的余震沿剖面1—1′(位置見(jiàn)圖1)的分布對(duì)比.可以看出,利用模型1和模型2獲得的余震震源深度定位結(jié)果基本相同,利用模型3獲得的余震震源深度比利用模型1和2獲得的約深4km,但余震在垂向上聚集形態(tài)基本一樣.總之,余震在水平位置上的誤差較小,而在深度上可能存在4km的誤差,但這個(gè)深度誤差對(duì)余震聚集形態(tài)的影響不明顯.由于獲得模型2的人工地震剖面距離龍門(mén)山南段更近,因此后面只介紹利用模型2獲得的結(jié)果.
圖4 利用3個(gè)模型獲得的余震在剖面1—1′上的分布Fig.4 Distribution of aftershocks obtained using the three models along the transect 1—1′
圖4 給出的各模型結(jié)果中余震明顯呈帶狀分布,且這個(gè)帶狀分布比前人利用較大間距臺(tái)站觀測(cè)的雙差重定位結(jié)果更清楚.鑒于本文絕對(duì)定位的結(jié)果已明顯呈帶狀分布,故不再進(jìn)行相對(duì)重定位分析.
利用Hypo71程序,在一年多的觀測(cè)中確定了約1 960個(gè)余震事件的震源位置(圖5).圖5給出了根據(jù)模型2獲得的定位結(jié)果(利用另外兩個(gè)模型獲得的結(jié)果與該結(jié)果基本一致).可以看出,余震主要分布在蘆山縣以北及主震的SW和NW兩個(gè)方向,余震主要沿著NE走向的雙石—大川分支斷裂及其周邊分布.
圖5 2013年4月26日—2014年5月8日蘆山地震的余震分布Fig.5 Aftershocks of Lushan earthquake from April 26,2013to May 8,2014
圖6 給出了余震沿大致垂直和平行區(qū)域斷層走向的垂直剖面(1—1′,2—2′,A--A′,B--B′)的分布.各剖面寬度(圖6a中的虛線)均為4km,即距各剖面2km范圍之內(nèi)的所有余震(所有深度范圍)均被垂直投影到該剖面上.圖6只給出了根據(jù)模型2得到的余震在剖面上的分布,另外兩個(gè)模型獲得的余震在聚集形態(tài)上與此一致.結(jié)果表明,余震在深度上主要分布在5—20km之間.5km以上很少有余震發(fā)生,這與蘆山地震主震沒(méi)有造成明顯的地表同震破裂是一致的.
圖6b中,剖面1—1′近似垂直于區(qū)域內(nèi)NE走向的雙石—大川分支斷裂(圖6a).該剖面中,余震主要沿著傾向相反、在12km深度左右相互交叉的兩個(gè)條帶(P1,P2)分布.其中,P1余震帶的傾角在12km深度有一定的變化,即在小于12km的深度(圖6b中P1-1),余震帶的傾角比12km以下(圖6b中P1-2)更大.圖6b顯示傾向NW的P1余震帶(圖6b中P1-1)延伸至地表與雙石—大川分支斷裂(F1-2)東側(cè)蘆山縣盆地內(nèi)的推測(cè)隱伏斷裂位置(F2)基本重合;P2余震帶傾向SE,其延伸至地表的位置與雙石—大川斷裂(F1-1)位置非常接近.
圖6 余震空間切片分布圖圖(b)--(e)顯示了余震沿4個(gè)剖面的分布;倒三角表示區(qū)域斷裂的地表出露位置或推測(cè)斷裂位置,F(xiàn)1-1為雙石—大川斷裂,F(xiàn)1-2為雙石-大川分支斷裂,F(xiàn)2為推測(cè)隱伏斷裂,F(xiàn)3為新開(kāi)店斷裂.其它圖注同圖1或圖5;剖面位置見(jiàn)圖(a),其中只顯示了7—11km內(nèi)的余震,紅色虛線表示余震帶的范圍,藍(lán)色實(shí)線表示剖面位置,藍(lán)色虛線矩形表示垂直投影到剖面的地震范圍Fig.6 Distribution of aftershocks along four vertical transectsFigs.(b)—(e)show aftershocks distribution along four transects.Hollow inverted triangles are the positions or inferred positions of surface ruptures.F1-1:Shuangshi--Dachuan fault,F(xiàn)1-2:Shuangshi--Dachuan branch fault,F(xiàn)2:a buried fault,F(xiàn)3:Xinkaidian fault.Others are the same as in Figs.1and 5.Locations of the transects are marked in Fig.(a),where only aftershocks in depths of 7—11km are shown,red dashed lines delineate boundaries of aftershocks belts,blue solid lines are positions of transects,and blue dashed lines delineate the range of earthquakes projected on the transect
不同研究機(jī)構(gòu)給出的主震位置均基于較遠(yuǎn)臺(tái)站觀測(cè)確定,它們?cè)谒轿恢蒙希▓D6b)的差別可達(dá)10km,這表示這些水平位置可能包含了數(shù)千米的誤差.理論上來(lái)講,深度誤差一般大于水平位置誤差.例如ISC所推薦的主震震源深度為33km,與大部分研究機(jī)構(gòu)給出的結(jié)果(12—19km)相比差距很大.本文顯示的ISC結(jié)果中的深度直接采用了中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心給出的17km的震源深度.圖6b顯示,主震震源位置靠近P1與P2余震帶相交的位置(圖6a中紫色爆炸形).
為驗(yàn)證P1和P2余震帶在側(cè)向上是否成帶分布,考慮到P1和P2余震帶(圖6b)是在小于12km深度上呈帶狀分布,并在約12km深度處相交,我們把7—11km深度范圍內(nèi)的余震繪在圖6a上.可以看出,余震在平面上分成了與圖6b中P1和P2對(duì)應(yīng)的大致平行的兩個(gè)帶,P1余震帶上的地震非常密集,從北部的寶盛鄉(xiāng)一直向西南延伸至蘆山縣以南的始陽(yáng)—思延斷裂上;P2余震帶在中林鄉(xiāng)西部地區(qū)形成了一個(gè)明顯的集中,但其南部地震較少.
剖面2—2′(圖6c)位于剖面1—1′的西南方向,并與之平行(圖6a).該剖面中P1余震帶的優(yōu)勢(shì)分布十分清晰,是剖面1—1′的P1余震帶向SW方向的延伸(圖6a).剖面2—2′中,P1-1余震帶在地表的延伸位置位于推測(cè)隱伏斷裂(F2)與新開(kāi)店斷裂(F3)之間,P1-2余震帶延伸至地表的位置與新開(kāi)店斷裂(F3)位置基本重合.P2余震帶上的地震較少,但仍有一定分布.
剖面A--A′(圖6d)和剖面B--B′(圖6e)大致平行于區(qū)域內(nèi) NE走向的雙石—大川分支斷裂(圖6a),并大致沿P1和P2這兩個(gè)余震帶.圖6d和圖6e顯示了兩個(gè)余震帶上的余震隨深度的分布特征.
雖然余震平面分布(圖5)顯示余震主要分布在雙石—大川分支斷裂之下,但1—1′和2—2′(圖6b,c)兩個(gè)剖面顯示出余震在深部分成了P1和P2兩個(gè)相互交叉的條帶.前人研究(房立華等,2013;蘇金蓉等,2013;趙博等,2013)的余震結(jié)果中也有這兩個(gè)條帶的大致輪廓,但均無(wú)此處顯示得清晰.測(cè)試表明,本文與前人結(jié)果的差別在于本文使用了震中距更小、臺(tái)站密度更大的臺(tái)站資料.本文所獲得的結(jié)果清楚地顯示了這兩個(gè)余震帶,并且它們分別對(duì)應(yīng)了兩條尚未被清楚認(rèn)識(shí)的蘆山縣盆地內(nèi)的隱伏斷裂和通向雙石—大川斷裂的南東傾向的未知斷裂.
在12km深度以下,P1余震帶傾角約為40°—50°,傾向NW;在12km以上,P1余震帶(P1-1)的傾角增大為50°—60°,傾向不變.該余震帶整體幾何形態(tài)與蘆山地震主震震源機(jī)制解所給出的一個(gè)節(jié)面產(chǎn)狀(劉杰等,2013;劉瑞豐等,2013;謝祖軍等,2013)大致相同.這說(shuō)明P1余震帶可能是蘆山地震的發(fā)震斷層.圖6b中P1-1延伸至地表的位置與推測(cè)隱伏斷裂位置(F2)基本重合,圖6c中P1-1延伸至地表的位置位于推測(cè)隱伏斷裂(F2)與新開(kāi)店斷裂(F3)之間,但仍然位于蘆山縣所在的盆地一側(cè),圖6c中P1-2延伸至地表的位置則大致與新開(kāi)店斷裂基本重合.12km深度以上的余震帶對(duì)應(yīng)的斷裂位置與趙博等(2013)通過(guò)雙差定位得到的結(jié)果是一致的,12km深度以下的余震帶所對(duì)應(yīng)的斷裂與蘇金蓉等(2013)和房立華等(2013)定位的東部的大邑—名山斷裂(本文為新開(kāi)店斷裂)的結(jié)果相同.鑒于發(fā)震斷裂應(yīng)與近地表的余震關(guān)系更密切,因此蘆山地震的發(fā)震斷裂(P1)延伸至地表所對(duì)應(yīng)的位置應(yīng)該是蘆山縣所在的盆地內(nèi)的推測(cè)隱伏斷裂,而不是東側(cè)的新開(kāi)店斷裂.
蘆山地震后的現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查在龍門(mén)鄉(xiāng)附近發(fā)現(xiàn)了水泥地面擠壓拱曲變形,地表破裂跡象點(diǎn)也呈現(xiàn)出沿NE--SW向線性分布的特征(韓竹軍等,2013).中國(guó)地震局發(fā)布的蘆山地震烈度圖顯示,蘆山地震的最大烈度區(qū)東北自蘆山縣太平鎮(zhèn)、寶盛鄉(xiāng)以北,向西南延伸至蘆陽(yáng)鎮(zhèn)向陽(yáng)村(孟令媛等,2014),基本位于蘆山縣所在的盆地內(nèi).這些都從側(cè)面證明了蘆山縣所在盆地內(nèi)可能存在一條隱伏斷裂,為蘆山地震的發(fā)震斷裂.李傳友等(2013)綜合震后地質(zhì)調(diào)查、地震數(shù)據(jù)資料、GPS觀測(cè)資料等推測(cè)該斷裂是蘆山地震發(fā)震斷裂最有可能的出露位置.本文結(jié)果進(jìn)一步證明了上述推測(cè).
P2余震帶與P1余震帶在大致12km深度相交.P2余震帶傾角50°—60°,傾向SE.該余震帶與P1余震帶在12km深度以上的分支帶(P1-1)傾向相反,傾角大致相同.另外GPS觀測(cè)結(jié)果顯示,蘆山站(LS05)所在的塊體在地震后發(fā)生明顯的抬升,而雙石—大川斷裂東側(cè)的靈關(guān)站(LS06)所處的塊體卻出現(xiàn)小幅下降(武艷強(qiáng)等,2013).蘆山站所在的塊體的上升應(yīng)該是P2余震帶所對(duì)應(yīng)的斷裂向上逆沖造成的,而靈關(guān)站處的下降則可能說(shuō)明該處處于P2余震帶所對(duì)應(yīng)的逆沖斷裂的下盤(pán),這說(shuō)明P2余震帶所對(duì)應(yīng)斷裂的活動(dòng)是逆沖性質(zhì).P2余震帶的幾何形態(tài)、動(dòng)力性質(zhì)與蘆山地震主震震源機(jī)制的另一個(gè)節(jié)面產(chǎn)狀和活動(dòng)性質(zhì)大致相同,這預(yù)示著P2余震帶所對(duì)應(yīng)的斷裂也可能是主震的發(fā)震斷裂.該余震帶延伸至地表的大致位置與雙石—大川斷裂(F1-1)非常接近,但其傾向與NW傾向的雙石—大川斷裂相反,所以P2余震帶并不代表雙石—大川斷裂在深部的狀態(tài),而有可能是一條未知的次級(jí)斷裂.
主震震源空間位置的不同可能代表了不同的發(fā)震機(jī)制,但已經(jīng)公布的主震震源位置誤差較大,這里只能對(duì)一些可能進(jìn)行推測(cè).如果主震位置與P2余震帶的空間關(guān)聯(lián)性不明顯,那么P1應(yīng)為主震斷裂,P2則對(duì)應(yīng)主震震源機(jī)制解的輔助面.蘆山地震發(fā)生時(shí),P1斷裂首先破裂,P2斷裂可能是主震斷裂P1逆沖滑動(dòng)受阻而反向逆沖造成的(房立華等,2013).
上面提到,蘆山主震震源可能靠近P1與P2余震帶相交的位置.P1和P2這兩個(gè)余震帶的整體幾何形態(tài)分別與蘆山地震主震震源機(jī)制解的兩個(gè)節(jié)面產(chǎn)狀大體對(duì)應(yīng).一次地震一般只有一個(gè)破裂面,震源機(jī)制解中一個(gè)節(jié)面應(yīng)該對(duì)應(yīng)這個(gè)破裂面;而另一個(gè)不是真的破裂面,即為輔助面.由于輔助面不是破裂面,那么余震帶不應(yīng)沿輔助面呈帶狀分布.本文結(jié)果表明,蘆山地震余震帶有兩個(gè),且各自對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)面.這說(shuō)明蘆山地震同震破裂過(guò)程比較復(fù)雜,它是一個(gè)不同于一般地震的非常特殊的地震.每個(gè)余震帶都應(yīng)是主震開(kāi)始后破裂的結(jié)果,但由于地震破裂并未延伸至地表,破裂過(guò)程反演的精度較低,以及主震位置誤差較大等因素,我們無(wú)法明確判定二者的主次.那么P1和P2余震帶所對(duì)應(yīng)的斷裂則可能是同時(shí)活動(dòng)的,即蘆山地震可能是兩條余震帶所對(duì)應(yīng)的兩條斷裂同時(shí)活動(dòng)所產(chǎn)生.
對(duì)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)張海江研究組人員、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所裴順平等所有參加和協(xié)助野外工作的人員表示感謝.
陳立春,冉勇康,王虎,李彥寶,馬興全.2013.蘆山地震與龍門(mén)山斷裂帶南段活動(dòng)性[J].科學(xué)通報(bào),58(20):1925--1932.
Chen L C,Ran Y K,Wang H,Li Y B,Ma X Q.2013.The Lushan MS7.0earthquake and activity of the southern segment of the Longmenshan fault zone[J].Chinese Science Bulletin,58(28/29):3475--3482.
鄧起東,陳社發(fā),趙小麟.1994.龍門(mén)山及其鄰區(qū)的構(gòu)造和地震活動(dòng)及動(dòng)力學(xué)[J].地震地質(zhì),16(4):389--403.
Deng Q D,Chen S F,Zhao X L.1994.Tectonics,seismicity and dynamics of Longmenshan mountains and its adjacent regions[J].Seismology and Geology,16(4):389--403(in Chinese).
董紹鵬,韓竹軍,尹金輝,李峰,安艷芬.2008.龍門(mén)山山前大邑?cái)嗔鸦顒?dòng)時(shí)代與最新構(gòu)造變形樣式初步研究[J].地震地質(zhì),30(4):996--1003.
Dong S P,Han Z J,Yin J H,Li F,An Y F.2008.A preliminary research on the latest tectonic deformation style and the activity age of the Dayi fault in the piedmont of the Longmen mountains[J].Seismology and Geology,30(4):996--1003(in Chinese).
房立華,吳建平,王未來(lái),呂作勇,王長(zhǎng)在,楊婷,蔡妍.2013.四川蘆山MS7.0級(jí)地震及其余震序列重定位[J].科學(xué)通報(bào),58(20):1901--1909.
Fang L H,Wu J P,Wang W L,LüZ Y,Wang C Z,Yang T,Cai Y.2013.Relocation of the mainshock and aftershock sequences of MS7.0Sichuan Lushan earthquake[J].Chinese Science Bulletin,58(28/29):3451--3459.
韓竹軍,任治坤,王虎,王明明.2013.蘆山縣龍門(mén)鄉(xiāng)蘆山“4·20”7.0級(jí)強(qiáng)烈地震地表破裂跡象與討論[J].地震地質(zhì),35(2):388--397.
Han Z J,Ren Z K,Wang H,Wang M M.2013.The surface rupture signs of the Lushan“4·20”MS7.0earthquake at Longmen township,Lushan county and its discussion[J].Seismology and Geology,35(2):388--397(in Chinese).
洪海春,許漢剛,宋峰,張熙海,李國(guó)浩.2013.2013年蘆山MS7.0地震的地震地質(zhì)災(zāi)害和發(fā)震斷裂探討[J].地震學(xué)報(bào),35(5):738--748.
Hong H C,Xu H G,Song F,Zhang X H,Li G H.2013.Discussion on seismo-geological hazards induced by 2013Lushan MS7.0earthquake and its seismogenic fault[J].Acta Seismologica Sinica,35(5):738--748(in Chinese).
李傳友,徐錫偉,甘衛(wèi)軍,聞學(xué)澤,鄭文俊,魏占玉,許沖,譚錫斌,陳桂華,梁明劍,李新男.2013.四川省蘆山MS7.0地震發(fā)震構(gòu)造分析[J].地震地質(zhì),35(3):671--683.
Li C Y,Xu X W,Gan W J,Wen X Z,Zheng W J,Wei Z Y,Xu C,Tan X B,Chen G H,Liang M J,Li X N.2013.Seismogenic structures associated with the 20April 2013 MS7.0Lushan earthquake,Sichuan Province[J].Seismology and Geology,35(3):671--683(in Chinese).
林茂炳,陳運(yùn)則.1996.龍門(mén)山南段雙石斷裂的特征及地質(zhì)意義[J].成都理工學(xué)院學(xué)報(bào),23(2):64--68.
Lin M B,Chen Y Z.1996.The characteristic and geological significance of the Shuangshi fault at the southern section of Longmen mountains[J].Journal of Chengdu Institute of Technology,23(2):64--68(in Chinese).
劉杰,易桂喜,張致偉,官致君,阮祥,龍鋒,杜方.2013.2013年4月20日四川蘆山M7.0級(jí)地震介紹[J].地球物理學(xué)報(bào),56(4):1404--1407.
Liu J,Yi G X,Zhang Z W,Guan Z J,Ruan X,Long F,Du F.2013.Introduction of the Lushan,Sichuan M7.0earthquake on 20April 2013[J].Chinese Journal of Geophysics,56(4):1404--1407(in Chinese).
劉瑞豐,陳運(yùn)泰,鄒立曄,陳宏峰,梁建宏,張立文,韓雪君,任梟,孫麗.2013.2013年4月20日四川蘆山MW6.7(MS7.0)地震參數(shù)的測(cè)定[J].地震學(xué)報(bào),35(5):652--660.
Liu R F,Chen Y T,Zou L H,Chen H F,Liang J H,Zhang L W,Han X J,Ren X,Sun L.2013.Determination of parameters for the 20April 2013Lushan MW6.7(MS7.0)earthquake in Sichuan Province[J].Acta Seismologica Sinica,35(5):652--660(in Chinese).
劉樹(shù)文,楊?lèi)?,李秋根,王宗起,閆全人.2009.新元古代寶興雜巖的巖石成因及其對(duì)揚(yáng)子西緣構(gòu)造環(huán)境的制約[J].地學(xué)前緣,16(2):107--118.
Liu S W,Yang K,Li Q G,Wang Z Q,Yan Q R.2009.Petrogenesis of the Neoproterozoic Baoxing Complex and its constraint on the tectonic environment in western margin of Yangtze Craton[J].Earth Science Frontiers,16(2):107--118(in Chinese).
孟令媛,周龍泉,劉杰.2014.2013四川蘆山MS7.0地震近斷層強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)模擬及烈度分布估計(jì)[J].地球物理學(xué)報(bào),57(2):441--448.
Meng L Y,Zhou L Q,Liu J.2014.Estimation of the near-fault strong ground motion and intensity distribution of the 2013Lushan,Sichuan,MS7.0earthquake[J].Chinese Journal of Geophysics,57(2):441--448(in Chinese).
蘇金蓉,鄭鈺,楊建思,陳天長(zhǎng),吳朋.2013.2013年4月20日四川蘆山M7.0級(jí)地震與余震精確定位及發(fā)震構(gòu)造初探[J].地球物理學(xué)報(bào),56(8):2636--2644.
Su J R,Zheng Y,Yang J S,Chen T C,Wu P.2013.Accurate locating of the Lushan,Sichuan M7.0earthquake on 20 April 2013and its aftershocks and analysis of the seismogenic structure[J].Chinese Journal of Geophysics,56(8):2636--2644(in Chinese).
孫成民.2010.四川地震全記錄(下卷)[M].成都:四川人民出版社:1--435.
Sun C M.2010.Full Record of Historical Earthquakes in Sichuan (Volume Ⅱ)[M].Chengdu:Sichuan People’s Press:1--435(in Chinese).
唐榮昌,韓渭賓.1993.四川活動(dòng)斷裂與地震[M].北京:地震出版社:1--368.
Tang R C,Han W B.1993.Active Faults and Earthquakes in Sichuan[M].Beijing:Geological Publishing House:1--368(in Chinese).
聞學(xué)澤,張培震,杜方,龍鋒.2009.2008年汶川8.0級(jí)地震發(fā)生的歷史與現(xiàn)今地震活動(dòng)背景[J].地球物理學(xué)報(bào),52(2):444--454.
Wen X Z,Zhang P Z,Du F,Long F.2009.The background of historical and modern seismic activities of the occurrence of the 2008 MS8.0Wenchuan,Sichuan,earthquake[J].Chinese Journal of Geophysics,52(2):444--454(in Chinese).
武艷強(qiáng),江在森,王敏,車(chē)時(shí),廖華,李強(qiáng),李鵬,楊永林,向和平,邵志剛,王武星,魏文薪,劉曉霞.2013.GPS監(jiān)測(cè)的蘆山7.0級(jí)地震前應(yīng)變積累及同震位移場(chǎng)初步結(jié)果[J].科學(xué)通報(bào),58(20):1910--1916.
Wu Y Q,Jiang Z S,Wang M,Che S,Liao H,Li Q,Li P,Yang Y L,Xiang H P,Shao Z G,Wang W X,Wei W X,Liu X X.2013.Preliminary results of the co-seismic displacement and pre-seismic strain accumulation of the Lushan MS7.0earthquake reflected by the GPS surveying[J].Chinese Science Bulletin,58(20):1910--1916(in Chinese).
謝祖軍,金筆凱,鄭勇,葛粲,熊熊,熊誠(chéng),許厚澤.2013.近遠(yuǎn)震波形反演2013年蘆山地震震源參數(shù)[J].中國(guó)科學(xué):地球科學(xué),43(6):1010--1019.
Xie Z J,Jin B K,Zheng Y,Ge C,Xiong X,Xiong C,Hsu H T.2013.Source parameters inversion of the 2013Lushan earthquake by combining teleseismic waveforms and local seismograms[J].Science China:Earth Sciences,43(6):1010--1019(in Chinese).
徐錫偉,張培震,聞學(xué)澤,秦尊麗,陳桂華,朱艾斕.2005.川西及其鄰近地區(qū)活動(dòng)構(gòu)造基本特征與強(qiáng)震復(fù)發(fā)模型[J].地震地質(zhì),27(3):446--461.
Xu X W,Zhang P Z,Wen X Z,Qin Z L,Chen G H,Zhu A L.2005.Features of active tectonics and recurrence behaviors of strong earthquakes in the western Sichuan Province and its adjacent regions[J].Seismology and Geology,27(3):446--461(in Chinese).
徐錫偉,聞學(xué)澤,韓竹軍,陳桂華,李傳友,鄭文俊,張世民,任治坤,許沖,譚錫斌,魏占玉,王明明,任俊杰,何仲,梁明劍.2013.四川蘆山7.0級(jí)強(qiáng)震:一次典型的盲逆斷層型地震[J].科學(xué)通報(bào),58(20):1887--1893.
Xu X W,Wen X Z,Han Z J,Chen G H,Li C Y,Zheng W J,Zhang S M,Ren Z K,Xu C,Tan X B,Wei Z Y,Wang M M,Ren J J,He Z,Liang M J.2013.Lushan MS7.0earthquake:A blind reserve-fault event[J].Chinese Science Bulletin,58(28/29):3437--3443.
許志琴,侯立煒,王忠秀.1992.中國(guó)松潘—甘孜造山帶的造山過(guò)程[M].北京:地質(zhì)出版社:1--60.
Xu Z Q,Hou L W,Wang Z X.1992.Orogenic Processes of the Songpan--Garze Orogenic Belt of China[M].Beijing:Geological Publishing House:1--60(in Chinese).
許志琴,李化啟,侯立煒,付小芳,陳文,曾令森,蔡志慧,陳方遠(yuǎn).2007.青藏高原東緣龍門(mén)山—錦屏造山帶的崛起:大型拆離斷層和擠出機(jī)制[J].地質(zhì)通報(bào),26(10):1262--1276.
Xu Z Q,Li H Q,Hou L W,F(xiàn)u X F,Chen W,Zeng L S,Cai Z H,Chen F Y.2007.Uplift of the Longmen--Jinping orogenic belt along the eastern margin of the Qinghai--Tibet Plateau:Large-scale detachment faulting and extrusion mechanism[J].Geological Bulletin of China,26(10):1262--1276(in Chinese).
楊曉平,李安,劉保金,酆少英,陳獻(xiàn)程,石金虎,寇昆朋,郭新景.2009.成都平原內(nèi)汶川MS8.0級(jí)地震的地表變形[J].地球物理學(xué)報(bào),52(10):2527--2537.
Yang X P,Li A,Liu B J,F(xiàn)eng S Y,Chen X C,Shi J H,Kou K P,Guo X J.2009.Surface deformation in the Chengdu Plain area produced by the Wenchuan MS8.0earthquake of 12May 2008,Sichuan,China[J].Chinese Journal of Geophysics,52(10):2527--2537(in Chinese).
張?jiān)罉?,董?shù)文,侯春堂,石菊松,吳中海,李海龍,孫萍,劉剛,李建.2013.四川蘆山2013年MS7.0地震發(fā)震構(gòu)造初步研究[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),87(6):747--758.
Zhang Y Q,Dong S W,Hou C T,Shi J S,Wu Z H,Li H L,Sun P,Liu G,Li J.2013.Preliminary study on the seis-motectonics of the 2013Lushan MS7.0earthquake,west Sichuan[J].Acta Geologica Sinica,87(6):747--758(in Chinese).
趙博,高原,黃志斌,趙旭,李大虎.2013.四川蘆山MS7.0地震余震序列雙差定位、震源機(jī)制及應(yīng)力場(chǎng)反演[J].地球物理學(xué)報(bào),56(10):3385--3395.
Zhao B,Gao Y,Huang Z B,Zhao X,Li D H.2013.Double difference relocation,focal mechanism and stress inversion of Lushan MS7.0earthquake sequence[J].Chinese Journal of Geophysics,56(10):3385--3395(in Chinese).
趙珠,范軍,鄭斯華,長(zhǎng)谷川昭,堀內(nèi)茂木.1997.龍門(mén)山斷裂帶地殼速度結(jié)構(gòu)和震源位置的精確修定[J].地震學(xué)報(bào),19(6):615--622.
Zhao Z,F(xiàn)an J,Zheng S H,Hasegawa A,Horiuchi S.1997.Crustal structure and accurate hypocenter determination along the Longmenshan fault zone[J].Acta Seismologica Sinica,10(6):761--768.
中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司.2009.汶川8.0級(jí)地震科學(xué)研究報(bào)告[M].北京:地質(zhì)出版社:1--216.
Department of Earthquake Monitoring and Prediction,China Earthquake Administration.2009.Report of Scientific Research for Wenchuan 8.0Earthquake[M].Beijing:Geological Publishing House:1--216(in Chinese).
中國(guó)地震局震害防御司.1999.中國(guó)近代地震目錄[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社:1--637.
Department of Earthquake Disaster Prevention,China Earthquake Administration.1999.The Catalogue of Chinese Modern Earthquake[M].Beijing:China Science and Technology Press:1--637(in Chinese).
中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心.2013.中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)統(tǒng)一地震目錄[EB/OL].[2015-01-02].http:∥data.earthquake.cn/data/.
China Earthquake Networks Center.2013.China earthquake networks uniform earthquake catalogue[EB/OL].[2015-01-02].http:∥data.earthquake.cn/data/.
An M J,F(xiàn)eng M,Dong S W,Long C X,Zhao Y,Yang N,Zhao W J,Zhang J Z.2009.Seismogenic structure around the epicenter of the May 12,2008Wenchuan earthquake from micro-seismic tomography[J].Acta Geologica Sinica,83(4):724--732.
An M J,F(xiàn)eng M,Long C X.2010.Deep ruptures around the hypocenter of the 12May 2008Wenchuan earthquake deduced from aftershock observations[J].Tectonophysics,491(1/2/3/4):96--104.
Densmore A L,Ellis M A,Li Y,Zhou R J,Hancock G S,Richardson N.2007.Active tectonics of the Beichuan and Pengguan faults at the eastern margin of the Tibetan Plateau[J].Tectonics,26(4):1--17.
Dziewonski A M,Chou T A,Woodhouse J H.1981.Determination of earthquake source parameters from waveform data for studies of global and regional seismicity[J].J Geophys Res,86(B4):2825--2852.
Ekstr?m G,Nettles M,Dziewonski A M.2012.The global CMT project 2004—2010:Centroid-moment tensors for 13017earthquakes[J].Physics Earth Planet Inter,200--201:1--9.
Geiger L.1912.Probability method for the determination of earthquake epicenters from the arrival time only[J].Bull Louis Univ,8(1):56--71.
International Seismological Centre.2013.International seismological centre on-line bulletin[EB/OL].[2015-01-02].http:∥www.isc.ac.uk/.
Klein K W.1978.Hypocenter Location Program HYPOINVERSE[CP].U S Geological Survey Open File Report:78--694.
Lahr J C.1979.HYPOELLIPSE:A Computer Program for Determining Local Earthquake Hypocentral Parameters,Magnitude,and First Motion Pattern[CP].U S Geological Survey Open File Report 79--431:310.
Lee W H K,Lahr J C.1975.HYPO71(Revised):A Computer Program for Determining Hypocenter Magnitude,and First Motion Pattern of Local Earthquakes[CP].U S Geological Survey Open File Report:75--311.
Sun Y,An M J,F(xiàn)eng M,Long C X,Yang Z Y.2014.Seismogenic tectonics and dynamics of the 2011 MS5.9Yingjiang earthquake in Yunnan,China[J].Acta Geologica Sinica,88(2):468--482.
U S Geological Survey.2013.Search earthquake archives[EB/OL].[2015-01-02].http:∥earthquake.usgs.gov/earthquakes/.
Wang C Y,Han W B,Wu J P,Lou H,Chan W W.2007.Crustal structure beneath the eastern margin of the Tibetan Plateau and its tectonic implications[J].J Geophys Res,112:B07307.
Wen X Z,Ma S L,He Y N.2008.Historical pattern and behavior of earthquake ruptures along the eastern boundary of the Sichuan--Yunnan faulted--block,southwestern China[J].Physics Earth Planet Inter,168(1/2):16--36.