王瓊， 解朝娣， 冀戰(zhàn)波， 劉建明

1 新疆維吾爾自治區(qū)地震局， 烏魯木齊　830011 2 云南大學(xué)資源環(huán)境與地球科學(xué)學(xué)院， 昆明　650091 3 中國(guó)地震局地球物理研究所， 北京　100081

2014年于田MS7.3地震對(duì)后續(xù)余震和遠(yuǎn)場(chǎng)小震活動(dòng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)

王瓊1， 解朝娣2， 冀戰(zhàn)波3， 劉建明1

1 新疆維吾爾自治區(qū)地震局， 烏魯木齊830011 2 云南大學(xué)資源環(huán)境與地球科學(xué)學(xué)院， 昆明650091 3 中國(guó)地震局地球物理研究所， 北京100081

摘要本文采用離散波數(shù)法，計(jì)算了2014年于田MS7.3地震的斷層破裂在近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化，并結(jié)合地震活動(dòng)特征，討論了MS7.3地震對(duì)后續(xù)余震活動(dòng)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域小震活動(dòng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)作用.結(jié)果表明， ① MS7.3地震產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化對(duì)其西南側(cè)主體余震區(qū)的地震活動(dòng)起到了抑制作用，這可能是本次MS7.3地震序列余震活動(dòng)水平不高的主要原因；距主震約30 km的北東方向余震區(qū)后續(xù)地震活動(dòng)受到了主震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)應(yīng)力變化的共同觸發(fā)作用，動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化峰值為2.78 MPa，靜態(tài)應(yīng)力變化為0.80 MPa，這與該區(qū)余震較為活躍相一致；距主震約45 km的北部余震區(qū)受到動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)作用，應(yīng)力變化峰值為0.72 MPa. ② MS7.3地震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化空間分布呈非對(duì)稱性，其中北東方向、北部余震分布與動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化正值區(qū)存在相關(guān)性，從應(yīng)力變化的角度解釋了MS7.3地震的后續(xù)余震空間活動(dòng)特征. ③ MS7.3地震在沙雅、伽師地區(qū)的遠(yuǎn)場(chǎng)接收點(diǎn)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化峰值分別為0.09 MPa、0.1 MPa，對(duì)兩個(gè)區(qū)域的小震活動(dòng)具有動(dòng)態(tài)觸發(fā)作用.

關(guān)鍵詞2014年于田MS7.3地震； 庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化； 動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)； 區(qū)域地震活動(dòng)

1引言

強(qiáng)震震源斷裂錯(cuò)動(dòng)所造成的應(yīng)力場(chǎng)變化往往導(dǎo)致區(qū)域地震活動(dòng)性的變化(King et al.,1994；Stein et al.，1997；Harris，1998；Brodsky et al.，2000；張彬等，2008；Lei et al.，2011; Sarkarinejad and Ansari,2014).這類影響被稱為應(yīng)力觸發(fā)，地震應(yīng)力觸發(fā)包括靜態(tài)應(yīng)力觸發(fā)和動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)(Kilb et al.,2002；萬永革等，2002).靜態(tài)應(yīng)力觸發(fā)主要研究的是地震斷層位錯(cuò)在附近產(chǎn)生的靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化對(duì)后續(xù)地震的影響，而動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)則主要指大地震快速破裂錯(cuò)動(dòng)所激發(fā)的地震波傳播到某些處于臨界狀態(tài)的高應(yīng)力區(qū)而引起的地震事件.目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于靜態(tài)應(yīng)力觸發(fā)的研究較多(Papadimitriou et al.，2001；萬永革等，2003；Toda et al.，2008；Wang et al.,2009；繆淼和朱守彪，2013；盛書中等,2015；李玉江等，2015)，主要研究方向?yàn)榇蟮卣饘?duì)后續(xù)余震的應(yīng)力觸發(fā)及對(duì)余震空間分布的解釋.20世紀(jì)90年代初以來，國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者開展了一系列關(guān)于動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)地震的相關(guān)研究(Hill et al.,1993； Cotton and Coutant,1997；Gomberg et al.,1997；Kilb et al.，2000； Husen et al.，2004； Parsons，2005；吳小平等，2007；虎雄林等，2008；解朝娣等，2009；Durand et al.，2013；Morton and Bilek，2014).上述工作的研究結(jié)果表明，由于動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化峰值具有非對(duì)稱性而能更好地解釋震后地震活動(dòng)的變化；也由于地震波通過某區(qū)域產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化大大超過靜態(tài)應(yīng)力變化，因而能夠在一定程度上合理地解釋發(fā)生在傳統(tǒng)定義的余震區(qū)之外的小震活動(dòng)和遠(yuǎn)程區(qū)域的中小地震活動(dòng).因此，開展大地震對(duì)后續(xù)地震的動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)研究受到廣泛關(guān)注.

2014年2月12日17時(shí)19分在新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)于田縣發(fā)生MS7.3地震，震中位置為北緯36.05°，東經(jīng)82.53°，震源深度11.0 km(圖1). 距本次MS7.3地震約110 km曾發(fā)生過2008年3月21日于田MS7.3地震，2008年MS7.3地震序列中包含10次5級(jí)強(qiáng)余震；而2014年MS7.3地震后震區(qū)僅發(fā)生2次5級(jí)強(qiáng)余震，遠(yuǎn)低于2008年于田MS7.3地震余震活動(dòng)水平(圖1).2014年MS7.3地震的余震主要集中分布在其西南40 km范圍內(nèi)，此外在其北東方向約30 km、正北方向的45 km之外區(qū)域也存在2個(gè)余震集中活動(dòng)區(qū)(圖1).另外，2014年MS7.3地震后距其大約600 km的沙雅、阿圖什和伽師地區(qū)出現(xiàn)了小震日頻度顯著升高現(xiàn)象.本研究通過計(jì)算于田MS7.3地震斷層破裂產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化，定量研究了MS7.3地震對(duì)近場(chǎng)余震活動(dòng)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域小地震活動(dòng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)作用，并探討MS7.3地震的余震區(qū)活動(dòng)特征和MS7.3地震后遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)小震集中活動(dòng)的可能成因.

2原理和方法

首先采用離散波數(shù)法(Bouchon and Aki，1997；Bouchon，1981)計(jì)算于田MS7.3地震的震源破裂擴(kuò)展在近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)產(chǎn)生的位移波場(chǎng)，進(jìn)而求得應(yīng)力波場(chǎng)，最后計(jì)算出動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化.計(jì)算步驟如下：

(1) 根據(jù)分離波數(shù)法相關(guān)理論，將震源斷層面離散成一系列小單元面，每個(gè)小單元面上的位錯(cuò)產(chǎn)生的位移場(chǎng)簡(jiǎn)化為小單元面處雙力偶點(diǎn)源所產(chǎn)生的位移場(chǎng)(吳小平等，2007).

(2) 應(yīng)用離散波數(shù)法合成位移理論地震圖計(jì)算程序(Bouchon，2003)，計(jì)算主震破裂在某深度介質(zhì)平面上各接收點(diǎn)處產(chǎn)生的地震波位移.

(3) 應(yīng)用差分原理由位移計(jì)算出應(yīng)變分量，再采用虎克定律由應(yīng)變轉(zhuǎn)換為應(yīng)力，得到主震地震波在各接收點(diǎn)處產(chǎn)生的應(yīng)力分量Δσij(x,t).

圖1　2008年3月21日于田MS7.3和2014年2月12日于田MS7.3地震及其MS≥2.0余震震中分布Fig.1　The epicenter distribution of MS7.3 Yutian earthquake on Mar.21,2008, and MS7.3 Yutian earthquake on Feb.12,2014 and the MS≥2.0 aftershocks

在此基礎(chǔ)上，假設(shè)投影斷層面的法向單位矢量為n(n1,n2,n3)和滑動(dòng)方向單位矢量為s(s1,s2,s3)，由柯西公式可得投影斷層面上的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化矢量：

(1)

設(shè)斷層面的走向?yàn)棣?，傾角δ和滑動(dòng)λ，斷層面在震源直角坐標(biāo)系中的法向單位矢量n(n1,n2,n3)和滑動(dòng)方向單位矢量s(s1,s2,s3)可通過以下關(guān)系進(jìn)行投影得到：

(2)

(3)

將應(yīng)力矢量分別投影到斷層面的法線方向和滑動(dòng)方向上，得到正應(yīng)力變化Δσ(x,t):

(4)

和切應(yīng)力變化Δτ(x,t):

(5)

則動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化為(Kilbetal.,2002)

(6)

μ′為視摩擦系數(shù).

離散波數(shù)法(DWN法)可以計(jì)算全波場(chǎng)，即通過計(jì)算震源斷層在任一接收點(diǎn)處產(chǎn)生的地震波位移，繼而求得應(yīng)變、應(yīng)力,最后獲取接收點(diǎn)處產(chǎn)生的完整的庫(kù)侖破裂應(yīng)力的時(shí)空演化全程，包含起伏震蕩的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化和基本穩(wěn)定的靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化(Bouchon，2003).本文采用DWN法，計(jì)算了2014年于田MS7.3地震破裂擴(kuò)展在近場(chǎng)區(qū)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化以及遠(yuǎn)場(chǎng)接收點(diǎn)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化量.

3研究區(qū)域和模型參數(shù)

選取35.3°N—36.5°N，81.78°E—83.28°E作為近場(chǎng)研究區(qū)域，以0.12°×0.15°為步長(zhǎng)劃分研究區(qū)域，共獲得121個(gè)接收點(diǎn)(即場(chǎng)點(diǎn)).根據(jù)張勇等(2014)和周云等(2015)得到的于田MS7.3地震破裂過程的反演結(jié)果，假設(shè)震源為一個(gè)以有限速度擴(kuò)展的雙側(cè)破裂走滑斷層,斷層上沿埋深0.5km,下沿埋深35.0km，視摩擦系數(shù)μ′取為0.5.將震源斷層分解成10×5個(gè)小單元面，即相當(dāng)于50個(gè)位錯(cuò)點(diǎn)源，滑動(dòng)振幅取張勇等(2014)和周云等(2015)結(jié)果的平均值2.0m.層厚3～35km的速度結(jié)構(gòu)模型參數(shù)參考了張廣偉(2014)關(guān)于2014年于田7.3級(jí)地震震區(qū)附近的一維速度模型結(jié)果，層厚150 km的參數(shù)參考了冀戰(zhàn)波(2014)的研究結(jié)果和crust2.0模型.具體參數(shù)見表1.

表1　速度結(jié)構(gòu)模型參數(shù)

表3　于田MS7.3地震震源模型及參數(shù)

表2　于田MS7.3地震震源參數(shù)

表2列出了于田MS7.3地震的震源參數(shù)．于田MS7.3地震震源位置采用新疆地震局雙差定位結(jié)果，震源機(jī)制解選擇GCMT節(jié)面I結(jié)果. 表3列出了計(jì)算所需的震源模型及參數(shù)，根據(jù)張勇等(2014)和周云等(2015)關(guān)于MS7.3地震的震源斷層幾何特征和滑動(dòng)分布結(jié)果，斷層長(zhǎng)度為80 km，斷層寬度35 km；破裂模式為雙側(cè)破裂，北東向傳播約40 km，南西向約40 km，破裂速度2.8 km·s-1，破裂持續(xù)時(shí)間約25 s.

按照Heaton(1990)的方法，上升時(shí)間約為破裂持續(xù)時(shí)間的1/10，由主震的破裂持續(xù)時(shí)間25 s，可得上升時(shí)間為2.5 s.

4結(jié)果分析

4.1于田MS7.3地震序列特征

2014年2月12日于田MS7.3地震后至9月30日，共計(jì)發(fā)生335次MS≥2.0余震，其中4級(jí)地震27次，5級(jí)地震2次.雙差定位結(jié)果的空間分布顯示，余震主要分布在主震西南40 km范圍內(nèi).此外，在主震北東方向約30 km、正北方向約45 km之外也存在2個(gè)小震集中活動(dòng)區(qū)域(圖1).西南主體余震區(qū)強(qiáng)度不高，共發(fā)生4級(jí)以上余震21次，其中5級(jí)地震2次，最大余震為3月22日MS5.1地震；北東余震區(qū)發(fā)生16次3級(jí)以上余震，其中4級(jí)余震6次，最大地震為2月12日MS4.7；北區(qū)以2級(jí)以下余震活動(dòng)為主，僅發(fā)生3次3級(jí)以上地震，最大地震9月6日MS4.3余震.而在本次MS7.3地震西南約110 km處，2008年3月21日曾發(fā)生2008年于田MS7.3地震，據(jù)新疆區(qū)域臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，2008年3月21日—10月31日期間共記錄到834次MS≥2.0余震事件，其中4級(jí)地震49次，5級(jí)地震10次.與2008年于田MS7.3地震序列相比，本次MS7.3地震序列中等以上余震活動(dòng)水平明顯偏低.

選取圖1插圖中示意的西南主體余震區(qū)作為研究區(qū)，采用G-R關(guān)系分析2014年2月12日至9月30日余震序列的震級(jí)結(jié)構(gòu).最小二乘擬合結(jié)果顯示，在MS2.3～4.8震級(jí)段，G-R關(guān)系線性較好，線性擬合的誤差為0.04；在高震級(jí)段震級(jí)-頻度關(guān)系明顯偏低，顯示4.9～6.4級(jí)地震缺失(圖2).

4.2近場(chǎng)動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化對(duì)后續(xù)余震活動(dòng)的影響

圖3給出2014年于田MS7.3地震在余震平均分布深度10 km處的平面上產(chǎn)生的不同時(shí)刻的近場(chǎng)動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)(靜態(tài))庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的空間演化圖像.地震破裂開始之后的前40 s，動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的空間分布圖像演化較快，正區(qū)主要分布在MS7.3地震的北部和兩側(cè)，并逐漸擴(kuò)大；50 s之后動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的空間分布圖像基本穩(wěn)定，表明該時(shí)段已基本進(jìn)入靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化階段，此后正區(qū)主要分布在主震的兩側(cè).

圖2　2014年于田MS7.3地震西南余震區(qū)序列累積頻度-震級(jí)分布圖Fig.2　Diagram for the cumulative frequency and magnitude of the 2014 MS7.3 Yutian earthquake sequence in the southwestern part of aftershock zone

圖3　2014年于田MS7.3地震在不同時(shí)刻產(chǎn)生的近場(chǎng)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化和MS≥2.0余震的空間分布Fig.3　Map for the spatial distribution of Coulomb failure stress change in the near field at the different time point induced by 2014 MS7.3 Yutian earthquake and MS≥2.0 aftershocks

在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的整個(gè)階段，西南余震區(qū)MS≥2.0余震多數(shù)分布在庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的負(fù)值區(qū)，僅少量分布在正區(qū)及其邊緣，表明MS7.3主震產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力不利于該區(qū)后續(xù)余震活動(dòng).余震的活動(dòng)受控于震區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)，主震在其西南主破裂區(qū)產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力為負(fù)值，可能是本次地震序列明顯缺少M(fèi)S4.9～6.4范圍的中強(qiáng)余震和余震頻次偏低的原因.

主震北東方向約30 km的余震區(qū)在15.69 s之后一直處于動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的正區(qū)，直至進(jìn)入靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力階段，表明主震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化對(duì)該區(qū)余震均有觸發(fā)作用；正北方向約45 km之外余震區(qū)在20.39 s至25.88 s處于動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的正區(qū)，之后演變?yōu)樨?fù)區(qū)，表明主震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化有利于該區(qū)余震活動(dòng)，但靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化對(duì)該區(qū)余震活動(dòng)沒有促進(jìn)作用.

張勇等(2014)、周云等(2015)關(guān)于本次于田MS7.3地震的破裂過程結(jié)果顯示，MS7.3地震整個(gè)破裂持續(xù)了20～25 s，能量主要在前15 s內(nèi)釋放，破裂在斷層面上的分布比較集中，優(yōu)勢(shì)破裂方向?yàn)橹髡鸨睎|方向. 圖3顯示，15.69 s開始主震北部、北東方向出現(xiàn)動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化正值區(qū)；29.02 s后北部余震區(qū)動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化演變?yōu)樨?fù)值區(qū)，北東方向余震區(qū)一直處于動(dòng)態(tài)和靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化的正值區(qū).MS7.3地震破裂過程結(jié)果與其在不同時(shí)刻產(chǎn)生的完全庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化結(jié)果較為一致.

為了定量分析MS7.3地震對(duì)近場(chǎng)余震區(qū)的應(yīng)力觸發(fā)作用，又分別計(jì)算了主震北東方向和北部余震區(qū)接收點(diǎn)的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化量，其中主震北東余震區(qū)選取2014年2月12日MS4.7余震震中位置(36.10°N,82.99°E)作為接收點(diǎn)，主震北部余震區(qū)選取2014年9月6日MS4.3余震震中位置(36.50°N,82.51°E)作為接收點(diǎn)，接收斷層參數(shù)參考2次余震的震源機(jī)制解.

MS7.3地震在北東方向余震區(qū)接收點(diǎn)處產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化于7.06 s開始變化，在15.69 s達(dá)到峰值2.78 MPa，44.71 s后趨于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)值為0.80 MPa(圖4a).該接收點(diǎn)距MS7.3地震震中約為42 km, 接收點(diǎn)處的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化峰值遠(yuǎn)高于動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)的閾值0.1 MPa，穩(wěn)態(tài)值也高于靜態(tài)庫(kù)倫破裂應(yīng)力的閾值0.01 MPa，表明MS7.3地震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化均對(duì)該余震區(qū)地震活動(dòng)具有觸發(fā)作用.

MS7.3地震在其北部余震區(qū)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化時(shí)程圖顯示，動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化于10.20 s開始變化，在25.88 s達(dá)到峰值0.72 MPa， 42.35 s后趨于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)值為-0.08 MPa(圖4b). 該接收點(diǎn)距MS7.3地震震中約為50 km, 接收點(diǎn)處的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化峰值高于動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)的閾值，表明MS7.3地震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化可能對(duì)該余震區(qū)地震活動(dòng)具有動(dòng)態(tài)觸發(fā)作用.但該接收點(diǎn)處的穩(wěn)態(tài)值為負(fù)值，顯示MS7.3地震產(chǎn)生的靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化對(duì)該區(qū)地震活動(dòng)沒有促進(jìn)作用.動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力持續(xù)時(shí)間雖短，但其強(qiáng)度遠(yuǎn)大于靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力,且對(duì)于快速的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力震蕩，正的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化比負(fù)值的同樣大小的應(yīng)力改變對(duì)斷層的力學(xué)作用要大得多(Kilb et al.,2000).因此，綜合考慮動(dòng)態(tài)和靜態(tài)應(yīng)力作用認(rèn)為，動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)在該區(qū)可能起主導(dǎo)作用.

4.3遠(yuǎn)場(chǎng)小震活動(dòng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)

2014年于田MS7.3地震后3個(gè)月內(nèi)(圖5中紅色圈)，新疆沙雅(圖5中1區(qū))、阿圖什(圖5中2區(qū))和伽師地區(qū)(圖5中3區(qū))出現(xiàn)小震密集活動(dòng). 基于G-R關(guān)系，上述三個(gè)區(qū)域的最小完備震級(jí)分別為MS1.4、MS1.0和MS1.0.

圖4　MS7.3地震余震區(qū)接收點(diǎn)處產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化時(shí)程圖(a) 主震北東側(cè)余震區(qū); (b) 主震北部余震區(qū).Fig.4　Evolution of Coulomb failure stress at the receiver points of the aftershock zone of MS7.3 earthquake(a) The aftershock zone in the northeast of mainshock； (b) The aftershock zone in the north of mainshock.

圖5　2014年2月12日于田MS7.3地震前后3個(gè)月(2013年11月12日至2014年5月11日)塔里木盆地北緣MS≥0地震震中分布Fig.5　Map for the epicenter distribution of MS≥0 earthquakes in the northern edge of Tarim basin three months before and after the MS7.3 earthquake on Feb.12, 2014

2014年2月12日于田MS7.3地震后，沙雅地區(qū)MS≥1.4小震累積日頻度顯著升高(圖6)：2月12日開始該區(qū)MS≥1.4小震日頻度逐步升高，2月17日日頻度達(dá)14次，MS7.3地震后至2014年底，1.4級(jí)以上地震平均日頻度為0.30次/日，高于2010年以來平均日頻度0.16次/日.阿圖什地區(qū)2月12日至12月31日，MS≥2.8地震日頻度為0.06次/日，高于2010年以來該區(qū)平均日頻度0.02次/日，其中2—5月該區(qū)連續(xù)發(fā)生13次MS≥2.8地震，出現(xiàn)顯著增強(qiáng)活動(dòng)(圖8)，平均日頻度達(dá)0.12次.伽師地區(qū)2月12日至12月31日，MS≥2.1地震日頻度為0.04次/日，高于2010年以來該區(qū)平均日頻度0.02次/日，其中2—4月出現(xiàn)顯著增強(qiáng)活動(dòng)(圖10)，連續(xù)發(fā)生11次MS≥2.1地震，平均日頻度達(dá)0.18次，遠(yuǎn)超過其背景地震活動(dòng)水平.

通過計(jì)算MS7.3地震在沙雅、阿圖什和伽師地區(qū)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化，定量分析MS7.3地震對(duì)這3個(gè)地區(qū)小震活動(dòng)的觸發(fā)作用.

選取沙雅地區(qū)(40.4°N—41.4°N，83.0°E—84.6°E(1.0°×1.6°))、阿圖什地區(qū)(39.9°N—40.9°N，76.5°E—77.8°E(1.0°×1.3°))和伽師地區(qū)(39.2°N—39.8°N，76.7°E—77.6°E(0.6°×0.9°))作為研究區(qū)，分別以0.10°×0.16°、0.1°×0.13°和0.06°×0.09°為步長(zhǎng)劃分各研究區(qū)域，獲得每個(gè)研究區(qū)的121個(gè)場(chǎng)點(diǎn)，由此計(jì)算于田MS7.3地震在各區(qū)接收點(diǎn)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化值.

MS7.3地震在沙雅地區(qū)的接收點(diǎn)處產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化時(shí)程圖顯示(圖7)，動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化在接收點(diǎn)于85 s開始變化，在181 s達(dá)到峰值0.09 MPa，235 s后趨于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)值為0.003 MPa. 該區(qū)接收點(diǎn)距MS7.3地震震中約為590 km，動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化峰值比穩(wěn)態(tài)值大近2個(gè)數(shù)量級(jí)，接近動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)的閾值，表明MS7.3地震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化對(duì)該區(qū)地震活動(dòng)具有一定觸發(fā)作用；在阿圖什地區(qū)接收點(diǎn)，動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化于158 s開始，在209 s達(dá)到峰值0.06 MPa，263 s后趨于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)值為0.007 MPa(圖9). 該區(qū)接收點(diǎn)距MS7.3地震震中約為670 km，動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化峰值比穩(wěn)態(tài)值大1個(gè)數(shù)量級(jí)，略低于動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)的閾值，表明MS7.3地震可能對(duì)阿圖什地區(qū)地震活動(dòng)觸發(fā)作用不顯著；在伽師地區(qū)接收點(diǎn)，動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化于106 s開始，在193 s達(dá)到峰值0.11 MPa，于244 s趨于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)值為0.002 MPa(圖11).該區(qū)接收點(diǎn)距MS7.3地震震中約為610 km，動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化峰值比穩(wěn)態(tài)值大2個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)的閾值，表明MS7.3地震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化對(duì)伽師地區(qū)地震活動(dòng)具有較為明顯的觸發(fā)作用.

5討論與結(jié)論

基于離散波數(shù)法，本文計(jì)算了MS7.3地震斷層破裂在近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化，討論了MS7.3地震對(duì)近場(chǎng)余震活動(dòng)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域小地震活動(dòng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)作用，研究了于田MS7.3地震的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)問題.得到如下認(rèn)識(shí)：

(1) 于田7.3地震在不同時(shí)刻產(chǎn)生的近場(chǎng)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的空間分布顯示，在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力階段，于田MS7.3地震的西南余震區(qū)MS≥2.0余震多數(shù)分布在庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的負(fù)值區(qū)，僅少量分布在正區(qū)及其邊緣，表明MS7.3主震產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力對(duì)該區(qū)后續(xù)余震活動(dòng)具有一定抑制作用.MS7.3地震序列震級(jí)結(jié)構(gòu)分析表明，該序列明顯缺少M(fèi)S4.9～6.4范圍的中強(qiáng)余震、且余震頻次較以往同等大小的地震序列偏低，可能與主震在其西南側(cè)余震區(qū)產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力為負(fù)值有關(guān).

圖6　于田MS7.3地震前后沙雅地區(qū)MS≥1.4小震累積頻度曲線Fig.6　Curve for cumulative frequency of MS≥1.4 Earthquake in the Shaya area before and after the MS7.3 Yutian earthquake

圖7　于田MS7.3地震在沙雅地區(qū)接收點(diǎn)處產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化時(shí)程圖Fig.7　Evolution of Coulomb failure stress at the receiver points of the Shaya area by MS7.3 Yutian earthquake

圖8　于田MS7.3地震前后阿圖什地區(qū)MS≥2.8地震累積頻度曲線Fig.8　Curve for cumulative frequency of MS≥2.8 Earthquake in the Artux area before and after the MS7.3 Yutian earthquake

圖9　于田MS7.3地震在阿圖什地區(qū)接收點(diǎn)處產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化時(shí)程圖Fig.9　Evolution of Coulomb failure stress at the receiver points of the Artux area by MS7.3 Yutian earthquake

圖10　于田MS7.3地震前后伽師地區(qū)MS≥2.1地震累積頻度曲線Fig.10　Curve for cumulative frequency of MS≥2.1 Earthquake in the Jiashi area before and after the MS7.3 Yutian earthquake

圖11　于田MS7.3地震在伽師地區(qū)接收點(diǎn)處產(chǎn)生的庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化時(shí)程圖Fig.11　Evolution of Coulomb failure stress at the receiver points of the Jiashi area by MS7.3 Yutian earthquake

(2) 距主震約30 km的北東方向余震區(qū)受到主震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的共同觸發(fā)作用.該余震區(qū)自15.69 s一直處于動(dòng)態(tài)和靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化的正值區(qū)，在該區(qū)接收點(diǎn)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化在15.69 s達(dá)到峰值2.78 MPa，于44.71 s后趨于穩(wěn)定，穩(wěn)態(tài)值為0.80 MPa. 該接收點(diǎn)處的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化峰值和穩(wěn)態(tài)值均高于動(dòng)態(tài)、靜態(tài)應(yīng)力觸發(fā)閾值，表明MS7.3地震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化均對(duì)該余震區(qū)地震活動(dòng)具有較明顯的觸發(fā)作用，這與該區(qū)余震較為活躍相一致.

主震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化有利于其正北方向約45 km之外的余震活動(dòng)，但靜態(tài)應(yīng)力變化不利于該區(qū)余震活動(dòng). 主震北部余震區(qū)自15.69 s開始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化正值區(qū)，29.02 s后該區(qū)動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化演變?yōu)樨?fù)值.選取的接收點(diǎn)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化在25.88 s達(dá)到峰值0.72 MPa，42.35 s后趨于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)值為-0.08 MPa.在近場(chǎng)動(dòng)態(tài)應(yīng)力和靜態(tài)應(yīng)力觸發(fā)都很重要(Cotton and Coutant,1997)，動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化可能誘發(fā)主震斷層以外的斷層活動(dòng)，這可能是該區(qū)出現(xiàn)余震活動(dòng)的主要原因；靜態(tài)應(yīng)力變化對(duì)該區(qū)的余震活動(dòng)具有一定阻礙作用，這可能是該區(qū)余震活動(dòng)水平不高的原因.綜合分析認(rèn)為，該區(qū)余震活動(dòng)受到動(dòng)態(tài)和靜態(tài)應(yīng)力變化的共同作用，由于動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化峰值比靜態(tài)變化值高一個(gè)數(shù)量級(jí)，故在該區(qū)動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)可能起著主導(dǎo)作用.

7.3級(jí)主震在其北東方向和北部余震區(qū)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化在15 s和25 s左右出現(xiàn)峰值，且北東方向余震區(qū)在15.69 s后的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化均為正值，該結(jié)果與張勇等(2014)、周云等(2015)得到的于田MS7.3地震震源破裂特征研究結(jié)果較為一致.

(3) 周云等(2015)關(guān)于2014年于田MS7.3地震的研究結(jié)果顯示，MS7.3地震產(chǎn)生的靜態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力空間分布呈現(xiàn)花瓣?duì)畹膶?duì)稱性，其中北部余震處于靜態(tài)應(yīng)力變化正區(qū)，北東余震區(qū)的靜態(tài)應(yīng)力變化為負(fù)值，余震空間分布與靜態(tài)應(yīng)力變化正區(qū)的相關(guān)性不大.本研究結(jié)果顯示，MS7.3地震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化空間分布呈非對(duì)稱性，其中北東、北部余震分布與動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化正區(qū)存在相關(guān)性，且北東余震區(qū)接收點(diǎn)處的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化峰值比北部地區(qū)高1個(gè)數(shù)量級(jí)，也表明從動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)的角度可以更合理地解釋MS7.3地震的后續(xù)余震活動(dòng)的空間特征.

(4) 于田MS7.3地震后3個(gè)月內(nèi)距MS7.3地震分別為590 km、610 km和680 km左右的沙雅、伽師和阿圖什地區(qū)出現(xiàn)小震密集活動(dòng)，MS7.3地震在沙雅、伽師和阿圖什地區(qū)接收點(diǎn)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化峰值分別為0.09 MPa、0.11 MPa和0.06 MPa，其中沙雅、伽師地區(qū)接收點(diǎn)的動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化峰值接近觸發(fā)閾值，對(duì)兩個(gè)區(qū)域的小震活動(dòng)具有觸發(fā)作用，而在阿圖什地區(qū)動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化低于閾值，顯示對(duì)該區(qū)小震活動(dòng)觸發(fā)作用不顯著.與以往背景活動(dòng)水平相比，MS7.3地震后沙雅、伽師地區(qū)的小震累積日頻度增大較阿圖什地區(qū)顯著，這與MS7.3地震在3個(gè)區(qū)域產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化大小具有一致性.動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)的閾值隨地點(diǎn)的不同而不同，依賴于所屬地塊的特性和響應(yīng)(Gomberg et al.，1996;萬永革等，2002)．沙雅、伽師地區(qū)位于塔里木盆地內(nèi)，在盆地中傳播的面波到達(dá)盆地的另一側(cè)后會(huì)被反射回來，造成面波在盆地內(nèi)部多次往返傳播，從而在盆地內(nèi)造成長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間、大振幅的地面振動(dòng)(Kawas and Aki，1989)，對(duì)地震波具有一定的放大作用，這可能是這2個(gè)區(qū)域動(dòng)態(tài)應(yīng)力擾動(dòng)較阿圖什地區(qū)明顯的原因.

(5) 沙雅、伽師和阿圖什地區(qū)小震觸發(fā)活動(dòng)存在不同時(shí)間尺度的延遲.遠(yuǎn)場(chǎng)小震活動(dòng)速率分析顯示，MS7.3地震后當(dāng)天，沙雅地區(qū)小震即開始出現(xiàn)高于背景值的增強(qiáng)活動(dòng)，伽師和阿圖什地區(qū)小震則分別在30天、50天后出現(xiàn)增強(qiáng)活動(dòng).造成這種延遲時(shí)間差異性的主要原因是動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)的延遲時(shí)間存在不確定性，因?yàn)閿鄬邮艿搅W(xué)作用并發(fā)生力學(xué)性質(zhì)改變并不代表破裂立即產(chǎn)生，被觸發(fā)地震的時(shí)間延遲與斷層摩擦滑動(dòng)或成核過程相關(guān)的巖石本構(gòu)性質(zhì)的模式有關(guān)(Kilb et al.,2000;Gomberg et al.,1997;Parsons，2005；吳小平等，2007；解朝娣等，2009).目前已觀測(cè)到的動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)延遲時(shí)間范圍存在與地震波通過具有同步性的觸發(fā)和滯后很長(zhǎng)一段時(shí)間才發(fā)生后續(xù)地震的觸發(fā)，其可能的機(jī)理解釋為：若震源區(qū)處于臨界物理狀態(tài)，則地震可能即刻被觸發(fā)，即動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)作用與地震波通過具有同步性；若動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化僅改變了斷層失穩(wěn)率，則失穩(wěn)可能在動(dòng)態(tài)應(yīng)力停止但弱化還未發(fā)生前很長(zhǎng)一段時(shí)間后發(fā)生.致謝與中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心蔣海昆研究員進(jìn)行了有益的討論，謹(jǐn)致謝意.

References

Bouchon M, Aki K. 1977. Discrete wave-number representation of seismic-source wave fields.Bull.Seism.Soc.Am., 67(2): 259-277. Bouchon M. 1981. A simple method to calculate Green′s functions for elastic layered media.Bull.Seism.Soc.Am., 71(4): 959-971.

Bouchon M. 2003. A review of the discrete wavenumber method.PureAppl.Geophys., 160(3): 445-465. Brodsky E E, Karakostas V, Kanamori H. 2000. A new observation of dynamically triggered regional seismicity: Earthquakes in Greece following the August 1999 Izmit, Turkey earthquake.Geophys.Res.Lett., 27(17): 2741-2744. Cotton F, Coutant O. 1997. Dynamic stress variations due to shear faults in a plane-layered medium.Geophys.J.Int., 128(3): 676-688.

Durand V, Bouchon M, Karabulut H, et al. 2013. Link between Coulomb stress changes and seismic activation in the eastern Marmara sea after the 1999, Izmit (Turkey), earthquake.J.Geophys.Res.:SolidEarth, 118(2): 681-688.

Gomberg, J, Davis S.1996. Stress/strain changes and triggered seismicity following theMW7.3 Landers, California, earthquake.J.Geophys.Res.,101(B1): 751-764.Gomberg J, Blanpied M L, Beeler N M. 1997. Transient triggering of near and distant earthquakes.Bull.Seism.Soc.Am., 87(2): 294-309. Harris P A. 1998. Introduction to special section: Stress triggers, stress shadows, and implications for seismic hazard.J.Geophys.Res., 103(B10): 24347-24358. Heaton T H. 1990. Evidence for and implications of self-healing pulses of slip in earthquake rupture.Phys.EarthPlanet.Inter., 64(1): 1-20.

Hill D P, Reasenberg P A, Michael A, et al. 1993. Seismicity remotely triggered by the magnitude 7.3 Landers, California, earthquake.Science, 260(5114): 1617-1623.

Hu X L, Wu X P, Yang R H, et al. 2008. Numerical simulation of dynamic Coulomb rupture stress changes induced byM6.5 earthquake in Wuding, Yunnan and its relationship with aftershocks.ActaSeismologicaSinica(in Chinese), 30(1): 26-35.

Husen S, Wiemer S, Smith R B. 2004. Remotely triggered seismicity in the Yellowstone National park region by the 2002MW7.9 Denali fault earthquake, Alaska.Bull.Seism.Soc.Am., 94(6B): S317-S331.

Ji Z B, Zhao C P, Wang Q, et al. 2014. Source rupture process of Yutian, Xinjiang,MS7.3 earthquake on 21 March, 2008.ActaSeismologicaSinica(in Chinese), 36(3): 339-349.

Kawas H, Aki K. 1989. A study on the response of a soft basin for incident S, P, and Rayleigh waves with special reference to the long duration observed in Mexico City.Bull.Seism.Soc.Am., 79(5): 1361-1382. Kilb D L, Gomberg J, Bodin P. 2000. Earthquake triggering by dynamic stresses.Nature, 408(6812): 570-574.

Kilb D, Gomberg J, Bodin P. 2002. Aftershock triggering by complete Coulomb stress changes.J.Geophys.Res., 107(B4): 2060, doi: 10.1029/2001JB000202. King G C P, Stein R S, Lin J. 1994. Static stress changes and the triggering of earthquakes.Bull.Seism.Soc.Am., 84(3): 935-953. Lei X L, Xie C D, Fu B H. 2011. Remotely triggered seismicity in Yunnan, southwestern China, following the 2004MW9.3 Sumatra earthquake.J.Geophys.Res., 116(B8): B08303, doi: 1029/2011JB008245.

Li Y J, Chen L W, Yang S X, et al. 2015. Stress triggering between the Two YutianMS7.3 earthquakes and the influence of the Yutian Earthquake in 2014 on the surrounding Faults.ActaGeoscienticaSinica(in Chinese), 36(1): 94-102.

Miu M, Zhu S B. 2013. The static Coulomb stress change of the 2013 LushanMS7.0 earthquake and its impact on the spatial distribution of aftershocks.ActaSeismologicaSinica(in Chinese), 35(5): 619-631.Morton E A, Bilek S L. 2014. Limited dynamic earthquake triggering in the Socorro Magma body region, Rio Grande Rift, New Mexico.Bull.Seism.Soc.Am., 104(5): 2182-2193.

Papadimitriou E E, Karakostas V G, Papazachos B C. 2001. Rupture zones in the area of the 17.08.99 Izmit (NW Turkey) large earthquake (MW7.4) and stress changes caused by generation.JournalofSeismology, 5(2): 269-276. Parsons T. 2005. A hypothesis for delayed dynamic earthquake triggering.Geophys.Res.Lett., 32(4): L04302.

Sarkarinejad K, Ansari S. 2014. The coulomb stress changes and seismicity rate due to the 1990MW7.3 Rudbar earthquake.Bull.Seism.Soc.Am., 104(6): 2943-2952.

Sheng S Z, Wan Y G, Jiang C S, et al. 2015. Preliminary study on the static stress triggering effects on China mainland with the 2015 NepalMS8.1 earthquake.ChineseJournalofGeophysics(in Chinese), 58(5): 1834-1842, doi: 10.6038/cjg20150534.

Stein R S, Barka A A, Dieterich J H. 1997. Progressive failure on the North Anatolian fault since 1939 by earthquake stress triggering.Geophys.J.Int., 128(3): 594-604.

Toda S, Lin J, Meghraoui M, et al. 2008. 12 May 2008M=7.9 Wenchuan, China, earthquake calculated to increase failure stress and seismicity rate on three major fault systems.Geophys.Res.Lett., 35(17): L17305, doi: 10.1029/2008GL034903. Wan Y G, Wu Z L, Zhou G W, et al. 2002. Research on seismic stress triggering.ActaSeismologicaSinica(in Chinese), 24(5): 533-551.

Wan Y G, Shen Z K, Gan W J, et al. 2003. Study on the elastic stress triggering among the large earthquakes in eastern Kunlun active fault zone.NorthwesternSeismologicalJournal(in Chinese), 25(1): 1-7.Wang Q, Wang H T, Xia A G. 2009. Features of seismicity in Xinjiang and its possible reason after the YutianMS7.3 earthquake, 2008.EarthquakeScience, 22(6): 615-622. Wu X P, Hu X L, Bouchon M, et al. 2007. Complete Coulomb stress changes induced by theM7.6 earthquake in Lancang-Gengma, Yunnan and triggering of aftershocks by dynamic and static stress.ScienceinChinaSeriesD:EarthSciences, 50(11): 1655-1662.

Xie C D, Wu X P, Zhu Y Q. 2009. Far-field triggering effect of dynamic stress on seismicity in Yunnan produced by great earthquake′s waves.JournalofSeismologicalResearch(in Chinese), 32(4): 357-365. Zhang B, Yang X H, Lu Y Z. 2008. Development in the research of seismic dynamic stress triggering.NorthwesternSeismologicalJournal(in Chinese), 30(3): 298-303.

Zhang G W, Lei J S, Sun C Q. 2014. Relocation of the 12 February 2014 Yutian, Xinjiang, mainshock (MS7.3) and its aftershock sequence.ChineseJ.Geophys. (in Chinese), 57(3): 1012-1020, doi: 10.6038/cjg20140330. Zhang Y, Xu L S, Chen Y T, et al. 2014. Fast inversion for the rupture process of the 12 February 2014 YutianMW6.9 earthquake: Discussion on the impacts of focal mechanisms on rupture process inversions.ActaSeismologicaSinica(in Chinese), 36(2): 159-164. Zhou Y, Wang W M, Xiong L, et al. 2014. Rupture process of 12 February 2014, YutianMW6.9 earthquake and stress change on nearby faults.ChineseJ.Geophys. (in Chinese), 58(1): 184-193, doi: 10.6038/cjg20150116.

附中文參考文獻(xiàn)

虎雄林, 吳小平, 楊潤(rùn)海等. 2008. 云南武定M6.5地震動(dòng)態(tài)庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化的數(shù)值模擬及其與余震活動(dòng)的關(guān)系. 地震學(xué)報(bào), 30(1): 26-35.

冀戰(zhàn)波, 趙翠萍, 王瓊等. 2014. 2008年3月21日新疆于田MS7.3地震破裂過程研究. 地震學(xué)報(bào), 36(3): 339-349.

李玉江, 陳連旺, 楊樹新等. 2015. 兩次于田MS7.3地震間應(yīng)力觸發(fā)作用及2014年于田地震的發(fā)生對(duì)周緣斷層的影響. 地球?qū)W報(bào), 36(1): 94-102.

繆淼, 朱守彪. 2013. 2013年蘆山MS7.0地震產(chǎn)生的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力變化及其對(duì)余震空間分布的影響. 地震學(xué)報(bào), 35(5): 619-631.

盛書中, 萬永革, 蔣長(zhǎng)勝等. 2015. 2015年尼泊爾MS8.1強(qiáng)震對(duì)中國(guó)大陸靜態(tài)應(yīng)力觸發(fā)影響的初探. 地球物理學(xué)報(bào), 58(5): 1834-1842, doi: 10.6038/cjg20150534.

萬永革, 吳忠良, 周公威等. 2002. 地震應(yīng)力觸發(fā)研究. 地震學(xué)報(bào), 24(5): 533-551.

萬永革, 沈正康, 甘衛(wèi)軍等. 2003. 東昆侖活動(dòng)斷裂帶大地震之間的彈性應(yīng)力觸發(fā)研究. 西北地震學(xué)報(bào), 25(1): 1-7.

吳小平, 虎雄林, Bouchon M等. 2007. 云南瀾滄—耿馬MS7.6地震的完全庫(kù)侖破裂應(yīng)力變化與后續(xù)地震的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)應(yīng)力觸發(fā). 中國(guó)科學(xué)D輯, 37(6): 746-752.

解朝娣, 吳小平, 朱元清. 2009. 大震地震波對(duì)云南地震活動(dòng)的遠(yuǎn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)作用. 地震研究, 32(4): 357-365.

張彬, 楊選輝, 陸遠(yuǎn)忠. 2008. 地震動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)研究進(jìn)展. 西北地震學(xué)報(bào), 30(3): 298-303.

張廣偉, 雷建設(shè), 孫長(zhǎng)青. 2014. 2014年2月12日新疆于田MS7.3級(jí)地震主震及余震序列重定位研究. 地球物理學(xué)報(bào), 57(3): 1012-1020, doi: 10.6038/cjg20140330.

張勇, 許力生, 陳運(yùn)泰等. 2014. 2014年2月12日于田MW6.9地震破裂過程初步反演: 兼論震源機(jī)制對(duì)地震破裂過程反演的影響. 地震學(xué)報(bào), 36(2): 159-164.

周云, 王衛(wèi)民, 熊林等. 2015. 2014年2月12日MW6.9于田地震震源破裂過程及對(duì)周圍斷層的應(yīng)力影響. 地球物理學(xué)報(bào), 58(1): 184-193, doi: 10.6038/cjg20150116.

(本文編輯胡素芳)

Dynamically triggered aftershock activity and far-field microearthquakes following the 2014MS7.3 Yutian, Xinjiang Earthquake

WANG Qiong1, XIE Chao-Di2, JI Zhan-Bo3, LIU Jian-Ming1

1EarthquakeAdministrationofXinjiangUygurAutonomousRegion,Urumqi830011,China2SchoolofResourceEnvironmentandEarthScience,YunnanUniversity,Kunming650091,China3InstituteofGeophysics,ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100081,China

AbstractWe systematically examine how dynamic stresses from seismic waves following the 2014 MS7.3 Yutian, Xinjiang, earthquake affect aftershocks and regional microseismicity in the near and far field. The full Coulomb stress changes are computed based on the discrete wavenumber method. We find that the static Coulomb stress changes caused by the MS7.3 earthquake discourage aftershocks occurrence in the southwestern part of the aftershock zone, which may explain why the aftershock activity in this region is relatively weak. Aftershock rates at the region about 30 km to the northeast of the mainshock are relatively high, which are consistent with positive dynamic and static stress changes in that region, with the peak values of 2.78 MPa and 0.80 MPa, respectively. Aftershocks about 45 km north of the mainshock are mostly triggered by the dynamic stress change with a peak value of 0.72 MPa. The peak values of dynamic stress change in the remote Shaya and Jiashi areas are 0.09 MPa and 0.1 MPa, respectively, which are high enough to trigger microearthquakes in these areas. Overall the spatial distributions of dynamic stress changes induced by the Yutian mainshock show asymmetrical patterns, and there is a positive correlation between the aftershock distribution and the positive area of dynamic stress change in the northeastern and northern regions.

Keywords2014 MS7.3 Yutian Earthquake; Coulomb failure stress change; Dynamic stress triggering; Regional seismicity

基金項(xiàng)目地震科技星火計(jì)劃項(xiàng)目(XH13027)資助.

作者簡(jiǎn)介王瓊，女，1973年生，正研級(jí)高級(jí)工程師，主要從事地震學(xué)、應(yīng)力觸發(fā)等方面研究.E-mail: wangqio8715@sina.com

doi:10.6038/cjg20160419 中圖分類號(hào)P315

收稿日期2015-05-16，2015-12-31收修定稿

王瓊， 解朝娣， 冀戰(zhàn)波等. 2016. 2014年于田MS7.3地震對(duì)后續(xù)余震和遠(yuǎn)場(chǎng)小震活動(dòng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā).地球物理學(xué)報(bào)，59(4):1383-1393,doi:10.6038/cjg20160419.

Wang Q, Xie C D, Ji Z B, et al. 2016. Dynamically triggered aftershock activity and far-field microearthquakes following the 2014MS7.3 Yutian, Xinjiang Earthquake.ChineseJ.Geophys. (in Chinese),59(4):1383-1393,doi:10.6038/cjg20160419.