鄒娟茹，保長(zhǎng)燕，李 昂

（1. 楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.青海省第二測(cè)繪院，青海 西寧 810001；3.西安科技大學(xué)，陜西 西安710054）

近年來(lái)，我國(guó)南北地震帶地殼處于頻繁活躍期，尤其在中、北部更為明顯，2008-05-12汶川Ms8.0地震，2010-04青海玉樹Ms7.1地震，2013-04四川蘆山Ms7.0地震。以及2013-07-22 07:45:56臨潭-宕昌斷裂中東段發(fā)生岷縣-漳縣地震（104.2°E， 34.5°N），本次地震震級(jí)Ms6.6，震源深度約20 km，等震線長(zhǎng)軸呈NWW向，長(zhǎng)約40 km，共導(dǎo)致95人遇難，1 366人受傷，70余萬(wàn)人受災(zāi)，造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失[1]。這次地震也正是發(fā)生在著名的南北地震帶中北段上。而在甘東南地區(qū)，自上世紀(jì)至今的115 a中，該地區(qū)發(fā)生3.0級(jí)以上地震約600余次，尤其在臨潭-宕昌斷裂的南北側(cè)各100 km范圍內(nèi)（如圖1）。選取南北地震帶中北段的臨潭-宕昌斷裂上一個(gè)剖面，利用2004～2007、2009～2011年及2011～2013年的三期GPS水平運(yùn)動(dòng)速度場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)高斯-克呂格投影，研究了近10 a來(lái)該斷裂兩側(cè)的相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)機(jī)制及剖面變形特征與應(yīng)變積累的差異。

1 區(qū)域構(gòu)造特征與GPS剖面的選取

岷縣－漳縣Ms6.6地震震中位于構(gòu)造特征較為復(fù)雜的甘東南地區(qū)。在大地構(gòu)造上，該地區(qū)是我國(guó)南北與東西構(gòu)造分區(qū)的交匯位置[2-5]。甘東南地區(qū)位于兩條區(qū)域性大斷裂——東昆侖斷裂和西秦嶺北緣斷裂圍限中，由迭部－白龍江斷裂帶、光蓋山－迭山斷裂帶、臨潭－宕昌斷裂帶、成縣盆地北緣斷裂、塔藏?cái)嗔?、禮縣－羅家堡斷裂等多條大斷裂（帶）共同組成了該地區(qū)復(fù)雜的“V”型構(gòu)造體系（如圖1所示）。受青藏高原向北向東擠壓作用影響，甘東南地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地震活動(dòng)強(qiáng)烈，褶皺分布廣泛，強(qiáng)烈的構(gòu)造作用造就了復(fù)雜的地形地貌特征。而臨潭-宕昌斷裂帶由多條規(guī)模不等、相互平行或斜列的次級(jí)斷裂組合而成，該斷裂地震活動(dòng)具有分段性，總體表現(xiàn)為東強(qiáng)西弱的特點(diǎn)[6,7]。

斷裂兩側(cè)的應(yīng)變積累特性與震前位移差異的變化可以通過(guò)分析斷裂區(qū)域內(nèi)的GPS剖面變形數(shù)據(jù)得到結(jié)論。馬海萍等（2013）對(duì)臨潭-宕昌斷裂帶GPS剖面（斷裂兩側(cè)區(qū)域內(nèi)選擇一定數(shù)量的觀測(cè)點(diǎn)構(gòu)成剖面）的變形分析，顯示了斷層兩側(cè)數(shù)10～100、200 km范圍內(nèi)有顯著的位移變化差異，距離斷裂越近，位移變化量隨之越弱，呈現(xiàn)一種類似“S”或反“S”型特征[8-11]。通過(guò)對(duì)比所研究斷裂兩側(cè)一定區(qū)域內(nèi)GPS觀測(cè)點(diǎn)多期水平運(yùn)動(dòng)矢量的差異變化，來(lái)判斷斷裂兩側(cè)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可以判斷斷裂上、下盤擠壓、拉張、走滑及能量的積累與釋放等基本特性。GPS觀測(cè)點(diǎn)多選擇在斷裂兩側(cè)各100～200 km內(nèi)，選取范圍如圖2所示（臨潭至宕昌段）。

圖1 甘東南地區(qū)斷裂構(gòu)造

中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目1999年以來(lái)對(duì)臨潭-宕昌斷裂及其附近進(jìn)行了GPS觀測(cè)，后期利用GAMIT/GLOBK解算了相對(duì)歐亞板塊的水平運(yùn)動(dòng)速度場(chǎng)結(jié)果，均方根差均值均小于2.0 mm/a，如圖2所示。時(shí)間上選取 2004～2007年、2009～2011年及2011～2013年3個(gè)時(shí)間段；空間上，選取了臨潭-宕昌斷裂兩側(cè)各擴(kuò)展100 km。本文所用方法屬于線性計(jì)算，計(jì)算前剔除了個(gè)別均方差偏大的站點(diǎn)，所獲得的跨斷裂剖面變化曲線的拉張、擠壓、走滑等趨勢(shì)特征在剖面的動(dòng)態(tài)演化與應(yīng)變積累分析中是有意義的。

圖2 分時(shí)段相對(duì)歐亞板塊GPS水平運(yùn)動(dòng)矢量圖

2 GPS剖面的動(dòng)態(tài)演化與應(yīng)變積累分析

如圖3所示，橫坐標(biāo)“0”值代表斷裂位置，正值表示上盤，負(fù)值表示下盤。坐標(biāo)縱軸為所有觀測(cè)站點(diǎn)投影后速率與下盤最遠(yuǎn)點(diǎn)的速率之差即相對(duì)位移變化量，通過(guò)對(duì)比上盤和下盤的速率差異來(lái)分析臨潭-宕昌斷裂兩側(cè)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。斷裂段長(zhǎng)約100 km，斷裂兩側(cè)延伸約100 km。

圖3 臨潭-宕昌段剖面變化

平行于走向（圖a），2004～2007年上盤相對(duì)下盤運(yùn)動(dòng)差異不大，略微左傾，2009～2011年各監(jiān)測(cè)點(diǎn)較起算點(diǎn)變動(dòng)較大，上盤較下盤整體呈現(xiàn)左傾運(yùn)動(dòng)，最高值達(dá)5.8 mm/a，2011～2013年曲線反向波動(dòng)，雖顯示為負(fù)值，但上下盤間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)差異不大。整體上可以看到，自2004～2013年近10 a來(lái)，臨潭-宕昌斷裂上盤較下盤呈現(xiàn)略微左傾的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；垂直方向上（圖b），2004～2007年上、下盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率差異明顯，上盤較下盤為正值，顯示為擠壓狀態(tài)，2009～2011年上、下盤間無(wú)明顯差異性運(yùn)動(dòng)，擠壓性質(zhì)微弱，2011～2013年上、下盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率不明顯，略微表現(xiàn)為擠壓狀態(tài)。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文對(duì)臨潭-宕昌斷裂帶于2004～2013年間3期GPS速度場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)演化與應(yīng)變積累分析后得出如下結(jié)論：

1）平行于斷裂走向上，上盤較下盤顯示整體略微左旋走滑。

2）垂直方向上，上盤對(duì)下盤表現(xiàn)為持續(xù)擠壓狀態(tài)，尤其在2011～2013間，擠壓特性表現(xiàn)更為明顯。

3）從上世紀(jì)至今的115 a間，地震多發(fā)生于臨潭-宕昌斷裂南北側(cè)30～100 km范圍內(nèi)，而在臨潭-宕昌斷裂上形成一個(gè)未震空區(qū)。