區域應力場反演與地震帶的劃分范文

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關鍵詞:應力場；地震帶；震源機制；南北地震帶；汶川地震；龍門山斷裂帶

地震帶的劃分是中長期地震預測研究的重要基礎工作之一。近幾十年來圍繞地震帶的劃分取得了不少進展，各種方法在解釋一些強震發生的問題時獲得了某些成功，但劃分結果具有很大的差異性，并遇到了這樣或那樣問題的挑戰。縱觀地震帶劃分所存在的各種問題，主要是將地震帶視為幾何概念，而未充分顧及和應用地震發生的力學條件。本論文基于前人的研究，以區域構造應力場特征為出發點，提出地震帶應具備的3個基本條件：①地震帶應是存在若干具有發生大震構造背景地段的狹長地帶；②地震帶的各地段區域構造應力場的取向應相似；③地震帶上大震的孕育發生應相互影響、相互關聯。

選擇地震活動頻繁的“南北地震帶”及近鄰為研究區域，利用CAP方法獲取了2009年1月—2017年8月466次3.5級以上地震震源機制解，并補充1976年1月—2017年8月GCMT公布的259次4.5級以上地震震源機制解，通過區域應力張量阻尼反演方法，給出研究區域1.0°×1.0°網格區域應力場分布特征。結果顯示：“南北地震帶”及近鄰最大主應力由北至南變化顯著，大體可以分為3段：在29°—34°N范圍，除龍門山斷裂帶NE段最大主應力取向為NW外，其他地段最大主應力方向近EW向；34°以北最大主應力方向逐漸由近EW向到NE向變化；而29°以南最大主應力方向逐漸由近EW向到NW或NE向，到近NS向變化?！澳媳钡卣饚А奔敖徸畲笾鲬τ杀钡侥习l生了順時針轉動；各活動塊體內部最大主應力方向基本一致，不同塊體其最大主應力方向不同，相鄰塊體間應力方向轉換帶與塊體邊界對應較好。分析認為，難以將“南北地震帶”作為一個統一的地震帶應用于中長期地震預測的研究與實踐中。

作為對區域構造應力場研究結果的應用，結合地震活動性等資料，分析認為把龍門山斷裂帶作為一個地震帶是汶川8.0級地震長期預測結果與實際不相符的重要原因。與按大區域大震活動時間分布的分析所劃分的地震活躍期比較，本論文按地震帶所定義的地震活躍期，即把地震帶上具有發生大震構造條件的所有地段相繼發生大震破裂的過程稱為一個地震活躍期，具有較明確的構造物理含義，在中長期地震預測研究與實踐中，更富有實際應用價值。

在本論文最后，對今后一段時間的研究工作作了初步設想。小尺度介質特性的研究，可判斷正處于地震活躍期的地震帶，在該活躍期尚缺乏大震，且有地震歷史記載以來沒有大震記載的空段，是否具備發生大震尤其是7級以上強度的構造物理條件。對相鄰的不同頻率譜振幅比測定小尺度Qβ值方法原理作了有關數學推導，并給出了方法的計算步驟。擬在此基礎上，編制相應的軟件，并首先用于檢驗2013年四川蘆山7.0級地震的震源區。進而對蘆山西南，龍門山斷裂帶上尚缺乏7級以上地震記載的地段，是否具備發生MS≥7.0地震的構造物理背景進行研究、作出判斷。

作者：崔子健單位：中國地震局地球物理研究所