北京時(shí)間2013年4月20 日上午8:02分,四川蘆山縣及周邊地區(qū)發(fā)生了7.0級(jí)強(qiáng)震。在蘆山地震發(fā)生之后,研究人員利用遠(yuǎn)震體波波形數(shù)據(jù),依據(jù)有限斷層模型反演原理,通過小波分析和模擬退火反演方法反演了蘆山地震震源破裂過程。
這項(xiàng)名為“2013年蘆山7.0級(jí)地震的動(dòng)態(tài)破裂過程”的研究論文發(fā)表于《中國科學(xué):地球科學(xué)》2013年第6期。該論文詳細(xì)研究了蘆山地震的震源破裂過程,由中國科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所鄭勇研究員擔(dān)任通訊作者撰寫。
該研究基于蘆山地區(qū)的斷層構(gòu)造形態(tài)和震源機(jī)制解,建立了蘆山7.0級(jí)地震的有限破裂斷層模型,通過收集IRIS 遠(yuǎn)震體波數(shù)據(jù)反演了該地震的動(dòng)態(tài)破裂過程。震源破裂過程顯示,蘆山地震破裂面長度主要集中在震中附近28km 左右的區(qū)域,矩震級(jí)大小為MW6.6,最大滑移量1.5m 左右,位錯(cuò)滑動(dòng)量基本以逆沖為主,且破裂主要集中在13km深度附近,地震能量主要釋放在前10s。在20s和30s左右有兩個(gè)小的能量釋放階段,此時(shí)滑移量主要集中在斷層深部區(qū)域,并使得破裂面南北向展布達(dá)到40km 左右。地表滑移量很小,因此,此次地震可能地表破裂不明顯,滑移量主要在深部釋放。這也解釋了為什么受災(zāi)區(qū)域比主要破裂滑移區(qū)域大的原因。此外,斷層走向?yàn)?14°左右,傾角在38°左右??紤]到余震的空間展布,該研究的破裂模型和目前的余震區(qū)域分布相對(duì)吻合。綜合考慮余震分布、斷層走向和斷層性質(zhì),研究推測(cè)該地震有非常大的可能發(fā)生在前山斷裂上。
從蘆山地震的破裂模型來看,此次地震能量主要釋放區(qū)域在沿震中兩側(cè)28km 左右,特別是起震點(diǎn)兩側(cè)20km 范圍內(nèi)。另外,在破裂后期,遠(yuǎn)離主破裂區(qū)域的地區(qū)也出現(xiàn)了小的破裂區(qū)域,而在這些小破裂區(qū)域和主破裂區(qū)域之間的大部分區(qū)域內(nèi),破裂很小,如果這些區(qū)域以前沒有發(fā)生較大地震的話,那么這些區(qū)域上的應(yīng)變將沒有完全釋放,從而具備發(fā)生余震和強(qiáng)余震的可能。這也是為什么此次地震余震序列特別豐富,已經(jīng)發(fā)生了4 000多次余震,并且強(qiáng)余震發(fā)生頻次也很高的主要原因。
此外,由于2008年汶川地震也位于此次地震的龍門山斷裂上,且在前山斷裂上也有錯(cuò)動(dòng)。從破裂模型,以及汶川地震的余震分布來看,這兩個(gè)地震的破裂帶之間存在著50km 左右的區(qū)域還沒有地震的破裂。雖然1970年在大邑西發(fā)生的6.2 級(jí)地震位于該空白區(qū),從震級(jí)和地表破裂的關(guān)系來看,6.2級(jí)地震的地表約為11km,這顯然沒法填補(bǔ)這么大的空區(qū),因此,該空白區(qū)存在著較高的地震危險(xiǎn)性。
該研究為了解震源破裂狀態(tài),快速計(jì)算庫倫應(yīng)力場(chǎng)以及地震強(qiáng)地面震動(dòng)等應(yīng)急研究和地震危險(xiǎn)性評(píng)估提供了研究基礎(chǔ)。
(張晉輝摘編自:中國科學(xué):地球科學(xué),2013,43(6):1020-1026。)