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中小地震震源机制解的测定及其在地震趋势分析中的应用

郭祥云  
【摘要】:地震是地质构造运动过程中的一种现象,是地球内部某处的应力超过岩石强度产生破坏的结果。中国大多数的地震发生在地壳范围内,研究地壳应力场的分布状态及其变化,是认识和预测地震发生的关键。目前研究地壳应力场的方法主要有地质构造分析法、地震学分析法、原地应力测量法、数值模拟及实验模拟法等,而反映地壳应力状态最常用的方法是对发生在地壳深部地震的震源机制研究。与数量少且分布集中的强震相比,中小地震数量众多,地理分布广泛,为探测区域地壳应力状态提供了可能。 川滇地区位于南北地震带中南段,是中国大陆强震活动最强烈的地区之一。20世纪以来,该地区已发生了11次7级以上强震以及众多中小地震。这些地震数据为研究中小地震震源机制解在地震趋势分析中的应用提供了有利条件。 本文采用“剪切-粘贴”(CAP)方法,反演了川滇地区2011~2012年70次M≥3.8地震的震源机制解和震源深度;使用基于P波初动和S波振幅比的HASH方法测定了2003~2012年1923次M≥3.0中小地震的震源机制解;收集了1976~2012年中强地震震源机制解。并对HASH方法反演的震源机制解进行了可靠性检验。 利用中小地震震源机制解对川滇菱形块体南段以及邻近地区的构造应力场进行了相关研究。探讨了中小地震震源机制解在地震趋势中的应用。 研究成果主要包括:(1)建立了川滇菱形块体南段及邻区的震源机制解目录。(2)川滇菱形块体南段及其邻近地区2003~2012年M≥3.0中小地震震源机制解以走滑错动为主,兼有一定数量的逆冲和正断。4.0级以上地震主要以走滑断层为主,与区域构造背景相一致。3.0~3.9级小震震源机制解随机性比较大,断层类型分散。(3)川滇菱形块体南段及邻近地区应力分布具有明显的分区特征。位于川滇菱形块体南段红河断裂带尾部左右两侧应力方向相同,水平最大主压应力NW-SE:川滇菱形块体内部以丽江-小金河为界呈现出不同的应力状态,位于分界线以南的滇中块体水平最大主压应力NW-SE、NNW-SSE,而在分界线以北取向基本上沿NS方向;整体看从青藏高原内部到川滇菱形块体东边界应力方向整体有一定的顺时针旋转趋势;东边界受到川滇菱形块体SE,SSE方向应力场作用,同时还受到来自华南地块的NW, NWW向应力场作用,东边界最大水平主压应力从北部的NNE-SWW向逐渐过度到南部的NW-SE向。滇西及滇西南与邻近地区有明显不同,水平最大主压应力与构造方向基本平行近SWW-NEE向;东北部昭通-马边,其水平最大主压应力优势方位NNW-SEE向。 (4)中小地震P轴方位角Cv值的变化与强震的发生有一定的关系。2008年汶川8.0级地震和2013年芦山7.0级地震前P轴方位角Cv值都有一个上升-下降,其后地震发生的过程。P轴方位角Cv值和视应力在地震前的变化趋势相同,客观的反映了应力场在地震孕育过程中的变动情况。


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