小江断裂中段及其邻近地区震源机制解与构造应力场分析

【摘要】： 构造应力场研究是地球动力学中一个十分重要的分支,一定范围内构造应力的分布,是地球中与构造运动有关的各种动力作用于地质体的综合反映,并与构造运动及动力源问题的研究密切相关,揭示构造应力场的展布规律不仅有助于对各种构造现象的解释,而且可为探讨地球构造运动的力源问题提供重要线索,因此古今构造应力场及其演化研究一直作为大地构造学和地球动力学的重要内容,特别是对现代构造应力场的研究,更是有利于对新构造运动、区域稳定性和地震危险性等问题的进一步认识。 小江断裂地处于川滇地区,是南北带上著名的活动断裂带,小江断裂及其邻近地区构造极其复杂,应力调整也比较激烈,历史上曾发生过多次大地震,为了更好了认清该区域的构应力在空间上和时间上的变化,本研究利用震源机制解资料,采用滑动拟合方法对小江断裂断裂中段及其邻近地区构造应力场的特征进行了研究。主要应用1998年1月至2009年1月以来,昆明数字台网所记录到的小江断裂及其邻近地区ML2.5级以上的地震,计算出震源机制解并分析其特征,采用滑动拟和方法反演该区域的应力场,并研究其时间及空间变化特征。 本文的研究内容主要包括以下几个方面: (1)本文利用小江断裂及邻区1998年1月-2009年1月期间发生的740个M L≥2.5级地震,利用垂直向直达SV波和P波地动位移振幅比方法计算得出全部震源机制解;分析了该区震源机制解特征; (2)根据区域构造对小江断裂中段及邻区现代构造应力场进行了分区,以小江断裂为界,将小江断裂中段及其邻区分为A、B(包含小江断裂带)两个区,为了研究断裂带上的应力特征,又将小江断裂带区域划分出来进行独立分析;同时采用网格1°×1°,以及0.5°空间滑动分区的办法对研究区进行研究。分析了各分区震源机制解特征,并在此基础上用利用Gephart(1990)的应力张量反演方法,即FMSI方法对A区、B区、断裂带区,以及网格空间滑动分区的应力场进行了反演。结果表明:小江断裂中段及邻区的断层错动方式主要以走滑为主,A区走滑断层占77.78%,B区走滑断层占70.34%,断裂带区走滑断层占72.11%;应力反演结果也表明: A区、B区和断裂带区:最大主应力σ1方位大致均为NNW;从应力结构来看,研究区各分区应力以水平作用为主,走滑特征明显;网格滑动分区应力场反演表明:在滇中块体应力场整个区域的主体方向变为NNW-NWW,但是绿汁江断裂以东,普渡河断裂以西的区域,主压应力方位显示出该区域南北向滑移比较明显,而在小江断裂区域主要应力则主要为NW向,从小江断裂继续往东的滇东块体上,应力场主压应力方向显示NW-NNW。 (3)在空间上对小江断裂中段及邻近地区的应力场进行分析的基础上,同时对区各分区的应力场以及该分区内较大地震为界,分别反演了地震前,地震后,前后的应力场变化情况,结果表明:小江断裂及其邻近地区在时间段上的分区变化显著,在A区,滇中块体内几次中强地震前后应力场在时间上主压应力场方位变化都不大;在B区北部,以及小江断裂带区在大部分地震前后应力场方向在时间主压应力场方位变化都比较显著,显示了B区北部,和断裂带区应力调整比较激烈,相对的滇中块体则相对稳定。