玉樹(shù)地區(qū)2006年5級(jí)強(qiáng)震群和2010年71級(jí)地震應(yīng)力降對(duì)比分析

玉樹(shù)地區(qū)2006年5級(jí)強(qiáng)震群和2010年71級(jí)地震應(yīng)力降對(duì)比分析

2010年4月14日，玉華發(fā)生了一次7.1級(jí)地震，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。玉樹(shù)地震發(fā)生在青藏高原東緣巴顏喀拉活動(dòng)地塊南邊界的甘孜—玉樹(shù)斷裂上,是繼2008年汶川8.0級(jí)大地震后中國(guó)大陸又一次災(zāi)難巨大的地震。距此次7.1級(jí)地震震中25km處,玉樹(shù)地區(qū)于2006年7月18日04時(shí)41分發(fā)生5.0級(jí)地震、7月19日17時(shí)53分、54分先后又發(fā)生了5.6級(jí)和5.4級(jí)地震,分析認(rèn)為這3次地震屬于震群型地震。同一區(qū)域內(nèi)4年內(nèi)發(fā)生2次顯著地震事件,反映出玉樹(shù)地區(qū)具有較強(qiáng)的地震活動(dòng)性。應(yīng)力降是表征地震發(fā)生瞬間錯(cuò)動(dòng)時(shí)位錯(cuò)面上應(yīng)力變化的物理量,研究應(yīng)力降可以了解地震孕育、發(fā)生的應(yīng)力背景以及地震過(guò)程中的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力釋放水平。近年來(lái),不少學(xué)者研究了地震前后區(qū)域應(yīng)力降變化特征。郭曉燕等通過(guò)計(jì)算營(yíng)海岫地區(qū)1999年以來(lái)發(fā)生的4次比較顯著震群的應(yīng)力降,探討了應(yīng)力降隨時(shí)間和空間演化的特征,為營(yíng)海岫地區(qū)地震序列的判定提供了參考本文中利用數(shù)字觀測(cè)資料研究玉樹(shù)地區(qū)2006年與2010年兩次地震序列應(yīng)力降變化特征,為我們深入認(rèn)識(shí)玉樹(shù)7.1級(jí)地震及該地區(qū)中強(qiáng)震的關(guān)系提供了一定的依據(jù),研究結(jié)果可以為今后該地區(qū)應(yīng)力狀態(tài)研究提供參考依據(jù),也可以為該區(qū)域未來(lái)的地震趨勢(shì)提出一定程度的新的判定依據(jù)。1關(guān)于甘孜—區(qū)域地震構(gòu)造背景2006年玉樹(shù)5級(jí)強(qiáng)震群和2010年玉樹(shù)7.1級(jí)地震都發(fā)生在玉樹(shù)藏族自治州境內(nèi),分別距玉樹(shù)地震臺(tái)78、45km,兩次地震震區(qū)相距約25km。如圖1所示,該區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育以北西向斷裂為主,并多表現(xiàn)為強(qiáng)烈的左旋走滑性質(zhì)。區(qū)域內(nèi)主要北西向斷裂有12條,其中甘孜—玉樹(shù)斷裂帶、達(dá)日斷裂、稱(chēng)多—曲麻萊斷裂、巴彥卡拉主峰斷裂、莫云—結(jié)多斷裂、扎曲—著曉斷裂等晚更新世以來(lái)活動(dòng)較為強(qiáng)烈。雜多—上拉秀斷裂為北東東—近東西向,與其余斷裂走向不太一致。由于2006年5級(jí)強(qiáng)震群發(fā)生時(shí),該地區(qū)只有玉樹(shù)測(cè)震臺(tái),實(shí)際監(jiān)測(cè)能力為M2010年4月14日玉樹(shù)7.1級(jí)地震發(fā)生在甘孜—玉樹(shù)斷裂帶上,甘孜—玉樹(shù)斷裂帶為青藏高原內(nèi)部的一條北西走向的大型走滑活動(dòng)斷裂帶,同時(shí)也是川滇菱形塊體的一條重要邊界斷裂,全長(zhǎng)約500余千米。該斷裂是在前第四紀(jì)基巖斷裂帶的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一條全新世強(qiáng)烈活動(dòng)斷裂帶。甘孜—玉樹(shù)斷裂帶以強(qiáng)烈的左旋走滑運(yùn)動(dòng)為特征,斷錯(cuò)一系列的山脊水系,形成沿?cái)嗔颜共嫉臏瞎鹊孛?。研究表?斷裂南東段甘孜一帶的斷裂千年尺度的滑動(dòng)速率達(dá)每年10mm左右,GPS觀測(cè)的現(xiàn)代滑動(dòng)速率為10mm/a左右,這與千年尺度的地質(zhì)活動(dòng)速率一致2選線及計(jì)算原則2.1數(shù)字地震觀測(cè)臺(tái)建設(shè)這2次地震發(fā)生在高海拔牧區(qū),自然條件艱苦,臺(tái)站稀少,監(jiān)測(cè)能力低。2006年玉樹(shù)5級(jí)強(qiáng)震群發(fā)生時(shí)震中200km范圍內(nèi)僅有玉樹(shù)地震臺(tái),2010年玉樹(shù)7.1級(jí)地震發(fā)生時(shí)震中200km范圍共有玉樹(shù)、雜多和曲麻萊3個(gè)地震臺(tái)站。玉樹(shù)7.1級(jí)地震1周后,震中100km范圍內(nèi)又架設(shè)了10個(gè)臨時(shí)數(shù)字地震觀測(cè)臺(tái)(圖2)。2006年7月18日玉樹(shù)5級(jí)強(qiáng)震群后至2006年8月30日,玉樹(shù)單臺(tái)共記錄到M2.2高頻趨勢(shì)反比依據(jù)Brune的圓盤(pán)位錯(cuò)模型可得到譜的總形態(tài):頻譜的低頻趨勢(shì)為常數(shù),高頻趨勢(shì)和頻率的平方成反比。由此得到波譜的拐角頻率fc、零頻位移譜值Ω和高頻衰減系數(shù)K這3個(gè)重要參數(shù),再由下面這組公式式中,ρ為介質(zhì)密度,取地球平均密度2.84g/cm3結(jié)論分析3.1地震序列的推向特征通過(guò)對(duì)2006年5級(jí)強(qiáng)震群序列和2010年玉樹(shù)序列中M2006年玉樹(shù)5級(jí)強(qiáng)震群序列113次M3.2應(yīng)力降的變化Mayeda等的結(jié)果表明,小地震的應(yīng)力降與地震的大小有關(guān),是隨地震強(qiáng)度的增加而增加的。趙翠萍對(duì)新疆北天山中段地區(qū)的研究表明,對(duì)于M3.3m2震前后玉米應(yīng)力降值對(duì)比由于玉樹(shù)2006年、2010年地震序列中M2006年玉樹(shù)5級(jí)強(qiáng)震群序列自2006年7月18日5.0級(jí)地震開(kāi)始至2006年8月30共記錄到M2010年4月14日玉樹(shù)7.1級(jí)地震震源區(qū)內(nèi)震前2小時(shí)至2010年12月期間,共發(fā)生M兩次玉樹(shù)地震序列的應(yīng)力降值在強(qiáng)余震前都出現(xiàn)了應(yīng)力降值上升的現(xiàn)象,而且在地震序列平靜階段,應(yīng)力降值也呈現(xiàn)出平穩(wěn)變化的態(tài)勢(shì)。應(yīng)力降變化趨勢(shì)與地震序列的衰減趨勢(shì)基本吻合。由此可以看出應(yīng)力降方法可以用于跟蹤某區(qū)域的應(yīng)力狀況,在震情趨勢(shì)判定過(guò)程中,可以為強(qiáng)余震的判定提供參考依據(jù)。4應(yīng)力降與震級(jí)的關(guān)系通過(guò)研究地震的應(yīng)力降可以了解地震過(guò)程中的構(gòu)造應(yīng)力釋放水平。從而間接地認(rèn)識(shí)地震發(fā)生地區(qū)構(gòu)造背景應(yīng)力和構(gòu)造破裂過(guò)程。從力學(xué)觀點(diǎn)出發(fā),強(qiáng)震序列中發(fā)生的在序列活躍期和強(qiáng)余震前發(fā)生的一些中小地震應(yīng)力降,必然與序列平靜期內(nèi)發(fā)生的中小地震所不同。中強(qiáng)地震前后會(huì)有明顯差異,這是應(yīng)力狀態(tài)和介質(zhì)性質(zhì)的反映。因此,通過(guò)分析玉樹(shù)地區(qū)2006年5級(jí)強(qiáng)震群序列和2010年7.1級(jí)地震序列的應(yīng)力降結(jié)果得到以下結(jié)論。(1)2006年玉樹(shù)5級(jí)強(qiáng)震群序列與2010年玉樹(shù)7.1級(jí)地震序列的應(yīng)力降水平相比,應(yīng)力降值明顯偏低,應(yīng)力降值主要為小于1MPa,這可能與該地區(qū)孕育地震的強(qiáng)度,即強(qiáng)震發(fā)生前,該地區(qū)應(yīng)力集中狀態(tài)有關(guān)。(2)分析震級(jí)與應(yīng)力降的關(guān)系,得出應(yīng)力降與震級(jí)之間有一定的相關(guān)性。應(yīng)力降隨著震級(jí)變化可能存在2種標(biāo)度,M(3)兩個(gè)玉樹(shù)地震序列的應(yīng)力降值在強(qiáng)余震前都出