1974年和1979年溧阳两次地震同震库仑应力变化及其发震构造研究

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1、1974年和1979年溧阳两次地震同震库仑应力变化及其发震构造研究摘要：中国4/vie　　1974年和1979年在苏皖交界的溧阳地区分别发生了两次破坏性地震，造成了大量人员伤亡和财产损失。分别计算这两次地震引起的同震库仑应力变化，并与余震分布情况进行对比分析，认为两次地震的发震断层均为NPa，表明1974年地震的发生对1979年地震的发生具有一定的积极影响，但由于应力变化值较小，未能造成直接的触发。　　关键词：溧阳地震；库仑应力变化；震源机制解；苏皖交界　　中图分类号：P31572文献标识码：A：1000-0666（2016）03-0397-0

2、7　　0引言　　1974年4月22日在苏皖交界的溧阳地区发生了MS55地震，震源深度16km（贺楚儒等，1988），5年后的1979年7月9日几乎在同一位置又发生了MS60地震，震源深度12km（贺楚儒，张德齐，1990）。5年内原地重复发生两次破坏性地震的情况在中国东部的板内地震中非常少见（叶洪等，1980）。　　溧阳两次地震造成了大量的人员伤亡和财产损失。地震发生后专家们先后对其进行了大量研究分析。对1974年MS55地震的发震构造问题，贺楚儒等（1983）、叶洪等（1980）和Chung等（1995）意见较为一致，认为其发震断裂应为NS6

3、0地震的发震断裂问题则一直没有较为统一的意见。叶洪等（1980）应用零矢量方法研究了1979年MS60地震与其余震的震源机制解，分析认为该地震是在NEE向挤压应力作用下，沿着NE向的茅山断裂带东支发生了右旋走滑兼有正断层性质的错动。林邦慧等（1982）、刘万琴和黄家正（1982）分别利用P波频谱和瑞利波方向性函数对溧阳MS60地震进行研究，认为此次地震是NS60地震发震断裂的意见，判断1974年地震是否对1979年地震具有触发作用。　　1库仑应力变化研究概述　　库仑破裂应力是指作用在断层面上，克服摩擦阻力使断层滑动的力，而库仑破裂应力变化是指库

4、仑破裂应力的改变量（王连捷等，2008）。地震发生时所释放的断层上所积累的应力并没有完全凭空消失，而是通过传输，转移至周边地区，导致邻近区域内的应力升高或者降低，进而触发或者抑制这些地区的地震活动（单斌等，2010）。近几年来，大地震产生的库仑破裂应力变化对后续的地震活动造成的影响受到广泛关注（Harris，1998；Parsons，Dreger，2000；Todaetal，2011；石耀霖，曹建玲，2010），并已被诸多震例研究所证实（Steinetal，1994；Kingetal，1994；Todaetal，2008）。许多震例表明，大地震

5、后库仑应力的变化对后续地震活动有促进作用，很小的库仑应力变化就可能对地震的活动性及时空分布产生较大的影响（Steinetal，1997；Deng，Sykes，1997）。　　自2008年汶川大地震发生后，地震引发的库仑应力变化研究迅速受到了研究学者们的关注，分别从不同角度对库仑应力计算过程中的若干问题、库仑应力变化与余震分布的对应关系、�炻赜αΡ浠�对周边断裂活动的影响等方面进行了深入的探讨。　　库仑破裂应力变化的表达式如下（Okada，1992；Kingetal，1994）：　　ΔCFS=Δτ+μ′Δσn（1）　　式中，ΔCFS为库仑破裂应力

6、变化，Δτ为剪切应力变化，Δσn为正应力变化，μ′为有效摩擦系数。根据库仑破裂准则，断层面上的剪切应力大于或等于阻碍滑动的摩擦力时，沿断层面就会发生摩擦滑动。诸多震例研究成果表明，地震所引发的库仑应力增加的区域有利于后续地震的发生，而负值区则明显抑制后续地震的发生（Lin，Stein，2004；Todaetal，2011）。　　2震区地震地质背景　　溧阳地震处于华南块体的扬子地台接近与华北块体接壤的北部边界（Chungetal，1995）。这一地区的典型特点是一系列晚中生代到早新生代和中新生代时期形成的隆起和凹陷相间展布（贺楚儒，张德齐，199

7、0）。溧阳MS60地震即发生在茅山东侧断陷盆地内，该盆地是一个新生代断陷盆地（叶洪等，1980）。隆起和凹陷多被一系列规模较大的断裂分隔开来。　　震区与此次地震活动相关的主要断裂有（图1）：　　（1）茅山断裂带。茅西断裂位于茅山西侧，总体呈NE30°方向延伸，倾向SE，总长约110km（江苏省地质矿产局，1984）。茅东断裂为NNE向，切割NE向的逆冲断裂和NNE向推覆构造，长约85km，断裂走向NE10°～20°，倾向多为SE，主要出露在金坛致和至高淳花山。该断裂具有多期活动特征，属左行兼逆冲和旋转运动特质（胡连英，徐学思，1992）。　　（

8、2）金坛―南渡断裂。呈NNE向延伸，长约80km，1974年和1979年溧阳2次地震的余震多沿该断裂呈带状分布。跨越金坛―南渡断裂的水准观测资料表明，