2010年玉树地震震前甘孜-玉树断裂形变场分析.pdf

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1、第33卷第3期地震地质Vo1．33．No．32011年9月SEISMOLOGYANDGEOLOGYSept．，2011doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2011．03．0032010年玉树地震震前甘孜一玉树断裂形变场分析王阎昭王敏沈正康’葛伟鹏王康王凡孙建宝’1)中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京1000292)北京大学地球与空间科学学院，北京100871摘要2010年4月14日青海玉树M6．9地震发震断层为甘孜一玉树断裂NW段。断裂错动速率的准确估计能够为认识发震断裂的结构和地震的孕震过程提供帮助，甘孜一玉树断裂周边地区(89。～103

2、。E，28。～39。N)1999-2007年的GPS观测使之成为可能。去除受到断裂锁定效应或其他断裂位错影响的数据后，将跨断裂剖面上的台站速率分解为平行断层和垂直断层2个分量，并进一步估算得到风火山断裂、甘孜一玉树断裂和鲜水河断裂NW段左旋走滑速率分别为(6．1±1．9)、(6．6±1．5)和(10．2±O．7)mIn／a。结合该地区地质学研究结果，推测甘孜一玉树一鲜水河断裂自西向东逐段增强的走滑速率反映了不同区域地壳对印藏碰撞造成形变的转换、吸收方式之差异。甘孜一玉树断裂现今分段错动速率的定量估计为该断裂的深入研究和青藏高原变形发展过程的认识提供了宝贵数据。关键词玉树地震GPS

3、断裂错动速率中图分类号：P315．2文献标识码：A文章编号：0253—4967(2011)03—0525—080引言2010年4月14日青海玉树发生M6．9(M7．0)级地震，发震断层为甘孜一玉树断裂NW段(陈立春等，2010)(图1)。该断裂以左旋走滑活动为主，与鲜水河一小江断裂带共同构成青藏高原物质东向挤出的边界(王敏等，2008)。甘孜一玉树断裂NW段历史地震记录很不完整，最近200多年的记载中共发生3次强震，其中1738年6．5级地震的破裂段与本次地震相似(国家地震局，1977)，另外2次发生在玉树县城以东(四川地震资料汇编编辑组，1980；中国地震局监测预报司预报管理处

4、，1999)。美国地质调查局根据远震资料指出本次地震发生在玉树县城以西，震源深度为17kin，地震破裂以左旋走滑为主(http：／／earthquake．usgs．gov／earthquakes／eqinfhenews／2010／us2010vaep／)。震后野外地质考察亦发现破裂为左旋走滑性质，实测最大水平位错约为1．8m(陈立春等，2010)。甘孜一玉树断裂的研究程度较低，对该断裂的断层结构和活动历史认识不足，尤其是对不同段落的位错量和错动速率的认识仍存在分歧。李闽峰等(1995)研究认为甘孜一玉树断裂陇蒙[收稿日期]2010—12-22收稿，201l—O3—29改回。[基金

5、项目]地震动力学国家重点实验室课题(LED2009A02)和中国地震局地质研究所基本科研业务专项(IGCEA1011)共同资助。3期王阎昭等：2010年玉树地震震前甘孜一玉树断裂形变场分析529估计值。由于速度场解算时没有输出台站问的相关信息，所以在计算断层错动速率误差时忽略了台站速率间的相关性。GPS台站速率之间通常是正相关的，因此，这里得到的错动速率误差可能会略高于实际的误差。据此，得到风火山断裂、甘孜一玉树断裂和鲜水河断裂NW段的左旋走滑速率分别为(6．1±1．9)、(6．6±1．5)和(10．2~0．7)mm／a，同时得到风火山断裂和甘孜一玉树断裂挤压速率分别为(2．8±

6、1．9)和(1．7±1．6)mm／a，鲜水河断裂NW段拉张速率为(2．8±0．7)mm／a。由于断裂带某些段落由若干条走向接近的次级断裂组成，因此上述结果反映的是断裂带总体滑动速率。其中，甘孜一玉树断裂走滑速率与李闽峰等(1995)、周荣军等(1996)和张裕明等(1996)分别利用断错地貌和测年方法得到的地质学结果基本一致，但与Meade(2007)、Thatcher(2007)以及Gan等(2007)利用GPS数据所得结果存在较大差异。如前所述，由于后者主要受滑动速率较高的鲜水河断裂的影响，使得该断裂滑动速率被高估。王阎昭等(2008)所得结果的误差较大，但在误差范围内仍支持

7、本文给出的较低滑动速率的结果。综上所述，GPS给出的甘孜一玉树断裂现今滑动速率与地质学方法给出的全新世以来的长期滑动速率具有较好的一致性，并且均支持该断裂具有比鲜水河断裂更低的错动速率。2讨论由上述研究结果可以获得甘孜一玉树一鲜水河断裂带分段活动的大致特征，即断裂左旋走滑速率由西向东逐段增加，甘孜一玉树段具有挤压分量，鲜水河NW段具有拉张分量。这一趋势与Wang等(2008)得到的该断裂带早更新世以来的分段活动性相一致。Wang等(2008)利用断错地貌得到当江附近约16km的左