祁连山中东段地区中小地震震源机制和区域应力场-论文.pdf

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1、地震地磁观测与研究第35卷第3／4期SEISM0L0GICALANDGE0MAGNETICVo1．35NO．3／42014年8月0BSERVAT10NANDRESEARCHAug．2014doi：10．3969／J．issn．1003—3246．2014．03／04．001祁连山中东段地区中小地震震源机制和区域应力场荣代潞(中国甘肃730000中国地震局兰州地震研究所)摘要利用哥伦比亚大学GCMT目录给出的祁连山中东段地区中强地震震源机制资料，研究较大区域(34。～41。N，100。一1O6。E)的应力场；利用该地区布设的中法微震数字监测台网多年监测资料和甘肃数字监测台网资料，使用P波和

2、s波初动及振幅比联合反演方法，反演中小地震震源机制解和发震应力场。结果表明，地区构造应力大致为北东4O。一45。水平向压应力；景泰地区主压应力方向约北东45。，绝大多数地震为走滑型。天祝一古浪地区有相当部分的逆断层地震分布，主压应力方向约6o。，P轴仰角在1O。左右优势分布，大致为水平应力场。这与大区域构造应力场和断层实际分布基本一致。关键词祁连山中东段地区；震源机制；区域应力场；联合反演方法；P波和s波初动和振幅比0引言构造地震是由于地球内部的岩体受到构造应力作用，导致岩体突然断裂或已经存在的断层突然错动的结果。研究断层附近的应力场有助于了解地震发生的物理过程。地震的震源机制解是认识地

3、震发震断层及破裂特征的主要手段，从震源机制解推断的震源应力场携带区域构造应力场及构造运动信息，因此震源机制解为构造应力场的研究提供了基础数据。可以用许多地震的P轴方向作统计平均的方法获得该地区构造应力方向。在双力偶点源模式的震源机制解中，P轴、B轴、T轴一直被用来作为推断地下应力场状况的主要依据之一(许忠淮等，1983；李瑞莎等，2008；张红艳等，2009；武敏捷等，2011)。祁连山中东段地区位于青藏块体东北缘，曾发生多次大震和特大地震，地震活动性和区域应力场变化一直受到关注。本文首先利用哥伦比亚大学GCMT目录给出的震源机制资料求解该地区较大范围的应力场，然后利用该区域建设的中法国

4、际合作台网近2O年记录的大量数字记录资料，加上周围甘肃区域数字地震台的记录，用P波和s波的初动和振幅比求解震源机制解的方法，分析研究祁连山中东段地区中小地震的震源机制解，由此推断该地区区域应力场，初步分析其空间变化特征，为此地区的断层构造活动研究和地震预测提供参考。1大区域中强地震震源机制和应力场祁连山中东段受青藏块体长期北东向推挤作用，该区新构造活动强烈，以水平挤压为主、垂直升降与之相伴生，形成山地隆起、盆地坳陷的继承性运动总趋势，运动总体呈挤压一作者简介：荣代潞(1945一)，男，研究员，1967年兰州大学物理系毕业，1982年在兰州地震研究所获理学硕士学位从事地球物理和地震学研究基

5、金项目：国家自然科学基金项目(40874029)及中国地震局老专家科研基金(201329)资助本文收到日期：2013-12一i02地震地磁观测与研究逆冲一走滑特征(虢顺民等，2000)。中强地震的发生与本地区的地质构造环境密切相关。单个地震的震源机制反映震源释放的应力场，具有一定的随机性，但受到大区域构造应力场的控制。如果一个区域发生多次地震，这些地震应力场的优势方向则可以认为与区域构造应力场基本一致。特别是中等强度以上的地震更能反映区域应力场特征。为了了解祁连山中东段地区的构造应力场特征，选择哥伦比亚大学全球矩心矩张量解目录(GlobalCMT，http：／／www．globalcmt

6、．org／)给出的该地区(34。～41。N，1OO。～106。E)1962年以来发生的中强地震的震源机制，结果见表1。表1祁连山中东段地区1962年以来发生的中强地震的震源机制(GlobalCMT)Table1Thesourcemechanismsofthemoderate-strongearthquakesinthemiddle-eastsegmentofQilianMountainoccurredfrom1962(GlobalCMT)由表1可见，GCMT目录给出断层两个截面的走向、倾角和滑动角。表1中P轴、T轴和B轴的走向和仰角由万永革等(2000)的方法计算。图1是这些地震和断层面

7、解的空间分布，图2给出祁连山中东段地区P轴玫瑰分布图和仰角分布直方图。由图2可见，祁连山中东段地区强震的P轴分布优势方向为40。一45。，仰角分布优势方向为15。左右，即该地区构造应力大致为NE40。一45。的水平向压应力。此结果与徐辉等(2007)、张辉等(2010)利用多个震源机制解得到的此地区应力场方向一致。2中小地震震源机制研究2．1方法概述由P波初动求取地震的震源机制解是地震学常用方法，但该方法要求所计算的地震被很多台站记