我组靳志同教授等在《地球物理学报》发表文章,文章主要研究了2013年和2022年两次芦山地震序列发震断层的走向、倾角和滑动角等几何参数、发震断层的滑动特征,以及汶川地震和2013年芦山地震对2022年芦山地震的应力触发。
北京时间2013年4月20日和2022年6月1日,四川省雅安市芦山县分别发生了MS7.0和MS6.1地震,两次芦山地震均发生在巴彦喀拉块体与华南块体相互碰撞的龙门山推覆构造带南段(图1a)。从两次芦山地震序列的地震空间分布来看(图1b),2022芦山地震序列与2013年芦山地震序列分成了比较明显的两部分,也这更加突出了此处构造特征的复杂程度。另外2013年和2022年两次芦山地震相距约10km,距离比较近,2013年的芦山地震对2022年的芦山地震是否有触发作用,也是值得研究的问题。
图1 2013年和2022年两次芦山地震序列的空间分布图(a)表示两次芦山地震序列在地表的投影,图(b)表示两次芦山地震序列在空间的三维表示首先,为求解发震断层的几何参数,该研究基于收集到的2013年和2022年两次芦山地震序列的2531个地震事件的精确定位结果,采用确定断层面形状的改进的模糊聚类方法,求解得到芦山地震序列的发震断层面的个数,并定量的给出每个断层面的几何形状(走向和倾角),详细参数见文章表1。
图2 2013年和2022年芦山地震事件的聚类和断层面确定其次,为了研究上述发震断层的滑动性质,该研究基于收集和计算得到的震源区的127个震源机制中心解,使用网格搜索法求得研究区域的构造应力场(图3),并以此求解发震断层面上的相对剪应力和正应力(图4),分析芦山地震序列的5个发震断层面的滑动性质。
图3 反演得到的研究区域构造应力场
(a)表3中的地震在地表的投影;(b) 震源机制在球形三角形中的分类情况;(c)应力场反演结果下半球施密特投影图;(d)为应力状态的三维表示。
图4 芦山震源区应力体系下的模拟震源机制及相对剪应力(a)和相对正应力(b)
最后,该研究基于汶川地震的破裂模型和2013年芦山地震的破裂模型,以及岩石圈分层模型,并将上文求解的2022年芦山地震序列发震断层面的断层面形状和滑动特性作为接收断层参数,计算汶川地震和2013年芦山地震对2022年芦山地震序列的影响。结果显示在汶川地震和2013年芦山地震的共同作用,对2022年芦山地震序列发震断层面的活动性起到抑制作用,并基于GPS数据估计的应变率结果,计算得到 2022年芦山地震被推迟发生的时间约为5.2~10.5年。
图5 2008年汶川地震和2013芦山地震对2022年芦山地震序列的应力触发
(a)2008年汶川地震和2013芦山地震在深度为14.31km上的震后库仑破裂应力分布;(b)投影到断层E上的库仑破裂应力分布。
该研究中得到的断层形状和滑动性质与巴颜喀拉块体向东偏南运动,遇到稳定的华南块体在龙门山推覆构造带附近起到阻挡作用,产生的总体动力学背景一致,对进一步深化该地区的地震动力学认识和地震危险性评估有一定意义。论文详细内容见:靳志同, 万永革, 王福昌, 李枭, 冯淦, 许英才. 2024. 2013年和2022年芦山地震序列断层面花状构造及其滑动特性研究. 地球物理学报, 67(6): 2202-2219.