龍門山斷裂帶地震時(shí)空分布規(guī)律探討

唐新功，胡文寶 陳 立

(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長江大學(xué))，湖北 荊州 434023) (同濟(jì)大學(xué)海洋與地球科學(xué)學(xué)院，上海 200092)

龍門山斷裂帶地震時(shí)空分布規(guī)律探討

唐新功，胡文寶 陳 立

(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長江大學(xué))，湖北 荊州 434023) (同濟(jì)大學(xué)海洋與地球科學(xué)學(xué)院，上海 200092)

利用公元前780年至2009年的龍門山斷裂帶的地震數(shù)據(jù)資料，系統(tǒng)分析了龍門山斷裂帶歷史和現(xiàn)今地震的重復(fù)和遷移規(guī)律，并以1900年為界，討論了該地區(qū)在歷史和現(xiàn)代地震活動(dòng)上的特征，總結(jié)了該斷裂帶地震的時(shí)間和空間分布規(guī)律，探討了在長時(shí)間尺度下龍門山斷裂帶地震時(shí)空分布的地球動(dòng)力學(xué)背景。結(jié)果表明，龍門山斷裂帶強(qiáng)震活動(dòng)在時(shí)間上呈現(xiàn)出平靜期與活躍期交替出現(xiàn)、在空間上表現(xiàn)隨經(jīng)緯度交替遷移變化的特征。

龍門山斷裂帶；汶川地震；地震活動(dòng)性；地震分布；地震預(yù)報(bào)

龍門山斷裂帶位于青藏高原東緣，是松潘-甘孜造山帶與揚(yáng)子陸塊的結(jié)合部位，也是位于南北地震帶中段的一條規(guī)模大、位置特殊的著名斷裂帶。龍門山斷裂帶主要由汶川-茂縣斷裂(后山斷裂)、映秀-北川斷裂(中央斷裂)和灌縣-江油斷裂(前山斷裂)組成。作為青藏高原東部邊緣和南北構(gòu)造帶的一個(gè)重要邊界，龍門山斷裂帶東西2側(cè)的地球物理場(chǎng)和地殼暨巖石層結(jié)構(gòu)組成卻存在著顯著的差異，因而這一邊界成為構(gòu)造不穩(wěn)定的地帶之一。汶川地震發(fā)生后，許多學(xué)者從震源破裂過程、地質(zhì)構(gòu)造、深部結(jié)構(gòu)和動(dòng)力演化等方面對(duì)地震的成因機(jī)制進(jìn)行了研究[1-5]。由于龍門山斷裂帶構(gòu)造特征復(fù)雜，地震剖面品質(zhì)不好，致使構(gòu)造樣式解釋方案眾多，因而需要進(jìn)一步研究該斷裂帶地震的時(shí)空分布規(guī)律。下面，筆者在分析龍門山斷裂帶地區(qū)各個(gè)時(shí)期地震活動(dòng)資料(數(shù)據(jù)分別來自國家地震局、世界數(shù)據(jù)中心、美國IRIS網(wǎng)站和美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)網(wǎng)站)的基礎(chǔ)上，對(duì)該斷裂帶地震在活躍期與平靜期的活動(dòng)特征和不同震級(jí)地震隨空間分布的特征進(jìn)行了探討。

1 時(shí)間分布特征

圖1 所示為龍門山斷裂帶5.5級(jí)以上地震活動(dòng)序列圖。從圖1可以看出，該地區(qū)地震在時(shí)間上表現(xiàn)為平靜期與活躍期交替出現(xiàn)的現(xiàn)象，而汶川地震剛好發(fā)生在當(dāng)前的活躍期中。與龍門山毗鄰的川滇地區(qū)存在川滇和川青2個(gè)地殼塊體，在印度板塊向歐亞大陸板塊的擠壓下，川滇和川青地殼塊體向南東方向滑移，其中川滇地殼塊體沿康定、西昌一帶滑移，對(duì)龍門山斷裂帶的性質(zhì)沒有直接影響，而川青地殼塊體的滑動(dòng)導(dǎo)致龍門山斷裂帶地殼內(nèi)部巖石物性參數(shù)發(fā)生變化，當(dāng)龍門山斷裂帶兩側(cè)應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)，斷層之間出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力，最終導(dǎo)致地震的發(fā)生。由于川青地殼塊體在不同時(shí)期的滑動(dòng)速率不同，導(dǎo)致龍門山斷裂帶地震在時(shí)間上出現(xiàn)平靜期與活躍期交替出現(xiàn)的現(xiàn)象[6]。

2 空間分布特征

圖2和圖3所示分別為龍門山斷裂帶公元前780年～1900年5級(jí)及以上震級(jí)地震分布圖和1900年以來4級(jí)及以上震級(jí)地震分布圖。從圖2和圖3可以看出，龍門山斷裂帶地震多在斷裂帶附近發(fā)生，呈明顯的帶狀分布，多發(fā)生小于7級(jí)的地震。7級(jí)及以上大震主要發(fā)生在龍門山斷裂帶的北東方向(靠近岷江斷裂帶)且走向多與龍門山斷裂帶一致。圖4和圖5所示分別為龍門山斷裂帶6～7級(jí)和7級(jí)以上地震隨緯度分布圖。由圖4和圖5可知，龍門山斷裂帶地震在高緯度與低緯度之間進(jìn)行交替遷移。此外，該地區(qū)地震隨經(jīng)度分布也呈現(xiàn)類似變化規(guī)律(見圖6)。出現(xiàn)上述特征的原因在于：受西部青藏高原擠壓，該地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，當(dāng)?shù)貧?yīng)力積累到一定程度后，便會(huì)超過巖石的破裂強(qiáng)度而引發(fā)地震，然后進(jìn)入相對(duì)平靜期直至壓力積累到下次地震再次發(fā)生，因而導(dǎo)致龍門山斷裂帶地震隨經(jīng)緯度交替遷移變化的現(xiàn)象。

圖1 龍門山斷裂帶5.5級(jí)以上地震活動(dòng)序列圖

圖2 龍門山斷裂帶公元前780～1900年5級(jí)及以上震級(jí)地震分布圖(圖中實(shí)線為斷層分布) 圖3 龍門山斷裂帶1900年以來4級(jí)及以上震級(jí)地震分布圖(圖中實(shí)線為斷層分布)

3 結(jié) 語

根據(jù)公元前780年至2009年的龍門山地區(qū)的地震數(shù)據(jù)資料，系統(tǒng)分析了龍門山斷裂帶地震的時(shí)空分布規(guī)律。結(jié)果表明，龍門山斷裂帶地震活動(dòng)在時(shí)間分布上呈現(xiàn)活躍期和平靜期交替出現(xiàn)的現(xiàn)象，而2008年汶川地震剛好發(fā)生在當(dāng)前的活躍期之中。從龍門山斷裂帶6級(jí)以上地震隨經(jīng)緯度分布規(guī)律看，龍門山斷裂帶地震在高、低緯度之間交替遷移，地震隨經(jīng)度分布雖然沒有地震隨緯度分布明顯，但也呈現(xiàn)類似變化規(guī)律。上述研究可以為龍門山斷裂帶地震分布規(guī)律的研究提供參考。

圖4 龍門山斷裂帶6～7級(jí)地震隨緯度分布圖

圖5 龍門山斷裂帶7級(jí)以上地震隨緯度分布圖 圖6 龍門山斷裂帶6～7級(jí)地震隨經(jīng)度分布圖

[1]陳九輝，劉啟元，李順成，等.汶川Ms8.0地震余震序列重新定位及其地震構(gòu)造研究[J].地球物理學(xué)報(bào)，2009，52(2)：390-397.

[2]杜海林，許力生，陳運(yùn)泰.利用阿拉斯加臺(tái)陣資料分析2008年汶川大地震的破裂過程[J].地球物理學(xué)報(bào)，2009，52(2)：372-378.

[3]劉啟元，李昱，陳九輝，等.汶川Ms8.0地震：地殼上地幔S波速度結(jié)構(gòu)的初步研究[J].地球物理學(xué)報(bào)，2009，52(2)：309-319.

[4]胥頤，黃潤秋，李志偉，等.龍門山構(gòu)造帶及汶川震源區(qū)的S波速度結(jié)構(gòu)[J].地球物理學(xué)報(bào)，2009，52(2)：329-338.

[5]趙國澤，陳小斌，肖騎彬，等.汶川Ms8.0級(jí)地震成因三“層次”分析——基于深部電性結(jié)構(gòu)[J].地球物理學(xué)報(bào)，2009，52(2)：553-563.

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[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.06.007

P315

A

1673-1409(2012)06-N021-03