鏟形逆斷層和平行逆斷層體系的破裂特征——以龍門山斷裂帶中段為例的數值模擬

連尉平

（中國地震局地球物理研究所，北京100081）

鏟形逆斷層和平行逆斷層體系的破裂特征——以龍門山斷裂帶中段為例的數值模擬

連尉平

（中國地震局地球物理研究所，北京100081）

中圖分類號：P315.2；

文獻標識碼：A；

doi：10.3969/j.issn.0235-4975.2015.02.010

汶川地震是有地震歷史記載以來首次發生在大陸內部的高角度8級逆沖強震，給板內逆沖強震研究提供了許多新的課題。論文主要開展了以下兩方面的研究：

（1）近地表陡傾角鏟形逆斷層的破裂特征研究。基于龍門山斷裂帶中段動力學背景建立有限元模型，系統地研究近地表陡傾角鏟形逆斷層（本文所稱近地表陡傾角鏟形斷層，要求近地表傾角至少≥65°）的破裂特征，并探討了汶川地震逆沖滑動量隨深度分布形態所可能蘊含的地殼信息。

對于近地表陡傾角鏟形斷層，在斷層傾向的高強度擠壓下，斷層近地表部分對逆沖破裂和滑動有一定的阻礙作用；鏟形斷層的近地表傾角越陡，陡傾角部分的深度范圍越大，斷層近地表部分對逆沖破裂和滑動的阻礙作用會越明顯；近地表陡傾角的鏟形斷層形態和巴顏喀拉塊體的高強度擠壓很可能是形成汶川地震逆沖滑動量隨深度分布形態的重要原因，無地表破裂的前期地震并不是造成汶川地震滑動量隨深度分布特征的必要條件。

（2）平行逆斷層體系中斷層活動之間的相互影響研究。討論了分布距離對平行逆斷層地震活動規律的影響，并定量地評估了汶川地震中前山斷裂同震逆沖破裂對中央斷裂逆沖破裂釋放的影響。

同震破裂實驗結果顯示：在同震逆沖破裂中，前山斷裂和中央斷裂的破裂釋放之間有一定的替代關系；汶川地震中，由于前山斷裂發生同震逆沖破裂，中央斷裂相應段落逆沖破裂釋放很可能降低了約10%，減少的標量地震矩約為9.54×1018N·m。

平行逆斷層長期擠壓破裂實驗結果顯示：在龍門山斷裂帶的動力學環境和淺層構造背景下，當平行逆斷層之間的距離在20km以下時，兩條平行逆斷層會在破裂釋放上形成主次關系，距離越短，主次關系越顯著；兩條平行逆斷層之間發生同步逆沖破裂的比例很低，受平行逆斷層之間距離的影響也很小；兩條平行逆斷層之間發生同步地表逆沖破裂的比例更低，在龍門山動力學機制和淺層構造背景下，距離在10～20km左右時，平行逆斷層之間最容易發生同步地表逆沖破裂。

結合龍門山斷裂帶中段的實驗結果顯示：后山斷裂的地震活動很可能相對獨立；12km