汶川地震以來龍門山斷裂帶地震矩張量時空演化特征

林向東

（中國地震局地球物理研究所，北京 100081）

在地殼內部存在大量的地震斷裂帶，地震的發生是斷裂帶上應力不斷積累的結果，而地震發生的地點和時間取決于斷裂帶之間的應力傳遞。地震矩張量分析是研究斷裂活動應力性質的重要手段。2008年5月12日汶川8.0級地震極大地改變了區域應力場，在附近多個斷裂帶間發生了應力傳遞。汶川地震后，龍門山斷裂帶上發生了數百個ML≥4.0的余震。2013年4月20日，在龍門山斷裂帶西南端的雅安蘆山再次發生了7.0級強震。蘆山主震發生后，又發生超過50次（ML≥4.0）的余震。龍門山斷裂帶上汶川地震序列和蘆山地震序列，為我們了解龍門山斷裂應力演化提供了豐富的資料。通過分析汶川和蘆山地震序列的地震矩張量解，分析斷裂帶構造應力隨時間和空間的演化，將有助于深入認識該區域內不同塊體間的相互作用以及地震孕育、發生的基本規律。

本文以地震矩張量為分析手段，以汶川和蘆山2個大地震為時間節點，開展了汶川地震序列和蘆山地震序列矩張量反演，研究了龍門山斷裂帶地震矩張量的時空演化特征，同時分析了汶川地震以來龍門山斷裂帶上地震活動性、地震矩釋放與b值的時空演化特征，并嘗試討論龍門山斷裂帶上應力傳遞演化規律。根據觸發斷層的長度、震中到臺站的距離以及地殼結構的不均勻性，我們建立了4個速度模型用于矩張量反演。矩張量反演我們采用了汶川余震、蘆山主震和余震序列信噪比較高的寬頻帶波形數據，得到了177個較好的解?；赯oback（1992）斷層分類準則對龍門山斷裂帶上的地震矩張量進行了分類和時空演化分析，并反演了應力場。根據汶川地震以來龍門山斷裂帶地震目錄資料，在空間上對龍門山斷裂帶以0.2°等間距分段，分析了每個分段上ML≥4.0地震活動的時間演化特征；以每6個月為時間段對地震矩M0時空特征進行了分析；同時結合完整性震級（Mc），分析了研究區的b值時空分布特征。通過研究，我們取得以下主要成果：

（1）汶川8.0級地震的余震主要以逆沖和走滑為主，并伴隨有少量的正斷層和未知類型斷層，汶川余震矩張量具有空間分段特征，大多數走滑斷層分布在S2（小魚洞附近）和S6（青川附近），與主震破裂的滑移分布特征具有一致性；在時間上，汶川余震矩張量初始時包含所有類型的斷層，主要類型為逆斷層和走滑斷層，隨著時間的推移，矩張量主要類型變為逆斷層，這可能與斷層應力狀態恢復有關。

（2）蘆山7.0級主震的震源深度為13km左右，震源機制最佳雙力偶解的節面I為走向216°，傾角47°，滑動角103°；節面Ⅱ為走向20°，傾角44°，滑動角78°；地震矩為0.61×1019N·m，為走滑分量極小的逆沖型斷層；大多數ML≥4.0余震的震源機制與主震類似，均表現為逆沖特征，而且震中相對集中，推測蘆山地震發震斷層單一，破裂尺度相對較小，應力雖有一定釋放，但沒有觸發周邊的斷層。

（3）汶川地震使龍門山斷裂的西南端應力增強，但受區域構造活動控制的NNW向的構造應力對蘆山地震的發生起的是主導作用，認為蘆山地震與汶川地震雖具有密切的關系，但仍然是相對獨立的地震事件。

（4）自汶川地震以來，龍門山斷裂帶上的應力增強有一個逐漸從北向南轉移的趨勢。0.2°等間距空間分段的第24～26段（大邑縣和邛崍縣以西）為汶川和蘆山地震序列之間的空區段，ML≥4.0地震活動和M0釋放幾乎為0，且該區域b值在汶川地震后5年以來變化很小，相對處于高值區（0.9～1.0），說明該區域應力積累不是很強，可能與該地區存在的低速體異常以及小魚洞斷裂在龍門山斷裂能量傳遞中所起的作用有關。在研究區的兩端先后出現的b值異?？赡芘c汶川地震使龍門山斷裂東北端和西南端庫侖應力增強有關。

龍門山斷裂；汶川地震；蘆山地震；矩張量；時空演化