內蒙古阿拉善左旗MS5.8地震靜態庫侖應力變化分析?

高熹微 萬永革 黃驥超（防災科技學院，河北三河 065201）

內蒙古阿拉善左旗MS5.8地震靜態庫侖應力變化分析?

高熹微 萬永革 黃驥超
（防災科技學院，河北三河 065201）

?基金項目：河北省地震科技星火計劃（DZ20140101002），中央高校基本科研業務專項資金(創新項目團隊資助計劃)(ZY20110101)和國家國際科技合作專項(2012DFR20440)共同資助。

2015年4月15日15時39分28.6秒（北京時間），內蒙古自治區阿拉善盟阿拉善左旗發生MS5.8地震，中國地震臺網給出該地震的震中位置為39.8°N，106.3°E，震源深度為10 km。此次主震后，發生多次余震，根據中國地震臺網記錄，于當日15時44分33秒在內蒙古自治區阿拉善盟阿拉善左旗發生M4.0地震（39.8°N，106.3°E）、當日18時49分58秒在內蒙古自治區阿拉善盟阿拉善左旗發生M3.1地震（39.8°N，106.4°E），兩次余震深度均為5 km。該地震之后發生了兩次大于3級的余震，這兩次余震和主震之間有何關系，主震的發生是否傳遞到了余震位置導致了余震的發生，這些問題對于地震預測研究是有意義的。為研究地震發生和兩次大余震的關系，計算了主震在周圍空間產生的庫侖破裂應力變化。

地震是由地下物質大規模的遷移和重組所產生的，地震發生之后的短時間內，彈性能的釋放是主要的物理過程，在此時，采用簡化模型，把地球地下介質簡化為半無限空間內均勻各向同性完全彈性體，如果已知地震位錯面的幾何參數和滑動量，則可求出彈性體內部產生的應變場。運用庫侖準則，斷層面上的庫侖破裂應力變化為剪切應力變化與內摩擦系數乘以法向應力變化之和，內摩擦系數采用0.4，計算出靜態庫侖應力變化。在面波震級小于8.9級的情況下，面波震級約等于矩震級的基礎上，采用中國地震局地球物理研究所矩張量快速反演結果中的矩心深度為20 km，節面Ⅱ的走向86°，傾角69°，滑動角17°。接收斷層亦為節面Ⅱ所給參數，利用Wells和Coppersmith的經驗公式，估算得到斷層面的長、寬和平均滑動量。根據Okada總結出的解析表達式求出位移和位移的導數，根據萬永革等人所用方法求出給定的斷層面上的靜態庫侖破裂應力變化。

通過計算，得到余震所在深度的彈性半空間內的震中周圍的靜態庫侖應力變化（圖1）。可以看出，深度為5 km的平面上，在主震位置的東、南方向上庫侖應力變化為正值，即應力觸發區，有利于地震發生。在主震位置的東南方位庫侖應力變化為負值，即應力影區，說明在這塊區域不利于地震發生。此地震的M4.0余震的靜態庫侖應力變化值為0.0428 ×106Pa，M3.2余震的靜態庫倫應力變化值為0.023×106Pa，兩次余震發生的位置剛好處于庫侖應力變化正值區。

計算了內蒙古阿拉善盟阿拉善左旗MS5.8級地震在周圍產生的庫侖破裂應力變化，發現該地震產生了東、南兩個方向的應力觸發區，兩個大于3級的余震發生在觸發區，說明此次主震傳遞的應力觸發了這兩次余震的發生。

圖1 震中周圍靜態庫侖應力變化圖