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甘肃省地震异常现场核实报告分析及认识

时间:2023-09-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:ES 与M0 之比表示单位地震矩辐射出的地震波能量。图4-16-10甘肃东南地区地震b值的空间扫描结果

甘肃省地震异常现场核实报告分析及认识

16.3.3.1 震源机制一致性分析

陈颙(1978)在研究邢台、海城地震时提出了震源机制一致性作为描述地震活动性的一个新参数,研究发现前震、余震和震群在震源机制一致性程度方面有明显的差别,而震源机制一致性参数可以确定地震的危险性。其理论上可以描述为在大地震孕育的过程中,震源区附近的构造应力场控制作用增强,特别是在临近发生的时候,近场波形、震源机制等都有同步的反应,具有地震波初动、中小地震的震源机制解趋于一致的特征,反映了震源区应力场在迅速调整,应力水平升高,地震形势趋于危险。反之,若大震后震源区应力得以充分释放,则应力水平会明显降低,这种情况下由于局部微小构造的影响和制约,中小地震的震源机制趋于紊乱,一致性程度降低,则地震形势趋于缓和。

应力张量方差是衡量地震震源释放应力场与区域构造应力场一致性程度的定量指标(Michael,1987),当方差<0.1时,意味着可以用1个统一的应力张量来解释观测到的震源机制解,也可以理解为该区域的应力场是均匀的,震源机制具有很好的一致性;当方差>0.2时,表明该区域的应力场在时间和空间上具有非均匀性,或者说该区域的震源机制比较紊乱(Lu et al,1997),因此中小地震震源机制一致性时空分布能够反映局部区域应力场应力水平的高低。图4-16-8(a)给出了2001 年1 月至2017 年8 月甘肃东南地区ML2.5 以上中小地震的震源机制解,采用应力张量反演方法(Michael,1984)对该地区进行0.1°×0.1°的网格化反演获得了该区域应力场的空间分布[图4-16-8(b)]。计算结果显示,甘肃东南地区中小地震震源机制一致性程度较高的区域为甘川交界区(东昆仑东段玛曲-玛沁段、迭部-白龙江断裂带)。

图4-16-8 甘肃东南地区ML2.5以上地震震源机制解

16.3.3.2 地震视应力

地震视应力σapp(Wyss et al,1968)是表征震源区应力水平的物理量,地震视应力可作为区域绝对应力水平的下限估计(吴忠良等,2002),其定义为:

其中:ES 为地震波辐射能量,M0 为地震矩,μ 为震源区介质剪切模量,通常取3.0×104 MPa。ES 与M0 之比表示单位地震矩辐射出的地震波能量。σapp 值越高,表明震源区应力水平越高。梅世蓉(1993),陆远忠(1985),陈学忠等(2007),易桂喜等(2011)的研究表明,地震前视应力表现出了明显的升高变化。(www.xing528.com)

基于甘肃区域地震台网记录的2015年10月1日—2017年6月30日甘肃东南地区ML3.0以上地震波形资料,计算获得的视应力空间分布图显示空区内存在视应力相对偏高区域(图4-16-9)。

图4-16-9 甘肃东南地区ML3.0以上地震视应力空间分布

16.3.3.3 b值空间分布

b 值是具有物理基础的地震学参数之一,低b 值区具有更高的应力积累(Scholz,1968)。2014 年智利8.1 级地震震源区震前b 值处于低值,呈高应力状态且应力持续升高(Schurr et al,2014);同样,2003 年日本北海道8 级地震和2011 年日本9 级地震的震源区震前b 值出现下降过程,表现为应力处于持续升高的状态。

采用2008 年1 月1 日至2017 年4 月的“全国小震”目录,进行最小二乘法b 值空间扫描计算。图4-16-10结果表明甘肃东南地区b值在0.40~2.05之间,从b值的空间分布情况来看,甘肃东南地区有3 个b 值较低的区域,分别为西秦岭北缘断裂的西段、迭部-白龙江断裂的中西段、临潭宕昌断裂与礼县罗家堡断裂的交汇区域。西秦岭北缘断裂的西段和迭部-白龙江断裂中西段这两个低b值区应力水平相对较高,是未来发生中强地震的可能区域,值得关注。

图4-16-10 甘肃东南地区地震b值的空间扫描结果

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