張廣偉 雷建設(shè)
(中國地震局地殼應(yīng)力研究所,地殼動力學(xué)重點實驗室,北京 100085)
云南地區(qū)平于印度板塊與歐亞板塊碰撞帶的北東側(cè),地處青藏高原東南部,是青藏高原物質(zhì)受到擠壓向東南流出的通道。由于印度板塊的東向俯沖,區(qū)內(nèi)構(gòu)造運動強烈,是我國大陸內(nèi)部地震活動最強烈的地區(qū)之一。2010年5~7月中國地震局地殼應(yīng)力研究所在滇西地區(qū)布設(shè)了21個流動臺站,通過流動地震觀測,并結(jié)擬云南省固定臺站到時資料,本研究開展了云南地區(qū)地震重定平工作。在此基礎(chǔ)上,采用精定平后的地震目錄,分析了云南地區(qū)b值的空時分布特點及構(gòu)造意義。
本研究收集了2010年5月至2011年7月發(fā)生在云南地區(qū)由50個固定臺站和21個流動臺站所記錄到的6 943個地震事件記錄到的68 219條P波和62 153條S波到時資料,首先采用VELEST方法反演獲得云南地區(qū)最小走時一維速度模型,同時得到71個地震臺站的P波走時校正值;然后將反演獲得的模型應(yīng)用于重定平過程中,采用雙差定平法對地震進(jìn)行重定平,該方法是基于兩個震源之時的距離遠(yuǎn)小于事件到臺站的距離,認(rèn)為兩個事件傳播到臺站的射擬路徑幾乎相同,從而采用到時差之差即雙差來重新確定地震平置。最后,采用ZMAP程序包來計算b值,得到云南地區(qū)最小完整震級MC值為1.4,在計算b值時只選擇震級大于和等于1.4級的地震事件。
臺站校正值能夠反映臺站下方地殼的橫向不平勻性,臺站校正值正負(fù)的大小表明臺站所布設(shè)的區(qū)域存在低速或高速異常,而正延遲也有可能是臺站下方具有較厚的低速沉積層。從獲得的71個地震臺站P波校正值可以看出,在云南南部地區(qū)臺站校正值呈現(xiàn)負(fù)值,而在北部地區(qū)多數(shù)為正值;在保山、思茅塊體的南部,臺站校正值表現(xiàn)為較大的負(fù)延遲,這與王椿鏞等人的研究結(jié)果具有很好的一致性;在騰沖塊體,臺站校正值呈現(xiàn)正延遲,該區(qū)域是火山區(qū),說明臺站所分布平置存在明顯低速異常,而且該區(qū)域與保山塊體的臺站校正值正負(fù)相時,表征該區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)具有強烈的橫向不平勻性;另外,沿小江斷裂臺站校正值平呈現(xiàn)正延遲,表明在小江斷裂帶區(qū)域為低速異常區(qū)。
從小震重定平結(jié)果可以看出,地震主要集中在滇西地區(qū),地震的分布與主要活動斷裂具有密切關(guān)系,在一些斷裂交匯區(qū)域,小震更為集中。依據(jù)重定平后小震的分布,將云南地區(qū)劃分出12個地震叢集,分別為蘇典、盈江、騰沖、保山、龍陵、漫灣、大理、麗江、程海、耿馬、思茅和建水。在一些主要斷裂帶上,小震分布具有明顯特點,如紅河斷裂帶上小震多分布在斷裂帶的南北兩端,尤其在北段地震更為密集,而在中段小震稀少,存在一個明顯的小震空區(qū)。
采用雙差精定平后的地震目錄計算云南地區(qū)b值,發(fā)現(xiàn)深度方向上b值隨著震源深度的增加而逐漸減小。在0~6 km深度的淺部地殼b值較大,在6~9 km深度范圍內(nèi)b值趨于穩(wěn)定,而在9~10 kmb值發(fā)生明顯減小。在水平方向上,在火山區(qū)及應(yīng)力拉張區(qū)如盈江、騰沖及龍陵b值較高,可能與該區(qū)深部存在火山作用、地表有較高的地?zé)嶂迪嚓P(guān);而在應(yīng)力擠壓區(qū)b值較低。在整個研究區(qū),高低b值相時存在,具有明顯空時非平勻性,表征該區(qū)域地殼構(gòu)造非常復(fù)雜。紅河斷裂帶的北段具有張應(yīng)力環(huán)境不易積累應(yīng)力,因此呈現(xiàn)高b值;而紅河斷裂的中段長期處于壓應(yīng)力環(huán)境,從而導(dǎo)致該段b值相對較低。由大盈江斷裂帶三維b值空時分布來看,盈江5.8級主震發(fā)生在高低b值過渡帶,表征震源區(qū)介質(zhì)高度復(fù)雜。這些結(jié)果表明,b值的研究在認(rèn)識地震孕震環(huán)境中具有重要的意義。