川滇地區(qū)強(qiáng)震序列間相互作用的數(shù)值模擬

李玉江 陳連旺 李 紅 焦 青

1）中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所，地殼動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100085

2）中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所，北京 100085

3）北京市地震局，北京 100080

汶川地震發(fā)生后，川滇地區(qū)陸續(xù)發(fā)生盈江MS5.9，攀枝花MS6.1和MS5.6，姚安MS6.0，盈江MS5.9以及邊緣區(qū)域玉樹(shù)MS7.1等系列MS≥5.5強(qiáng)震，系列強(qiáng)震發(fā)生后該地區(qū)的地震危險(xiǎn)性值得關(guān)注。利用川滇地區(qū)的三維有限元模型，對(duì)汶川等系列強(qiáng)震間應(yīng)力轉(zhuǎn)移和斷層間相互作用進(jìn)行模擬，并初步判定未來(lái)的地震危險(xiǎn)區(qū)。

基于多學(xué)科研究成果，考慮活動(dòng)構(gòu)造、波速結(jié)構(gòu)、大地測(cè)量及地震活動(dòng)性等多種因素，建立川滇地區(qū)三維有限元模型，以2004，2007年兩期GPS觀測(cè)資料作為模型邊界約束，以斷層上危險(xiǎn)度因子G=τ/μσn（其中σn和τ分別為斷層面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力，μ為斷層的摩擦系數(shù)）來(lái)表征地震危險(xiǎn)性變化，研究汶川等系列強(qiáng)震之間的相互作用及強(qiáng)震的發(fā)生對(duì)川滇地區(qū)地震危險(xiǎn)性的影響。

初步結(jié)果表明，汶川地震的發(fā)生除造成龍門(mén)山斷裂帶北東段地震危險(xiǎn)性增加外，還造成攀枝花地震、姚安地震和玉樹(shù)地震斷層面地震危險(xiǎn)性增強(qiáng)，尤其是姚安地震增強(qiáng)顯著。盈江地震影響范圍較小，主要集中在大盈江斷裂周?chē)?，地震危險(xiǎn)性增強(qiáng)較為明顯的為怒江斷裂北段、南寧河斷裂北東段、鎮(zhèn)沅-普洱斷裂以及則木河斷裂。攀枝花地震的發(fā)生主要造成滇東南的小江斷裂、南華-楚雄-建水?dāng)嗔岩约凹t河斷裂東南段地震危險(xiǎn)性不同程度的增加。玉樹(shù)地震的發(fā)生，對(duì)川滇地區(qū)大部分活動(dòng)斷裂帶起到不同程度的卸載作用，而麗江-小金河斷裂、孟連-瀾滄斷裂以及滇東部分?jǐn)嗔盐ｋU(xiǎn)性程度表現(xiàn)出一定的增強(qiáng)。

從應(yīng)力釋放對(duì)后續(xù)地震影響的結(jié)果來(lái)看，對(duì)于MS≥5.5地震，有55%后續(xù)強(qiáng)震發(fā)生在前期地震引起的地震危險(xiǎn)性增加區(qū)；而對(duì)于MS≥6.0地震，觸發(fā)比例達(dá)到83%。系列強(qiáng)震發(fā)生后，小江斷裂、甘孜-玉樹(shù)斷裂東南段、大具斷裂、孟連-瀾滄斷裂北東段及南華-楚雄段地震危險(xiǎn)性增強(qiáng)，尤其是小江斷裂中南段。通過(guò)對(duì)跨小江斷裂帶宜良測(cè)點(diǎn)2000年以來(lái)的觀測(cè)資料進(jìn)一步分析，認(rèn)為系列強(qiáng)震發(fā)生后，斷裂帶垂直差異活動(dòng)明顯增強(qiáng)，這種變化與地殼上部現(xiàn)今應(yīng)力場(chǎng)的調(diào)整有一定的相關(guān)性，可能意味著該斷裂帶處于壓性應(yīng)力水平逐漸增加的過(guò)程。