新豐江水庫應(yīng)力場(chǎng)及2012年2月16日4.8級(jí)地震震源特征研究

趙翠萍 羅 鈞 周連慶

（中國地震局地震預(yù)測(cè)研究所，北京 100036）

新豐江水庫1959年截流蓄水，蓄水后第一個(gè)月即記錄到地震活動(dòng)。1962年3月19日，在水庫蓄水兩年半之后，庫區(qū)發(fā)生 6.1級(jí)強(qiáng)震。隨后，庫區(qū)大壩附近地震活動(dòng)不斷。60年來， 共發(fā)生有記錄的地震十萬余次，其中4.0級(jí)以上地震58次。新豐江水庫地震的發(fā)生，開始了中國大陸水庫地震的監(jiān)測(cè)和研究。多年來先后有多個(gè)研究課題組對(duì)新豐江水庫進(jìn)行加密觀測(cè)，并開展了震源機(jī)制和應(yīng)力場(chǎng)的研究。

王妙月等的研究結(jié)果表明，1962年3月19日6.1級(jí)地震發(fā)生前，誘發(fā)地震主要沿NNW方向分布，地震以走滑類型為主，占72%，傾滑型占21%，應(yīng)力軸P軸為南東一北西向，T軸為北東-南西向。1962年3月19日6.1級(jí)地震后至1962年12月的70個(gè)余震機(jī)制解中，走滑型占61%，傾滑型占27%。中國科學(xué)院地質(zhì)研究所破裂與震源力學(xué)組對(duì)1964年8～9月95個(gè)地震的震源機(jī)制解的研究認(rèn)為，庫首峽谷區(qū)的地震以傾滑錯(cuò)動(dòng)為主要方式，傾滑錯(cuò)動(dòng)地震占76.4%，走滑性質(zhì)的地震占5.9%。1972年1至3月，該課題組在新豐江庫區(qū)開展了加密觀測(cè)，9個(gè)流動(dòng)臺(tái)站和4個(gè)固定臺(tái)站共記錄千余次，獲得近200個(gè)小震機(jī)制解。其中62%的地震以傾滑正斷層錯(cuò)動(dòng)為主要方式，傾滑和走滑過渡類型的占11%，走滑性質(zhì)的地震占13.5%，壓力軸P北西方向、近于垂直，張力軸北東方向近于水平。2009年，國家“十一五”科技支撐項(xiàng)目“水庫地震監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)技術(shù)研究” （2008BAC38B00）課題組再次將新豐江水庫作為典型水庫，開展了 24個(gè)臺(tái)站的加密觀測(cè)。獲得了83次1.5級(jí)以上地震的震源機(jī)制解。結(jié)果顯示庫首大壩峽谷區(qū)的微震活動(dòng)以正斷層占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，且P軸更加直立，T軸基本水平。上述研究表明，新豐江水庫區(qū)地震震源錯(cuò)動(dòng)類型隨時(shí)間發(fā)生變化，破裂類型由最初的以走滑破裂方式為主，逐漸過渡到以正斷層傾滑破裂為主。相應(yīng)的，震源壓應(yīng)力軸P軸方向由NNW向，轉(zhuǎn)變?yōu)镹W向，且逐漸直立；張應(yīng)力T軸逐漸接近水平。這種演化特征揭示出新豐江水庫大壩峽谷區(qū)微震活動(dòng)在仍然受構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的控制的背景下，水體長期重力作用影響越加明顯。

6.1級(jí)主震后，庫區(qū)的大部分地震、尤其是3級(jí)以上較大地震，優(yōu)勢(shì)沿NNW方向展布，后期大部分主要的強(qiáng)余震都顯示出與構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)相似的應(yīng)力場(chǎng)狀態(tài)，表明新豐江6.1級(jí)地震與NNW向的石角-新港-白田斷裂有關(guān)，且可能是水庫觸發(fā)的構(gòu)造型地震。

2012年2月16日，庫尾附近發(fā)生了東源4.8級(jí)地震，遠(yuǎn)離庫區(qū)歷史地震多發(fā)的大壩附近的峽谷地帶。我們使用 18個(gè)區(qū)域臺(tái)網(wǎng)的三分量地震波形數(shù)據(jù)，反演得到了此次地震的矩張量解。與上述庫首峽谷區(qū)的震源類型不同，此次地震顯示出幾乎直立斷層的走滑錯(cuò)動(dòng)，震源應(yīng)力場(chǎng)P軸、T軸均較為水平，斷層走向NNW。其震源機(jī)制解類型以及斷層面解與1969年6.1級(jí)地震基本一致。我們認(rèn)為4.8級(jí)地震受到區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)所控制，為與構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)的構(gòu)造型地震。此次地震的發(fā)生，可能是區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)增強(qiáng)的信號(hào)。