2015年尼泊爾M_W7.9地震對(duì)強(qiáng)余震的觸發(fā)作用和對(duì)周邊斷層的影響冰

黃祿淵　楊樹新　陳連旺　李玉江　米琦

摘要：基于EDGRN/EDCMP程序，計(jì)算了尼泊爾M_W7.9地震引起的庫侖應(yīng)力變化對(duì)強(qiáng)余震的觸發(fā)作用和對(duì)周邊斷層的加/卸載作用。結(jié)果顯示：4月25日M_W6.7和4月26日M_W6.8強(qiáng)余震均受到明顯觸發(fā)作用，地震產(chǎn)生的應(yīng)力場擾動(dòng)有利于2015年5月12日M_W7.2強(qiáng)余震的發(fā)生。單獨(dú)反演破裂模型和聯(lián)合反演破裂模型的計(jì)算結(jié)果均顯示：余震的分布和庫侖應(yīng)力變化的正值區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分別有85.5%和75.8%的余震落在庫侖應(yīng)力變化正值區(qū)。雅魯藏布江縫合帶西段的西側(cè)受到超過10kPa的庫侖應(yīng)力加載。喀喇昆侖斷裂、班公錯(cuò)怒江縫合帶、格林錯(cuò)斷裂的庫侖應(yīng)力加載約為1kPa。龍木錯(cuò)-邦達(dá)錯(cuò)斷裂、瑪尼玉樹斷裂以及嘉黎斷裂受本次地震的影響較小。在震中的西北和東北方向，藏南典型南北向伸展構(gòu)造受到了庫侖應(yīng)力加載作用，量值約為1kPa。

關(guān)鍵詞：尼泊爾M_W7.9地震；庫侖應(yīng)力變化；應(yīng)力觸發(fā)；周邊斷層

中圖分類號(hào)：P315.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-0666（2016）02-0187-09

0 引言

2015年4月25日14時(shí)11分26.3秒，在尼泊爾境內(nèi)發(fā)生Mw7.9強(qiáng)烈地震，震中位置（28.2°N，84.7°E），震源深度為15km。根據(jù)中國地震局地球物理研究所（2015）發(fā)布的快速反演結(jié)果，斷層面上最大滑動(dòng)量約2.1m，而根據(jù)Hayes（2015）的結(jié)果，斷層面上最大滑動(dòng)量約為3.1m。張勇等（2015）后續(xù)又增加了GSN全球臺(tái)網(wǎng)中震中距更近的資料和2個(gè)GPS臺(tái)站的同震位移數(shù)據(jù)，進(jìn)行了地震波資料單獨(dú)反演與聯(lián)合反演，得到的斷層面上的最大滑動(dòng)量分別為3.2m和5.2m。4月26日我國西藏自治區(qū)日喀則地區(qū)的吉隆縣、定日縣以及聶拉木縣發(fā)生了多次地震，其中最大震級(jí)為M_S5.9，給日喀則地區(qū)造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。4月25日14時(shí)45分和4月26日15時(shí)9分尼泊爾陸續(xù)發(fā)生了M_W6.7和M_W6.8強(qiáng)余震，5月12日在尼泊爾主震的西南部又發(fā)生了M_W7.2強(qiáng)余震。

2015年尼泊爾M_W7.9地震發(fā)生于青藏高原南部喜馬拉雅構(gòu)造帶上，該帶在印度板塊與歐亞板塊的陸陸俯沖碰撞和推擠下，發(fā)生過多次大地震，如1934年BiharM_S8.2地震（Sapkota et al，2013），1950年察隅Ms8.7地震（Gupta，Gahalaut，2014）和2005年KashmirM_S7.6地震（Avouac et al，2006）。印度板塊相對(duì)于歐亞板塊以約46mm/a的速度向北運(yùn)動(dòng)，使得青藏高原內(nèi)部產(chǎn)生南北向的縮短和東西向的拉張，在喜馬拉雅構(gòu)造帶上應(yīng)力高度集中，尼泊爾M_S7.9地震是由歐亞板塊與印度板塊持續(xù)的南北向俯沖擠壓造成的，深入研究該地震鄰近區(qū)域及周圍斷層的庫侖應(yīng)力加，卸載作用，對(duì)于理解青藏高原的動(dòng)力學(xué)模型以及青藏高原內(nèi)部的地震危險(xiǎn)性分析具有重要意義。

目前地震應(yīng)力觸發(fā)與斷層相互作用的研究多以庫侖破裂應(yīng)力變化為基礎(chǔ)。Stein和Lisowski（1983）首次提出庫侖應(yīng)力概念，發(fā)現(xiàn)1979年加州Homestead Valley大地震的余震集中在庫侖應(yīng)力大于3bar的區(qū)域。這類研究的廣泛開展始于1992年美國Landers M_S7.3地震，King等（1994）計(jì)算Landers地震對(duì)后續(xù)Big Bear地震產(chǎn)生的庫侖應(yīng)力增量為2.2～2.9bar，認(rèn)為Landers地震加速了BigBear地震發(fā)生。Jaumé和sykes（1996）計(jì)算發(fā)現(xiàn)舊金山灣地區(qū)的許多斷層位于1906年舊金山大地震產(chǎn)生的應(yīng)力影區(qū)，使下一次大地震的發(fā)生延遲數(shù)十年。萬永革等（2000，2002）討論我國幾次復(fù)雜地震中的應(yīng)力觸發(fā)問題，并對(duì)地震靜態(tài)應(yīng)力觸發(fā)模型做了全球檢驗(yàn)。沈正康等（2003）討論了東昆侖活動(dòng)斷裂帶大地震之間的粘彈性應(yīng)力觸發(fā)。汶川地震后，許多學(xué)者（Parsons et al，2008；萬永革等，2009；單斌等，2009；石耀霖，曹建玲，2010；李玉江等，2013）給出了汶川地震對(duì)周圍斷層活動(dòng)的影響。

Okada（1992）的彈性半空間位錯(cuò)解析解，具有數(shù)學(xué)上的解析性和簡潔性，但只能計(jì)算半無限空間均勻介質(zhì)的同震形變。Wang等（2003）發(fā)展的EDGRN/EDCMP程序，可以計(jì)算考慮自重的層狀均勻介質(zhì)中點(diǎn)源位錯(cuò)產(chǎn)生的位移的格林函數(shù)，把破裂面離散成許多離散的點(diǎn)位錯(cuò)，通過線性疊加的方法計(jì)算同震形變。本文采用EDGRN/EDCMP程序，計(jì)算了尼泊爾M_S7.9地震在后續(xù)3次強(qiáng)余震破裂面上的靜態(tài)庫侖應(yīng)力變化，并定量分析本次地震對(duì)周邊活動(dòng)斷裂帶的應(yīng)力加/卸載作用，從而判斷尼泊爾M_W7.9地震對(duì)周圍斷層地震活動(dòng)性的影響。

1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)域與構(gòu)造背景

青藏高原南緣的喜馬拉雅構(gòu)造帶是印度板塊與歐亞板塊的俯沖、碰撞邊界，這一過程開始于距今約55～65Ma，至今仍處于強(qiáng)烈推擠過程中。喜馬拉雅構(gòu)造帶由MCT（主中央斷裂）、MBT（主邊界斷裂）和MFT（主前緣斷裂）3個(gè)巨大逆斷裂系組成，其南部最新活動(dòng)邊界的MFT活動(dòng)性最強(qiáng)（鄧起東等，2014），此次地震發(fā)生在MFT或者鄰近的位置（USGS，2015）。青藏高原次級(jí)塊體拉薩塊體、羌塘塊體距離此次地震震中位置較近，塊體之間被活動(dòng)斷裂系所分割，歷史記錄顯示在這些活動(dòng)斷裂上發(fā)生了多次7級(jí)以上地震。由于Okada（1992）彈性位錯(cuò)表達(dá)式基于平面假設(shè)，未能考慮地球曲率影響，因此選擇的研究區(qū)域不宜過大，本文的研究區(qū)域和區(qū)域內(nèi)主要斷層見圖1。

1.2 震源模型及計(jì)算參數(shù)

尼泊爾地震發(fā)生后的2小時(shí)9分，張勇等（2015）利用遠(yuǎn)震地震波數(shù)據(jù)快速確定和發(fā)布了此次地震的破裂過程模型，此后又根據(jù)更豐富的資料，增加了GSN全球臺(tái)網(wǎng)中震中距更近的數(shù)據(jù)以及同震位移明顯的兩個(gè)臺(tái)站的GPS數(shù)據(jù)對(duì)破裂模型進(jìn)行了更新（圖2）。聯(lián)合反演得到的靜態(tài)滑動(dòng)量分布比地震波單獨(dú)反演結(jié)果的滑動(dòng)分布范圍有所縮小，但滑動(dòng)量幅度增加，最大滑動(dòng)量由地震波單獨(dú)反演的3.2m提高到聯(lián)合反演的5.2m。此外，Hayes（2015）利用波形反演也給出有限斷層模型，但其使用的是遠(yuǎn)震的數(shù)據(jù)，考慮到近場信息對(duì)于確定震源破裂過程意義重大，本文的計(jì)算采用張勇等（2015）用單獨(dú)地震波反演和地震波、GPS聯(lián)合反演得到的兩個(gè)破裂模型。

本文的分層地殼模型參數(shù)參考自Crust2.0（Bassin et al，2000）給出的研究區(qū)沉積層、上地殼、中地殼和下地殼分層的地震波速和密度數(shù)據(jù)，參數(shù)如表1所示。

2 庫侖應(yīng)力變化計(jì)算原理

根據(jù)庫侖破裂準(zhǔn)則，巖石趨于破裂時(shí)庫侖破裂應(yīng)力增量為（Harris，1998）

△σ_f=△τ+μ'△_n. （1）式中，μ'為視摩擦系數(shù)，△τ為剪應(yīng)力變化量，△σ_n為法向正應(yīng)力變化量。

筆者采用（1）式計(jì)算靜態(tài)庫侖應(yīng)力變化，對(duì)應(yīng)力符號(hào)規(guī)定如下：△τ與破裂滑動(dòng)方向一致為正，△σ_n以拉為正。μ'的選取，一般認(rèn)為滑動(dòng)速率比較大的走滑斷層、正斷層等具有較小的摩擦系數(shù)，常取0.2～0.4，滑動(dòng)速率較小的逆沖斷層具有較大摩擦系數(shù)，常取0.6～0.8（Parsons et al，1999）。地震引起的擾動(dòng)應(yīng)力張量的6個(gè)獨(dú)立分量（△σ_xx，△σ_yy，△σ_zz，△σ_xy，△σ_yz，△σ_xz），可以通過二階張量坐標(biāo)變換（陳連旺等，2008）計(jì)算任意斷層面上△σ_n，和該斷層面上任意滑動(dòng)方向的△τ，代入（1）式得到庫侖應(yīng)力變化△σ_f。如果△σ_f為正，認(rèn)為有利于斷層的滑動(dòng)或后續(xù)地震的發(fā)生，△σ_f為負(fù)則認(rèn)為不利于斷層的滑動(dòng)或后續(xù)地震的發(fā)生。

3 尼泊爾M_W7.9地震與后續(xù)余震的關(guān)系

3.1 對(duì)3次強(qiáng)余震的觸發(fā)作用

2015年4月25日和4月26日在主震震中附近陸續(xù)發(fā)生了M_W6.7和M_W6.8強(qiáng)余震，5月12日在尼泊爾主震的西南部又發(fā)生了M_W7.2強(qiáng)余震。表2給出了這3次強(qiáng)余震的破裂信息，筆者據(jù)此計(jì)算了余震破裂面上的庫侖應(yīng)力變化。需要說明的是，大地震發(fā)生后的大量余震會(huì)產(chǎn)生可以觀測到的地表位移場（萬永革等，2005），因此余震會(huì)對(duì)周圍區(qū)域的應(yīng)力場產(chǎn)生擾動(dòng)，所以筆者在計(jì)算中考慮了4月25日M_W6.7強(qiáng)余震對(duì)后續(xù)兩余震的影響以及4月26日M_W6.8強(qiáng)余震對(duì)5月12日M_W7.2強(qiáng)余震的影響。計(jì)算中，M_W6.7和M_W6.8強(qiáng)余震的錯(cuò)動(dòng)方向按照表2給出，位錯(cuò)大小、破裂長度、破裂寬度按照經(jīng)驗(yàn)公式（Wells，Coppersmith，1994）給出。

表2顯示，2015年4月25日M_W6.7和4月26日M_W6.8地震破裂面上庫侖應(yīng)力變化均超過0.01MPa；5月12日M_W7.2地震破裂面上的庫侖應(yīng)力變化均為正值，但獨(dú)立反演模型計(jì)算的庫侖應(yīng)力變化大于一般認(rèn)為的庫侖應(yīng)力觸發(fā)閾值0.01MPa，而聯(lián)合反演模型計(jì)算的庫侖應(yīng)力變化低于0.01MPa。表2僅給出了取視摩擦系數(shù)為0.6的庫侖應(yīng)力值，筆者還測試了視摩擦系數(shù)分別為0.4和0.8的情況，結(jié)果類似。兩種震源模型的計(jì)算結(jié)果都支持尼泊爾M_W7.9地震觸發(fā)了4月25日M_W6.7和4月26日M_W6.8余震，單獨(dú)反演模型的計(jì)算結(jié)果支持M_W7.9地震觸發(fā)了5月12日M_W7.2余震，聯(lián)合反演模型的計(jì)算結(jié)果顯示M_W7.9地震產(chǎn)生的應(yīng)力場擾動(dòng)有利于2015年5月12日M_W7.2余震的產(chǎn)生。

3.2 庫侖應(yīng)力變化與余震分布的關(guān)系

尼泊爾M_W7.9地震發(fā)生后，截至6月3日，共記錄到其周邊發(fā)生124次M_W>4.0余震，余震的平均震源深度約15km，幾次震級(jí)較大的余震震源深度也接近15km，因此本文采用15km作為庫侖應(yīng)力變化的計(jì)算深度。有研究采用最優(yōu)破裂面來計(jì)算庫侖應(yīng)力變化與余震的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但最優(yōu)破裂面的取向取決于區(qū)域背景應(yīng)力場和地震破裂擾動(dòng)應(yīng)力場的迭加（King et al，1994），而往往只能通過震源機(jī)制解或者實(shí)測應(yīng)力獲得區(qū)域背景應(yīng)力場的方向，對(duì)背景應(yīng)力場大小的獲取也局限于淺表的地應(yīng)力測量（周龍壽等，2013）。因此，對(duì)區(qū)域背景應(yīng)力場的估計(jì)往往很粗略，故本文僅采用主震破裂面作為庫侖應(yīng)力變化的投影面，計(jì)算結(jié)果見圖3。

圖3a顯示，有85.5%的余震落在庫侖應(yīng)力變化正值區(qū)，其中78%的余震落在變化大于0.01MPa的區(qū)域。圖3b顯示，有75.8%的余震落在庫侖應(yīng)力變化正值區(qū)，其中32.3%的余震落在變化大于0.01MPa的區(qū)域。兩震源破裂模型均顯示，余震的分布和庫侖應(yīng)力變化的正值區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，圖3b所示的庫侖應(yīng)力變化正值區(qū)面積比圖3a小，這可能與聯(lián)合反演破裂模型的滑動(dòng)分布范圍小于獨(dú)立反演破裂模型有關(guān)。

圖3僅給出了取視摩擦系數(shù)為0.6的庫侖應(yīng)力值，筆者還測試了視摩擦系數(shù)分別為0、0.4、0.8的情況，庫侖應(yīng)力變化與余震分布的對(duì)應(yīng)關(guān)系沒有發(fā)生大的改變，例如，采用圖3a的震源破裂模型取視摩擦系數(shù)為0和0.8進(jìn)行計(jì)算，分別有81.5%和80.7%的余震落在變化正值區(qū)，其中分別有75.8%和76.6%的余震落在變化大于0.01MPa的區(qū)域。

4 尼泊爾M_W7.9地震對(duì)周邊斷層的影響

為研究尼泊爾M_W7.9地震的發(fā)生對(duì)附近斷裂構(gòu)造的影響，選取圖1中的8條主要活動(dòng)斷裂，計(jì)算尼泊爾M_W7.9地震震源破裂在這些斷層面上產(chǎn)生的庫侖應(yīng)力變化。斷層面的走向、傾向、滑動(dòng)角規(guī)定了庫侖應(yīng)力變化計(jì)算中的“接收斷層”，通過對(duì)震源機(jī)制解取平均，并根據(jù)參考文獻(xiàn)（萬永革等，2010；馬杏垣，1989；彭小龍，王道永，2013；鄧起東，張培震，2002；肖根如等，2010；張培震等，2003）得到具體的斷層參數(shù)，見表3。雅魯藏布江斷裂沿印度與歐亞板塊碰撞的縫合帶發(fā)育，該區(qū)海拔高、生存環(huán)境惡劣，并且該區(qū)可用的地震資料稀少、研究程度很低，尹安（2001）在雅魯藏布江縫合帶發(fā)現(xiàn)了大量逆沖推覆構(gòu)造及其相伴產(chǎn)生的韌性剪切變形帶，但張培震等（2003）根據(jù)橫跨青藏高原南部的GPS觀測發(fā)現(xiàn)了該斷裂活動(dòng)的跡象，其運(yùn)動(dòng)方式為右旋，滑動(dòng)速率為（5±3）mm/a，因此本文中其滑動(dòng)角范圍為90°～180°。

按照表3各條斷層的走向、傾向和滑動(dòng)角以及摩擦系數(shù)范圍計(jì)算了各條斷層0～20km深度范圍的庫侖應(yīng)力變化，以深度范圍里的極值（深度的采樣間隔為2km）來表示斷層應(yīng)力狀態(tài)的改變，圖4僅給出各斷層取各自摩擦系數(shù)范圍中間值的結(jié)果，其中雅魯藏布江縫合帶滑動(dòng)角取中間值135°。為了考察不同滑動(dòng)角、摩擦系數(shù)帶來的不確定性，圖5給出了單獨(dú)反演模型計(jì)算的雅魯藏布江縫合帶西段斷層面在不同滑動(dòng)角和摩擦系數(shù)條件下的庫侖應(yīng)力變化，可以看出不同滑動(dòng)角、摩擦系數(shù)會(huì)影響斷層上的庫侖應(yīng)力正值區(qū)的面積大小。

由圖4可以看出，2種震源模型計(jì)算的斷層面上的庫侖應(yīng)力變化整體特征較為一致。雅魯藏布江縫合帶西段的庫侖應(yīng)力變化正負(fù)交替，其西側(cè)的最大庫侖應(yīng)力加載超過了10kPa，其東側(cè)的最大庫侖應(yīng)力卸載約為0.1kPa。龍木錯(cuò)-邦達(dá)錯(cuò)斷裂西段的西側(cè)受到輕微庫侖應(yīng)力卸載作用，龍木錯(cuò)-邦達(dá)錯(cuò)斷裂西段的東側(cè)、龍木錯(cuò)-邦達(dá)錯(cuò)斷裂東段、瑪尼玉樹斷裂的庫侖應(yīng)力加載約為0.1kPa?？鰯嗔?、班公錯(cuò)怒江縫合帶、格林錯(cuò)斷裂的庫侖應(yīng)力加載約為1kPa。嘉黎斷裂的庫侖應(yīng)力變化正負(fù)交替，加/卸載量值均小于0.1kPa，受本次地震的影響較小。

青藏高原一個(gè)最顯著的地質(zhì)特征是在藏南及高原腹地廣泛發(fā)育的南北向伸展構(gòu)造如藏南拆離系（STDS）。在先前的討論中，表3并未給出藏南內(nèi)部南北向的正斷層，根據(jù)張進(jìn)江和丁林（2003）獲取了藏南南北向伸展構(gòu)造的大致產(chǎn)狀，作為簡化計(jì)算了走向北東，傾角、滑動(dòng)角的典型正斷層的庫侖應(yīng)力變化，以此來代表本次地震對(duì)藏南的南北向伸展構(gòu)造的影響，結(jié)果見圖6?？梢钥闯?，在尼泊爾Mw7.9地震的西北和東北方向，藏南的南北向伸展構(gòu)造受到了庫侖應(yīng)力加載作用，量值約為1kPa。

5 不確定性討論

現(xiàn)有的觀測資料還不足以對(duì)靜態(tài)庫侖應(yīng)力變化計(jì)算提供足夠的約束，如介質(zhì)的縱向分層和橫向的不均勻性、初始應(yīng)力場的未知、震源破裂過程反演的不確定性、孔隙水壓力的差異以及斷層摩擦性質(zhì)的差異。單斌等（2009）討論了斷層參數(shù)不確定性較高的岷江斷裂取不同傾角和滑動(dòng)角對(duì)計(jì)算的影響，石耀霖和曹建玲（2010）采用修正的庫侖應(yīng)力計(jì)算方法，比較了不同地震破裂模型和視摩擦系數(shù)條件下的庫侖應(yīng)力分布差異。王力偉和陳棋福（2010）分析了不同計(jì)算模型、斷層位置、走向、傾角、摩擦系數(shù)等因素對(duì)庫侖應(yīng)力變化計(jì)算的影響。

地震產(chǎn)生的庫侖應(yīng)力變化強(qiáng)烈依賴于震源模型，如圖3a、b所示，在近場庫侖應(yīng)力變化正值區(qū)與余震的對(duì)應(yīng)程度存在一定差異。此外，Hayes（2015）在震后1小時(shí)發(fā)布了震源破裂模型，該模型與張勇等（2015）模型的方法和使用的數(shù)據(jù)都不一樣，筆者在相同的程序和相同的摩擦系數(shù)和分層介質(zhì)參數(shù)條件下計(jì)算了Hayes模型的庫侖應(yīng)力變化，發(fā)現(xiàn)僅49.2%的余震落在庫侖應(yīng)力變化正值區(qū)。由于沒有足夠的同震形變資料，也沒有直接的標(biāo)準(zhǔn)判斷不同破裂模型的優(yōu)劣，如果僅以應(yīng)力變化與后續(xù)地震直接的對(duì)應(yīng)性作為標(biāo)準(zhǔn)，張勇等（2015）利用地震波獨(dú)立單獨(dú)反演的破裂模型更優(yōu)。

石耀霖和曹建玲（2010）發(fā)現(xiàn)不同的視摩擦系數(shù)雖然有一定影響，但不會(huì)對(duì)庫侖應(yīng)力整體分布圖像有太大影響。視摩擦系數(shù)的變化改變了正應(yīng)力變化在庫侖應(yīng)力變化計(jì)算中的權(quán)重，對(duì)于斷層面上的庫侖應(yīng)力變化，按照表3中各斷層的摩擦系數(shù)變化范圍做了測試，發(fā)現(xiàn)視摩擦系數(shù)的影響主要體現(xiàn)在庫力應(yīng)力量值的變化，也可能會(huì)導(dǎo)致庫侖應(yīng)力正值區(qū)面積的變化，如圖5所示，隨著視摩擦系數(shù)的增加，斷層上庫侖應(yīng)力正值區(qū)面積增加。此外，滑動(dòng)角的不確定性對(duì)庫侖應(yīng)力的變化影響也較大，對(duì)于雅魯藏布江縫合帶西段，當(dāng)滑動(dòng)角為135。時(shí)庫侖應(yīng)力正值區(qū)面積最大。因此，想要獲得對(duì)地震活動(dòng)性有指示意義的結(jié)果，需要結(jié)合更多資料縮小斷層參數(shù)和視摩擦系數(shù)的不確定范圍。

研究區(qū)域包含了拉薩、羌塘和板塊邊界等構(gòu)造塊體，EDGRN/EDCMP軟件只能計(jì)算橫向均勻、縱向分層模型的格林函數(shù)，因此比較不同地殼模型對(duì)庫侖應(yīng)力變化的影響，根據(jù)Crust2.0給出的拉薩塊體、羌塘塊體和板塊邊界的地殼模型參數(shù)，計(jì)算不同的分層地殼模型的同震形變。采用不同地殼模型，結(jié)果的差異主要體現(xiàn)在庫侖應(yīng)力變化的量值，例如對(duì)于雅魯藏布江縫合帶，不同地殼模型的計(jì)算結(jié)果的平均相對(duì)變化量不超過12.8%。此外，由圖5可以看出，地殼模型差異對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響較斷層面上滑動(dòng)角的不確定性產(chǎn)生的影響要小，因此作為一級(jí)近似，本文采用橫向均勻、縱向分層的模型進(jìn)行計(jì)算是可以接受的。需要指出的是，真實(shí)地殼具有很強(qiáng)的橫向不均勻性，地表和莫霍面等圈層也具有較大的起伏，需要在將來采用數(shù)值方法建立更為接近真實(shí)的模型，更精確地計(jì)算庫侖應(yīng)力變化。

6 結(jié)論與討論

本文根據(jù)地震靜態(tài)觸發(fā)原理，利用已發(fā)布的有限斷層模型，計(jì)算了尼泊爾M_W7.9地震引起的同震庫侖應(yīng)力變化對(duì)余震的觸發(fā)作用，并分析了對(duì)鄰近主要活動(dòng)斷層的影響。主要結(jié)論如下：

（1）尼泊爾M_W7.9地震對(duì)4月25日M_W6.7和4月26日的M_W6.8強(qiáng)余震有顯著觸發(fā)作用，M_W7.9地震產(chǎn)生的應(yīng)力場擾動(dòng)有利于5月12日M_W7.2余震的產(chǎn)生。

（2）單獨(dú)反演和聯(lián)合反演兩個(gè)震源破裂模型均顯示，余震的分布和庫侖應(yīng)力變化的正值區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分別有85.5%和75.8%的余震落在庫侖應(yīng)力變化正值區(qū)。

（3）雅魯藏布江縫合帶西段的西側(cè)受到超過10kPa的庫侖應(yīng)力加載，地震活動(dòng)性增強(qiáng)?？鰯嗔?、班公錯(cuò)怒江縫合帶、格林錯(cuò)斷裂的庫侖應(yīng)力加載約為1kPa。龍木錯(cuò)-邦達(dá)錯(cuò)斷裂、瑪尼玉樹斷裂以及嘉黎斷裂的庫侖應(yīng)力加/卸載小于0.1kPa，受本次地震的影響較小。

（4）在尼泊爾M_W7.9地震的西北和東北方向，藏南典型南北向伸展構(gòu)造受到了庫侖應(yīng)力加載作用，量值約為1kPa。

震源滑動(dòng)模型對(duì)同震應(yīng)力變化的計(jì)算影響較大，尤其在離震源較近的近場區(qū)域。本文采用的兩個(gè)震源破裂模型在近場的庫侖應(yīng)力變化有較大差別，但遠(yuǎn)場斷層面上庫侖應(yīng)力變化的整體特征比較一致。此外，Hayes（2015）利用遠(yuǎn)場地震波數(shù)據(jù)反演得到了一個(gè)震源破裂模型，由于缺乏近場的地震波數(shù)據(jù)約束，使用該模型在實(shí)際計(jì)算中得到的近場庫侖應(yīng)力變化與余震對(duì)應(yīng)的并不好，僅有不超過半數(shù)的余震落在庫侖應(yīng)力變化正值區(qū)。特別地，本文使用的兩個(gè)震源模型來源于同一作者，它們的差別僅在于反演過程中是否考慮GPS數(shù)據(jù)，因此只是在滑動(dòng)量的幅值和分布面積上有一些差別。但每次大地震發(fā)生后，不同作者給出的破裂模型往往具有很大差異，如2010年Men-tawai M_W7.8地震反演工作中，不同研究得到的最大滑動(dòng)量可介于3.5～20m之間（Lay et al，2011；Yue et al，2014）。因此，為了提高計(jì)算結(jié)果的可靠性，將來需要使用基于更多近場地震波數(shù)據(jù)和大地測量數(shù)據(jù)反演得到的斷層破裂模型。

斷層的視摩擦系數(shù)、滑動(dòng)角具有較大的不確定性，在地震活動(dòng)性分析中，應(yīng)該重視參數(shù)的不確定性引起的庫侖應(yīng)力變化正值區(qū)的改變。本文采用了橫向均勻、縱向分層模型，真實(shí)地球介質(zhì)的橫向不均勻性對(duì)庫侖破裂應(yīng)力變化的計(jì)算結(jié)果有一定影響，需要在未來利用數(shù)值手段建立更接近真實(shí)的模型來計(jì)算庫侖應(yīng)力變化。此外，在研究庫侖應(yīng)力變化與余震分布的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，將來建立在余震精定位和更完整的地震序列基礎(chǔ)上的分析工作將更具可靠性。

受限于目前還沒有可以利用的大量余震的震源破裂信息，本文僅考慮了二次強(qiáng)余震對(duì)庫侖應(yīng)力變化的影響，大量的余震活動(dòng)對(duì)該區(qū)域的應(yīng)力變化產(chǎn)生多大影響？根據(jù)萬永革等（2005）的研究結(jié)果，Landers地震后發(fā)生大量余震活動(dòng)，產(chǎn)生的位移場方向與主震大體一致達(dá)到厘米量級(jí)，不足主震產(chǎn)生位移場的10%。據(jù)此可推論，大量余震對(duì)庫侖應(yīng)力變化的空間模式改變不會(huì)很大，但對(duì)絕對(duì)量值會(huì)有一定改變。下地殼、上地幔的黏彈性松弛效應(yīng)，也對(duì)庫侖破裂應(yīng)力變化結(jié)果產(chǎn)生一些影響，但本文討論的是地震發(fā)生后短期內(nèi)的彈性響應(yīng)，時(shí)間尺度遠(yuǎn)低于流變介質(zhì)松弛時(shí)間。另外，本文未考慮背景應(yīng)力場，動(dòng)態(tài)應(yīng)力觸發(fā)，流體作用等因素，相關(guān)內(nèi)容需繼續(xù)深入研究，本文的研究僅從一個(gè)角度提供一個(gè)有意義的參考。