文中基于中国测震台网统一地震编目网2010年1月—2020年6月的正式地震观测报告反演了龙门山断裂带北东段的最优一维速度结构, 并矫正了初始震源位置, 在此基础上开展了小地震精定位工作, 结合汶川 MS8.0 地震早期余震精定位结果和震源机制解资料综合分析了龙门山断裂带北东段现今的地震活动特征。结果显示: 南坝地区(S区)小地震平行于主破裂带分布; 中段(M区)小地震偏离主破裂带分布, 在两侧分别形成了丛集区M2和M3; 北段青川附近(N区)地震沿主破裂带和青川断裂密集分布(N1区), 地震活动强度较大, 且沿主破裂带与青川断裂震源深度剖面特征有所不同。推测研究区南端S区的小地震空间分布延续了汶川地震主破裂的特征; 北端N区汶川地震破裂受到宁强—勉县一带上地壳高速体的阻挡, 地表破裂带消失, 应力向深部传导, 对青川断裂运动的触发作用明显。综上分析认为, 先存断层、 新生破裂与主破裂共同作用导致了龙门山北东段现今地震活动复杂的空间特征, 暗示了汶川地震后应力传递和调整过程的空间不均匀性, 这可能与北段复杂的地质结构有关。
2022年6月1日在四川芦山发生了 MS6.1 地震。为厘清这次地震的发震构造与2013年4月20日芦山 MS7.0 地震是否相同, 文中基于2013年4月20日-2022年7月1日四川地震台网记录到的芦山地区的震相数据, 采用多阶段地震定位方法进行了精确定位, 最终获得了6 992次ML≥1.0地震事件的精确定位结果, 定位误差为: 水平向0.5km, 垂直向0.7km, 走时残差0.18s。主震的精确位置为(30.382°N, 102.943°E), 震源深度为15.6km。定位结果显示, 2022年芦山 MS6.1 地震序列整体位于2013年芦山 MS7.0 地震序列北东端的西南侧, 余震密集区NE-SW向长约10km, NW-SE向长约8km。整个芦山地震序列震中分布区域的长轴呈NE向, 沿其走向的震源深度剖面显示, 2022年6月1日芦山 MS6.1 主震和 MS4.5 最大余震的震源深度约为15km, 与2013年芦山 MS7.0 主震的震源深度相当。 MS6.1 地震序列位于长轴的北东端, 并未突破 MS7.0 地震的破裂终止点而进入大邑地震空段。沿芦山地震序列震中分布区域短轴的震源深度剖面显示, MS6.1 地震序列发生在一条新的反冲断层上, 该破裂面略呈弧形向NW突出, 位于既有的芦山 MS7.0 发震构造的北西侧, 倾向SE, 与2013年芦山 MS7.0 北段的反冲断层近平行, 水平间距约5km, 在底部连接至2013年芦山 MS7.0 地震的主断面。同时, 文中采用CAP(Cut and Paste)方法反演得到此次芦山 MS6.1 地震的震源机制解为逆冲型, 最佳双力偶解分别为: 节面I, 走向221°、 倾角40°、 滑动角105°; 节面Ⅱ, 走向22°、 倾角52°、 滑动角78°; 矩震级 MW5.7, 矩心深度为14km, 与初始破裂深度一致, 结合精确定位余震分布及断裂走向结果判定节面Ⅱ为其发震断层面。根据精确定位结果、 震源机制解及震源区构造特征推测, 此次芦山 MS6.1 地震为龙门山断裂带南段的一条走向NE-SW、 倾向SE的反冲断裂发生逆冲错动所致。文中也讨论了2次芦山 MS7.0 和 MS6.1 地震的关系, 认为从空间关系和构造相关来看, 可以将二者看作同一序列, 但这2次事件的发震时间间隔显然突破了统计意义上的主震-最大余震关系。此外, 此次地震的发生进一步增强了位于其北段的大邑地震空段的应力水平。
2020年2月3日, 四川省成都市青白江区发生 MS5.1 地震, 震中位于川西盆地的龙泉山断裂带北段。龙泉山断裂带北段存在东、 西2支断层, 2条断层与震中的距离相近。目前, 此次地震的发震断层、 地震成因与动力来源尚不清楚。文中尝试采用多元约束方法, 将地球物理学、 地震学、 大地测量学理论和构造地质学与断层相关褶皱理论相结合, 对青白江 MS5.1 地震进行了综合研究。地震反射剖面揭示了龙泉山背斜北段的基本构造特征, 为发育在4~6km深度的中下三叠统膏盐滑脱层之上的逆冲断层和反冲断层的组合, 且具有突破式断层传播褶皱特征; 研究中采用CAP波形反演法得到了此次地震的震源矩心深度和震源机制解, 其中震源矩心深度为5km, 表明地震与浅层断层活动有关; 震源机制解的节面Ⅰ为18°/32°/100°, 节面Ⅱ为186°/59°/84°; 通过Hyposat定位法和双差定位法对青白江地震序列进行重定位, 得到主震的震中位置为(30.73°N, 104.48°E), 定位的61次余震主要集中分布于龙泉山断裂带北段东支附近, 且具有较好的关联性, 东支断层的产状与震源机制解节面Ⅰ一致, 为倾向NW的低角度逆断层。研究提取了震中附近的InSAR同震形变场, 同震形变量最大可达4cm; 地震造成的形变在震中西北部为隆起, 东南部为凹陷, 且最大凹陷部位位于震中与龙泉山东支断裂之间, 符合东支断裂逆冲的活动特征。文中通过多学科交叉的多元约束, 对2020年青白江 MS5.1 地震的发震构造进行了详细分析, 厘定了发震断层并探讨了可能的地震动力学背景, 可为龙泉山地区的断层活动性分析和地震风险评估提供一定的科学依据。
基于川滇地区2000年1月—2017年3月2 600次ML≥3.0地震的震源机制解, 文中对震源机制相对密集的次级地块和断裂带进行了震源机制量化分类和整体应力场反演, 利用1970年1月—2017年3月727次ML≥4.0地震震源机制解, 采用区域应力张量阻尼方法反演了汶川8.0级和芦山7.0级强震前后川滇地区的主压应力空间分布, 探讨了川滇地区现今应力场的时空演化特征。川滇地区的震源机制总体以走滑型为主, 但龙门山断裂带、 四川盆地及其边缘的马边-盐津断裂带的机制类型存在局部差异; 川滇地区的应力场存在明显的分区特征, 自北向南总体呈现顺时针旋转, 四川地区的主压应力方向从西到东经历了EW—NW—EW的转变, 云南地区的主压应力方向在西部地区呈NNE向, 在东部地区则表现为NNW向, 空间上形成倒“V”形; 汶川8.0级和芦山7.0级强震前后, 应力场在龙门山断裂带变化较大, 四川盆地及其周缘变化次之, 其他区域未发生明显变化, 其中震中所在的龙门山断裂带应力场经历了基本应力场—变化应力场—基本应力场的一次完整转变过程。
2014年10月1日越西M5.0(或ML5.2)地震发生在川滇块体东边界历史地震强度较低的大凉山断裂带中段。基于四川区域地震台网记录的波形资料,利用CAP(Cut and Paste)波形反演方法,计算了越西M5.0地震的震源机制解与震源矩心深度,初步分析了本次地震的发震构造。同时,利用波形资料,计算了该地震的视应力值,并与2001年以来附近区域ML≥4.0地震的视应力值进行了对比分析。研究结果表明,越西M5.0地震震源机制解节面I走向256°/倾角62°/滑动角167°,节面Ⅱ走向352°/倾角79°/滑动角29°;P轴方位121°,仰角11°,近水平;T轴方位217°,仰角28°;震源矩心深度为11km;矩震级约为MW5.1。根据节面参数与震中附近的主要构造展布,认为此次地震的发震构造为大凉山断裂带中段分支断裂——NNW向普雄断裂,与该断裂走向相近的节面Ⅱ为同震破裂面。本次地震为兼具小量逆冲分量的左旋走滑型地震,是NNW向大凉山断裂带在近水平的NWW-SEE向主压应力作用下左旋走滑活动所致。此外,利用波形资料计算获得的越西M5.0地震的视应力值(0.99MPa)高于汶川8.0级地震后其附近区域的地震视应力,反映了震源区当前的背景应力水平相对较高,有利于中、强地震的发生,越西地震的视应力高值还可能反映了川滇块体整个东边界区域当前的应力水平在逐渐升高,因而发生强震的危险性也在升高。
分别基于汶川M≥4.0和芦山M≥3.0余震震源机制解, 采用Michael提出的应力场反演方法, 分析了汶川、芦山余震区压应力(S1)和应力张量方差的空间分布特征, 研究了应力张量方差时空变化与强余震活动的关系.结果表明: 1)汶川、芦山余震区S1方位复杂, 存在显著的空间分区差异, 主震起始破裂区附近S1方位相对紊乱, 应力张量方差明显偏高; 2)汶川余震区自西南至东北, S1方位由近EW向逐渐转变为NW-SE向, 最后在余震区的北段又转为近EW向, 应力类型均呈逆断型, 而理县分支S1方位呈NEE向, 应力类型为走滑型, 整个余震区S1呈近水平特征; 3)芦山余震区S1方位总体呈现NW向, 倾角近水平, 除主震震中附近的应力类型为纯逆断型外, 其他区域走滑型和逆断型的应力类型均有存在; 4)应力张量方差时空分布对于强余震的发生具有一定的指示意义, 汶川、芦山强余震均发生在应力张量方差低值分布区或其边缘附近, 且汶川强余震的发震时间也在其出现低值的时段.