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SCIENTIA SINICA Terrae, Volume 45, Issue 3: 253-263(2015) https://doi.org/10.1360/zd-2015-45-3-253

201483日云南鲁甸M6.5地震破裂方向性研究

何骁慧, 倪四道②,*, 刘杰
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  • ReceivedSep 11, 2014
  • AcceptedDec 30, 2014
  • PublishedMar 11, 2015

Abstract

2014年8月3日云南鲁甸发生了M6.5地震, 造成了严重的人员伤亡与经济损失. 基于近震波形CAP方法反演得到的震源机制解表明此次地震主要为走滑型地震, 两个断层节面的走向分别为70°及160°左右. 由于震源区构造复杂, 分布着不同尺度及走向的断层, 仅根据地震断层面解难以确认发生破裂的实际断层. 利用主震和参考地震之间的P波到时差及CAP反演过程中得到的时移信息, 测量得到了鲁甸地震质心位置与破裂起始位置的差异, 确定了地震断层面解中走向为160°的节面为真实破裂面. 本文得到的鲁甸地震破裂方向性可为进一步研究该震发震成因提供参考.


Funded by

国家自然科学基金项目(41274069)

国家重点基础研究发展计划项目(2014CB845901)

中国地震局云南鲁甸6.5级地震专题研究项目


Acknowledgment

中国地震台网中心提供了波形数据及地震目录, 监测预报司车时研究员给予了指导, 在此一并致谢.


References

[1] 何 斌, 徐 义刚, 肖 龙, et al. 峨眉山大火成岩省的形成机制及空间展布: 来自沉积地层学的新证据. 地质学报, 2003, 77: 194-202 Google Scholar

[2] 罗 艳, 倪 四道, 曾 祥方, et al. 一个发生在沉积盖层里的破坏性地震: 2010年1月31日四川遂宁-重庆潼南地震. 科学通报, 2011, 56: 147-152 Google Scholar

[3] 秦 刘冰, 倪 四道, 陈 伟文, et al. 基于相对质心震中的地震破裂方向性测定方法研究: 以2008年云南盈江M6. 0地震为例. 地球物理学报, 2014, 57: 3259-3269 Google Scholar

[4] 苏 金蓉, 郑 钰, 杨 建思, et al. 2013年4月20日四川芦山M7. 0级地震与余震精确定位及发震构造初探. 地球物理学报, 2013, 56: 2636-2644 Google Scholar

[5] 王 未来, 吴 建平, 房 立华, et al. 2014年云南鲁甸Ms6. 5地震序列的双差定位. 地球物理学报, 2014, 57: 3042-3051 Google Scholar

[6] 王 卫民, 赵 连锋, 李 娟, et al. 1999年台湾集集地震震源破裂过程. 地球物理学报, 2005, 48: 132-147 Google Scholar

[7] 王 卫民, 赵 连锋, 李 娟, et al. 四川汶川8. 0级地震震源过程. 地球物理学报, 2008, 51: 1403-1410 Google Scholar

[8] 徐 锡伟, 江 国焰, 于 贵华, et al. 鲁甸6. 5级地震发震断层判定及其构造属性讨论. 地球物理学报, 2014, 57: 3060-3068 Google Scholar

[9] 徐 锡伟, 闻 学泽, 叶 建青, et al. 汶川Ms8. 0地震地表破裂带及其发震构造. 地震地质, 2008, 30: 597-629 Google Scholar

[10] 徐 锡伟, 闻 学泽, 郑 荣章, et al. 川滇地区活动块体最新构造变动样式及其动力来源. 中国科学D辑: 地球科学, 33(增刊Ⅰ). 2003, Google Scholar

[11] 徐 锡伟, 赵 伯明, 马 胜利, et al. 活动断层地震灾害预测方法与应用. 北京: 科学出版社. 2011, Google Scholar

[12] 张 军龙, 陈 长云, 胡 朝忠, et al. 玉树Ms7. 1地震地表破裂带及其同震位移分布. 地震, 2010, 30: 1-12 Google Scholar

[13] 张 勇, 冯 万鹏, 许 力生, et al. 2008年汶川大地震的时空破裂过程. 中国科学D辑: 地球科学, 2008, 38: 1186-1194 Google Scholar

[14] Boatwright J. The Persistence of Directivity in Small Earthquakes. Bull Seismological Soc America, 2007, 97: 1850-1861 CrossRef Google Scholar

[15] Bodin P. Source Parameters and Tectonic Implications of Aftershocks of the Mw 7.6 Bhuj Earthquake of 26 January 2001. Bull Seismological Soc America, 2004, 94: 818-827 CrossRef Google Scholar

[16] Chen P. Finite-Moment Tensor of the 3 September 2002 Yorba Linda Earthquake. Bull Seismological Soc America, 2005, 95: 1170-1180 CrossRef Google Scholar

[17] Dawson J, Cummins P, Tregoning P, Leonard M. Shallow intraplate earthquakes in Western Australia observed by Interferometric Synthetic Aperture Radar. J Geophys Res, 2008, 113: B11408 CrossRef ADS Google Scholar

[18] Han L, Zeng X, Jiang C, Ni S, Zhang H, Long F. Focal Mechanisms of the 2013 Mw 6.6 Lushan, China Earthquake and High-Resolution Aftershock Relocations. Seismological Res Lett, 2014, 85: 8-14 CrossRef Google Scholar

[19] Hsieh M C, Zhao L, Ma K F. Efficient waveform inversion for average earthquake rupture in three-dimensional structures. Geophys J Int, 2014, 198: 1279-1292 CrossRef ADS Google Scholar

[20] Ji C. Source Description of the 1999 Hector Mine, California, Earthquake, Part I: Wavelet Domain Inversion Theory and Resolution Analysis. Bull Seismological Soc America, 2002, 92: 1192-1207 CrossRef Google Scholar

[21] Klein F W. 2007. User’s Guide to HYPOINVERSE-2000: A fortran program to solve for earthquake locations and magnitudes. US Geological Survey Open-File Report. 36–40. Google Scholar

[22] Langston C A. Depth of faulting during the 1968 Meckering, Australia, Earthquake sequence determined from waveform analysis of local seismograms. J Geophys Res, 1987, 92: 11561-11574 CrossRef ADS Google Scholar

[23] Lee J C, Chan Y C. Structure of the 1999 Chi-Chi earthquake rupture and interaction of thrust faults in the active fold belt of western Taiwan. J Asian Earth Sci, 2007, 31: 226-239 CrossRef ADS Google Scholar

[24] Li Z H, Feng W P, Xu Z H, et al. The 1998 Mw5. 7 Zhangbei-Shangyi (China) earthquake revisited: A buried thrust fault revealed with interferometric synthetic aperture radar. Geochem Geophys Geosyst, 2008, 9: Q04026 Google Scholar

[25] Li Z W, Tian B F, Liu S, et al. Asperity of the 2013 Lushan earthquake in the eastern margin of Tibetan Plateau from seismic tomography and aftershock relocation. Geophys J Int, 2013, 195: 1279-1292 Google Scholar

[26] Luo Y, Tan Y, Wei S, Helmberger D, Zhan Z, Ni S, Hauksson E, Chen Y. Source Mechanism and Rupture Directivity of the 18 May 2009 MW 4.6 Inglewood, California, Earthquake. Bull Seismological Soc America, 2010, 100: 3269-3277 CrossRef Google Scholar

[27] Somerville P, Collins N, Abrahamson N, et al. 2011. Ground motion attenuation relations for the central and eastern United States. Report to the U.S. Geological Survey. Grant No. 99HQGR0098. Google Scholar

[28] Tan Y, Helmberger D. Rupture Directivity Characteristics of the 2003 Big Bear Sequence. Bull Seismological Soc America, 2010, 100: 1089-1106 CrossRef Google Scholar

[29] Thio H K, Kanamori H. Source complexity of the 1994 Northridge earthquake and its relation to aftershock mechanisms. Bull Seismol Soc Amer, 1996, 86: 84-92 Google Scholar

[30] Wei S, Ni S, Zha X, Wang Z, Helmberger D. Source model of the 11th July 2004 Zhongba earthquake revealed from the joint inversion of InSAR and seismological data. Earthq Sci, 2011, 24: 207-220 CrossRef ADS Google Scholar

[31] Yeats R S, Sieh K E, Allen C R, et al. The Geology of Earthquakes. New York: Oxford University Press. 1997, Google Scholar

[32] Zhao L S, Helmberger D. Source estimation from broadband regional seismograms. Bull Seismol Soc Amer, 1994, 84: 91-104 Google Scholar

[33] Zhu L, Rivera L A. A note on the dynamic and static displacements from a point source in multilayered media. Geophys J Int, 2002, 148: 619-627 CrossRef ADS Google Scholar

  • 图 1

    主震及震后一周内(810)余震分布(a)和本文所使用的地震台站分布图(b)

  • 图 2

    34级以上余震的震源机制解CAP方法反演结果

  • 图 3

    利用所有台站数据对两个节面走向进行拟合的结果

  • 图 4

    利用方位角筛选过的台站数据对两个节面走向进行拟合的结果

  • 图 5

    201408101239(a), 201408132016(b)201410270002(c)三个余震的破裂方向性拟合结果

  • 图 6

    鲁甸地震破裂方向性示意(箭头指向)及地震烈度图

  • 表 1   鲁甸地区速度模型

    厚度(km)

    VP(km s-1)

    VS(km s-1)

    0.5

    2.5

    1.2

    18.0

    6.1

    3.5

    16.0

    6.3

    3.6

    8.5

    7.2

    4.0

  • 表 2   不同反演条件下主震的机制解反演结果

    反演编号

    反演条件

    走向(°)

    倾角(°)

    滑移角(°)

    01

    自由反演

    168

    76

    19

    02

    固定倾角90°

    165

    -

    -22

    03

    固定倾角85°

    166

    -

    20

    04

    固定倾角90° 滑移角5°

    165

    - -
  • 表 3   不同主震机制解下利用全部台站的破裂方向性拟合结果

    反演编号

    201408031907

    201408032228

    201408040339

    走向160°误差

    走向70°误差

    破裂长度L(km)

    走向160°误差

    走向70°误差

    破裂长度L(km)

    走向160°误差

    走向70°误差

    破裂长度L(km)

    01

    0.5368

    0.6232

    3.7

    0.4543

    0.5824

    3.6

    0.4741

    0.6347

    3.9

    02

    0.8847

    1.1894

    8.2

    0.7502

    0.8600

    3.9

    0.8581

    1.0463

    5.5

    03

    1.6967

    2.0647

    12.7

    1.5317

    1.7547

    7.1

    1.5995

    1.8615

    9.4

    04

    0.5878

    0.6500

    3.9

    0.5156

    0.5731

    3.5

    0.5196

    0.6371

    3.7

  • 表 4   不同机制解下利用经方位角筛选台站的破裂方向性拟合结果

    反演编号

    201408031907

    201408032228

    201408040339

    走向160°误差

    走向70°误差

    破裂长度L(km)

    走向160°误差

    走向70°误差

    破裂长度L(km)

    走向160°误差

    走向70°误差

    破裂长度L(km)

    01

    0.6516

    0.7680

    4.6

    0.5057

    0.6600

    3.9

    0.5319

    0.7506

    4.5

    02

    0.7391

    0.8338

    4.7

    0.6184

    0.5531

    4.0

    0.6399

    0.7093

    3.1

    03

    0.7041

    0.7806

    4.5

    0.5457

    0.7015

    4.2

    0.5775

    0.7888

    4.7

    04

    0.7152

    0.7874

    4.4

    0.5652

    0.6385

    3.5

    0.5876

    0.7379

    4.0

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