利用断裂带首波分析甘孜—玉树断裂带拉张盆地结构特征
发布时间：2021-11-19 19:46
对断裂带及附近区域地层精细结构的描述是理解地震孕育和发生过程的基础.不同板块或块体边界在构造或区域应力作用下,常常会形成速度间断面和低速的断裂带,间断面和低速带的存在会产生特殊的断裂带地震波,比如断裂带首波和围陷波,并会影响地震的物理过程、破裂速度和破裂方向等.本文主要利用2010年4月14日MW6.9玉树地震后布设的流动地震台站,对沿着甘孜—玉树断裂带传播的断裂带首波进行识别和分析.分析结果表明,在甘孜—玉树断裂带的不同区域均观测到了断裂带首波,在西段的结隆拉张盆地附近的3个台站沿断裂带界面的平均纵波速度差异值在5%～8%,而其他区域的平均速度差异为1%～3%.通过台站位置分布和断裂带首波特征关系,初步分析了断裂带拉张盆地的结构,结果显示结隆盆地的长度为～40km,宽度为5.35～5.97km,深度不超过5km,在地表浅层形成了一个低速区,分别与巴颜喀拉块体（NE）和羌塘块体（SW）产生了两个物性差异界面,但没有延伸到主震和余震区震源深度.我们的结果表明结合密集台阵资料,通过断裂带首波特征分析可以为断裂带精细结构及几何特征提供一种新的技术方法和途径.
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(03)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
研究区域、地震事件及台站位置分布图
在断裂带首波的传播过程中，传播路径从波速较快一侧的地层折射到较慢一侧，穿过了断裂带界面．在实际的地质地层中，断裂带界面常常是一个岩性复杂和裂隙发育的破碎区，具有一定的衰减作用．因此，断裂带首波在穿过破碎区时，波形在振幅和频率特征上均会发生变化（图3），断裂带首波比直达P波的波形振幅要小一些，频率略微低一些（BenZion,1990）．图3为同一地震事件在L6304和YS01两个台站的三分量记录，根据记录的波形特征，在台站L6304上识别到了断裂带首波，而台站YS01的波形简单，没有发现断裂带首波．对于走滑型地震来说，断裂带两侧的滑动方向是相反的，断裂带首波的初至起跳方向与直达P波在理论上也是相反的．图3台站L6304的垂直分量记录中识别到的断裂带首波初至是向上的，直达P波的初至是向下的．Yang等（2012）指出当复合型地震事件的震源机制较复杂时，断裂带首波和直达P波的初至方向不一定相反．图3 台站L6304和YS01记录到同一事件（QH.201005280736）的三分量原始记录图
图2 断裂带首波传播示意图（改自Bennington et al.,2013)根据断裂带首波和直达P波的传播路径，除了在波形特征上有差别外，在水平偏振极化方向上也有差异．在理论上，断裂带首波是从速度较快的块体里沿着断裂带界面传播，在断裂带界面折射到速度相对较慢块体上的台站，其在水平分量的偏振极化方向与震源距方向存在一定的角度．而直达P波的传播路径是从震源震中直接传播到台站，在水平分量的偏振极化方向应该与震源距方向一致．因此，断裂带首波到达观测台站时的水平偏振极化方向与直达P波存在着角度差异，可以通过在水平分量上的偏振极化差异特征来进一步确定断裂带首波和直达P波震相拾取的正确性和可靠性（Bulut et al.,2012）．图4给出了图3中台站L6304和YS01记录的水平偏振极化特征，可以清晰的看到台站L6304记录到的直达P波是沿着震源距方向，而断裂带首波的水平极化方向与直达P波存在一定的角度．另外，没有识别到断裂带首波的台站YS01记录的水平极化方向一直沿着震源距方向．
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent advances in imaging crustal fault zones: a review[J]. Hongfeng Yang. Earthquake Science. 2015(02)
[2]玉树地震震源区速度结构与余震分布的关系[J]. 王长在,吴建平,房立华,王未来. 地球物理学报. 2013(12)
[3]巴颜喀拉块体强震活动与2010年玉树7.1级地震的关系[J]. 马玉虎,马辉青. 高原地震. 2013(01)
[4]玉树MS7.1级地震部分余震重新定位及发震构造分析[J]. 刘巧霞,杨卓欣,莘海亮,李源,沙成宁. 地球物理学报. 2012(01)
[5]2010年玉树地震地表破裂带典型破裂样式及其构造意义[J]. 孙鑫喆,徐锡伟,陈立春,谭锡斌,于贵华,李智敏,苏桂武,王继,张晓清. 地球物理学报. 2012(01)
[6]The MS7.1 Yushu earthquake surface rupture and large historical earthquakes on the Garzê-Yushu Fault[J]. CHEN LiChun1,WANG Hu1,RAN YongKang1*,SUN XinZhe1,SU GuiWu1,WANG Ji2,TAN XiBin1,LI ZhiMin3 & ZHANG XiaoQing3 1 National Center for Active Fault Studies,Institute of Geology,China Earthquake Administration,Beijing 100029,China;2 China Center for Earthquake Disaster Prevention,Beijing 100029,China;3 Earthquake Administration of Qinghai Province,Xining 810001,China. Chinese Science Bulletin. 2010(31)
[7]玉树MS7.1级地震地表破裂与历史大地震[J]. 陈立春,王虎,冉勇康,孙鑫喆,苏桂武,王继,谭锡斌,李智敏,张晓清. 科学通报. 2010(13)
[8]基于GPS资料约束反演川滇地区主要断裂现今活动速率[J]. 王阎昭,王恩宁,沈正康,王敏,甘卫军,乔学军,孟国杰,李铁明,陶玮,杨永林,程佳,李鹏. 中国科学（D辑:地球科学）. 2008(05)
[9]GPS连续监测鲜水河断裂形变场动态演化[J]. 王敏,沈正康,甘卫军,廖华,李铁明,任金卫,乔学军,王庆良,杨永林,加藤照之,李鹏. 中国科学（D辑:地球科学）. 2008(05)
[10]甘孜-玉树断裂的平均滑动速率与近代大地震破裂[J]. 闻学泽,徐锡伟,郑荣章,谢英情,万创. 中国科学（D辑:地球科学）. 2003(S1)
本文编号：3505734
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(03)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
研究区域、地震事件及台站位置分布图
在断裂带首波的传播过程中，传播路径从波速较快一侧的地层折射到较慢一侧，穿过了断裂带界面．在实际的地质地层中，断裂带界面常常是一个岩性复杂和裂隙发育的破碎区，具有一定的衰减作用．因此，断裂带首波在穿过破碎区时，波形在振幅和频率特征上均会发生变化（图3），断裂带首波比直达P波的波形振幅要小一些，频率略微低一些（BenZion,1990）．图3为同一地震事件在L6304和YS01两个台站的三分量记录，根据记录的波形特征，在台站L6304上识别到了断裂带首波，而台站YS01的波形简单，没有发现断裂带首波．对于走滑型地震来说，断裂带两侧的滑动方向是相反的，断裂带首波的初至起跳方向与直达P波在理论上也是相反的．图3台站L6304的垂直分量记录中识别到的断裂带首波初至是向上的，直达P波的初至是向下的．Yang等（2012）指出当复合型地震事件的震源机制较复杂时，断裂带首波和直达P波的初至方向不一定相反．图3 台站L6304和YS01记录到同一事件（QH.201005280736）的三分量原始记录图
图2 断裂带首波传播示意图（改自Bennington et al.,2013)根据断裂带首波和直达P波的传播路径，除了在波形特征上有差别外，在水平偏振极化方向上也有差异．在理论上，断裂带首波是从速度较快的块体里沿着断裂带界面传播，在断裂带界面折射到速度相对较慢块体上的台站，其在水平分量的偏振极化方向与震源距方向存在一定的角度．而直达P波的传播路径是从震源震中直接传播到台站，在水平分量的偏振极化方向应该与震源距方向一致．因此，断裂带首波到达观测台站时的水平偏振极化方向与直达P波存在着角度差异，可以通过在水平分量上的偏振极化差异特征来进一步确定断裂带首波和直达P波震相拾取的正确性和可靠性（Bulut et al.,2012）．图4给出了图3中台站L6304和YS01记录的水平偏振极化特征，可以清晰的看到台站L6304记录到的直达P波是沿着震源距方向，而断裂带首波的水平极化方向与直达P波存在一定的角度．另外，没有识别到断裂带首波的台站YS01记录的水平极化方向一直沿着震源距方向．
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent advances in imaging crustal fault zones: a review[J]. Hongfeng Yang. Earthquake Science. 2015(02)
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[4]玉树MS7.1级地震部分余震重新定位及发震构造分析[J]. 刘巧霞,杨卓欣,莘海亮,李源,沙成宁. 地球物理学报. 2012(01)
[5]2010年玉树地震地表破裂带典型破裂样式及其构造意义[J]. 孙鑫喆,徐锡伟,陈立春,谭锡斌,于贵华,李智敏,苏桂武,王继,张晓清. 地球物理学报. 2012(01)
[6]The MS7.1 Yushu earthquake surface rupture and large historical earthquakes on the Garzê-Yushu Fault[J]. CHEN LiChun1,WANG Hu1,RAN YongKang1*,SUN XinZhe1,SU GuiWu1,WANG Ji2,TAN XiBin1,LI ZhiMin3 & ZHANG XiaoQing3 1 National Center for Active Fault Studies,Institute of Geology,China Earthquake Administration,Beijing 100029,China;2 China Center for Earthquake Disaster Prevention,Beijing 100029,China;3 Earthquake Administration of Qinghai Province,Xining 810001,China. Chinese Science Bulletin. 2010(31)
[7]玉树MS7.1级地震地表破裂与历史大地震[J]. 陈立春,王虎,冉勇康,孙鑫喆,苏桂武,王继,谭锡斌,李智敏,张晓清. 科学通报. 2010(13)
[8]基于GPS资料约束反演川滇地区主要断裂现今活动速率[J]. 王阎昭,王恩宁,沈正康,王敏,甘卫军,乔学军,孟国杰,李铁明,陶玮,杨永林,程佳,李鹏. 中国科学（D辑:地球科学）. 2008(05)
[9]GPS连续监测鲜水河断裂形变场动态演化[J]. 王敏,沈正康,甘卫军,廖华,李铁明,任金卫,乔学军,王庆良,杨永林,加藤照之,李鹏. 中国科学（D辑:地球科学）. 2008(05)
[10]甘孜-玉树断裂的平均滑动速率与近代大地震破裂[J]. 闻学泽,徐锡伟,郑荣章,谢英情,万创. 中国科学（D辑:地球科学）. 2003(S1)
本文编号：3505734
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