汪碧瀾朱介壽 聞學澤段云歌 吳 朋
1)四川省地震局,成都 610041
2)成都理工大學,成都 610059
研究2008年5月12日汶川MS8.0特大地震的論文非常多,許多論文使用的資料來源為四川地震臺網(wǎng)目錄和紫坪鋪水庫臺網(wǎng)的目錄。四川臺網(wǎng)因臺站不夠密集,ML1.9以下的地震許多僅有單臺或雙臺記錄,紫坪鋪臺網(wǎng)網(wǎng)緣地震精度不夠,許多地震沒給出震源深度。為了提高地震定位精度,采用四川地區(qū)分區(qū)平均速度模型和平均值參考時間與可調(diào)整的單純形優(yōu)化的數(shù)值方法,對2004年9月1日-2008年5月12日12時28分間的紫坪鋪水庫臺網(wǎng)(7個臺)和四川臺網(wǎng)的觀測報告資料(震中距小于140 km的臺站資料)進行了重新精確定位,其中對部分地震重新復查原始震相數(shù)據(jù),獲得記錄清晰且P波初至震相數(shù)>4個與S波震相數(shù)>2個的地震2608次,最小震級ML0.1。
根據(jù)重新精確定位結果,對照紫坪鋪水庫蓄、放水的加卸載曲線,研究結果顯示紫坪鋪水庫蓄水前,在映秀-北川斷裂和灌縣-江油斷裂之間的狹窄范圍中,地震分布均勻;水庫第一次蓄水水位達到高值,期間地震主要分布在映秀-北川斷裂和灌縣-江油斷裂之間的狹窄范圍內(nèi),水磨鎮(zhèn)附近的小震增多。首次達到高值到水位下降階段,水庫蓄水區(qū)附近地震減少,水磨鎮(zhèn)附近有最大ML2.5的震群;水位再次到達高值及再次放水到2008年5月12日汶川MS8.0地震期間,蓄水區(qū)附近的紫坪鋪鎮(zhèn)以東與龍門山中央斷裂、前山斷裂之間缺震,水磨鎮(zhèn)附近小震較多,在2008年2月14日紫坪鋪水庫水域附近有兩次3級地震及系列小震活動,ML3.7地震發(fā)生在龍門山前山斷裂上,ML3.3地震發(fā)生在龍門山山前斷裂上。隨著水庫水域區(qū)蓄、放水的加卸載過程,沿構造帶裂隙水滲透,引起裂隙面摩擦減小,產(chǎn)生微破裂,由淺到深,對裂隙的進一步滲透或弱化,深部地震叢集區(qū)位于龍門山中央斷裂與前山斷裂及它們之間的一系列隱伏斷裂上。
進一步分析震源區(qū)地震發(fā)生與水庫蓄、放水情況發(fā)現(xiàn),汶川MS8.0地震(重新定位獲得的主震震中位置為:31o00′46.53″N,103o22′48.96″E,震源深度16.6 km)震源區(qū)在紫坪鋪水庫蓄水前有零星小震,從第一次蓄水到大地震發(fā)生,為地震極少的小震空區(qū)。
根據(jù)深部地震勘探與地球物理探測成果與資料及淺部地震地質(zhì)資料,結合重新定位的震源深度分布,得出2008年汶川8.0級地震的震源區(qū)結構與構造模式。該模式反映:汶川8.0級地震的震源(即起始破裂的位置)位于龍門山斷裂帶中段的中央斷裂與基底滑脫帶的交匯部位附近,那里正好也是青藏高原一側(cè)的殼內(nèi)低速高導層東端點的上方,同時,還是一向SE傾斜的切割莫霍面的深部推覆逆斷裂帶(都江堰殼幔韌性剪切帶)的頂端。基于該模式還可以推測:低速高導層對應于缺震層,在力學性質(zhì)上可以作為龍門山推覆構造帶的深部滑脫層,在剛性的四川盆地阻擋下,自NW往SE轉(zhuǎn)化為龍門山區(qū)地殼上部高角度脆性逆斷裂。由于地處殼內(nèi)低速高導層的東端和基底韌性剪切帶頂部的匯合處,且由于基底韌性剪切帶的自SE向NW的逆沖作用,汶川8.0級地震的震源區(qū)所在的龍門山斷裂帶中段的基底滑脫面可能存在一個向NW傾的“坡坎”,即滑脫面傾角局部變陡的段落,它有利于龍門山斷裂帶中段的長期“閉鎖”和應力應變積累。但是否存在這一“坡坎”,需要開展更精細的地震定位分析與地殼結構研究。