国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

青藏高原東南緣活動斷裂的地震應變能釋放系統(tǒng)研究

2016-09-03 06:11:06劉杰趙根模吳中海李家存
中國地震 2016年1期
關鍵詞:鮮水河小江斷塊

劉杰 趙根模 吳中海 李家存

1)首都師范大學資源環(huán)境與旅游學院,北京市海淀區(qū)西三環(huán)北路105號 100048

2)中國地質(zhì)科學院地質(zhì)力學研究所,北京市海淀區(qū)民族大學南路11號 100081

3)國土資源部新構(gòu)造運動與地質(zhì)災害重點實驗室,北京 100081

4)天津市地震局,天津 300201

0 引言

中國南北地震構(gòu)造帶的南段位于青藏高原東南部,是“青藏滇緬印尼歹字型構(gòu)造體系”中部的主體,其西部以東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)和近SN向的實際斷裂帶為界,東部以NW向至近SN向呈弧形的玉樹-鮮水河-小江斷裂帶為界限,是中國大陸強震活動頻度最高、強度最大以及地震地質(zhì)災害最為嚴重的區(qū)域(吳中海等,2015)。由于該區(qū)西側(cè)受到喜馬拉雅弧和緬甸弧的擠壓,北部及東部又受到新疆與華南地塊的阻遏,新生代以來,地殼顯著縮短并發(fā)生強烈隆起,新構(gòu)造期間又出現(xiàn)了向SE方向的快速擠出,并發(fā)育了高密度的活動斷層系統(tǒng)。由于該區(qū)域地殼中聚集了強大應變能,而應力則主要集中于不同級別的邊界斷裂上,應變過程導致地殼應力反復地出現(xiàn)積累-釋放-再積累-再釋放過程,使本區(qū)成為強震活動最頻繁的地區(qū)之一(吳中海等,2014)。但通過分析地震數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),自1996年麗江7級地震以后至今,本區(qū)未發(fā)生7級及以上地震,處于地震活動的平靜狀態(tài)。2004年12月印度尼西亞蘇門答臘弧發(fā)生了9.3級特大地震,其破裂前緣已抵達緬甸弧,且2001年11月和2008年5月先后在可可西里北部和龍門山斷裂帶發(fā)生的8.1與8.0級地震都對該區(qū)域產(chǎn)生了較大附加應力,這容易誘發(fā)強震活動。與此同時,自2008年5月12日四川汶川MS8.0地震發(fā)生后,西南地區(qū)的玉樹、盈江、洱源、雅安、魯?shù)椤⒕肮?、康定等地相繼發(fā)生了多次中強地震,似乎顯示該區(qū)進入了又一輪強震活動階段(趙根模等,2014;吳中海等,2012;劉艷輝等,2014)。因此,青藏高原東南緣作為大地震多發(fā)區(qū),目前地震活動的平靜狀態(tài)值得關注。

1 方法和資料

應變是與構(gòu)造應力、地震過程聯(lián)系最密切的一個物理量,在地震分期研究中較為常用(馬宏生等,2002)。地震釋放的應變能 E是根據(jù) Gutenberg和 Richter(1956)的能量-震級經(jīng)驗公式即

計算的。

Benioff(1951)所做的全球1904~1954年8級以上地震的應變能釋放曲線與上世紀初至中葉的全球大地震活動性減弱的現(xiàn)象相吻合。20世紀80年代,劉正榮等(1983)、羅榮聯(lián)等(1983)應用應變釋放曲線研究了川滇的地震活動特征,指出乾寧-康定-瀘定、中甸-大理、冕寧-西昌是未來大震的孕育區(qū),而1996年的云南麗江7.0級地震就發(fā)生在中甸-大理段上,證實了此方法的有效性。黃忠賢等(1996)也曾利用此方法討論了中國各主要地震區(qū)帶的平靜-活躍現(xiàn)象及其與構(gòu)造運動的聯(lián)系。馬宏生等(2002)通過對地震應變積累釋放的計算,研究了中國大陸各活動地塊分區(qū)的地震活動,探討了未來各區(qū)的地震活動趨勢。Mogi等(1977)曾發(fā)現(xiàn)千島-日本海溝在1918~1973年期間的大地震活動序列中,存在相繼事件之間間隔逐漸縮短的現(xiàn)象。他用一個多彈簧-滑塊系統(tǒng)的破壞過程來解釋相應的機制:系統(tǒng)強度由所有并聯(lián)彈簧的強度構(gòu)成,當其中某個彈簧發(fā)生破壞(地震發(fā)生),其強度隨即喪失,將其原先承受的構(gòu)造力轉(zhuǎn)由其他彈簧承受;隨著系統(tǒng)中彈簧破壞數(shù)量(大地震的次數(shù))的增加,系統(tǒng)的強度也逐漸變?nèi)?,相鄰地震事件的時間間隔也以指數(shù)函數(shù)的形式逐漸縮短。張國民(1987)在研究我國大陸強震活動的韻律性特征時將中國大陸地區(qū)強震活動的1個輪回劃分為3個階段,即平靜幕、過渡幕和強震幕。本文將在Benioff地震應變能釋放曲線基礎上劃定出研究區(qū)各地震輪回的期次,從而分析研究區(qū)域的地震應變能釋放特征并評估當前的地震活動性。

在對某地區(qū)作應變積累釋放研究時,必須考慮該地區(qū)地震資料的完整性:一是時間上的相對完整性,即所選地震資料是否包含了完整的地震活動輪回;二是空間上的相對完整,即所用的地震資料在空間上應與孕震的構(gòu)造塊體(有時稱地震區(qū))相符。從地震時間序列特征上分析,地震活動在時間上呈相對平靜與顯著活躍相交替的特點,因此,在考察地震資料完整性時,要充分考慮這個特點(馬宏生等,2002)。

研究區(qū)范圍為95°~105°E,21.5°~35°N。資料選自中國地震信息網(wǎng)上6級以上歷史地震目錄(中國地震信息網(wǎng),2015),參照已出版的地震目錄(云南省地震局,1988;國家地震局震害防御,1995)。對研究區(qū)活動斷層體系的認定參考了中國活動構(gòu)造圖(鄧起東等,2007;吳中海等,2014、2012)。青藏高原東南緣地區(qū)大部分地震屬于淺源地震,相應的斷層寬度按震源平均深度的2倍計算(黃福明,1987),將地震帶寬度設置為斷層兩側(cè)各約25km,且以地震目錄中的歷史地震分布為參考作相應修改。吳中海等(2015)結(jié)合最新的遙感影像解譯與地震調(diào)查資料發(fā)現(xiàn),青藏高原東南緣地殼最新的順時針旋轉(zhuǎn)運動主要受控于由川滇外弧帶(圖1,F(xiàn)1)和滇西內(nèi)弧帶(圖1,F(xiàn)2)構(gòu)成的雙弧型川滇弧形旋扭活動構(gòu)造體系以及內(nèi)部塊體變形和發(fā)育次級斷裂的差異與不均勻性。主要是該區(qū)邊界力的作用方式先存地質(zhì)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)今的地殼與巖石圈結(jié)構(gòu)、巖石圈物質(zhì)組成及其物理性質(zhì)、深部的熱狀態(tài)、重力勢能等多種因素共同作用的結(jié)果。這可能就是研究區(qū)內(nèi)歷史地震分布具有明顯分區(qū)性和成帶性的原因。據(jù)此,文中將研究區(qū)劃分為玉樹-鮮水河-小江斷裂系(包括玉樹-甘孜斷裂帶、鮮水河斷裂帶、安寧河-則木河斷裂帶、小江斷裂帶和通海斷裂帶)、理塘-大理-南汀河構(gòu)造帶(包括理塘斷裂帶、滇西北斷裂帶和南汀河-畹町斷裂帶)和6個斷塊區(qū)(包括昌都斷塊區(qū)、巴塘-中甸斷塊區(qū)、馬邊-昭通斷塊區(qū)、攀枝花-楚雄斷塊區(qū)、騰沖-保山斷塊區(qū)和思茅斷塊區(qū))(圖1),據(jù)此研究各區(qū)帶地震應變能釋放特征和現(xiàn)今地震活動性。

圖1 川滇旋扭活動體系區(qū)帶劃分圖

2 青藏高原東南緣的地震應變能釋放

圖2(左)中的虛線顯示了地震活動過程,即一個地震活動輪回大致可以分為平靜期、加速期和大釋放期3個階段。

圖2 青藏高原東南緣自公元1500年以來7級以上地震累積應變能釋放圖(左)和M-t圖(右)

青藏高原東南緣是中國大陸強震活動頻度最高、強度最大以及地震地質(zhì)災害最為嚴重的區(qū)域,從1500年至今7級以上地震共發(fā)生37次,其中7.5級以上地震11次,8級地震1次。從圖2(右)中發(fā)現(xiàn)自1500年以來青藏高原東南緣存在一個地震輪回。平靜期是1536~1733年,雖然這個階段里有7級地震偶爾發(fā)生,但能量釋放相對緩慢。加速期是1733~1925年,持續(xù)時間和平靜期時間相當,這一階段的應變能釋放速率明顯升高,出現(xiàn)了8級的特大地震,7級及以上地震顯著增多,同時存在相對活躍和相對平靜的階段,此不贅述。大釋放期是1941年至今,持續(xù)了73年之久。這一階段從1941年的耿馬和瀾滄的2次7級地震為開端,密集的大地震緊隨其后,這一階段的應變能釋放速率要遠大于平靜期和加速期。從麗江1996年M 7.0地震過后的將近20年中,地震應變能釋放速率有所下降,但進入新世紀之后,在全球地震進入了一個新的活躍期的背景下,近幾年來研究區(qū)域內(nèi)中強地震的發(fā)生有所增加,大釋放期可能尚未結(jié)束,青藏高原東南緣的地震活動性可能依然較強。

青藏高原東南緣地震應變能的釋放反映了1500年至今的近500年時間內(nèi)地震活動性一直在加強。然而每一個斷層都會有各自的特性即應變能釋放特征,這個特性和它自身的構(gòu)造位置和構(gòu)造特征以及區(qū)域應力場環(huán)境息息相關。每一個斷層的特性并非一成不變,而是隨著大區(qū)域構(gòu)造應力的變化而變化。從這些斷層和斷塊的特性研究入手,分析其過去的狀況而用以判斷其現(xiàn)在所處的活動性階段及其未來的變化趨勢,從而對該區(qū)域現(xiàn)今的地震活動進行評估。

3 主要活動斷裂帶

研究區(qū)域中有玉樹-鮮水河-小江和理塘-大理-南汀河這2條主要活動斷裂帶。本節(jié)中將分別對2條活動斷裂帶進行總體到局部的研究。

3.1 玉樹-鮮水河-小江斷裂系

圖3(左)中2條黑色直線為平行關系,表示一定時期內(nèi)地震應變能釋放平均速率。上邊黑色直線表示震級可預測。下邊黑色直線表示時間可預測。沒有黑色直線的部分表示在研究時間段內(nèi)不能確定應變能釋放的平均速率。文中其他應變能釋放圖亦然。

圖3 玉樹-鮮水河-小江斷裂系1500年以來6級以上地震累積應變能釋放圖(左)和M-t圖(右)

統(tǒng)計該斷裂系上1500年以來的地震活動(圖3),發(fā)現(xiàn)該斷裂系上呈現(xiàn)出3個地震輪回。第①輪回的平靜期1606~1713年,107年期間沒有6級以上地震發(fā)生,加速釋放期為1713~1725年,大釋放期為1725~1733年,8年間出現(xiàn)2次7級以上大震。第②輪回平靜期為1733~1786年,加速釋放期為1786~1816年,大釋放期為1816~1850年,34年間出現(xiàn)2次7.5級和1次8級大震。第③輪回平靜期為1850~1887年,加速釋放期為1887~1955年,大釋放期為1955~1973年,18年間出現(xiàn)3次7.5級及以上大震?,F(xiàn)今處于第4個輪回的平靜期向加速釋放期過渡階段,該斷裂系的地震活動性可能增強。以第②,③輪回至今的地震應變能釋放的平均速率來看,玉樹-鮮水河-小江斷裂系現(xiàn)今已積累了一定數(shù)量的應變能。

(1)玉樹-甘孜斷裂有歷史地震記錄始自1738年,至今近300年的地震應變能釋放速率較小,7級以上地震僅有2次,分別是1896年的四川石渠洛須M 7.0地震和2010年的青海玉樹M7.3地震,此間該斷裂帶的地震活動性相對比較低。從圖4(a)中可知,此帶整體上沒有叢集的中強震,2個輪回的加速釋放階段均不十分明顯,大釋放階段釋放的能量也不是太多,現(xiàn)今甘孜-玉樹斷裂帶的地震活動性較弱(表1)。

(2)鮮水河斷裂帶在整個玉樹-鮮水河-小江斷裂系中的地震應變能釋放中是最多的,地震應變能積累和釋放速率均很大,從1700年至今的近300年時間里,共發(fā)生8次7級及以上的地震,可見鮮水河斷裂帶的地震活動性是很高的,從圖4(b)中可知,整體上鮮水河斷裂存在2個輪回,分別是1725~1816年和1816~1891年。第①個輪回的平靜期開始時間不詳,加速期到1786年,大釋放期為1786~1816年,第②個輪回平靜期為1816~1893年,加速期為1893~1955年,大釋放期為1955~1981年。由于2014年四川康定 M 6.3地震的發(fā)生,現(xiàn)今可能處于第③個輪回的平靜期向加速期過渡階段,地震活動性中等(表1)。

圖4 玉樹-鮮水河-小江斷裂系中各斷層1500年以來6級以上地震累積應變能釋放圖(左)和M-t圖(右)

表1 玉樹-鮮水河-小江斷裂系各斷層的地震應變能釋放周期表

(3)安寧河-則木河斷裂帶有一個“小震不多,大震很大”的現(xiàn)象,且整條斷裂帶的地震應變能釋放速率中等。從1536年的四川西昌北M 7.5地震到1850年四川西昌、普格間M 7.5地震之間的314年中,中強地震很少。從圖4(c)可知,安寧河-則木河帶上存在2個輪回,分別為1536~1850年和1850年至今。第①個輪回的平靜期為1536~1732年,加速期為1732~1850年,大釋放期為1850~1850年,第②個輪回的平靜期為1850~1913年,1913年至今是加速期?,F(xiàn)今處于第②輪回的加速期,地震活動性較強(表1)。

(4)小江斷裂整體的地震應變能釋放量是比較多的,僅次于鮮水河斷裂的地震能量釋放。且發(fā)生了1833年云南嵩明M 8.0地震,這也是玉樹-鮮水河-小江斷裂系上從1500年至今發(fā)生的最強的地震,從1500年至今,該斷層整體的地震活動性還是較強的。從圖4(d)可知,小江斷裂帶上存在3個輪回。第①個輪回的平靜期為1500~1713年,加速期為1713~1733年,大釋放期為1733年。第②個輪回的平靜期為1733~1789年,加速期為1789~1833年,大釋放期為1833年。第③個輪回的平靜期為1833~1909年,加速期為1909年至今。現(xiàn)今處于第③個輪回的加速釋放期,地震活動性較強(表1)。

(5)通海斷裂帶上整體的地震應變能釋放量較大,地震應變能釋放速率較高,1970年的云南通海M 7.8地震也達到了該斷裂有歷史記錄地震震級的最大值。從圖4(e)可知,通海帶上存在2個地震輪回,第①個輪回的平靜期為1606~1755年,加速期為1755~1799年,大釋放期為1799年。第②個輪回的平靜期為1799~1887年,加速期為1887~1970年,大釋放期為1970年?,F(xiàn)今處于第③輪回的平靜期,地震活動性較弱(表1)。

3.2 理塘-大理-南汀河構(gòu)造帶

理塘-大理-南汀河構(gòu)造帶上地震應變能釋放速率較快,1500年以來發(fā)生7級以上地震7次,其中最大的是1515年的云南永勝地震。從圖中能發(fā)現(xiàn)1500年以來存在1個輪回,平靜期為1515~1623年,加速期為1623~1925年,期間多以小于7級的中強震出現(xiàn)。大釋放期為1925年至今,從1925年云南大理M 7.0地震到1996年云南麗江M 7.0地震,71年內(nèi)發(fā)生5次7級以上地震,這一階段地震應變能釋放強烈?,F(xiàn)今處于大釋放階段的末期,不排除出現(xiàn)大震的可能性。

圖5 理塘-大理-南汀河構(gòu)造帶1500年以來6級以上地震累積應變能釋放圖(左)和M-t圖(右)

(1)理塘斷裂帶上可能因歷史地震記錄的缺失,只有近100年的數(shù)據(jù),從近百年的地震記錄來看,除了1948年四川理塘M 7.3地震,基本上都是小于6級的地震(圖中沒有顯示),并且釋放應變能的速率緩慢。在較短的時間,地震數(shù)量不多的情況下,用benioff曲線來分析,是不太可靠的。

(2)滇西北裂陷帶是整個理塘-大理-南汀河構(gòu)造帶的中心部位,也是調(diào)整滇東和滇西區(qū)域應力分配的杠桿。從1500年至今,發(fā)生1次7.75級地震,3次7.0級地震,這期間中強地震也沒有間斷過,地震活動性較強。從圖6(b)中可知,該帶上存在1個地震輪回。平靜期為1515~1652年,加速期為1652~1925年,大釋放期為1925年至今。該帶上的加速期和大釋放期界限不是太明顯,是因為此帶上斷層多,并且各斷層上的能量釋放交織在一起,現(xiàn)今處于大釋放階段,依據(jù)大釋放階段的速度來看,地震活動性中等(表2)。

表2 理塘-大理-南汀河構(gòu)造帶各斷層的地震應變能釋放周期表

(3)南汀河-畹町斷裂帶上歷史地震記錄較少,但是呈現(xiàn)出大震大,小震少的現(xiàn)象。顯示了斷層的復雜性和自身特性,這給地震預測研究帶來了更大難度。從1931年至今發(fā)生了1941年的云南耿馬M7.0地震和1976年的云南龍陵M7.3地震。2次大震的時間間隔是35年,而龍陵地震至今已經(jīng)38年,從2次大震的發(fā)震時間看,地震活動性還是比較強的,因此一部分專家和學者認為此帶近期地震活動性較強。但是還需要更多的研究來論證此觀點的可靠性(表2)。

圖6 理塘-大理-南汀河構(gòu)造帶各斷層1500年以來6級以上地震累積應變能釋放圖(左)和M-t圖(右)

4 主要活動斷塊區(qū)

青藏高原東南緣區(qū)域內(nèi)的大震基本上都分布在2條主干斷裂帶上,其它部位雖然中強震居多,但是偶爾也會有大震發(fā)生。青藏高原東南緣現(xiàn)今地質(zhì)構(gòu)造活動劇烈且復雜,大的斷裂帶之間地塊破碎叢生,斷塊內(nèi)出現(xiàn)了無規(guī)律分布的中強地震。剩余的區(qū)塊大致分為6大區(qū)塊,分別是昌都斷塊區(qū)、巴塘-中甸斷塊區(qū)、攀枝花-楚雄斷塊區(qū)、馬邊-昭通斷塊區(qū)、騰沖-保山斷塊區(qū)和思茅斷塊區(qū)。以下分別介紹。

從圖7可見,基本上所有斷塊區(qū)在1900年以前6級以上地震都很少。一是在斷塊區(qū)內(nèi)地震震級普遍比較小,二是這些地區(qū)人煙稀少,這2個方面的因素共同導致了斷塊區(qū)地震歷史資料匱乏。在此筆者將地震震級降為5級來進行研究,但是效果不明顯,和當前圖7的趨勢基本一致。比較好的一點是,1900年以后的地震數(shù)據(jù)比較完整。因此本節(jié)主要根據(jù)1900年至今的地震數(shù)據(jù)分析當前各斷塊區(qū)的地震活動性。

圖7 各斷塊區(qū)1500年以來6級以上地震累積應變能釋放圖(左)和M-t圖(右)

(1)昌都斷塊區(qū)從 1600年至今共給發(fā)生1次7級地震,4次 6.5級及以上地震。從圖7(a)可知,此區(qū)存在地震輪回現(xiàn)象,地震活動的平靜期為1642~1791年,加速期為1791~1938年,大釋放期為1938~1979年。接著進入下一個輪回的平靜期,隨著2013年西藏左貢M6.1地震的發(fā)生,可能預示著地震平靜期開始向加速期過渡(表3)。

表3 各斷塊區(qū)的地震應變能釋放周期表

(2)巴塘-中甸斷塊區(qū)從1800年至今共發(fā)生1次 7?? 級地震,2次6.5級及以上地震。由圖7(b)可見,此區(qū)存在2個輪回。第1個輪回的平靜期為1722~1870年,加速期忽略,大釋放期為1870年。第2個輪回的平靜期為1870~1920年,加速期為1920~1989年,大釋放期為1989年?,F(xiàn)今處于下一輪回的地震活動平靜期(表3)。

(3)攀枝花-楚雄斷塊區(qū)從有歷史記錄以來發(fā)生過7次6.5~6.9級地震,沒有7級以上地震的發(fā)生。由圖7(c)可見,此區(qū)存在1個輪回。輪回的平靜期為1755~1955年,加速期忽略,大釋放期為1955至今?,F(xiàn)今仍處于大釋放期,由于構(gòu)造地質(zhì)和地震地質(zhì)條件的限制,這個斷塊區(qū)里邊的斷層規(guī)模不大,活動性不強,且歷史上也沒有7級以上大震發(fā)生。所以此區(qū)中強震會頻發(fā),發(fā)生大地震的概率不大,現(xiàn)今地震活動處于中等水平(表3)。

(4)馬邊-昭通斷塊區(qū)有歷史地震記錄至今共發(fā)生1次7.0級及以上地震,3次6.5級及以上地震。從圖7(d)可知,此區(qū)存在1個地震輪回。平靜期開始時間不詳?shù)?917年結(jié)束,加速期為1917~1935年,大釋放期從1935至今?,F(xiàn)今可能處于大釋放末期,或向下一輪回的平靜過期過渡,在此情況下的地震活動處于中等水平(表3)。

(5)騰沖-保山斷塊區(qū)有歷史地震記錄至今共發(fā)生6次6.5級及以上地震。從圖7(e)可知,此區(qū)存在1個地震輪回。平靜期為1577~1876年,加速期為1876~1929年,大釋放期為1929~1976年。現(xiàn)今處于下一輪回的平靜期向加速期過渡階段,地震活動屬中等水平(表 3)。

(6)思茅斷塊區(qū)有歷史地震記錄至今共發(fā)生5次7.0級及以上地震,11次6.5級及以上地震。從圖7(f)可知,此區(qū)存在1個地震輪回。平靜期為1884~1923年,加速期為1923~1988年,大釋放期從1988年至今?,F(xiàn)今為應變能大釋放期的尾聲或向下一輪回地震平靜期的過渡階段,地震活動性處于中等水平(表3)。

6個斷塊區(qū)內(nèi)有地震目錄記錄的時間較短,且由于大地震不多,所以本文圖7中劃分的期次和大釋放期是否準確,存在疑問。但是考慮到斷塊區(qū)的特殊性,導致內(nèi)部發(fā)生大地震的幾率很低,多數(shù)6級以上地震叢集,已經(jīng)算是應變能大釋放。再放眼整個青藏高原東南緣的地震活動,從圖2可知,青藏高原東南緣的最近1次大釋放期是1941年至今,且呈現(xiàn)衰減趨勢,圖3中,玉樹-鮮水河-小江斷裂系的最近一次大釋放期是1955年到1973年,圖5中,理塘-大理-南汀河構(gòu)造帶最近一次大釋放期是從1925年至今。依次,斷塊區(qū)中大釋放的結(jié)束期是可靠的。應該指出,攀枝花-楚雄斷塊區(qū)的應變能大釋放期似乎和其余斷塊區(qū)不一致,一直處于大釋放階段,且沒有減緩趨勢,這可能與安寧河-則木河斷裂和小江斷裂有關。此斷塊區(qū)西邊的滇西北裂陷帶在1996年發(fā)生麗江M7.0地震,南邊通海1970年發(fā)生通海M7.8地震,北邊鮮水河斷裂上釋放能量更是巨大,唯獨東邊2條大型斷裂帶在150多年的歷史中沒有7級以上地震發(fā)生,且現(xiàn)在處于能量的加速釋放期,這可能預示著安寧河-則木河斷裂和小江斷裂的地震活動性將增強。

5 討論

5.1 地震應變能釋放特征

從青藏高原東南緣的地震應變能釋放曲線的研究中可發(fā)現(xiàn)如下特征:

(1)從地震應變能釋放的量來看,玉樹-鮮水河-小江斷裂系地震應變能釋放占青藏高原東南緣總體地震應變能釋放的50.67%,達一半以上,使其成為青藏高原東南緣的重要邊界帶和能量吸收釋放帶,其中又以鮮水河斷裂帶釋放量最大,占35.9%。理塘-大理-南汀河弧形構(gòu)造帶地震應變能釋放占青藏高原東南緣總體地震應變能釋放的13.73%,其中滇西北裂陷帶的釋放量占弧形活動帶上釋放總能量的66.9%。各斷塊區(qū)地震能量釋放占釋放總能量的35.60%,其中思茅斷塊區(qū)占總斷塊區(qū)釋放能量的52.7%,地震能量釋放的多少反映了地震和地殼活動性的強弱。

(2)從斷層的發(fā)震周期上來看,多數(shù)斷層上地震的發(fā)生會由平靜期、加速釋放期和大釋放期組成1個輪回即地震活動周期。這一特征又稱為地震活動的準周期模式,其中非常明晰的有:F1-2鮮水河斷裂帶、F1-5通海斷裂帶、F2-2滇西北斷裂帶、Ⅱ巴塘-中甸斷塊區(qū)、Ⅴ思茅斷塊區(qū)等,其中F1-2鮮水河斷裂帶和大部分斷塊區(qū)的地震符合準周期叢集復發(fā)模式。同一斷層上各周期持續(xù)時間的長短和釋放能量的多少亦不固定。這和每個周期內(nèi)斷層上某處的破裂過程、破裂機理、破裂條件不同有關系??赡芤粋€周期完全釋放了積累的應變能,接著平靜期就較長;也可能一個周期僅釋放了部分的應變能,進入平靜期繼續(xù)積累應變能,這樣平靜期就較短。另外,周圍斷裂系統(tǒng)的影響也會加快或是減慢應變能的積累及釋放。其次,板塊間的大震往往可以對大范圍地殼應力場造成影響。

(3)研究發(fā)現(xiàn)(圖4,F(xiàn)1-2)鮮水河斷裂帶中第一個地震輪回和 F1-4小江斷裂帶中第 2個地震輪回是同步進行的;F1-2鮮水河斷裂帶中第2個地震輪回和F1-5通海斷裂帶中第2個地震輪回幾乎是同步進行的,從表1各斷層和斷塊區(qū)的地震應變能釋放周期表中也能發(fā)現(xiàn)。這種同步現(xiàn)象使多條斷層的地震周期長度相近,且周期內(nèi)的期次相近。這可能是當多條斷層的應變能都積累到相應的臨界狀態(tài),突然一條斷層的應變能釋放會觸發(fā)其他斷層的應變能的釋放。因此,這些斷層的地震周期會表現(xiàn)出某種程度的同步性。

在研究過程中,也發(fā)現(xiàn)了該研究方法普遍存在的一些問題:

(1)斷裂帶是一個復雜系統(tǒng),基于現(xiàn)階段認識的限制,人為劃分的適用于本研究的斷層系統(tǒng)分段和分區(qū)的主觀性,也會對地震活動性研究的科學性帶來一定程度的影響。

(2)Benioff應變能釋放曲線方法用的是地震能量開平方隨時間的關系。以這種方法計算,一個8級地震應變能是一個7級地震應變能的5.6倍。傳統(tǒng)的計算中,2個相鄰震級之間的能量差是30倍的關系,小震可以忽略,但在Benioff應變釋放曲線方法中,小震的影響被放大。這樣的方法下,地震目錄中古代小震的缺失將會明顯的影響此方法的可靠性。好的一方面是,從1900年至今,研究區(qū)內(nèi)6級以上地震目錄是比較完整可靠的。

(3)對中國大陸板內(nèi)活斷層應變能釋放而言,在時間尺度上與板緣地震不同。2種情況地震復發(fā)周期有很大差別,大陸內(nèi)部地震原地復發(fā)周期長達幾千年,斷裂帶總體地震活動周期長達幾十到幾百年,地震史料的完整性對分析結(jié)果的可靠性有很大影響。

5.2 未來地震危險性分析

表1、2、3中匯總了研究區(qū)內(nèi)各斷層和斷塊區(qū)的地震應變能釋放的詳細狀況。從1500年至今有記錄的地震資料顯示,已有2次完整地震輪回的有5處,有一次完整地震輪回的有6處,剩余的3處為沒有完整的地震輪回。

當前地震活動處于平靜期的有4處,分別是F1-1玉樹-甘孜斷裂帶、F1-5通海斷裂帶、Ⅰ昌都斷塊區(qū)、Ⅱ巴塘-中甸斷塊區(qū);處于加速期的有2處,分別是F1-3安寧河-則木河斷裂帶、F1-4小江斷裂帶;處于能量大釋放期的有2處,即F2-2滇西北斷裂帶和Ⅲ攀枝花-楚雄斷塊區(qū)。處于過渡期的有4處:F1-2鮮水河斷裂帶,Ⅳ馬邊-昭通斷塊區(qū)和Ⅴ騰沖-保山斷塊區(qū)由平靜期到加速期過渡,Ⅵ思茅斷塊區(qū)由大釋放期向平靜期過度。由于地震資料的限制,對F2-1理塘斷裂帶和F2-3南汀河-畹町斷裂帶的地震活動性不能作出判斷。

各斷層和區(qū)塊的結(jié)構(gòu)特性,活動習性和歷史地震文字記錄詳略不同,情況復雜。在地震輪回期次劃分的基礎上判斷當前地震活動不能一概而論,需要針對不同的研究區(qū)域結(jié)合具體的構(gòu)造和地震資料進行研究。本文僅結(jié)合相應區(qū)域的特殊性做了初步的地震危險性評估。

以各斷層和斷塊區(qū)的地震應變能釋放周期表中各期次和當前所處階段來分析,處于加速期和大釋放期的斷層和斷塊區(qū)當前地震活動性強,處于過渡階段的斷層或斷塊區(qū)當前地震活動性中等,處于平靜期的斷層或斷塊區(qū)當前地震活動性弱。在此依據(jù)基礎上,得出以下評估:當前地震活動性較強的是F1-3安寧河-則木河斷裂帶、F1-4小江斷裂帶;當前地震活動性屬中等的是F1-2鮮水河斷裂帶、F2-2滇西北斷裂帶、Ⅲ攀枝花-楚雄斷塊區(qū)、Ⅳ馬邊-昭通斷塊區(qū)、Ⅴ騰沖-保山斷塊區(qū)、Ⅵ思茅斷塊區(qū);當前地震活動性弱的是F1-1玉樹-甘孜斷裂帶、F1-5通海斷裂帶、Ⅰ昌都斷塊區(qū)、Ⅱ巴塘-中甸斷塊區(qū)。

6 結(jié)論

通過對青藏高原東南緣的歷史地震應變能釋放特征研究,發(fā)現(xiàn)有以下3個特征:

(1)公元1500年至今各斷層和斷塊區(qū)的地震應變能釋放差異很大。大部分地震能量在玉樹-鮮水河-小江斷裂系和理塘-大理-南汀河構(gòu)造帶以及南邊的思茅斷塊區(qū)釋放,其余斷塊區(qū)釋放能量較少。在我國大陸地區(qū)地震能量的釋放在整體上表現(xiàn)為東強西弱、南強北弱。

(2)地震活動周期符合準周期或準周期叢集復發(fā)模式。多數(shù)地震輪回中平靜期、加速釋放期和大釋放期3個階段交替出現(xiàn)。進一步證明了前人對大陸地震活動規(guī)律性所提出模式的正確性(張國民等,1987)。

(3)一些斷層上地震活動周期有某種程度的同步現(xiàn)象。

從整體上看,現(xiàn)今青藏高原東南緣仍然處于地震應變能大釋放期的后期,不能確定是還有多少能量需要釋放。從局部來看,安寧河-則木河斷裂帶和小江斷裂帶處于地震應變能釋放的加速期,這2條斷裂帶現(xiàn)今的地震活動性較強。

本文對青藏高原東南緣的歷史地震應變能釋放特征進行了研究,所得結(jié)果在一定程度上反映了該區(qū)的歷史地震活動特征。對未來地震危險性評估有一定參考意義。但是由于地震系統(tǒng)的龐大且復雜及單一方法的局限性,因此還需要結(jié)合其他的研究方法進行全面研究,進一步提高區(qū)域地震活動性評估的可靠度。

猜你喜歡
鮮水河小江斷塊
復雜斷塊油藏三維地質(zhì)模型的多級定量評價
勸 告
快樂語文(2020年32期)2021-01-15 09:25:34
汶川MS8.0大震前后鮮水河斷裂帶滑動及其西部地殼形變的動態(tài)變化
鮮水河斷裂帶中南段同位素年代學及其地質(zhì)意義
斷塊油藏注采耦合物理模擬實驗
港中油田南一斷塊高含水后期提高開發(fā)效果研究
讓小江聽電話
鮮水河斷裂的幾何形態(tài)對地震發(fā)生的影響1
鮮水河斷裂帶爐霍7.9級地震地質(zhì)災害研究
災害學(2014年1期)2014-03-01 02:25:49
低滲透復雜斷塊油藏套損機理及數(shù)值計算
斷塊油氣田(2012年6期)2012-03-25 09:54:02
绥滨县| 临西县| 宜州市| 大洼县| 鄂尔多斯市| 汉中市| 来凤县| 湘潭市| 道真| 凌海市| 陇川县| 历史| 房产| 玛曲县| 鄂托克前旗| 安徽省| 富锦市| 云和县| 河间市| 定边县| 宁强县| 会理县| 河西区| 赤水市| 疏勒县| 广宗县| 大邑县| 灵寿县| 平邑县| 仁怀市| 房山区| 郓城县| 柳江县| 巴马| 深州市| 天长市| 茂名市| 玉溪市| 富民县| 资源县| 唐河县|