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利用S波层析成像方法反演出龙门山地区的地壳速度结构

gecimao 发表于 2019-04-25 06:36 | 查看: | 回复:

  2008年5月12日四川汶川发生八级地震,此后许多学者对其地质构造、震源破裂过程、深部结构和动力演化等进行了分析讨论,但是仍然存在若干尚待研究的问题。例如,为什么汶川成为八级地震的破裂起始点?为什么地震破裂和余震均向北发展,而汶川以南地区相对平静?此次地震的活动及分布与龙门山断裂的地壳结构和横向变化究竟存在何种联系?这些问题受到人们的普遍关注。

  在成都理工大学地质灾害防治与环境保护国家重点实验室的资助下,中科院地质与地球物理研究所油气资源研究室胥颐副研究员与博士后李志伟等人利用四川地震台网的地震数据和层析成像方法,反演了龙门山地区的速度结构,据此分析了汶川地震的深部构造特点,取得如下主要认识:

  第一,龙门山断裂两侧地壳结构差异明显,青藏东部及龙门山以彭灌块体为核心具有较高的应变强度,地壳中下部低速层普遍增厚,韧性变形导致莫霍面下沉;山前盆地沉积特征明显,基底向山区逐渐抬升。在青藏块体东移的推动下,彭灌块体与四川盆地地壳的相互作用是沿龙门山断裂带诱发地震的主要原因;

  第二,汶川八级地震具有十分特殊的深部构造条件,其初始破裂位置和破裂延伸方向不仅受到龙门山断裂带东、西两侧地壳结构差异的影响,而且与其沿断裂走向的变化有关:汶川以北地区应变强度较大,易于应力积累和发生地震破裂;汶川以南地区应变强度相对减弱,不易产生地震破裂,因而汶川八级地震的震源处于地壳结构横向变化最为突出的地区;

  第三,青藏东部地壳中下层韧性变形特征明显,其原因显然与青藏东部的地壳运动受到四川盆地的阻挡有关,这一作用过程为龙门山地区的地壳变形和地震活动提供了深部动力来源。

  图1:龙门山断裂带的构造示意图与汶川八级地震的震中位置(黄色星)以及随后的余震(红色圆圈)。黑色的实线是主要的断裂,虚线是四个纵剖面的位置

  图2:龙门山断裂带的S波速度剖面,它们的位置显示在图1中,白色的圆圈是重新定位的震源

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