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青藏高原北部和东部强震触发黏弹性数值模拟研究

汤大委
中国地震局兰州地震研究所
引用
青藏高原,素有“世界屋脊”之称,由印度板块和欧亚板块碰撞形成,其所具有的独特自然地理环境和复杂地质构造,一直以来就是地球科学领域的研究热点。青藏高原北部和东部是构造变形活跃的青藏高原向内陆扩展的前缘部分,与阿拉善块体、北山块体、塔里木盆地、鄂尔多斯块体、华南块体和四川盆地等汇聚于此,主要发育有广义祁连-海原断裂、阿尔金断裂、东昆仑断裂、龙门山断裂和鲜水河断裂等大型断裂,该区域具有复杂多变的地形地貌,构造变形非常显著,地震活动十分活跃,是研究大陆强震触发作用的理想地点。  本文主要以青藏高原北部和东部为研究区,以区域内近年发生的2022年门源MS6.9地震-哈拉湖地震群和2022年芦山MS6.1地震-马尔康地震群受到的地震应力触发作用为研究内容,并在此基础上研究了周边主要断层的库仑应力变化情况,对断裂带未来发震趋势做了评估。  本论文主要工作和结论如下:  (1)1920年海原M8?级地震、1927年古浪M8.0级地震和1954年山丹M7?级地震对2022年门源MS6.9地震的加载作用最为显著,分别相当于使门源地震提前了7.6年、5.3年和5.22年。从这三次地震的同震和震后作用的对比来看,下地壳和上地幔的黏弹性松弛效应,在地震孕育和应力演化过程中起到重要作用。1986年门源MS6.4地震对门源地震的卸载作用最为显著,使其延迟了14.4年左右。对于青藏高原北部祁连山高应力积累区,具有卸载作用的地震也可能对门源地震产生应力扰动,如2021年玛多地震的剪应力正负分界线通过2022年门源地震震源区,存在直接触发的可能性。最后2022年门源地震可能触发了之后的M5.8哈拉湖地震,并随之触发了哈拉湖地震群。  (2)分析门源MS6.9地震和后续四次祁连山西部中强地震所受历史强震库仑应力演化特征,以及青藏高原北部主要断层受历史地震黏弹性库仑应力作用,认为该区域应力积累处于较高水平,祁连山内部断层受到应力扰动时容易失稳滑动,其中门源地震区附近、祁连山西段哈拉湖北部、老虎山断裂西段、祁连山北缘断裂中段、昌马-俄博断裂中段、阿尔金北缘断裂、托莱山断裂西段、鄂拉山断裂和大柴旦-宗务隆山断裂东段等断层段都处于库仑应力高值区域,应给予关注  (3)1955年康定M7.6级地震和2008年汶川MW7.9地震是对2022年芦山MS6.1地震最显著的加载事件,而2013年芦山MW6.6地震是最显著的卸载事件,这导致了2022年芦山地震在2013年芦山地震的9年后发生。2022年马尔康地震群,可能受到2013和2022年两次芦山地震共同的触发作用。2021年玛多地震对2022年芦山地震有加载效应,2022年芦山地震可能触发了马尔康地震群。  (4)青藏高原东部的松潘甘孜块体的构造应力已积累到较高水平,2022年芦山—马尔康地震序列的震源发生在正负应力分界线附近。这种现象或许预示了未来中强震的位置。玉科断裂中段、鲜水河断裂南段(已得到2022年9月5日MW6.8泸定地震验证)、达日断裂东段、巴颜喀拉主峰断裂和五道梁-长沙贡玛断裂等区域,靠近库仑应力正负分界线且为正值,应引起重视。

地震应力触发;黏弹性松弛;库仑应力;应力正负分界线;数值模拟

中国地震局兰州地震研究所

硕士

固体地球物理学

葛伟鹏

2023

中文

P315

2023-08-29(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)

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