長寧地區復雜地震活動的力學成因分析

作者：胡幸平,崔效鋒,張廣偉,王甘嬌,Arno Zang,史丙新,姜大偉

摘要：長寧地區地震活動復雜,發生在長寧背斜軸部的長寧MS6.0地震及其后續中強余震的震源機制與相距僅十幾公里的南部向斜區內的中強震具有顯著差異;這種差異僅僅是由于發震斷層構造不同所造成的,還是孕育地震的應力場本身也存在局部變化?為了回答這一問題,本文在通過雙差層析成像反演修正小震定位和波速結構的基礎上,利用小震綜合震源機制解方法獲取了長寧地區地殼應力場的精細結構,并據此分析了其與中強震震源機制解的力學一致性.研究發現,長寧地區地殼應力場的最大主應力軸在整個區域內基本都處于近水平狀態,其方位雖由北向南發生了一定角度的順時針旋轉,但也基本保持為近東西向;相比之下,應力類型在長寧背斜軸部和南部向斜區之間存在顯著差異——前者為逆沖型,而后者為走滑型.同時,這兩個局部區域的應力場與對應區域內的中強震震源機制解的吻合度較高,但與非對應區域內的中強震震源機制解的吻合度較低,甚至在力學上是相抵觸的,表明區域應力場的局部改變是長寧地區復雜地震活動的必要力學基礎.通過巖石力學估算,本文認為巖石泊松比的橫向差異很可能是造成這種應力場局部改變的主要成因.此外,本文還對長寧MS6.0地震序列的發震構造進行了探討,認為長寧背斜軸部在6~9 km深度內存在基底斷層,而正是這種基底斷層在區域應力場作用下發生錯動導致了長寧MS6.0地震序列的發生.

發文機構：應急管理部國家自然災害防治研究院 江西省地震局 GFZ German Research Centre for Geosciences 四川省地震局

關鍵詞：長寧地區復雜地震活動應力場局部變化巖石泊松比基底斷層Changning areaComplex seismicityLocal change of stress fieldPoisson's ratio of rockBasement fault

分類號： P315[天文地球—地震學]