龍門山及汶川MS8.0級地震垂直形變場研究

王慶良 崔篤信 張 希 王文萍 劉錦文

（中國地震局第二監測中心，西安 710054）

鮮水河斷裂作為青藏高原東南部現今運動最為強烈的活動構造，因歷史上一系列大震（如1786年康定7級地震、1816年爐霍7級地震和1973年爐霍7.6級地震等）的發生而一向備受關注。本文基于跨越鮮水河斷裂道孚段和干寧段的兩條密集型GPS剖面自2005年以來的高精度地殼運動觀測資料（其中4站為連續GPS觀測，23站為每年一期的非連續GPS觀測），揭示出鮮水河斷裂在汶川8.0級地震之前，一直保持著強烈而穩定的左旋（～10.4±1.0mm/a）兼輕微拉張（～0.3±1.2mm/a）運動。汶川地震的發生，使鮮水河斷裂干寧段和道孚段近斷層兩側分別發生了量值達13mm和4mm的側向拉伸，并使干寧—道孚段發生了量值達2.5～10mm的右旋位錯，因此，對其現今的左旋運動方式施加了短暫的反向抑制，但汶川地震后，鮮水河斷裂的運動狀況很快恢復了以往的態勢。我們的研究結果表明，汶川地震的發生，使鮮水河斷裂的應變積累有所消減，故在一定程度上降低了該斷裂未來的地震危險性水平。另外，青藏高原東南部的GPS速度場和鮮水河斷裂兩側的應變分析顯示，鮮水河斷裂所表現的強烈左旋差異運動是由其南側“流滑帶”的東南向逃逸遠大于北側松潘地塊的輕微東南向運動所致。

龍門山及汶川MS8.0級地震垂直形變場研究

Studies on surface vertical deformation of the Longmenshan and the Wenchuan MS8.0earthquake

王慶良 崔篤信 張 希 王文萍 劉錦文

（中國地震局第二監測中心，西安 710054）

摘 要2008年5月12日四川汶川MS8.0級大震，不但對震區人民群眾生命財產帶來重大災難，也給地震工作者帶來了一系列新的科學挑戰。汶川地震發生之后，中國地震局迅速啟動了汶川地震地表破裂地質調查、龍門山斷裂帶地殼結構地球物理探測、龍門山斷裂帶及汶川地震地殼形變場監測、汶川地震工程震害調查等一系列科學考察工作。本報告主要介紹本次科學考察工作就汶川8.0級地震及龍門山斷裂帶垂直形變所取得的監測研究成果。

1 汶川8.0級地震同震垂直形變場

中國地震局第一監測中心、第二監測中心對汶川震區震前部分國家一、二等水準測量路線，先后于2008年9—10月份和2009年5月份進行了一期一等精密水準復測。復測結果表明，相對龍門山斷裂帶西側的平武、茂縣水準參考點，龍門山中央斷裂主破裂帶西盤主要表現為大幅度的同震上升和位移隨距離的迅速衰減，沿水準路線所監測到的最大垂直上升位移為北川縣城的北云1水準點，同震上升4.7m左右；龍門山中央斷裂主破裂帶西盤主要表現為下沉運動，沿水準路線所監測到的最大垂直下沉位移為0.6m左右，位于北川－桂溪間的斷裂谷地內。

利用水準觀測得到的同震垂直位移和Okada彈性位錯模型，反演研究發現，汶川8.0級地震主發震斷裂為一鏟形的逆沖斷裂，其傾角dip隨深度h符合如下指數關系式：Dip＝88°×（1－exp（－9/h）），其中，反演得到的汶川地震破裂下界深度為18km。

2 龍門山區震前垂直位移場

利用跨龍門山斷裂帶的成都－汶川－阿壩國家一等水準測量路線、綿竹－北川－茂縣地震水準測量路線1970年代至1997年的重復精密水準觀測資料研究發現，相對四川盆地，龍門山斷裂帶至龍日壩斷裂帶之間的巴顏喀拉地塊存在大范圍的隆起區，最大隆起速率達3.5 mm/a，汶川8.0級地震就恰恰發生在龍門山斷裂帶的高梯度垂直形變梯度帶上。

利用綿竹－北川－茂縣水準測線的震前、震后水準資料研究表明，汶川8.0級地震的震前、同震垂直形變具有典型的彈性回跳特征，據此推算的汶川8.0級地震復發間隔約為3 600年。

層析成像結果對比表明，龍門山斷裂至龍日壩斷裂帶之間大范圍高速率隆起區的中下地殼，存在明顯的低速高導異常特征。初步分析推測，龍門山逆沖斷裂帶的鏟形斷層可能延伸至該低速層內部，汶川8.0級地震的孕育可能與此中下地殼的增厚膨脹變形密切相關。

P315.72＋5；

A；

10.3969/j.issn.0235－4975.2010.06.010