從速度場空間分布看汶川地震所在區域的地震活動特征

敬少群 王佳衛

（湖南省地震局，長沙 410004）

2008 年5 月12 日發生的汶川特大地震，揭示出諸多的新現象，向地震科學界提出了新的挑戰。此次地震不僅是有地震歷史記載以來首次發生在大陸內部的高角度逆沖型8 級強震，還是有地震歷史記載以來首次發生在大陸內部低滑動速率斷裂上的逆沖型8級強震。此次地震前GPS 觀測的低位移與同震時的大位移運動同樣讓人們記憶深刻。利用同震位移及GPS 和地震地質方法獲取的龍門山斷裂帶的整體滑動速率，張培震等推算的龍門山斷裂帶的強震復發周期大致為2 000～6 000 年，而吳珍漢等利用同震位移及構造匯聚速率的GPS 觀測資料，估算的龍門山8.0 級地震的復發周期為1 150～2 950 年，這與朱守彪等利用數值模擬得到的龍門山斷裂帶3 163 年的強震復發周期相當。這么長的地震復發周期，是否暗示著至少在此次地震后的1 000 年的時間里，龍門山及其附近是安全的呢？

通過對歷史地震史料的研究，聞學澤等發現，至少在2008 年之前的1 100～1 700 年中，龍門山斷裂帶未發生M≥7 地震；且自17 世紀以來，由龍門山斷裂、川北-岷山-虎牙斷裂及甘南文縣-武都斷裂帶組成的巴彥喀拉塊體東邊界，存在一個持續的、逐漸加強的應變釋放過程。為了解釋龍門山斷裂帶全新世以來的低滑動速率、低歷史地震活動和10 年尺度GPS 給出的低變形速度，張培震等提出了汶川地震的多單元組合孕育地震模式。

事實上，汶川地震后，許多學者對汶川大地震的動力環境和孕育過程進行過討論，雖然提出了多種孕震模式，但有一點認識是一致的，即汶川地震是在印度板塊強烈推擠作用下，高原物質向東水平運動，受到龍門山斷裂帶東側強度較大的四川盆地阻擋的結果。但對這種動力環境導致地震發生的機理及對震后余震分布的影響少有人探討。本研究對此進行討論。

通過對中國大陸及鄰區1999—2007 年間GPS 觀測獲取的ITRF2007 參考框架下的速度場進行空間統計分析，我們注意到兩個有趣的現象。一是中國大陸整體向東運動，其運動方向自西向東逐漸向南發生偏轉，以105°E 為界，西部每100 km 的角度變化為1.6°，而東部僅0.19°；二是在圖1 中A區域中，速度方向在5°范圍內變化了約16°，約合每100 km 2.9°的方向變化；而這一區域恰好是兩個速率梯度帶及其所圍限的喇叭口區域。汶川地震就發生在這一區域。

這里，我們把運動方向的變化解釋成下伏地層施加在地殼表層的扭力引起的彎曲。通過小角度彎曲獲取的彈性總能量、彎曲變形參量等的分析計算，很好的解釋了汶川地震前龍門山斷裂帶及其所在A 區的運動與變形特征，汶川地震的形成與同震位移、余震分布的關系等問題。最后，嘗試以A 區為統計單元，開展區域地震活動規律的探索。