紫坪鋪水庫區地震重新定位與汶川地震震源區結構分析

汪碧瀾朱介壽 聞學澤段云歌 吳 朋

1）四川省地震局，成都 610041

2）成都理工大學，成都 610059

研究2008年5月12日汶川MS8.0特大地震的論文非常多，許多論文使用的資料來源為四川地震臺網目錄和紫坪鋪水庫臺網的目錄。四川臺網因臺站不夠密集，ML1.9以下的地震許多僅有單臺或雙臺記錄，紫坪鋪臺網網緣地震精度不夠，許多地震沒給出震源深度。為了提高地震定位精度，采用四川地區分區平均速度模型和平均值參考時間與可調整的單純形優化的數值方法，對2004年9月1日－2008年5月12日12時28分間的紫坪鋪水庫臺網（7個臺）和四川臺網的觀測報告資料（震中距小于140 km的臺站資料）進行了重新精確定位，其中對部分地震重新復查原始震相數據，獲得記錄清晰且P波初至震相數>4個與S波震相數>2個的地震2608次，最小震級ML0.1。

根據重新精確定位結果，對照紫坪鋪水庫蓄、放水的加卸載曲線，研究結果顯示紫坪鋪水庫蓄水前，在映秀-北川斷裂和灌縣-江油斷裂之間的狹窄范圍中，地震分布均勻；水庫第一次蓄水水位達到高值，期間地震主要分布在映秀-北川斷裂和灌縣-江油斷裂之間的狹窄范圍內，水磨鎮附近的小震增多。首次達到高值到水位下降階段，水庫蓄水區附近地震減少，水磨鎮附近有最大ML2.5的震群；水位再次到達高值及再次放水到2008年5月12日汶川MS8.0地震期間，蓄水區附近的紫坪鋪鎮以東與龍門山中央斷裂、前山斷裂之間缺震，水磨鎮附近小震較多，在2008年2月14日紫坪鋪水庫水域附近有兩次3級地震及系列小震活動，ML3.7地震發生在龍門山前山斷裂上，ML3.3地震發生在龍門山山前斷裂上。隨著水庫水域區蓄、放水的加卸載過程，沿構造帶裂隙水滲透，引起裂隙面摩擦減小，產生微破裂，由淺到深，對裂隙的進一步滲透或弱化，深部地震叢集區位于龍門山中央斷裂與前山斷裂及它們之間的一系列隱伏斷裂上。

進一步分析震源區地震發生與水庫蓄、放水情況發現，汶川MS8.0地震（重新定位獲得的主震震中位置為：31o00′46.53″N，103o22′48.96″E，震源深度16.6 km）震源區在紫坪鋪水庫蓄水前有零星小震，從第一次蓄水到大地震發生，為地震極少的小震空區。

根據深部地震勘探與地球物理探測成果與資料及淺部地震地質資料，結合重新定位的震源深度分布，得出2008年汶川8.0級地震的震源區結構與構造模式。該模式反映：汶川8.0級地震的震源（即起始破裂的位置）位于龍門山斷裂帶中段的中央斷裂與基底滑脫帶的交匯部位附近，那里正好也是青藏高原一側的殼內低速高導層東端點的上方，同時，還是一向SE傾斜的切割莫霍面的深部推覆逆斷裂帶(都江堰殼幔韌性剪切帶）的頂端。基于該模式還可以推測：低速高導層對應于缺震層，在力學性質上可以作為龍門山推覆構造帶的深部滑脫層，在剛性的四川盆地阻擋下，自NW往SE轉化為龍門山區地殼上部高角度脆性逆斷裂。由于地處殼內低速高導層的東端和基底韌性剪切帶頂部的匯合處，且由于基底韌性剪切帶的自SE向NW的逆沖作用，汶川8.0級地震的震源區所在的龍門山斷裂帶中段的基底滑脫面可能存在一個向NW傾的“坡坎”，即滑脫面傾角局部變陡的段落，它有利于龍門山斷裂帶中段的長期“閉鎖”和應力應變積累。但是否存在這一“坡坎”，需要開展更精細的地震定位分析與地殼結構研究。