劉 雷 邱江濤 莊文泉
(中國西安710054 中國地震局第二監測中心)
甘東南地區位于青藏高原東北部,受印度板塊與歐亞板塊碰撞及印度板塊向北楔入擠壓的影響,構造活動強烈,中強地震發生較為頻繁(Dewey et al,1973;Tapponnier et al,1982,2001;Métivier et al,1998;Molnar et al,2009)。在大地構造上,該區地處中國南北與東西構造分區的交匯位置(袁道陽等,2004;李傳友,2005;Duvall et al,2011),受各構造分區的影響,區域內構造樣式復雜,內部斷裂活動性強烈,地殼變形特征明顯。
臨潭—宕昌斷裂位于甘東南地區,全新世以來活動強烈,以逆沖為主,兼左旋走滑特性(鄭文俊等,2013;何文貴等,2013)。受區域構造作用的影響,該斷裂上中強地震頻繁發生,如2003 年岷縣MS5.2 地震(鄭文俊等,2005)、2004 年岷縣卓尼MS5.0 地震、2013年岷縣—漳縣MS6.6 地震和2019 年夏河MS5.7 地震等,且各地震時間間隔較短,說明該斷裂現今地震活動性較強,地震發生受斷裂活動控制。因此,通過研究臨潭—宕昌斷裂,了解斷裂現今活動性和地殼水平運動特征,分析斷裂各段地震危險性,可為該區域未來防震減震工作提供數據基礎。選取臨潭—宕昌斷裂上近期發生的2 次中強地震,即2013年岷縣—漳縣MS6.6 地震和2019 年夏河MS5.7 地震為研究對象,利用2009—2013 年、2015—2019 年兩期GPS 速度場結果,采用Tdefnode 負位錯反演程序(McCaffrey,2009),計算2 次地震前臨潭—宕昌斷裂的閉鎖程度及滑動虧損速率分布,分析震前斷裂深淺部地殼變形特征,并討論未來地震的可能發生區域。
(1)岷縣—漳縣MS6.6 地震前斷裂閉鎖程度。臨潭—宕昌斷裂2009—2013 期閉鎖程度顯示:斷裂在合作段淺部大部分閉鎖,在合作段東段與臨潭段交匯處閉鎖程度較低;在臨潭段斷裂閉鎖程度較低;在岷縣—宕昌段,從西段的淺部閉鎖向東逐漸過渡到斷裂深部閉鎖,而岷縣—漳縣地震震源深度20 km,與發震斷層段閉鎖深度基本一致。
(2)夏河MS5.7 地震前斷裂閉鎖程度。2013 年岷縣—漳縣MS6.6 地震后,2019 年臨潭—宕昌斷裂東段又發生夏河MS5.7 地震,閉鎖分布結果顯示:岷縣—宕昌段總體特征為不閉鎖,說明地震已將積累的應變能釋放;臨潭段閉鎖程度基本與2009—2013 期一致,部分閉鎖范圍在深度上相對增加;合作段表現為已經閉鎖狀態,向下閉鎖系數逐漸減??;合作段在夏河MS5.7 地震前表現為強閉鎖狀態,且其震源深度(10 km)與對應斷層段的閉鎖深度具有較好的一致性。
(3)未來可能發生中強地震的區域。從斷裂閉鎖程度發現,在合作段東段和臨潭段東段到岷縣—宕昌段西段,表現出強閉鎖狀態,且滑動虧損速率增大,說明斷裂現處于應變能快速積累階段,未來應加強關注2 個區域的地震危險性。