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极浅源地震
信息来源:动力大地测量学重点实验室 发布时间:2010年09月17日 【 】 【打印】 【关闭

地震深度是震源参数中一个重要参数,地震学家用它来估计岩石圈板块的厚度,描绘板块边缘和内部岩石圈的温度梯度和力学结构,深入了解构造过程,探索地震发生的力学机制和过程(stein,1986)。可靠的震源深度有助于更好的约束地震事件的震源位置以及起始时间(Saikia,2001)。震源深度分布把地震活动性与周边的地质结构以及活动断层的划分联系在一起,对研究该深度范围的应力状况, 以及区域地震活动性和地震危害的评价具有重要意义(郑斯华 等,1995;张国民 等,2002;Ma et al,2006)。

以往研究结果表明, 大陆板内成熟断层的浅部有断层泥的充填, 不能积累足够应变产生地震, 所以绝大多数地震的深度都深于5 km. 而年轻断层或完整岩体在积累足够应变的情况下可以发生浅于3 km的地震.在一些古老、稳定的大陆块体内部, 如澳大利亚西南地区(Meckering地区)、北美地区, 由于冷硬的古老地盾岩石强度大, 除了近地表之外的其他部分岩石强度都超过了周围偏应力水平, 断层在偏应力驱动下, 其破裂很难往深部发展故只能在浅部破裂, 形成浅震(Langston,1987). 2004年8月4日发生在北美洲Lake Ontario的Mw3.1级地震, 其震源深度只有4 km, 发生在Precambrian基底之上, 最浅的地震深度只有1 km(Ma,2006;Kim,2006). 2008年7月24日在汶川地震破裂带东北端青川发生了一次Ms5.7级的地震,经短周期面波和体波波形拟合都证实了该地震序列深度浅于3km。一般而言只有结晶基底才有足够的强度积累大量的应变能然后突然释放形成破坏性地震,而沉积盖层则由于富含孔隙、流体因此较软弱而不能积累足够的能量形成大的地震。而2010年1月31日在遂宁-潼南交界处一次M5.0级破坏性地震,多数台站记录短周期面波(Rg)发育,显示出浅震的特征(图1)。通过拟合短周期面波和较长周期面波的相对幅度,拟合远震深度震相pP、sP波形,我们确定该地震深度小于4公里,约为1~3公里,因此该地震发生在厚达6公里的沉积盖层之内。有关沉积盖层里发生破坏性地震的研究不多,2003年在美国的Kentucky周发生了一个 M4.2地震,深度只有1.7km,发生在古生代沉积岩盖层(Horton et al. 2005),但是中生代沉积盖层中发生高达5级地震的案例尚无报道。

图1 多台垂直分量地震记录剖面。图中所有台都记录到很强的Rg震相,显示典型的浅震特征。由于震区浅层速度较低,因此面波频散特征明显,长周期面波先到,而短周期的面波后到。

 

Paper link: http://www.scichina.com:8080/sciD/CN/abstract/abstract417920.shtml


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