四川泸定M_(S)6.8地震断层运动模拟与反演研究

鲜水河断裂南东段、龙门山后山断裂南西段与安宁河断裂构成了青藏高原东南缘典型的“Y”字型断裂构造体系,强烈的构造活动使得该构造体系影响范围地震活动频发,尤其是位于“Y”字型的交汇处的泸定县磨西镇周边多次发生M_(S)6.0以上的中强震。2022年9月5日发生的泸定MS6.8地震震中位于鲜水河断裂南东段磨西镇就是强震活动的最新体现,此次地震造成了百人以上的人员伤亡,是近年来青藏高原东南缘受关注度最高的一次地震。但是该区域地质构造极为复杂,传统的地质研究方法难以快速、有效地分析地震断层运动及应力变化等问题。本研究利用有限元接触面Interface方法数值模拟发震时主断裂运动特征,反演分析了该地震前、后区域位移矢量场以及库伦应力场的变化。数值模拟结果表明,在模型左侧边界施加南东向的侧向力、在上边界的北西角施加正南向的侧向力,且固定扬子块体情况下,对川滇块体底部施加左旋作用、川青块体底部施加右旋作用时,得到的数值拟合度高。地震前磨西镇同时存在张、压应力,其中位于鲜水河断裂南东段上的燕子沟、磨西镇及新民乡有应力集中现象;发震时主震发生在地表以下13 km左右深度,最大滑动位移在燕子沟-磨西镇段,存在1.5~2.0 m的同震剪切左行滑移;地震前、后实测位移点矢量方向变化,是受破碎点靠拢效应和震后地块物理回弹变形的影响。地震后川滇块体的剪切应变增量(平均为10×10^(-5))高于扬子块体(平均为5×10^(-5)),表明川滇块体在区域块体运动中依然发挥主导作用,主断裂带上的剪切应力朝南东向传递趋势明显。本研究为认识青藏高原东南缘的地壳变形特征提供新的材料,对该地区的强震孕育发生机制、地震危险性分析及经济建设提供一定的科学依据和实用价值。