巴颜喀拉块体东部活动块体的划分、形变特征及构造意义

基于活动块体的基本概念，综合对研究区内活动断裂带空间展布、地震活动性等资料的分析将巴颜喀拉块体东部及邻区划分为巴颜喀拉块体（Ⅰ）、华南块体（Ⅱ）、川滇块体（Ⅲ）和西秦岭块体（Ⅳ）等4个一级块体．利用GPS形变场、地球物理场等资料结合F检验法，将巴颜喀拉块体划分为阿坝（Ⅰ1）、马尔康（Ⅰ2）和龙门山（Ⅰ3）3个次级块体，将西秦岭块体划分为岷县（Ⅳ1）和礼县（Ⅳ2）2个次级块体．利用分布在各个块体内部的GPS测站，计算各活动块体及块体边界断裂带的运动变形特征．结果表明：各活动块体的整体运动包括平移和旋转运动；东昆仑断裂带、甘孜一玉树断裂带和鲜水河断裂带的滑动速率明显高于龙门山断裂带的滑动速率；巴颜喀拉块体东部走向北西或北西西的边界断裂表现出左旋拉张的特性；走向北东的边界断裂带，除成县太白断裂带外，均表现出右旋走滑兼挤压的活动特征．巴颜喀拉块体的东向运动存在自西向东的速度衰减，衰减主要被龙日坝断裂带和岷江断裂带分解吸收，其中龙日坝断裂带的水平右旋分解非常明显，约为～4．8±l_6mm／a，岷江断裂带的水平分解较弱．龙门山断裂带被马尔康、龙门山和岷县等次级块体分成南、中、北三段，龙门山断裂带中段上的主压应变率要明显小于龙门山断裂带南段上的应变率，其北西侧变形幅度从远离断裂带较大到靠近断裂带逐渐减小，表明其在震前已经积累了较高的应变能，有利于发生破裂滑动．汶川地震后，地表破裂带和余震分布揭示的断裂带运动性质自南西向北东由以逆冲运动为主，逐渐转为逆冲兼走滑的特征可能与龙门山断裂带中段所受主压应力方向自南西向北东的变化有关．马尔康、龙门山和岷县3个次级块体与华南块体之间较低的相对运动速度以及龙门山断裂带低应变率、强闭锁的特征都决定了汶川地震前龙门山断裂带低滑动速率的运动特征．

用边界元法研究川西地区的形变场与应变场

将巴颜喀拉地块和四川地块作为研究对象,用块体边界上的GPS位移作为输入数据,应用边界元法计算得到块体边界上的应力,再用求解出的边界应力计算块体内部的位移与应变。结果发现巴颜喀拉块体南北向为张应变作用;块体西侧张应变量较大,向东逐渐减小,到龙门山东侧应变几乎减弱为零。南北向张应变向东的迅速减弱,使得龙门山断层产生闭锁,闭锁使龙门山断裂聚集起巨大的应变能,应变能的大量积累可能是导致汶川地震发生的根本原因。

巴颜喀拉块体东缘形变及九寨沟地震孕震环境数值分析

2017年8月8日四川发生九寨沟M7.0地震,是继2008年汶川M8.0地震后发生在巴颜喀拉块体东部的又一强震.现今GPS速度观测数据显示,2008年汶川地震前后的1999-2007年和2011-2016年两个时间段内巴颜喀拉块体东部地表速度场存在明显的差异.本文以实际GPS速度观测资料为约束,构建三维有限元地球动力学模型,分别计算分析了两个时段内震源区及周边现今地壳形变、弹性应变能和应力积累特征,进一步探讨汶川地震的发生对九寨沟地区变形及应力的影响.数值模拟结果显示,汶川地震之后(2011-2016年)巴颜喀拉块体东部的地壳形变、弹性应变能积累及应力积累速率均明显大于震前,增加量值达1.5-3倍;九寨沟地震发震断裂上库仑应力增长率在1999-2007年约为0.7 kPa·a^(-1),2011-2016年间增至1.2 kPa·a^(-1).上述结果表明,现今巴颜喀拉块体东部地壳应力积累过程有利于左旋走滑型九寨沟地震的发生,汶川地震的发生调整了区域应力状态,加速了九寨沟地震的孕育过程.