2013年芦山地震序列震源机制与震源区构造变形特征分析

基于四川区域地震台网记录的波形资料,利用CAP波形反演方法,同时获取了2013年4月20日芦山M7.0级地震序列中88个M≥3.0级地震的震源机制解、震源矩心深度与矩震级,进而利用应变花（strain rosette）和面应变（areal strain）As值,分析了芦山地震序列震源机制和震源区构造运动与变形特征.获得的主要结果有：（1）芦山M7.0级主震破裂面参数为走向219°/倾角43°/滑动角101°,矩震级为MW6.55,震源矩心深度15km.芦山地震余震区沿龙门山断裂带走向长约37km、垂直断裂带走向宽约16km.主震两侧余震呈不对称分布,主震南西侧余震区长约27km、北东侧长约10km.余震分布在7~22km深度区间,优势分布深度为9~14km,序列平均深度约13km,多数余震分布在主震上部.粗略估计的芦山地震震源体体积为37km×16km×16km.（2）面应变As值统计显示,芦山地震序列以逆冲型地震占绝对优势,所占比例超过93%.序列主要受倾向NW、倾角约45°的近NESW向逆冲断层控制;部分余震发生在与上述主发震断层近乎垂直的倾向SE的反冲断层上;龙门山断裂带前山断裂可能参与了部分余震活动.P轴近水平且优势方位单一,呈NW-SE向,与龙门山断裂带南段所处区域构造应力场方向一致,反映芦山地震震源区主要受区域构造应力场控制,芦山地震是近NE-SW向断层在近水平的NW-SE向主压应力挤压作用下发生逆冲运动的结果.序列中6次非逆冲型地震均发生在主震震中附近,且主震震中附近P轴仰角变化明显,表明主震对其震中附近局部区域存在明显的应力扰动.（3）序列整体及不同震级段的应变花均呈NW向挤压白瓣形态,显示芦山地震震源区深部构造呈逆冲运动、NW向纯挤压变形.各震级段的应变花方位与形状一致,具有震级自相似性特征,揭示震源区深部构造运动和变形模式与震级无关.（4）不同深度的应变花形态以NW-NWW向挤压白瓣为优势,显示震源区构造无论是总体还是分段均以NW-NWW向挤压变形为特征.但应变花方位与形状随深度仍具有较明显的变化,可能反映了震源区构造变形在深度方向上存在分段差异.（5）芦山地震震源体尺度较小,且主震未发生在龙门山断裂带南段主干断裂上,南段长期积累的应变能未能得到充分释放,南段仍存在发生强震的危险.

震源机制水平应变花面应变的地震震源机制分类方法及序列震源机制总体特征分析

地震震源机制分类对于地震动力学分析有重要作用.然而目前震源机制分类较为随意,并且存在不确定的类型,增加了后续进一步分析的困难.为解决此问题,引入地震震源机制水平应变花理论的面应变(As)作为震源机制类型划分的标准:正断型:-1≤As<-0.7;正走滑型:-0.7≤As<-0.3;走滑型:-0.3≤As≤0.3;逆走滑型:0.3<As≤0.7;逆断型:0.7<As≤1.由于震源机制水平应变花的面应变以震源引起的垂直变形量和水平变形量的比例来划分震源机制类型,避免了以3个轴倾伏角的多种组合进行划分的麻烦,并且解决了不确定型震源机制的问题.将这种划分方法表示在球面三角形的震源机制分类图中,发现震源机制的类型划分界限是对称的.另外,一条活动断层或地震带上地震的整体滑动行为对于地球动力学研究相当重要.假定活动断层或断裂带上发生的地震只有一个震源机制,即由释放较大矩张量的地震主导,而其他震源机制是由次级破裂或者误差导致的,则得出来的余震整体震源机制解在一定程度上可以反映断层破裂的性质.提出将余震震源机制采用标量地震矩加权平均的方法得到一条活动断层或地震带上的地震的整体震源机制,从而研究主震和余震的滑动行为差别的方法.将上述方法用于2021年玛多地震序列和2022年的门源地震序列中,得到了主震和序列中的其他地震滑动特性的差别,发现2022年的门源地震序列的余震整体震源机制与主震的震源机制几乎相同,而2021年玛多地震序列的余震总体震源机制和主震有一定的差别.该方法为一条断裂带或地震带的地震滑动以及地球动力学分析等提供了工具.