中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及動(dòng)力學(xué)學(xué)科組特任研究員鄧陽凡與美國佐治亞理工學(xué)院教授彭志剛、天津大學(xué)教授劉靜合作,在海原斷裂帶的蠕滑區(qū)域發(fā)現(xiàn)重復(fù)地震。相關(guān)研究7月18日發(fā)表于《地球物理學(xué)研究:固態(tài)地球》。
海原斷裂帶是青藏高原東北緣一條重要的活動(dòng)斷裂,其主要表現(xiàn)為左旋走滑特征。沿著海原斷裂帶發(fā)生了幾次大的地震,包括1920年海原8級(jí)地震、1927年古浪8級(jí)地震、1990年景泰6.2級(jí)地震、2016年門源6.4級(jí)地震。大地測(cè)量學(xué)發(fā)現(xiàn)在海原斷裂帶老虎山段存在淺層蠕滑現(xiàn)象,但是蠕滑的驅(qū)動(dòng)機(jī)制和深度,以及與地震的關(guān)系尚不清楚。
研究人員利用2009~2018年青藏高原東北緣發(fā)生的兩萬多次小地震事件波形,通過互相關(guān)理論獲得了海原斷裂帶及其周緣的重復(fù)地震分布。研究表明,如果選擇互相關(guān)系數(shù)CC≥0.90,他們發(fā)現(xiàn)了9.7%的地震為重復(fù)地震,選擇CC≥0.92則有4.6%的地震為重復(fù)地震,選擇CC≥0.95則有0.6%的地震為重復(fù)地震。
在海原斷裂帶老虎山段,研究人員采用各種不同互相關(guān)系數(shù),都能檢測(cè)到重復(fù)地震的出現(xiàn),而且重復(fù)地震主要發(fā)生于大地測(cè)地學(xué)所觀測(cè)到的蠕滑區(qū)域的最大值附近。重定位的重復(fù)地震普遍深于4km,與淺部蠕滑相對(duì)應(yīng),推斷這些重復(fù)地震位于淺層蠕滑區(qū)和深層閉鎖區(qū)之間的過渡帶,且重復(fù)地震能夠被淺層蠕滑所驅(qū)動(dòng)。
該研究還發(fā)現(xiàn)在古浪地震余震區(qū)有不少重復(fù)地震。該區(qū)至今仍有較強(qiáng)的地震活動(dòng)性,因此也被稱為“古浪地震窗”,推測(cè)可能與該地區(qū)地震波速度較低,巖石強(qiáng)度較弱有關(guān)。該區(qū)位于1927年古浪地震震后的長期弛愈區(qū)域。重定位后的地震主要落在兩條南北向的條帶上,表明可能存在兩條隱伏的斷層。
鄧陽凡表示,對(duì)比全球其他板內(nèi)大震的余震持續(xù)時(shí)間,該研究推測(cè)海原斷裂帶附近的重復(fù)地震有可能與1920年海原地震和1927年古浪地震的震后長期弛愈過程有關(guān)。未來在該區(qū)域會(huì)開展更多的地球物理精細(xì)結(jié)構(gòu)反演和地表斷層觀測(cè)等相關(guān)研究,進(jìn)一步了解重復(fù)地震,斷層蠕滑,和大地震周期的關(guān)系。
值得一提的是,該研究還發(fā)現(xiàn)該地區(qū)也有大量的與采礦爆破有關(guān)的重復(fù)事件,它們具有與自然地震不同的波形,并且發(fā)震時(shí)間,發(fā)震震級(jí),地表地形都有明顯特征。