对F Rolandone等所作“沿圣安德烈斯断层蠕变部分的无震滑动和垂直断层应变”一文的评论＊

对F Rolandone等所作“沿圣安德烈斯断层蠕变部分的无震滑动和垂直断层应变”一文的评论＊

J C Savage

表1也给出了圣安德烈斯断层蠕变部分任一侧块体应变率的其他估计值。第二行显示了由Benito网络（Sauber等，1989）1982.82EDM（电磁距离测量）测量及后来1998.88GPS测量观测到的标石间距的变化推出（见辅助材料）的应变率。从图S1（见辅助材料）可以看出，表1中的EDM应变并不十分符合观测到的距离变化。在西南（SW）断块存在6个标石（CHLN，SHAD，SWTR，0508，0510，05TG；见表1），它们的GPS数据的时间跨度不小于5.5年（Rolandone等，2008，表3）。我将这些标石的速度代入式（1），以估计西南地块的应变率（表1第4行）。

我也仅由圣安德烈斯和卡拉维拉斯断层的稳态滑动（蠕变）计算了出了应变率的期望值。我实质上使用了Rolandone等提出的相同滑动模型（见辅助材料）（2008，表S6），以计算位错模型预示的速度，此模型是据GPS解中使用的每一处标石的滑动分布得出的（所有这些标石见图1，除去BITT和BONT）。

表1显示了三种本质上相独立的沿圣安德烈斯断层的应变率测量（Benito网络的GPS和EDM以及西南地块的GPS）所得估计值大致吻合。表1中每一应变率要素（εxx，εxy，以及εyy）3次独立测量结果在可接受范围内存在一致性，虽然Benito网络中εxx的GPS和EDM测量结果的一致性很微弱。此外，除去Benito网络中εxx的EDM估计值，应变率的观测值与位错模型的估计值间存在合理的一致性。我认为Benito网络中的GPS测量结果（表1的第一行）是沿圣安德烈斯断层蠕变剖面应变累积的最可靠估计值。图S2（辅助材料）显示了表1中应变率εxx与垂直断层位移的GPS观测值的拟合。

图1 圣安德烈斯断层的蠕变部分及应变分析所用测量遗迹的位置显示图。圣安德烈斯断层东北部的遗迹组成了Benito网络。插入Benito网络中站点的线显示了1982年用EDM测量得出的距离。箭头代表从1998.88和2004.58间GPS测量结果推出的速度（Rolandone等（2008））。箭头尖端的误差椭圆揭示了95%置信区间。＃号表示帕克菲尔德和桑璜贝奥帝斯塔两个城镇的位置

Benito网络中GPS和EDM测量结果的最大收缩率的方位角沿N05E°±16°和N21°E±9°，西南地块的GPS测量结果的最大收缩率的方位角沿N06°E±20°（表1）。表1中位错模型的主收缩率的方位角沿～N08° E±6°。Sauber等（1989）发现Benito网络中最大收缩率的方位角在1962～1982年间是N16°E±14°。这些数据显示最大收缩率的轴与圣安德烈斯断层走向成大约51°±4°角。有人可能预计最大收缩率与最大压缩的方位角是相同的（即压力与应变率是共轴的）。然而，Provost和Houston（2001，图8）报告表明主要压缩轴与Benito网络附近的圣安德烈斯断层走向成大约82°±8°的角。

表1 应变和旋转率（带标准差），参考y轴是平行断层（N41°W）且x轴是垂直断层（N49°E）的坐标系

希拉内华达大峡谷微板块相对太平洋板块的速度说明横跨圣安德烈斯断层蠕变部分的正常汇聚率为3.2±0.7mm/a（Argus和Gordon（2001）所制表2中的DD’纵断面）。这一汇聚可能导致海岸山脉的隆起，在这一纬度海岸山脉沿断层的一侧分布。如果Benito网络所在纬度的海岸山脉的宽度有100 km（Argus和Gordon（2001）所制图5a中的DD’纵断面），那么横跨海岸山脉的平均垂直断层的收缩率可能是32±7纳应变/a，这与表1中的估计值一致。见Argus和Gordon（2001），那里对于汇聚与隆起的关系有更详细的讨论。

尽管Rolandone等（2008）解决了沿圣安德烈斯断层全部170km长的蠕变部分的应变积累率的问题，但我只考虑蠕变部分中间60km长的一段（Benito网络）。这样我就避开了蠕变部分两端的更复杂的形变（南端接近帕克菲尔德，北段接近桑璜贝奥帝斯塔），利用了在Benito网络中可获得的更佳的数据。表1的第一行给出了Benito网络中应变和旋转率的最佳估计值。根据Benito网络，跨越垂直平面、平行于圣安德烈斯断层的右旋、剪切应变率为21±12纳应变/a，而在更大区域，Rolandone等（2008）发现右旋剪切应变率小于83±10纳应变/a。在Benito网络中，垂直断层的拉张率εxx为－15±20纳应变/yr。如果从那一拉张率中分别扣除由位错模型预测的拉张率εxx（3±4纳应变/a），其剩余的垂直断层的收缩率为18±20纳应变/a，那就可以与Rolandone等（2008，图S3）在圣安德烈斯断层蠕变部分中部附近（即在Benito网络内）得到的剩余的垂直断层的收缩率（85±13纳应变/a）相比。注意，Rolandone等（2008，图3）发现西南断块的剩余的垂直断层的收缩率（17±12纳应变/a）远低于西北断块。

（略）

资料来源：Geophysical Research Letters，Vol.36，L13305，2009

原题：Comment on“Aseismic slip and faultnormal strain along creeping section of the San Andreas Fault”by F.Rolandone et al.

（中国地震局地球物理研究所 周平博 译；严川 校；张天中 复校）

P315.2；

A；doi：10.3969/j.issn.0235－4975.2010.06.036

u和v是标石速度① 辅助材料可从网页HTML.

10.1029/2009GL037964获得。的x和y分量，而u0和v0是常数。在式（1）εxx，εxy，εyy，ω，u0和v0的最小二乘解中，观测速度u和v由它们标准差平方的倒数加权。表格1的第一行显示了得到的旋转和应变率（如果BITT被包含在这些数据中，那表1中的应变率可能会是εxx＝－46±27。εxy＝－33±16，而εyy＝－13±19纳应变/a，且旋转率ω＝4± 16纳弧度/a）。表格中引用的应变率的标准差不是由观察误差推出的，而是由均一形变模型的数据拟合确定的。表1的最后一列显示的是两种测量标准差的结果。均一形变模型与GPS数据拟合得非常合理：均一形变模型拟合的残差大约比测量结果得出的标准差高出1.3倍（表1的最后一列）。

2010－04－02。

Rolandone等2008年报告了加州中部邻近圣安德烈斯蠕变部分的应变率的估计值。其中部分应变率估计值是基于从短程数据（例如2003年4月—2004年8月）推出的遗迹速度（其中包括2003.975圣锡米恩和2004.744帕克菲尔德地震的同震校正）。本评论仅使用了可用于替代分析的较长期数据，这种替代分析推出的应变率估计值明显比他们提出的更接近0。在这一评论中，运用了张量应变，而不是工程应变，且取拉伸为正，而正文和表格中引用的不确定性是标准差。

我使用Rolandone等（2008）中的数据来为Benito网络（图1中圣安德烈斯断层东北的15处标石）计算应变率，Benito网络是Sauber等（1989）为了监测沿圣安德烈斯断层蠕变部分的应变而特意挑选出来的。Benito网络沿圣安德烈斯断层170km长的蠕变部分的中间部分分布。在1998.88—2004.58时间段测量了（Rolandone等，2008，表S1和S3）Benito网络中14处标石（速度如图1中箭头所示）的速度（图1；也可见于Rolandone等（2008）图1中的黄色箭头）；BONT标石的速度并没有给出。我在数据中排除了BITT标石，因为它距离圣安德烈斯断层活动的迹线太近了（1.6km，Brown（1970）带状地形图C的顶部），因此易于受到局部的干扰。其余13处标石的位置和速度均在原点在北纬36.21°，西经120.79°的直角坐标系（与Rolandone等（2008）使用的原点相同）中测定，其y轴指向沿圣安德烈斯断层走向（N41°W），而x轴指向垂直方向（N49°E）。根据下边方程（Jaeger，1964，p.39）和观测到的速度场可以得到最佳的均一旋转率ω和均一应变率εij估计值。