龙门山及汶川MS8.0级地震垂直形变场研究

王庆良 崔笃信 张 希 王文萍 刘锦文

（中国地震局第二监测中心，西安 710054）

鲜水河断裂作为青藏高原东南部现今运动最为强烈的活动构造，因历史上一系列大震（如1786年康定7级地震、1816年炉霍7级地震和1973年炉霍7.6级地震等）的发生而一向备受关注。本文基于跨越鲜水河断裂道孚段和干宁段的两条密集型GPS剖面自2005年以来的高精度地壳运动观测资料（其中4站为连续GPS观测，23站为每年一期的非连续GPS观测），揭示出鲜水河断裂在汶川8.0级地震之前，一直保持着强烈而稳定的左旋（～10.4±1.0mm/a）兼轻微拉张（～0.3±1.2mm/a）运动。汶川地震的发生，使鲜水河断裂干宁段和道孚段近断层两侧分别发生了量值达13mm和4mm的侧向拉伸，并使干宁—道孚段发生了量值达2.5～10mm的右旋位错，因此，对其现今的左旋运动方式施加了短暂的反向抑制，但汶川地震后，鲜水河断裂的运动状况很快恢复了以往的态势。我们的研究结果表明，汶川地震的发生，使鲜水河断裂的应变积累有所消减，故在一定程度上降低了该断裂未来的地震危险性水平。另外，青藏高原东南部的GPS速度场和鲜水河断裂两侧的应变分析显示，鲜水河断裂所表现的强烈左旋差异运动是由其南侧“流滑带”的东南向逃逸远大于北侧松潘地块的轻微东南向运动所致。

龙门山及汶川MS8.0级地震垂直形变场研究

Studies on surface vertical deformation of the Longmenshan and the Wenchuan MS8.0earthquake

王庆良 崔笃信 张 希 王文萍 刘锦文

（中国地震局第二监测中心，西安 710054）

摘 要2008年5月12日四川汶川MS8.0级大震，不但对震区人民群众生命财产带来重大灾难，也给地震工作者带来了一系列新的科学挑战。汶川地震发生之后，中国地震局迅速启动了汶川地震地表破裂地质调查、龙门山断裂带地壳结构地球物理探测、龙门山断裂带及汶川地震地壳形变场监测、汶川地震工程震害调查等一系列科学考察工作。本报告主要介绍本次科学考察工作就汶川8.0级地震及龙门山断裂带垂直形变所取得的监测研究成果。

1 汶川8.0级地震同震垂直形变场

中国地震局第一监测中心、第二监测中心对汶川震区震前部分国家一、二等水准测量路线，先后于2008年9—10月份和2009年5月份进行了一期一等精密水准复测。复测结果表明，相对龙门山断裂带西侧的平武、茂县水准参考点，龙门山中央断裂主破裂带西盘主要表现为大幅度的同震上升和位移随距离的迅速衰减，沿水准路线所监测到的最大垂直上升位移为北川县城的北云1水准点，同震上升4.7m左右；龙门山中央断裂主破裂带西盘主要表现为下沉运动，沿水准路线所监测到的最大垂直下沉位移为0.6m左右，位于北川－桂溪间的断裂谷地内。

利用水准观测得到的同震垂直位移和Okada弹性位错模型，反演研究发现，汶川8.0级地震主发震断裂为一铲形的逆冲断裂，其倾角dip随深度h符合如下指数关系式：Dip＝88°×（1－exp（－9/h）），其中，反演得到的汶川地震破裂下界深度为18km。

2 龙门山区震前垂直位移场

利用跨龙门山断裂带的成都－汶川－阿坝国家一等水准测量路线、绵竹－北川－茂县地震水准测量路线1970年代至1997年的重复精密水准观测资料研究发现，相对四川盆地，龙门山断裂带至龙日坝断裂带之间的巴颜喀拉地块存在大范围的隆起区，最大隆起速率达3.5 mm/a，汶川8.0级地震就恰恰发生在龙门山断裂带的高梯度垂直形变梯度带上。

利用绵竹－北川－茂县水准测线的震前、震后水准资料研究表明，汶川8.0级地震的震前、同震垂直形变具有典型的弹性回跳特征，据此推算的汶川8.0级地震复发间隔约为3 600年。

层析成像结果对比表明，龙门山断裂至龙日坝断裂带之间大范围高速率隆起区的中下地壳，存在明显的低速高导异常特征。初步分析推测，龙门山逆冲断裂带的铲形断层可能延伸至该低速层内部，汶川8.0级地震的孕育可能与此中下地壳的增厚膨胀变形密切相关。

P315.72＋5；

A；

10.3969/j.issn.0235－4975.2010.06.010