2010年青海玉树地震震源过程

张 勇 许力生 陈运泰

（中国地震局地球物理研究所，北京 100081）

2010年4月14日7时49分，在我国青海省玉树藏族自治州发生了MS7.1地震（以下简称玉树地震）。根据中国国家地震台网中心最新测定结果，玉树地震震中位置为：33.2°N，96.6°E，位于玉树县结古镇西北约44 km，震源深度约14 km。截至2010年6月1日，玉树地震已造成2698人死亡、270人失踪、一万多人受伤以及大量房屋倒塌。

玉树地震发生后，作为震后应急响应的工作之一，作者使用远场地震波形资料通过快速反演方法在地震后约2.5小时得出并发布了这次地震破裂过程的初步结果。随着波形数据的逐渐增加，在震后约5小时和2天后两次更新了上述结果。应急工作结束后，采用经验格林函数方法，利用余震记录作为经验格林函数，提取得到了勒夫波(Love wave)视震源时间函数，得到了玉树地震的破裂方向、子事件矩心的时空位置和平均破裂速度等参数。在此基础上重新对P波波形进行反演，得到了断层面上的时空破裂过程。

1 勒夫波视震源时间函数分析

基于玉树地震的MS6.3余震的勒夫波波形作为经验格林函数，提取得到的24个台站的视震源时间函数显示玉树地震主震具有强烈的单侧破裂性质：台站方位角位于100°～150°范围内的台站上的视震源时间函数的持续时间最短，约为10 s；而方位角位于300°左右的台站处的视震源时间函数持续时间最长，接近30 s。表明这次地震总体上是由震中朝东南方向（100°～150°）延伸的单侧破裂事件。

根据方位角位于230°～330°范围内的视震源时间函数所包括的两次子事件峰值所对应的时间和线源断层模型（走向119°），利用遗传算法搜索发现，第一次子事件的矩心距震中3.3 km，平均破裂速度约为1.6 km/s；第二次子事件的矩心距震中32.9 km，平均破裂速度约为4.0 km/s。可见，玉树地震破裂传播是一个由缓到急的过程，其中第二次子事件的平均破裂速度超过了当地的S波速度。

2 P波资料分析

采用体波反演技术得到的滑动量在断层面上的时空分布结果表明，玉树地震的破裂过程持续约16 s，整个破裂过程主要由两次子事件组成。第一次子事件发生于0～5 s，对应的破裂主要分布在初始破裂点附近的震中西北10 km至震中东南10 km处，最大静态滑动量约为0.8 m。第二次子事件发生于5～16 s，这一时段的破裂主要发生在走向方向上，距震中17～42 km处，破裂明显贯穿到地表面，在震中东南21～38 km处的地表面处形成的静态滑动量超过了1.0 m，最大值达1.8 m。由于第二次子事件的破裂贯穿到地表面并具有更大的静态滑动量，预期第二次子破裂事件导致的地面运动以及由此产生的地面破坏将比第一次子事件强烈得多。

3 讨论与结论

综合勒夫波和P波反演结果，得出2010年4月14日青海玉树地震的破裂过程主要由两次子破裂事件组成。从规模上讲，第一次子事件规模小于第二次子事件；从破裂速度上讲，与两次子事件的矩心位置对应的平均破裂速度分别约为1.6 km/s和4.0 km/s；从时间上讲，第一次子破裂事件发生在地震破裂起始后0～5 s，第二次子破裂事件发生在地震破裂起始后5～16 s；从空间位置讲，两次子事件分别发生在震中附近与玉树城区附近，两者相距约30 km，且第二次子事件的破裂在玉树城区西北附近大规模地贯穿至地表面。

本文还得出玉树地震破裂过程中发生了超剪切破裂现象：在从震中朝东南方向的破裂扩展过程中，破裂速度明显超过了震中附近区域的剪切波速度。玉树地震（MW6.9，MS7.1）属于大地震（M≥7）下限边缘的地震，也是迄今观测到的发生超剪切破裂震级最小的地震。以超剪切波速度单侧扩展的破裂导致的地震能量聚焦效应以及出露至地表面的、规模较大的第二次子事件是玉树城区及周边地区遭受严重灾害在震源方面的主要原因。