弱震区应力场研究——以苏州地区为例

刁桂苓 孙 晴 阎俊岗 冯向东 王晓山

（河北省地震局，石家庄 050021）

地震活动资料表明：苏州市及周围邻近地区，历史上没有发生过5级以上地震，现代仅仅有中小震活动。已经布设有江苏省、苏州市、浙江省、上海市数字地震台网，比较而言苏州附近是全国地震台网密度最高的地区之一。采用层状介质点源平错模型，读取垂直向记录的直达P，S波最大振幅，由理论地震图和观测数据拟拟，反演震源机制的方法。至少需要4个以上台站有清晰的Pg、Sg垂直向记录振幅和Pg初动方向，可以反演1级以上地震的震源机制。以苏州市为中心150 km×150 km范围内，我们反演得到114个地震的震源机制解，1级地震占2/3。有震源机制解地震基本呈离散分布。

通过滑动矢量与最大剪切应力方向拟拟的方法，利用苏州114个震源机制解反演应力场参数：σ1走向233°，倾伏角42°；σ2走向47°，倾伏角47°；σ3走向140°，倾伏角3°；应力比R=0.8。与华北构造应力场比较，σ1和σ2翘起呈倾斜状，应力主轴方平差别不大。结果表明：由于新得到的震源机制的震级偏小，这种地震具有较强的随机性，在保证样本数量时（n>100），可以反演得到可信的应力场。

按3个应力轴竖直情况比较划分震源机制类型，P轴直立归为正断层，T轴直立归为逆冲断层，B轴直立归为走向滑动断层。分析逆冲和正断类型随震源深度分布发现，2/3的正断层地震浅于6.5 km，而2/3的逆冲断层地震深于6.5 km。表明地壳浅部拉张作用较强，中部挤压作用较强。层析成像结果显示随深度速度递增，在6.5 km处的确存在速度变化。浅部速度低介质软，易于发生低应力水平的地震（正断），中部速度高些，可以产生高应力水平的地震（逆冲）。地壳下部虽然速度更高，温度也高，塑性强导致难以发生地震。

分析3种类型震源机制的平面分布，与构造对比。苏南地区（包括上海市）新构造运动基本特征为区内新构造运动类型多样。根据沉积物类型、时代与分布、断裂、地震与火山活动、地貌与水文等特征，苏南(包括上海市)，总体是西部—西北部上升而又相对活动，东部—东南部沉降而又相对稳定。震源机制类型分布对应了苏州地区主要存在的缓慢升降运动。N+Q等深拟西部浅，而且地表可见丘陵、残山；东部深被沉积土层覆盖。苏州以东为N+Q沉降区多为拉张作用的正断层；西北部挤压导致逆冲的区域对应于上升的丘陵残山区域。

根据小震分布条带，似乎穿越太湖存在北东向地震密集带；太仓—奉贤断裂穿过苏州—湖州断裂之后转向北西存在密集小震条带，其中包括区域内现今最大的1990年4.8级地震。在奉贤—太仓断裂的延伸方向先转为逆冲，后转为拉张；另外穿越太湖存在北东方向的拉张正断层条带；表明虽然总体上升，但是存在局部差异。