2010年玉树Ms7.1级地震为玉树断裂带上一次非特征滑动事件的确定

Comparison of co-seismic surface deformation recorded during large earthquakes with evidence of past extents, geometries, and magnitudes of slip as defined by morphological evidence and geological record in outcrops or in trench excavations provides a means to assess whether a recent surface rupture should be considered typical for a particular fault. The occurrence of the 2010 Ms7.1 Yushu earthquake and resulting mappable co-seismic surface deformation offer an ideal location to conduct such a study. The 2010 Ms7.1 Yushu earthquake generated a 30-km-long surface rupture with an average coseismic displacement of 1.0m. The aims of this project are to evaluate whether the 2010 earthquake is a non-characteristic rupture event. Using geological and geomorphic field investigations combined with interpretation of high-resolution satellite images, we will determine cumulative offsets through several earthquake cycles, based on observations of cumulative horizontal offsets of stream channels and some coseisimic surface offsets of the 2010 earthquake created by strike slip motion on the Yushu fault. We also conduct paleoearthquake study by excavating in the field. Based on these observations, we discuss the implications of the data for the role of the 2010 event in recurrence behavior of the Yushu fault. Such assessments aid our understanding of repeated fault behavior and help us to predict the likely location and magnitude of future rupture events on the fault.

通过最新发生的大震的同震地表变形与由地貌证据和地质记录所确定的史前地震破裂的长度、形态结构以及滑动量进行比较，对于评价最新一次地震破裂是否为这条断裂上的典型破裂事件提供了一种方式。本申请拟以"玉树断裂的长期累积位移和特征同震位移"为切入点，通过选择2010年玉树Ms7.1级地震地表破裂和长期累积位移的典型地点开展地质和地貌调查，并结合高分辨率卫星影像解译和古地震探槽研究，确定玉树断裂上几个地震周期内的累积位移并估算特征同震位错，同时识别玉树断裂的永久性破裂边界以确定玉树断裂上的特征破裂段，并将研究结果与2010年地震同震位移和地表破裂带范围进行对比，进而确定2010玉树Ms7.1地震是否为一次非特征事件。该项研究可望对于更好地理解和认识玉树断裂的重复滑动行为并预测断裂上未来破裂事件的位置和强度提供帮助，同时对于特征地震模型的检验和完善也将提供重要的实例。

2010年Ms7.1玉树地震是巴颜喀拉块体边界上近20年发生的第四大地震。该地震的发生使得玉树断裂成为评估和完善地震复发模型的一个理想场所。沿着地表破裂的清楚构造地貌显示此断裂上的重复地震活动，由此产生了一个问题就是是否断裂上此前的地震产生的位错与此次地震的同震位错相似。而初步的研究显示2010 年地震似乎不是特征地震模型所定义的特征地震：一是2010年地震地表破裂的长度限定在一个较小的段上，二是2010年地震相对于玉树断裂的长度产生的滑动量较小（0.5-1.0m的同震位错）。本项目通过选择2010年玉树Ms7.1级地震地表破裂和长期累积位移的典型地点开展地质和地貌调查，并结合高分辨率卫星影像解译获得了玉树断裂的活动特征，利用无人机摄影测量技术和碳十四测年（14C）、光释光测年（OSL）对断裂上典型断错地貌点的晚第四纪走滑速率进行了研究。结合前人古地震资料，通过探槽开挖获得玉树断裂上的古地震事件，计算了古地震事件的复发间隔。通过累积位移并结合古地震探槽研究，确定玉树断裂上几个地震周期内的累积位移并估算特征同震位错，同时识别出玉树断裂上的永久性破裂边界以确定玉树断裂上的特征破裂段，并将研究结果与2010年地震同震位移和地表破裂带范围进行对比。本项目获得了以下几个方面的认识：沿玉树断裂位错年轻地貌体中最小位移值为6-8 m，这些最小位错值由一次事件形成，可能为2010年之前的最新一次地震；而更大的位移则代表了几次地震的累积位移，这些位错测量和地貌特征显示，在玉树断裂上曾经以相同大小的位移发生过多次地震，6-8m位移是玉树断裂的特征位移；同时，从地貌累积位错和位错发生的年龄与古地震研究获得的同一时间段内大震发生的次数对比看，累积位错是这一同震位错值的同样的倍数；2010年Ms7.1级地震是玉树断裂上一次具有小位移的小地震事件，不是玉树断裂上的一次特征滑动事件，这一地震只是玉树断裂上能量亏损的补充或者是受巴彦喀拉块体近年来其他断裂活动触发而发生。古地震研究认为玉树断裂的大震复发周期为2000年左右，而2010年地震之前的一次古地震事件为2210a B.P前后，因此地震发生大震的危险程度依然较高。该项研究可望对于更好地认识玉树断裂的重复活动行为并预测断裂上未来破裂事件的概率提供帮助。