芦山地震的构造特征与地表响应研究

Based on the research of active faults and the tectonic geomorphology of Longmen Shan ,surface deformation characteristics and tectonic response of the Wenchuan earthquake in recent years. The object of this study is the tectonic characteristics and surface response of Lushan earthquake.The fundamental techniques used in this project include the tectonic interpretation of surface survey, InSAR images, TM images, Digital Elevation Model and aerial photos. Redefinition of Lushan earthquake surface deformation characteristic and distributive pattern, from the view point of kinematics, the results of this study will provide quantitative methods to study patterns of surface deformation, distributive patterns and kinematic characteristics along the active faults of south segments of Longmen Shan before and after the earthquake, to explore matching relation on generating fault and the original bedrock faults and analyze the influence of fault-propagation to active faults of Chengdu Basin. On the basis of the above study, the accumulations and integrating of data about Lushan earthquake, summarizing dynamic mechanism about Lushan earthquake and development of active faults along south segment of Longmen shan faults are helpful to provide evidence for studying seismogenic pattern and genetic mechanism, tectonic kinematics, surface processes and deep dynamics, earthquake combinations and earthquake sequence and so on. The results of this study will also provide scientific evidence for earthquake early warning of active tectonic belt in the western Sichuan.

基于近年来对龙门山地区活动断裂、构造地貌、汶川地震的地貌变形特征及其构造响应的野外考察为工作基础，本项目将以芦山地震的构造特征与地表响应为研究对象，利用地表测量、InSar干涉雷达图像、TM图像、数字高程模式图和航片的构造解译等手段，在准确厘定芦山地震地表变形特征与展布规律的基础上，从运动学角度出发定量化对比研究震前与震后龙门山南段活动断裂在地表变形样式、展布规律以及运动学特征等方面的异同，探讨芦山地震的发震断层与原有的基岩断裂或活动断裂的匹配关系，分析芦山地震的断层扩展作用对成都盆地活动断层的影响。并以此为基础，充分整合和积累芦山地震的相关数据，总结芦山地震的动力机制以及龙门山断裂带南段活动断裂的发展趋势，从而进一步为研究芦山地震的发震模式与成因机制、构造运动学、地表过程与深部动力学、地震组合与地震序列等方面提供研究依据，最终为川西地区构造活动带的地震预警工作提供科研支撑及理论基础。

龙门山式构造以推覆作用和滑脱作用为其主要特征，近5年来其地震活动性显著，在汶川地震后，分别在2008年和2013年发生了汶川（Ms7.0）地震和芦山（Ms7.0）。本项研究针对龙门山南段活动断裂和芦山地震构造变形与地表响应，将龙门山南段和前缘地区划分为龙门山冲断带和前缘扩展变形带等2个构造变形带，对比了它们在构造变形样式、活动断裂、历史地震的差异性，提出了以推覆—滑脱岩片为特点的龙门山冲断带地震构造模式和以逆冲断层—滑脱褶皱为特点的龙门山前缘扩展变形带地震构造模式。在此基础上，对芦山地震早期的3323个余震进行了重新定位，分析了龙门山前缘扩展变形带的逆冲-滑脱作用与芦山地震的发震断层模式与成因机制，认为芦山地震形成于龙门山前缘扩展变形带的逆断层-滑脱褶皱带，其发震断裂为大邑断层，该断层倾向北西，呈铲状向下并汇交于滑脱面，该滑脱面就是芦山地震的震源层。同时，项目组认为芦山地震与汶川地震之间存在着成因上的关联性。研究结果表明：①芦山地震与汶川地震均属于逆冲型地震。②芦山地震与汶川地震均属于龙门山及其前缘地区的地震。其中汶川地震的震中位于龙门山冲断带， 发震断裂为北川断裂和彭灌断裂；而芦山地震的震中位于龙门山前缘扩展变形带，发震断裂为大邑断裂。③芦山地震与汶川地震可能是龙门山逆冲作用由中央断裂向前山断裂扩展的结果，芦山地震是继汶川地震后的又一次调整作用和应力积累相继释放的结果，也是由汶川地震驱动的逆冲作用向四川盆地扩展的产物。.本项目在执行过程中严格按照《国家自然科学基金资助项目计划书》执行，进展顺利并超额完成了规定的工作量和研究任务，共发表或待发表25 篇论文（其中中文论文 11 篇、英文论文 9篇、国际会议论文5 篇），参加国际会议5 次，在本项目研究过程中，项目组先后与法国南锡大学的Julia de Sigoyer 教授、加拿大皇家路大学的Laurence Svirchev开展了国际合作研究。