汶川地震和于田地震发震断层应力状态及地震触发机制研究

Spatial-temporal evolution of earthquake activities could be useful for studying the static stress triggering mechanism and the determination of earthquake potential source area following a mainshock. Based on the rate-and-state (R-S) dependent frictional law and the temporal evolution of fault, we will investigate the relationship between static stress change and earthquake triggering near the main fault and try to use the earthquake triggering mechanism working over the entire range. Taking the 2008 Wenchuan and 2008 Yutian earthquakes sequences as examples, we will discuss the earthquake probabilities near the main faults and improve our understanding of mechanism of earthquake source process and earthquake triggering of 2013 Lushan and 2014 Yutian earthquakes. We will estimate the time of instability of regional characteristic earthquake and farther understanding the dynamic mechanism of the boundary faults around the Bayan Har block in recent ten years.

利用断层区域时空演化规律可以有效地探讨周边断层潜在地震的应力触发机制。本研究将依据滑移速率与状态相联系的摩擦（R-S）定律，从发震断层时空演化规律出发，研究库伦应力扰动下断层失稳时间的变化，探索不同演化时期内断层对应的失稳时间的近似解析表达式，建立合理的概率地震分析模型，定量分析震后区域地震活动性变化。分别以2008年汶川地震和2008年于田地震为例，研究其对周边地区发震概率的影响及其对2013年芦山地震和2014年于田地震的触发过程；探究发震断层的破裂过程和周边断层的库仑应力变化及相互作用，对比分析断层的时空演化模型与弹性位错理论下的失稳时间变化，估算地震导致的区域周期性特征地震的时间推迟/提前，深入理解近十几年来巴颜喀拉地块边界断层触发机制。

定量分析区域地震活动性以及建立依赖时间的概率地震预测模型是对Dieterich解析模型的广泛应用。基于滑移速率和状态相依赖的摩擦定律和弹簧-滑块模型，从Dieterich断层滑移速率方程出发，本研究给出了库仑应力扰动下触发地震的时钟“提前”和“推后”的近似解析表达式，通过同传统位错模型下的库仑应力扰动时钟“提前”和“推后”量作比较，我们发现地震的触发机制同断层所处的演化阶段密切相关。我们利用滑移速率和状态相依赖的摩擦定律，结合2008年汶川地震和于田地震前后的地震活动性水平，定量化计算了汶川地震后雅安地区发震概率的变化以及2008年于田地震后该地区周边断层发震概率的变化，并着重解释了2013年芦山地震和2014年于田地震发震的可能根源。除此之外，还分别对2008年汶川地震和于田地震后库仑应力明显变化的周边断层进行了发震概率的定量化计算。结果显示鲜水河断层附近发生6.0级以上地震的概率在2014年11月22日的康定6.3级地震发生时已达到约70%，这说明当时鲜水河断裂带处于濒临失稳状态，该地震的发生验证了我们的推断。2008于田地震后贡嘎错断裂中段、贡嘎错断裂西南段和康西瓦断裂中段分别经历了发震概率先降后升、先升后升和先降后降两个阶段，充分显示了库仑应力的细微变化造成的周边断层的危险性的变化。这三条断裂发生7.0级以上地震的发震概率超越95%均需要500年左右；贡嘎错断裂西南段发生中强地震的可能性较大，而康西瓦断裂中段活跃度较低。