中國科學院廣州地球化學研究所地球內(nèi)部結構及動力學學科組特任研究員鄧陽凡與美國佐治亞理工學院教授彭志剛、天津大學教授劉靜合作,在海原斷裂帶的蠕滑區(qū)域發(fā)現(xiàn)重復地震。相關研究7月18日發(fā)表于《地球物理學研究:固態(tài)地球》。
海原斷裂帶是青藏高原東北緣一條重要的活動斷裂,其主要表現(xiàn)為左旋走滑特征。沿著海原斷裂帶發(fā)生了幾次大的地震,包括1920年海原8級地震、1927年古浪8級地震、1990年景泰6.2級地震、2016年門源6.4級地震。大地測量學發(fā)現(xiàn)在海原斷裂帶老虎山段存在淺層蠕滑現(xiàn)象,但是蠕滑的驅動機制和深度,以及與地震的關系尚不清楚。
研究人員利用2009~2018年青藏高原東北緣發(fā)生的兩萬多次小地震事件波形,通過互相關理論獲得了海原斷裂帶及其周緣的重復地震分布。研究表明,如果選擇互相關系數(shù)CC≥0.90,他們發(fā)現(xiàn)了9.7%的地震為重復地震,選擇CC≥0.92則有4.6%的地震為重復地震,選擇CC≥0.95則有0.6%的地震為重復地震。
在海原斷裂帶老虎山段,研究人員采用各種不同互相關系數(shù),都能檢測到重復地震的出現(xiàn),而且重復地震主要發(fā)生于大地測地學所觀測到的蠕滑區(qū)域的最大值附近。重定位的重復地震普遍深于4km,與淺部蠕滑相對應,推斷這些重復地震位于淺層蠕滑區(qū)和深層閉鎖區(qū)之間的過渡帶,且重復地震能夠被淺層蠕滑所驅動。
該研究還發(fā)現(xiàn)在古浪地震余震區(qū)有不少重復地震。該區(qū)至今仍有較強的地震活動性,因此也被稱為“古浪地震窗”,推測可能與該地區(qū)地震波速度較低,巖石強度較弱有關。該區(qū)位于1927年古浪地震震后的長期弛愈區(qū)域。重定位后的地震主要落在兩條南北向的條帶上,表明可能存在兩條隱伏的斷層。
鄧陽凡表示,對比全球其他板內(nèi)大震的余震持續(xù)時間,該研究推測海原斷裂帶附近的重復地震有可能與1920年海原地震和1927年古浪地震的震后長期弛愈過程有關。未來在該區(qū)域會開展更多的地球物理精細結構反演和地表斷層觀測等相關研究,進一步了解重復地震,斷層蠕滑,和大地震周期的關系。
值得一提的是,該研究還發(fā)現(xiàn)該地區(qū)也有大量的與采礦爆破有關的重復事件,它們具有與自然地震不同的波形,并且發(fā)震時間,發(fā)震震級,地表地形都有明顯特征。