汶川震后龙门山及周边地区活动断裂危险性定量研究

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中国是地震多发的国家,然而截至目前,地震预测依然是世界性的科学难题。在现今的技术能力下,在不断加强地震监测和短临预报工作的同时,中长期地震危险性评价的重要性和实效性正日渐体现。受到汶川地震影响,龙门山及周边地区活动断裂应力条件发生重大改变,地震活动性随之发生变化。因此,龙门山及周边地区活动断裂的震后地震危险性定量评估具有重要意义。该工作需要解决如下问题:其一为研究区断裂活动性分析;其二为库仑应力计算;其三为地震危险性定量评估。研究区断裂活动性分析确定主要危险区域,库仑应力计算评估汶川地震对活动断裂造成的应力扰动,最终对应力扰动后断层发震概率进行定量估计。基于1999-2007及2009-2012期研究区GPS速度场资料,本文利用块体运动与形变模型,计算研究区主要块体间差异运动,以此结果为约束,利用基于Okada模型的rngchn程序,反演了主要活动断裂的滑动速率及闭锁深度。结果表明:鲜水河泸定-石棉段、安宁河、则木河断裂震后断层闭锁深度均大于20Km,相对于川滇地区其他活动断裂较高,具有较高的地震危险性。本文根据密集的近场同震形变约束的精细的汶川地震破裂模型,分析汶川地震引起的龙门山地区及周边断层静态库仑应力的变化,并联合地球分层介质模型,模拟了芦山地震震源区域及周边断裂震后粘弹性库仑应力演化。结果表明:鲜水河断裂炉霍-泸定段有明显的应力增加现象,其中最大应力增加值达到了0.6bar以上;汶川地震同震库仑应力对芦山地震的作用并不明显,然而震后5年的粘弹性库仑应力变化对芦山地震的发生有重要的促进作用。利用2008年汶川震前的GPS速度场,以独立于地质学的方法获得了研究区主要活动断裂地震复发周期,并结合多种地震概率模型,计算了研究区主要断层背景地震活动率和发震概率,顾及汶川地震应力扰动影响,最终得到汶川震后研究区主要断层发震概率。结果表明:鲜水河-安宁河-则木河断裂发震概率明显高于其他断裂。在汶川地震发震后,鲜水河断裂的地震发生概率比震前有明显升高。在未来20年内,该区域发生6.5级地震的概率达到了90.61%,发生7级地震的可能性也接近40%。该结果说明鲜水河-安宁河-则木河断裂已经成为了极易触发地震的区域。
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