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Geophysical Research Letters:Ms 6.5鲁甸地震的破裂机制和发震构造-基于大地电磁三维成像结果

2017-03-29

2014年8月3日16点发生的鲁甸Ms 6.5级地震,是一次中等强度的地震,却破坏力惊人,造成了震源区诸多的山体滑坡,以及617人死亡,112人失踪,3143人受伤的巨大灾难。地震发生在北西向延伸的苞谷脑-小河断裂带上,产生了显著的地表破裂(8公里长)、一个有趣的反L型的余震分布和不易解释的张性变形分量。

鲁甸地震发生后,365娱乐游戏平台博士后蔡军涛、陈小斌研究员、徐锡伟研究员及合作者在鲁甸震区开展了面状分布的大地电磁探测工作,采用先进的三维反演技术获得了震源区精细的三维地壳电性结构。基于三维电性结构,结合GPS、热结构和地震探测结果,对鲁甸地震的破裂机制、发震构造和深部动力学背景等展开了深入讨论,得到如下研究结果:

(1)高导区中局部高阻体的存在构成中强地震的发震构造:五莲峰断裂和昭通-鲁甸断裂之间存在显著的北东向高导区,其间沿苞谷垴-小河断裂存在局部的高阻体,易于应力集中,进而发生鲁甸地震(图1);

 (2)地震的破裂过程受限于岩石强度的分布,且有可能从电性结构上加以识别:高强度的玄武岩高阻体阻碍了鲁甸地震的破裂过程,使得余震主要局限于浅部局部的高导体范围内,形成反L型分布(图2);

(3)老构造带中的高导韧性物质的运动可能迭加产生局部的变形分量:沿小江断裂带运动的中地壳高导物质,挤入到原存的莲峰-昭通构造带中,形成北东向显著高导层,同时在老构造强围岩物质的约束下,向上、向下运动,产生浅部的局部高导体和深部的局部熔融,并在原有左旋变形之上迭加产生张性变形分量(图3)。

研究结果为深刻理解青藏高原东南缘活动构造区走滑兼具张性的构造演化过程提供了深部电性结构方面的解释依据。


图1、鲁甸震区三维电性结构



图2、鲁甸地震余震区电性结构





图3、鲁甸地震的动力学模型


以上研究成果发表在国际知名地学期刊Geophysical Research Letters (Cai, J. T., X. B. Chen, X. W. Xu, J. Tang, L. F. Wang, C. L. Guo, B. Han, and Z. Y. Dong. 2017. Rupture mechanism and seismotectonics of the Ms6.5 Ludian earthquake inferred from three-dimensional magnetotelluric imaging, Geophys. Res. Lett., 44, 1275-1285, doi:10.1002/2016GL071855.)。
原文链接:
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016GL071855/abstract;jsessionid=7690ED05E752CCB6DAF4CBF6F26BC3D9.f01t02