紫坪鋪水庫區(qū)地震重新定位與汶川地震震源區(qū)結(jié)構(gòu)分析

汪碧瀾朱介壽 聞學澤段云歌 吳 朋

1）四川省地震局，成都 610041

2）成都理工大學，成都 610059

研究2008年5月12日汶川MS8.0特大地震的論文非常多，許多論文使用的資料來源為四川地震臺網(wǎng)目錄和紫坪鋪水庫臺網(wǎng)的目錄。四川臺網(wǎng)因臺站不夠密集，ML1.9以下的地震許多僅有單臺或雙臺記錄，紫坪鋪臺網(wǎng)網(wǎng)緣地震精度不夠，許多地震沒給出震源深度。為了提高地震定位精度，采用四川地區(qū)分區(qū)平均速度模型和平均值參考時間與可調(diào)整的單純形優(yōu)化的數(shù)值方法，對2004年9月1日－2008年5月12日12時28分間的紫坪鋪水庫臺網(wǎng)（7個臺）和四川臺網(wǎng)的觀測報告資料（震中距小于140 km的臺站資料）進行了重新精確定位，其中對部分地震重新復查原始震相數(shù)據(jù)，獲得記錄清晰且P波初至震相數(shù)>4個與S波震相數(shù)>2個的地震2608次，最小震級ML0.1。

根據(jù)重新精確定位結(jié)果，對照紫坪鋪水庫蓄、放水的加卸載曲線，研究結(jié)果顯示紫坪鋪水庫蓄水前，在映秀-北川斷裂和灌縣-江油斷裂之間的狹窄范圍中，地震分布均勻；水庫第一次蓄水水位達到高值，期間地震主要分布在映秀-北川斷裂和灌縣-江油斷裂之間的狹窄范圍內(nèi)，水磨鎮(zhèn)附近的小震增多。首次達到高值到水位下降階段，水庫蓄水區(qū)附近地震減少，水磨鎮(zhèn)附近有最大ML2.5的震群；水位再次到達高值及再次放水到2008年5月12日汶川MS8.0地震期間，蓄水區(qū)附近的紫坪鋪鎮(zhèn)以東與龍門山中央斷裂、前山斷裂之間缺震，水磨鎮(zhèn)附近小震較多，在2008年2月14日紫坪鋪水庫水域附近有兩次3級地震及系列小震活動，ML3.7地震發(fā)生在龍門山前山斷裂上，ML3.3地震發(fā)生在龍門山山前斷裂上。隨著水庫水域區(qū)蓄、放水的加卸載過程，沿構(gòu)造帶裂隙水滲透，引起裂隙面摩擦減小，產(chǎn)生微破裂，由淺到深，對裂隙的進一步滲透或弱化，深部地震叢集區(qū)位于龍門山中央斷裂與前山斷裂及它們之間的一系列隱伏斷裂上。

進一步分析震源區(qū)地震發(fā)生與水庫蓄、放水情況發(fā)現(xiàn)，汶川MS8.0地震（重新定位獲得的主震震中位置為：31o00′46.53″N，103o22′48.96″E，震源深度16.6 km）震源區(qū)在紫坪鋪水庫蓄水前有零星小震，從第一次蓄水到大地震發(fā)生，為地震極少的小震空區(qū)。

根據(jù)深部地震勘探與地球物理探測成果與資料及淺部地震地質(zhì)資料，結(jié)合重新定位的震源深度分布，得出2008年汶川8.0級地震的震源區(qū)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造模式。該模式反映：汶川8.0級地震的震源（即起始破裂的位置）位于龍門山斷裂帶中段的中央斷裂與基底滑脫帶的交匯部位附近，那里正好也是青藏高原一側(cè)的殼內(nèi)低速高導層東端點的上方，同時，還是一向SE傾斜的切割莫霍面的深部推覆逆斷裂帶(都江堰殼幔韌性剪切帶）的頂端?；谠撃Ｊ竭€可以推測：低速高導層對應于缺震層，在力學性質(zhì)上可以作為龍門山推覆構(gòu)造帶的深部滑脫層，在剛性的四川盆地阻擋下，自NW往SE轉(zhuǎn)化為龍門山區(qū)地殼上部高角度脆性逆斷裂。由于地處殼內(nèi)低速高導層的東端和基底韌性剪切帶頂部的匯合處，且由于基底韌性剪切帶的自SE向NW的逆沖作用，汶川8.0級地震的震源區(qū)所在的龍門山斷裂帶中段的基底滑脫面可能存在一個向NW傾的“坡坎”，即滑脫面傾角局部變陡的段落，它有利于龍門山斷裂帶中段的長期“閉鎖”和應力應變積累。但是否存在這一“坡坎”，需要開展更精細的地震定位分析與地殼結(jié)構(gòu)研究。