遼寧地區(qū)日本9.0級地震同震應(yīng)變變化影響分析

賈曉東 武艷強 焦明若 王海燕

1）遼寧省地震局，沈陽 110031

2）中國地震局地震預(yù)測研究所，北京 100036

2011年3月11日13時46分日本本州東海岸附近海域（38.1°N，142.6°E）發(fā)生9.0級地震，遼寧地區(qū)數(shù)字化應(yīng)變儀器均記錄到了日本9.0級地震引起的面波變化，這些同震面波變化不僅反映了應(yīng)變同震變化特征，還能夠反映遼寧地區(qū)所在地塊及深大斷裂的地殼相對運動狀態(tài)。利用數(shù)字化應(yīng)變前兆觀測儀在多測點觀測到的日本9.0級地震前后應(yīng)變同震變化結(jié)果，并結(jié)合區(qū)域GPS觀測結(jié)果，分析遼寧地區(qū)應(yīng)力應(yīng)變的同震變化特征反映了怎樣的區(qū)域應(yīng)力狀態(tài)。

利用遼寧地區(qū)數(shù)字化應(yīng)變觀測儀器（共計11套，23測項）和遼寧及周邊地區(qū)GPS基準站（LNSY、LNHL、LNYK、LNDD、LNJZ、SDYT和SDRC；數(shù)據(jù)時間為：2010年5月至2011年6月；數(shù)據(jù)來源于中國地殼觀測網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心）數(shù)據(jù)進行分析。數(shù)字化應(yīng)變觀測數(shù)據(jù)為展示同震波形在地震后的張壓特性，統(tǒng)一體應(yīng)變和洞體應(yīng)變張壓特性表征：向上為張性，向下為壓性變化；GPS數(shù)據(jù)采用GAMIT軟件處理，聯(lián)合處理全球IGS臺站的數(shù)據(jù)確保參考框架的統(tǒng)一和自洽，保證了遠場同震位移的可靠性，并基于同震位移場采用插值的方法計算水平應(yīng)變場。

從數(shù)字化應(yīng)變觀測數(shù)據(jù)分析結(jié)果看，日本9.0級地震后均有明顯的同震變化，與汶川8.0級地震同震變化反映張壓特性存在明顯差異。其中，汶川8.0級地震以同震振蕩響應(yīng)為主，共計22測項，占96%，金州體應(yīng)變?yōu)閴盒宰兓?；日?.0級地震以張性變化為主，共計10測項，占43%，金州、錦州體應(yīng)變?yōu)閴盒宰兓瑩犴?、南山城、營口洞體應(yīng)變?yōu)檎w張性變化，鐵嶺、丹東洞體應(yīng)變 EW 向張性變化、NS向為壓性變化，朝陽、遼陽洞體應(yīng)變和阜新、下達河體應(yīng)變?yōu)橥鹫袷庬憫?yīng)。

從最新的GPS速度場結(jié)果分析看，遼寧區(qū)域表現(xiàn)為近EW向拉張變形增強和近NS向擠壓變形增強，反映了日本9.0級地震同震形變對華北、東北地區(qū)主要構(gòu)造帶的影響以構(gòu)造拉張為主。

綜合數(shù)字化應(yīng)變觀測資料和GPS速度場觀測結(jié)果：

（1）從數(shù)字化應(yīng)變觀測同震變化特征看，與汶川地震的同震變化以振蕩為主不同，日本地震同震變化以郯廬斷裂帶為界，西側(cè)主要為同震振蕩響應(yīng)，東側(cè)則表現(xiàn)為不同程度的張、壓階變。

（2）從遼寧及周邊地區(qū)GPS速度場結(jié)果看，遼寧區(qū)域表現(xiàn)為近EW向拉張變形增強和近NS向擠壓變形增強，反映了日本9.0級地震同震形變對遼寧地區(qū)主要構(gòu)造帶的影響以構(gòu)造拉張為主。

（3）結(jié)合數(shù)字化應(yīng)變觀測和GPS速度場結(jié)果分析認為，數(shù)字化應(yīng)變觀測結(jié)果和GPS觀測結(jié)果反映遼寧地區(qū)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)具有很好的一致性，均反映了日本9.0級地震對遼寧地區(qū)近EW向拉張和近NS向擠壓影響增強。