GPS觀測得到的2008年汶川8.0級特大地震同震位移場


  汶川地震是大陸內部的巨大地震事件,雖然地震地質考察已經發現了沿映秀-北川斷裂和灌縣-江油斷裂形成的地表破裂帶及其同震位移,但無法給出地表破裂以外的區域同震位移場。而地震引起的區域和遠場的變形圖像是認識發震斷裂運動學性質不可缺少的方面,對于研究地震的破裂特征和判定未來地震趨勢具有重要的意義。地震發生后,中國地震局立即會同國家測繪局在第一時間對以震區為中心的“中國地殼運動觀測網絡”區域GPS站進行了復測;隨后,中國地震局汶川地震科學考察隊又會同四川省測繪局對四川省的GPS控制網進行了復測,獲得了十分寶貴的同震位移場(見圖)。
  (1) 汶川地震水平同震位移場,最顯著的特征是以龍門山斷裂帶的映秀-北川斷裂為核心的相向運動和地殼縮短:斷裂以西的所有站點都向東運動,而以東的所有站點都向西運動,在龍門山斷裂帶形成強烈的地殼水平向對沖縮短。另外,在龍門山斷裂帶的北段(北川-青川段)和南段(地表破裂帶以南),除相向逆沖縮短外,還表現出明顯的右旋錯動。
  北川—映秀地表破裂帶是汶川地震的主體地表破裂帶,西起汶川縣映秀鎮西三江口鎮北東的麻柳村附近(103.36656°,30.94472°),可見有走向N50°E地裂縫和走向N70°E、高50cm擠壓隆起,接近中國地震臺網中心和美國地質調查局(USGS)測定的起始破裂點或震中位置,東止于北川縣紅光鄉東河口大型基巖崩塌體附近(32.40572°N,105.11081°E),具體表現為具有尾端張性構造意義的走向320°、地表面向SW傾斜、呈多米諾骨牌狀規則排列的張性裂縫。地表破裂帶整體走向N42°±5°E,長度約240 ± 5 km。地表破裂帶運動性質為右旋走滑逆斷層,可分為以逆沖推覆為主的虹口—清平段和同時兼有右旋走滑分量和逆沖運動分量的北川—石壩段;其中,虹口—清平段長118 km,最大垂直位移6.2 ± 0.5 m,平均垂直位移介于3~4m之間;北川—石壩段長約122 km,最大垂直位移9.0 ± 0.5m(另一種意見認為只有6.5 ± 0.5m),最大右旋走滑位移為4.9 ± 0.2 m,平均垂直位移和右旋走滑位移均為2~3m。
  (3) 相對于穩定的遠場(如歐亞板塊),青藏高原東緣的向東水平位移幅度大于四川盆地的向西水平位移幅度。換言之,同震水平位移在距映秀-北川斷裂的相同距離處向西衰減得慢,向東衰減得快。
  (4) 垂向同震位移沿龍門山斷裂帶兩側分布,其空間范圍比水平地殼縮短的分布更窄。斷裂帶下盤的成都平原以下降為主,靠近斷裂帶附近觀測點的最大下降幅度約為0.67m;向東迅速衰減,到內江一帶幾乎為零。斷裂帶西側GPS觀測站點相對稀少,在距斷裂14千米的一觀測點,觀測到了量值達0.30m的上升位移,而到距斷裂20千米遠的兩點,仍然觀測到了下降幅度分別為0.23m和0.08m的同震垂向位移。

         

 



 
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