自然模拟研究四川地震断裂带应力变化

5•12四川汶川大地震是该地区历史上首次记录下的地震,它的震级和带来的灾难超乎了人们的想象。美国的一组地球学家最近模拟研究了由此次地震引发的断层应力改变,并希望借此一瞥应力变化在未来触发地震的潜在可能性。相关论文7月6日在线发表于《自然》杂志。
进行该项研究的是美国宾州州立大学的地球科学副教授Eric Kirby、美国地质调查局的地球物理学家Tom Parsons以及加州大学圣芭芭拉分校的Chen Ji。由于眼下无法得到与地震相关的各种可变参数的精确值,研究人员只能通过宽泛的模拟研究,对四川盆地断裂带的同震应力转移(co-seismic stress transfer)进行分析。他们认为,“这种方法能够快速绘制有增强破裂可能的断层图。”
汶川地震发生在四川盆地和龙门山交界处,青藏高原的东部边缘,印度板块和亚洲板块的碰撞导致这里的地层发生形变。在最新研究中,Kirby等人利用模型手段,分析了发生于北川的地震如何影响该断裂带的其余部分和该地区的其他一些断层。他们着重关注了断裂带的物理特性,包括方向、水平和垂直方向的运动总量,并估测出沿断裂带运动的摩擦阻力。
Kirby表示,“研究结果表明,四川地震似乎只是北川断裂带的北部发生破裂,而西南部分并没有参与其中。”根据该模型,经过5月12日的地震后,与汶川-茂汶断裂带平行的断裂带应力和北川北部两个相互垂直的主要断裂带应力都发生增加。而地震区以南的一些较小的断裂带应力则有所减小。不过,根据分析,该地区大多数断裂带应力仍然较大。
Kirby说,“诱发性地震(triggered earthquakes)可以发生在主震后数月、数年甚至几十年。2004年印尼苏门答腊地震就是个很好的例子(两次地震相差3个月)。同时,土耳其历史上的地震记录表明,一系列地震可以在60多年里,从东向西前进。”
需要强调的是,此次研究所利用的数据中包含很大的变度范围,而不是实际的测定结果。Kirby表示,“该模型利用的是我们认为的我们对该区域断层的了解,而要解答的是与该地震相关的应力变化。它展现出了一些破裂发生可能性增加的地方,但我们并不知道触发点在哪里。这项研究并不是说将会有地震发生,它仅仅证明了一些断裂带中存在的可能性。”
(《自然》(Nature),doi:10.1038/nature07177,Tom Parsons, Chen Ji Eric Kirby)
(来源:科学网 2008-07-08)