對F Rolandone等所作“沿圣安德烈斯斷層蠕變部分的無震滑動和垂直斷層應(yīng)變”一文的評論＊

對F Rolandone等所作“沿圣安德烈斯斷層蠕變部分的無震滑動和垂直斷層應(yīng)變”一文的評論＊

J C Savage

表1也給出了圣安德烈斯斷層蠕變部分任一側(cè)塊體應(yīng)變率的其他估計值。第二行顯示了由Benito網(wǎng)絡(luò)（Sauber等，1989）1982.82EDM（電磁距離測量）測量及后來1998.88GPS測量觀測到的標(biāo)石間距的變化推出（見輔助材料）的應(yīng)變率。從圖S1（見輔助材料）可以看出，表1中的EDM應(yīng)變并不十分符合觀測到的距離變化。在西南（SW）斷塊存在6個標(biāo)石（CHLN，SHAD，SWTR，0508，0510，05TG；見表1），它們的GPS數(shù)據(jù)的時間跨度不小于5.5年（Rolandone等，2008，表3）。我將這些標(biāo)石的速度代入式（1），以估計西南地塊的應(yīng)變率（表1第4行）。

我也僅由圣安德烈斯和卡拉維拉斯斷層的穩(wěn)態(tài)滑動（蠕變）計算了出了應(yīng)變率的期望值。我實質(zhì)上使用了Rolandone等提出的相同滑動模型（見輔助材料）（2008，表S6），以計算位錯模型預(yù)示的速度，此模型是據(jù)GPS解中使用的每一處標(biāo)石的滑動分布得出的（所有這些標(biāo)石見圖1，除去BITT和BONT）。

表1顯示了三種本質(zhì)上相獨(dú)立的沿圣安德烈斯斷層的應(yīng)變率測量（Benito網(wǎng)絡(luò)的GPS和EDM以及西南地塊的GPS）所得估計值大致吻合。表1中每一應(yīng)變率要素（εxx，εxy，以及εyy）3次獨(dú)立測量結(jié)果在可接受范圍內(nèi)存在一致性，雖然Benito網(wǎng)絡(luò)中εxx的GPS和EDM測量結(jié)果的一致性很微弱。此外，除去Benito網(wǎng)絡(luò)中εxx的EDM估計值，應(yīng)變率的觀測值與位錯模型的估計值間存在合理的一致性。我認(rèn)為Benito網(wǎng)絡(luò)中的GPS測量結(jié)果（表1的第一行）是沿圣安德烈斯斷層蠕變剖面應(yīng)變累積的最可靠估計值。圖S2（輔助材料）顯示了表1中應(yīng)變率εxx與垂直斷層位移的GPS觀測值的擬合。

圖1 圣安德烈斯斷層的蠕變部分及應(yīng)變分析所用測量遺跡的位置顯示圖。圣安德烈斯斷層?xùn)|北部的遺跡組成了Benito網(wǎng)絡(luò)。插入Benito網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)的線顯示了1982年用EDM測量得出的距離。箭頭代表從1998.88和2004.58間GPS測量結(jié)果推出的速度（Rolandone等（2008））。箭頭尖端的誤差橢圓揭示了95%置信區(qū)間。＃號表示帕克菲爾德和桑璜貝奧帝斯塔兩個城鎮(zhèn)的位置

Benito網(wǎng)絡(luò)中GPS和EDM測量結(jié)果的最大收縮率的方位角沿N05E°±16°和N21°E±9°，西南地塊的GPS測量結(jié)果的最大收縮率的方位角沿N06°E±20°（表1）。表1中位錯模型的主收縮率的方位角沿～N08° E±6°。Sauber等（1989）發(fā)現(xiàn)Benito網(wǎng)絡(luò)中最大收縮率的方位角在1962～1982年間是N16°E±14°。這些數(shù)據(jù)顯示最大收縮率的軸與圣安德烈斯斷層走向成大約51°±4°角。有人可能預(yù)計最大收縮率與最大壓縮的方位角是相同的（即壓力與應(yīng)變率是共軸的）。然而，Provost和Houston（2001，圖8）報告表明主要壓縮軸與Benito網(wǎng)絡(luò)附近的圣安德烈斯斷層走向成大約82°±8°的角。

表1 應(yīng)變和旋轉(zhuǎn)率（帶標(biāo)準(zhǔn)差），參考y軸是平行斷層（N41°W）且x軸是垂直斷層（N49°E）的坐標(biāo)系

希拉內(nèi)華達(dá)大峽谷微板塊相對太平洋板塊的速度說明橫跨圣安德烈斯斷層蠕變部分的正常匯聚率為3.2±0.7mm/a（Argus和Gordon（2001）所制表2中的DD’縱斷面）。這一匯聚可能導(dǎo)致海岸山脈的隆起，在這一緯度海岸山脈沿斷層的一側(cè)分布。如果Benito網(wǎng)絡(luò)所在緯度的海岸山脈的寬度有100 km（Argus和Gordon（2001）所制圖5a中的DD’縱斷面），那么橫跨海岸山脈的平均垂直斷層的收縮率可能是32±7納應(yīng)變/a，這與表1中的估計值一致。見Argus和Gordon（2001），那里對于匯聚與隆起的關(guān)系有更詳細(xì)的討論。

盡管Rolandone等（2008）解決了沿圣安德烈斯斷層全部170km長的蠕變部分的應(yīng)變積累率的問題，但我只考慮蠕變部分中間60km長的一段（Benito網(wǎng)絡(luò)）。這樣我就避開了蠕變部分兩端的更復(fù)雜的形變（南端接近帕克菲爾德，北段接近桑璜貝奧帝斯塔），利用了在Benito網(wǎng)絡(luò)中可獲得的更佳的數(shù)據(jù)。表1的第一行給出了Benito網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)變和旋轉(zhuǎn)率的最佳估計值。根據(jù)Benito網(wǎng)絡(luò)，跨越垂直平面、平行于圣安德烈斯斷層的右旋、剪切應(yīng)變率為21±12納應(yīng)變/a，而在更大區(qū)域，Rolandone等（2008）發(fā)現(xiàn)右旋剪切應(yīng)變率小于83±10納應(yīng)變/a。在Benito網(wǎng)絡(luò)中，垂直斷層的拉張率εxx為－15±20納應(yīng)變/yr。如果從那一拉張率中分別扣除由位錯模型預(yù)測的拉張率εxx（3±4納應(yīng)變/a），其剩余的垂直斷層的收縮率為18±20納應(yīng)變/a，那就可以與Rolandone等（2008，圖S3）在圣安德烈斯斷層蠕變部分中部附近（即在Benito網(wǎng)絡(luò)內(nèi)）得到的剩余的垂直斷層的收縮率（85±13納應(yīng)變/a）相比。注意，Rolandone等（2008，圖3）發(fā)現(xiàn)西南斷塊的剩余的垂直斷層的收縮率（17±12納應(yīng)變/a）遠(yuǎn)低于西北斷塊。

（略）

資料來源：Geophysical Research Letters，Vol.36，L13305，2009

原題：Comment on“Aseismic slip and faultnormal strain along creeping section of the San Andreas Fault”by F.Rolandone et al.

（中國地震局地球物理研究所 周平博 譯；嚴(yán)川 校；張?zhí)熘?復(fù)校）

P315.2；

A；doi：10.3969/j.issn.0235－4975.2010.06.036

u和v是標(biāo)石速度① 輔助材料可從網(wǎng)頁HTML.

10.1029/2009GL037964獲得。的x和y分量，而u0和v0是常數(shù)。在式（1）εxx，εxy，εyy，ω，u0和v0的最小二乘解中，觀測速度u和v由它們標(biāo)準(zhǔn)差平方的倒數(shù)加權(quán)。表格1的第一行顯示了得到的旋轉(zhuǎn)和應(yīng)變率（如果BITT被包含在這些數(shù)據(jù)中，那表1中的應(yīng)變率可能會是εxx＝－46±27。εxy＝－33±16，而εyy＝－13±19納應(yīng)變/a，且旋轉(zhuǎn)率ω＝4± 16納弧度/a）。表格中引用的應(yīng)變率的標(biāo)準(zhǔn)差不是由觀察誤差推出的，而是由均一形變模型的數(shù)據(jù)擬合確定的。表1的最后一列顯示的是兩種測量標(biāo)準(zhǔn)差的結(jié)果。均一形變模型與GPS數(shù)據(jù)擬合得非常合理：均一形變模型擬合的殘差大約比測量結(jié)果得出的標(biāo)準(zhǔn)差高出1.3倍（表1的最后一列）。

2010－04－02。

Rolandone等2008年報告了加州中部鄰近圣安德烈斯蠕變部分的應(yīng)變率的估計值。其中部分應(yīng)變率估計值是基于從短程數(shù)據(jù)（例如2003年4月—2004年8月）推出的遺跡速度（其中包括2003.975圣錫米恩和2004.744帕克菲爾德地震的同震校正）。本評論僅使用了可用于替代分析的較長期數(shù)據(jù)，這種替代分析推出的應(yīng)變率估計值明顯比他們提出的更接近0。在這一評論中，運(yùn)用了張量應(yīng)變，而不是工程應(yīng)變，且取拉伸為正，而正文和表格中引用的不確定性是標(biāo)準(zhǔn)差。

我使用Rolandone等（2008）中的數(shù)據(jù)來為Benito網(wǎng)絡(luò)（圖1中圣安德烈斯斷層?xùn)|北的15處標(biāo)石）計算應(yīng)變率，Benito網(wǎng)絡(luò)是Sauber等（1989）為了監(jiān)測沿圣安德烈斯斷層蠕變部分的應(yīng)變而特意挑選出來的。Benito網(wǎng)絡(luò)沿圣安德烈斯斷層170km長的蠕變部分的中間部分分布。在1998.88—2004.58時間段測量了（Rolandone等，2008，表S1和S3）Benito網(wǎng)絡(luò)中14處標(biāo)石（速度如圖1中箭頭所示）的速度（圖1；也可見于Rolandone等（2008）圖1中的黃色箭頭）；BONT標(biāo)石的速度并沒有給出。我在數(shù)據(jù)中排除了BITT標(biāo)石，因為它距離圣安德烈斯斷層活動的跡線太近了（1.6km，Brown（1970）帶狀地形圖C的頂部），因此易于受到局部的干擾。其余13處標(biāo)石的位置和速度均在原點(diǎn)在北緯36.21°，西經(jīng)120.79°的直角坐標(biāo)系（與Rolandone等（2008）使用的原點(diǎn)相同）中測定，其y軸指向沿圣安德烈斯斷層走向（N41°W），而x軸指向垂直方向（N49°E）。根據(jù)下邊方程（Jaeger，1964，p.39）和觀測到的速度場可以得到最佳的均一旋轉(zhuǎn)率ω和均一應(yīng)變率εij估計值。