對(duì)J C Savage關(guān)于“沿圣安德烈斯斷層蠕變部分的無(wú)震滑動(dòng)和垂直斷層應(yīng)變”所作評(píng)論的回復(fù)*
F Rolandone,R Burgmann,D C Agnew,I A Johanson,D C Templeton,M A d’Alessio,S J Titus,C DeMets and B Tikoff
太平洋板塊與希拉內(nèi)華達(dá)大峽谷微板塊間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)大多數(shù)是通過(guò)沿圣安德烈斯斷層的走向滑動(dòng)來(lái)調(diào)整的。在圣安德烈斯斷層中部(CSAF),沿走向的滑動(dòng)近于以無(wú)震斷層蠕變的形式發(fā)生(Thatcher,1979;Titus等,2006;Rolandone等,2008;Ryder and Burgmann,2008)。雖然如此,分布式收縮和右旋走向滑動(dòng)也發(fā)生在圣安德烈斯兩側(cè)的加州海岸山脈。垂直CSAF的匯聚由斷層兩側(cè)的收縮結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整適應(yīng),逆沖地震和海岸山脈晚期新生代隆起及褶皺就是這種調(diào)整的證據(jù)。這種活動(dòng)性的最近例子是2003年在帕克菲爾德以西50km的MW6.5圣西蒙盲逆沖地震(Rolandone等,2006)。
鄰近蠕變部分的應(yīng)變量仍舊是一個(gè)爭(zhēng)議話題。所以我們歡迎Savage(2009)對(duì)我們的原始論文(Rolandone等,2008)提出的建設(shè)性評(píng)論,評(píng)論基于GPS測(cè)量來(lái)約束圣安德烈斯斷層上滑動(dòng)的分布,以及定量給出了未由主走滑斷層上滑動(dòng)解釋的變形率。Savage(2009)認(rèn)為Rolandone等(2008)估計(jì)的應(yīng)變率部分基于由跨度小于2年的短期數(shù)據(jù)推出的標(biāo)石速度,數(shù)據(jù)時(shí)間跨度過(guò)短。他使用我們出版的臺(tái)站速度來(lái)重新計(jì)算忽略這些臺(tái)站的應(yīng)變率。我們很感激有這樣的機(jī)會(huì),可以考慮基于跨度時(shí)間區(qū)間更長(zhǎng)數(shù)據(jù)的新GPS速度場(chǎng),由此我們可以大大改善鄰近CSAF的應(yīng)變率的估計(jì)值。
在他的分析中,Savage只考慮了蠕變部分里60km長(zhǎng)的中段,從那里獲得數(shù)據(jù)以計(jì)算CSAF東北側(cè)的Benito網(wǎng)絡(luò)和西南地塊(Savage,2009,表1,圖1)的應(yīng)變率。他扣除了觀測(cè)在5年以內(nèi)的所有臺(tái)站,以及距離CSAF太近的BITT遺跡。在東北地塊,對(duì)于San Benito網(wǎng)絡(luò),他的計(jì)算給出的垂直斷層(垂直斷層的平均走向,N41°W)的收縮率結(jié)果為18±20納應(yīng)變/a(當(dāng)Rolandone等(2008)根據(jù)位錯(cuò)模型預(yù)測(cè)的源自SAF滑動(dòng)的拉張率3±4納應(yīng)變/a被扣除后)。橫跨這一網(wǎng)絡(luò),我們報(bào)告的帶來(lái)結(jié)果的、剩余的收縮率是:58±25納應(yīng)變/a,這可以與Savage(2009)給出的包括BITT在內(nèi)的值49±27納應(yīng)變/a相比。
在我們的這篇論文里,我們討論了鄰近CSAF的應(yīng)變率估計(jì)值中可能的觀測(cè)點(diǎn)異常運(yùn)動(dòng)。我們堅(jiān)決主張?jiān)谶@種分析中,從數(shù)據(jù)集中除去觀測(cè)點(diǎn)(外露層去除)應(yīng)當(dāng)特別小心。然而,為了研究接近斷層或高殘差站點(diǎn)影響應(yīng)變計(jì)算的程度,我們提供了(輔助材料的圖S3和Rolandone等(2008)的自述文件)對(duì)東北地塊應(yīng)變率的兩種估計(jì)值??紤]到所有數(shù)據(jù)(據(jù)剩余GPS速度),我們得到作為結(jié)果的垂直斷層縮短率為85±13納應(yīng)變/a。如果我們從內(nèi)部除去距CSAF 5km以內(nèi)的所有站點(diǎn)和PBO的數(shù)據(jù)(跨度小于一年),那應(yīng)變估計(jì)值就降為33±14納應(yīng)變/a。關(guān)于西南斷塊,我們報(bào)告了一個(gè)非常低的值17±12納應(yīng)變/a(Rolandone等,2008),這一值與Savage(2009,表1)的估計(jì)值一致。所以我們將關(guān)注集中于對(duì)蠕變段中東北斷塊的回復(fù)。
我們同意Savage的如下觀點(diǎn):最可靠的應(yīng)變率估計(jì)值最可能源于跨越最長(zhǎng)時(shí)間段的最可靠大地觀測(cè)。所以我們考慮包括我們論文中的數(shù)據(jù)(截止到2005年中期)、加上直至2009年3月間的連續(xù)GPS數(shù)據(jù)、以及2005至2008年間UC-伯克利和UW-麥迪遜幾次GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)在內(nèi)的新GPS速度場(chǎng)?;谠赨W-麥迪遜使用GIPSY軟件分析,圖1顯示了跨越圣安德烈斯東北海岸山脈的GPS站點(diǎn)的最新速度場(chǎng),這是相對(duì)于穩(wěn)定的希拉內(nèi)華達(dá)-大峽谷微板塊的速度場(chǎng)。東北斷塊上由臺(tái)站的新速度決定的應(yīng)變率估計(jì)值顯示,垂直斷層的收縮率為19±18納應(yīng)變/a。垂直斷層的速度縱截面見(jiàn)圖2。數(shù)據(jù)的線性擬合給出1.3mm/yr,對(duì)于65km寬的區(qū)域,相應(yīng)的應(yīng)變率為20納應(yīng)變/a。
圖1 圣安德烈斯斷層?xùn)|北部相對(duì)于希拉內(nèi)華達(dá)-大峽谷微板塊的GPS速度?;疑噶勘硎綛enito網(wǎng)絡(luò)
圖2 垂直斷層速度作為到圣安德烈斯斷層(走向N41°W)距離的函數(shù)圖,跨越斷層?xùn)|北部海岸山脈(見(jiàn)圖1)。直線顯示了數(shù)據(jù)的線性擬合
基于他對(duì)于我們最長(zhǎng)的GPS時(shí)間序列的分析,Savage估計(jì)離開(kāi)斷層的應(yīng)變率接近0。我們新的GPS數(shù)據(jù)支持他的結(jié)論,并證實(shí)在大地測(cè)量時(shí)間序列中時(shí)間對(duì)于平均掉噪音的重要性,Savage也強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)。為測(cè)量和更好地理解圣安德烈斯斷層邊界地區(qū)小但是非零的應(yīng)變率與此地區(qū)斷層和褶皺的聯(lián)系所作的努力仍在繼續(xù),而且這種努力將顯著受益于加州中部現(xiàn)在已建立的很多永久和流動(dòng)臺(tái)站的連續(xù)測(cè)量。
致謝。這是BSL論著第09-10。
(略)
資料來(lái)源:Geophysical Research Letters,Vol.36,L13306,2009
原題:Reply to comment by J.C.Savage on“Aseismic slip and fault-normal strain along the creeping section of the San Andreas Fault”
(中國(guó)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;
10.3969/j.issn.0235-4975.2010.06.037
2010-04-02。