張 希 李瑞莎 路 珍 唐紅濤 蔣鋒云 賈 鵬(中國地震局第二監(jiān)測中心,西安 710054)
一種有利于韓城與乾縣臺巨幅形變異常形成的影響因素?
張 希 李瑞莎 路 珍 唐紅濤 蔣鋒云 賈 鵬
(中國地震局第二監(jiān)測中心,西安 710054)
?基金項目:陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究2014JM2-4039資助。
2010年陜西渭河構(gòu)造區(qū)韓城、乾縣臺觀測到巨幅形變異常,未發(fā)現(xiàn)儀器問題、人為或環(huán)境、氣象干擾等原因;2011—2012年在未換儀器、觀測條件與環(huán)境未改變的情況下出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。其中,韓城金屬擺EW向2010年3月起出現(xiàn)與以往長期略微西傾相反的持續(xù)、加速東傾,2012年8月轉(zhuǎn)折西傾;乾縣石英擺NS向2010年7月起出現(xiàn)與以往長期南傾相反的加速北傾,2011年2月后轉(zhuǎn)折南傾;乾縣伸縮儀EW向2010年2月起壓縮速率劇增,2012年6月以后轉(zhuǎn)平。2010—2011年渭河構(gòu)造及西鄰的青藏塊體東緣也出現(xiàn)較多數(shù)量的大幅、甚至如西昌場地的巨幅跨斷層形變異常。本文以渭河構(gòu)造及其附近為研究區(qū),綜合定點形變、跨斷層流動短水準(zhǔn)與長水準(zhǔn)剖面及周圍更大空間范圍的GPS等觀測資料,結(jié)合周邊汶川8級、玉樹7.1級、日本9級地震同震變形模擬,探討有利于韓城、乾縣臺巨幅異常形成的影響因素。
(1)從陜西所有定點連續(xù)傾斜、應(yīng)變類臺站獲得的趨勢加速或轉(zhuǎn)折時空動態(tài)變化來看,2010年初玉樹震前,渭河構(gòu)造區(qū)3/5臺站有測項出現(xiàn)異常,加速略占優(yōu)勢、且均為EW分量,不排除鄂爾多斯地塊南界逆時針運動加速可能,以及與青藏塊體東緣巴顏喀拉地塊東部與甘南、蘭州地塊近東向推擠可能加速的關(guān)聯(lián)性。2010年4月玉樹7.1級大震發(fā)生對該群體性變化起促進為主的影響,韓城金屬擺EW分量東傾、乾縣伸縮儀EW分量的壓縮均加速,NS分量異常增多;2011年3月日本9級巨震對渭河構(gòu)造區(qū)則存在調(diào)整為主的影響,2014年開始恢復(fù)。
(2)對渭河構(gòu)造區(qū)、西鄰的青藏塊體東緣、甚至擴展至華北與祁連山構(gòu)造區(qū)100多處跨斷層流動觀測場地,分析趨勢加速或變幅加劇、轉(zhuǎn)折等顯著異常的時空動態(tài)演化。結(jié)果表明,2010年起青藏塊體東緣相對集中地出現(xiàn)較多超出以往正常變化范圍的持續(xù)、大幅、加速為主的異常,構(gòu)造應(yīng)力場總體顯示增強;對相鄰的鄂爾多斯地塊南緣渭河構(gòu)造也產(chǎn)生影響、正影響或負影響顯示分段差異,正影響即增強特性略占優(yōu)勢。2010年玉樹地震可能進一步促進該增強變化、但影響程度弱;2011年日本巨震對渭河構(gòu)造區(qū)存在調(diào)整影響;近期有恢復(fù)趨勢。
(3)跨渭河斷裂只有中東段一條長水準(zhǔn)剖面,其多時段剖面變化顯示2008年汶川震后一定時期內(nèi)反向調(diào)整;2010年(玉樹震后觀測)出現(xiàn)恢復(fù)跡象;2011年日本巨震后再次反向調(diào)整;2014年恢復(fù)與地質(zhì)背景一致的正斷活動特性。
(4)對渭河構(gòu)造至西鄰的青藏塊體東緣1999—2007年、2009—2011年、2011—2013年GPS速度場結(jié)果,進行了形變應(yīng)變動態(tài)演化特征、跨斷裂剖面變形分析。結(jié)果表明,相對1999—2007年長期、相對穩(wěn)定背景場,青藏塊體東緣從南部的川滇菱形地塊、中部的巴顏喀拉地塊東部至北部的甘南、蘭州地塊,相對歐亞板塊近東南向—近東向運動速度近幾年總體加快;青藏塊體東緣及相鄰的渭河構(gòu)造區(qū)GPS站點間差異運動以增強為主。日本震后渭河斷裂活動特性明顯逆轉(zhuǎn),可能反映9級巨震調(diào)整影響。
綜上分析,約2010年開始的青藏塊體東緣“場”的變化及對渭河構(gòu)造的相關(guān)影響,隨后玉樹大震對渭河構(gòu)造促進為主、日本巨震對其調(diào)整為主的影響,是有利于韓城、乾縣臺巨幅異常形成與發(fā)展的一種可能因素推測。