2013年蘆山MS7.0地震序列S波分裂特征*

吳　朋　陳天長　趙翠萍　蘇金蓉楊建思　黃春梅　劉　莎　李興泉

1) 中國成都610041四川省地震局　　　　　　2) 中國北京100036中國地震局地震預測研究所3) 中國北京100081中國地震局地球物理研究所

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2013年蘆山MS7.0地震序列S波分裂特征*

吳朋1)陳天長1)趙翠萍2)，*蘇金蓉1)楊建思3)黃春梅1)劉莎3)李興泉1)

1) 中國成都610041四川省地震局2) 中國北京100036中國地震局地震預測研究所3) 中國北京100081中國地震局地球物理研究所

本文測定了2013年4月20日蘆山MS7.0地震震源區(qū)及其附近臺站的S波分裂參數(shù)，包括快波偏振方向和慢波延遲時間，最終得到了40個臺站的S波分裂結果． 結果顯示： 在地震主破裂區(qū)內觀測到的快波優(yōu)勢取向為NE向，與余震分布的長軸方向一致； 位于雙石—大川斷裂以西臺站的快波偏振優(yōu)勢方向為NW向，與區(qū)域最大主壓應力軸方向一致； 位于滎經斷裂附近臺站的快波偏振優(yōu)勢方向為NW向，與該斷裂走向一致． 快波偏振優(yōu)勢方向隨時間的變化結果顯示： 主震前位于地震破裂區(qū)附近的TQU和BAX臺站的快波偏振優(yōu)勢方向均呈NE向； 主震后TQU臺站的快波偏振優(yōu)勢方向為近EW向，而BAX臺站的快波偏振優(yōu)勢方向則不突出，反映出蘆山地震主震前快波偏振方向受控于龍門山斷裂帶，而主震后受構造應力場的作用更加明顯． 此外，各臺站的慢波延遲時間為1.25—5.40 ms/km，在余震覆蓋密集區(qū)域，臺站的慢波延遲時間均大于3.0 ms/km，反映出震源區(qū)的各向異性程度較強． 蘆山主震后，各臺站的延遲時間隨時間變化持續(xù)減小，反映出震源區(qū)地殼應力隨余震活動逐漸減?。?/p>

蘆山MS7.0地震S波分裂快波偏振方向慢波延遲時間各向異性

引言

定向排列的微裂隙是導致地殼介質呈現(xiàn)出各向異性的主要原因(Crampin，Atkinson，1985； Chenetal，1987)． S波通過地殼各向異性介質時，會分裂成質點振動方向互相正交且速度不同的兩列波． 快S波的偏振方向與微裂隙面平行，慢S波的偏振方向與微裂隙面垂直； 慢波速度由于受到介質中裂隙的物理特性和流體特性變化的影響，對地殼應力變化敏感(Crampin，1981； Boothetal，1990； Gao，Crampin，2008； 常利軍等，2010)． 在斷裂帶活動期間，位于斷裂帶上的臺站觀測到的快波偏振優(yōu)勢方向往往與該斷裂帶走向一致(Gao，Crampin，2003； 吳晶等，2007； 石玉濤等，2013； 常利軍等，2015)，而復雜的地質構造可能造成多個快波偏振方向(吳晶等，2007； 張永久等，2008； 石玉濤等，2013)． 中強震發(fā)生后，位于地震破裂帶附近臺站的快波偏振優(yōu)勢方向可能隨著時間的推移而發(fā)生變化，由平行于斷裂帶方向旋轉到與區(qū)域最大水平主壓應力方向一致，表明破裂后的斷裂帶開始愈合(陳天長等，1995； Tadokoro，Ando，2002)．

2013年4月20日8時2分, 四川省雅安市蘆山縣發(fā)生MS7.0強震(以下簡稱蘆山地震)，其震中為(30.3°N，103.0°E)，震源深度為13 km，是繼2008年5月12日汶川MS8.0地震后龍門山斷裂帶上發(fā)生的又一次強震． 龍門山斷裂帶位于青藏高原東緣，呈NE走向，長約500 km，寬約40 km，主要由后山斷裂(茂縣—汶川斷裂)、中央斷裂(映秀—北川斷裂)和山前斷裂(安縣—灌縣斷裂、江油—灌縣斷裂)構成(張培震等，2008)． 龍門山斷裂帶南段地質構造復雜，與鮮水河斷裂和安寧河斷裂相交． 在蘆山地震震源區(qū)附近的斷裂主要有大邑—名山斷裂、雙石—大川斷裂(前山斷裂)、鹽井—五龍斷裂(中央斷裂)、滎經斷裂等(徐錫偉等，2013)，如圖1所示． 震源機制結果顯示蘆山地震為逆沖型地震(劉杰等，2013； 呂堅等，2013； 張勇等，2013)，徐錫偉等(2013)的現(xiàn)場地震地質科考表明，在此次地震震中區(qū)沒有明顯的地表破裂帶，故推測此次地震屬于盲逆斷層型地震． 截至2014年12月31日，四川臺網記錄到的余震達1萬5000余次，余震分布的長軸方向與龍門山斷裂帶走向一致(圖1)．

本文擬利用蘆山地震科考臺站、周邊區(qū)域固定臺站以及應急流動臺站記錄到的地震數(shù)據測定S波分裂參數(shù)，并分析其隨時間和空間的變化特征，尤其是在主震前后的變化特征，進而討論震源區(qū)應力場在主震前后的變化．

圖1　研究區(qū)內主要斷裂和蘆山主震、余震及地震臺站分布圖F1： 大邑—名山斷裂； F2： 雙石—大川斷裂； F3： 鹽井—五龍斷裂； F4： 金湯弧形斷裂； F5： 滎經斷裂； F6： 大渡河斷裂Fig.1　Distribution of the main faults，main shock (star) and aftershocks (black dots)of Lushan earthquake sequence and seismic stations in the studied areaF1： Dayi--Mingshan fault； F2： Shuangshi--Dachuan fault； F3： Yanjing--Wulong fault； F4： Jintang arc fault； F5： Yingjing fault； F6： Daduhe fault. Red and blue triangles represent the permanent and portable stations, respectively

1　資料與方法

蘆山地震發(fā)生前，距主震震中小于80 km的臺站共有4個，分別為BAX，TQU，MDS和GZA(圖1)． 蘆山地震后，為了更好地監(jiān)測地震活動，流動觀測組在距震中100 km內架設了15個流動臺站，使得地震監(jiān)測能力提高到ML0.5水平； 6月25日, 中國地震局地球物理研究所和四川省地震局在震源區(qū)完成了35個科考臺站的架設，并將數(shù)據實時傳輸至四川省地震局臺網中心． 這些臺站均配備三分量地震計，采樣率為100點/s． 密集的臺站分布和大量的余震資料，為研究該區(qū)域的S波分裂提供了大量數(shù)據．

S波分裂是以分析到達地面的入射S波質點運動為基礎，要求地震記錄位于“S波窗內”． 地面地震臺站記錄到的S波質點振動是入射S波、反射S波和反射P波的合成振動． 當S波入射角小于arcsin(vS/vP)(vS和vP為地表附近S波和P波的速度值)時，地表質點運動的三分量保持相同相位，在空間上是線性的，在地震圖上S波質點振動圖像與入射S波質點振動相似(Nuttli, 1961)． 對于泊松比σ=0.25的介質，“S波窗”β≤35°(Boothetal，1985)． 由于地表附近可能存在低速層以及S波入射到地表時波前是曲面，這樣使得“S波窗”可能擴大． 根據龍門山斷裂帶的速度結構(趙珠等, 1997)，龍門山斷裂帶地殼分為6層，深度范圍分別為0—2.94，2.94—8.34，8.34—21.70，21.70—43.09，43.09—68.51和68.51—79.45 km，對應的P波速度分別為4.88，5.80，6.04，6.82，7.61和8.38 km/s． 假設一次地震的震源深度為15 km，震中距為18 km，按照單層均勻模型簡單計算得到的地表入射角為50.2°，但是按照分層模型計算得到的地表入射角為36.5°，實際工作中選用入射角β≤50°的波形資料進行分析．

測定S波分裂參數(shù)常用的方法有偏振圖分析法、地震圖旋轉分析法、互相關分析法、縱橫比法等． 偏振圖分析法(Crampin，1978)利用質點振動的方式來展示連續(xù)的事件記錄，具有直觀性強、能夠全面細致地展示S波分裂現(xiàn)象等優(yōu)點，該方法是其它分析方法的基礎，能夠驗證其它測定方法的可靠性．

S波窗內的地震記錄顯示： 快波的質點振動一般表現(xiàn)為線性偏振； 當慢波到達后，與快波疊加后的質點振動一般表現(xiàn)為橢圓偏振． 縱橫比法(Shihetal，1989)即是利用該特征確定快波的偏振方向，其表達式為

(1)

其中,

(2)

(3)

式中,φi為第i個與第(i+1)個采樣點的位移矢量與y軸之間的夾角，di為兩個采樣點之間的距離,n為快波采樣點個數(shù)．θ在1°—180°內，以1°為增量，求取F(θ)達到極大值時所對應的θ值即為快波偏振方向．

蘆山地震序列的震源深度主要分布在上地殼10—25 km內(蘇金蓉等, 2013； 房立華等，2013)，考慮到不同臺站下面的地質結構差異和定位誤差，我們挑選出S波到時與P波到時之差小于5 s的波形數(shù)據測定S波分裂參數(shù)，具體步驟如下：

圖2　S波分裂過程分析實例(a)，(b), (c)分別為TQU，L5530和SANJ臺站記錄的地震． 第一行為三分量地震波形圖，兩虛線間的波形用 來繪制質點偏振圖，Δ為震中距，d為震源深度； 第二行為截取的部分波形質點振動圖，S1和S2分別為快、 慢波到時，兩根短線間隔為0.01 s； 第三行為快(F)、慢(S)波波形圖，兩虛線分別標記快、慢波到時Fig.2　Examples for the process analysis of shear-wave splitting(a)--(c) are three earthquakes recorded by station TQU，L5530 and SANJ, respectively. The first line represents the three-component waveforms. Two vertical dashed lines mark the scope of waveform shown in polarization figure. Δ represents the epicentral distance, d represents the focal depth. The second line represents the trails of particle of the cut waveform. S1 and S2 represent the arrival time of fast shear-wave and slow shear-wave, the time interval between two short lines is 0.01 s. The third line represents the waveforms of fast wave and slow wave. The two vertical dashed lines represent the arrival time of slow shear-wave and fast shear-wave in turn，respectively

1) 挑選出S波到時清晰且信噪比大于5的地震波形數(shù)據，并在EW和NS分量上分別重新拾取S波到時．

2) 選取S波到時前20個采樣點和到時后15個采樣點的波形數(shù)據(一般取S波到時后15個采樣點，根據實際需要增減采樣點個數(shù))，繪制出這段波形的質點運動圖, 如圖2所示． 從圖中挑選出快波質點振動為線性或近于線性, 再根據式(1)計算出快波偏振方向，并利用偏振圖分析法檢驗利用式(1)計算出的快波偏振方向．

3) 將兩個水平分量的地震圖旋轉至快波偏振方向和慢波質點振動方向，可以看到兩個不同到時的S波震相，并可從地震圖上測定慢波延遲時間(圖2)．

2　結果與分析

本文使用距離主震80 km以內的54個臺站(4個固定臺站、50個流動臺站)記錄到的地震數(shù)據，測定S波分裂參數(shù)． 表1列出了得到5條以上S波分裂結果的臺站，共計40個． 其中BAX, TQU, GZA, L134, L135, SUSI, YANJ和LING臺站得到的S波分裂結果多于200條，最多的為TQU臺站，其結果多達891條，只有5個臺站得到的分裂結果少于10條． 圖3給出了這40個臺站的快波偏振方向以及位于該臺站“S波窗”內的地震方位分布. 可以看出，90%的臺站呈現(xiàn)出明顯的快波偏振優(yōu)勢方向，只有4個臺站(SANJ，WEJI，BAX，LCGO)未呈現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢方向．

總體來看，研究區(qū)域內臺站的快波偏振優(yōu)勢方向主要有3個，分別為NE，NW和EW向． 位于雙石—大川斷裂東北部的6個臺站(L136，XILN，HEMN，DACH，TTSA，TAIP)觀測到的快波偏振優(yōu)勢方向主要為NNE向； 位于該斷裂東南部的9個臺站(L134，L135，LING，WANG，ZHLI，MDS，L131，LUSA，SUSI)的快波偏振優(yōu)勢方向為NE向，而TQU和LMEN這兩個臺站則表現(xiàn)為近EW向； 位于該斷裂以西的3個臺站(L5533，YANJ，LOND)的快波偏振優(yōu)勢方向為NW向． BAX臺站的快波偏振方向呈橢圓狀分布，其長軸方向與MINL臺站的快波偏振優(yōu)勢方向相同，為近NS向； 滎經斷裂附近5個臺站(L5530，ZISG，DARY，LIES，BABU)的快波偏振優(yōu)勢方向為NWW向； 位于大渡河斷裂附近4個臺站(GZA，LLAN，MUJI，AJWA)的快波偏振優(yōu)勢方向各不相同．

慢波延遲時間不僅與介質的各向異性程度有關，還與在各向異性介質中的傳播路徑長度有關． 為了消除傳播路徑對慢波延遲時間的影響，將慢波延遲時間除以震源距以進行歸一化處理． 結果顯示： 分布在余震密集覆蓋區(qū)域內的7個臺站，其中6個臺站的慢波延遲時間大于3.0 ms/km； 慢波延遲時間最大的是距離主震較近的TAIP臺站，為5.40 ms/km．

2.1快波偏振方向的空間分布特征

將這40個臺站的快波偏振優(yōu)勢方向繪制于構造背景中，結果如圖4所示． 可以看出，這40個臺站的快波偏振優(yōu)勢方向呈明顯的空間變化． 根據臺站的快波偏振優(yōu)勢方向分布，將研究區(qū)大致分為3個區(qū)域： ① 雙石—大川斷裂以東至大邑—名山斷裂附近(包含蘆山地震余震密集覆蓋區(qū))； ② 雅安—滎經附近； ③ 雙石—大川斷裂以西至金湯弧形斷裂．

蘆山地震余震主要分布在雙石—大川斷裂以東，該區(qū)域共有19個臺站，總體上看這些臺站的快波偏振優(yōu)勢方向為NE向，其中北段臺站的優(yōu)勢方向為NNE向，靠近南端臺站的優(yōu)勢方向為NE向． L136，XINL和DACH這3個臺站位于雙石—大川斷裂附近，其優(yōu)勢取向分別為N46°E，N50°E和N24°E，與該斷裂走向一致． TAIP，SUSI，LING，LUSA和L135臺站位于余震密集覆蓋區(qū)域，這5個臺站快波偏振方向的離散度較小，其優(yōu)勢方向與余震分布的長軸方向一致． 從圖3可以看出，這些臺站的“S波窗”內地震的方位角分布較均勻，表明該區(qū)域微裂隙方向可能主要受到蘆山地震的影響． 位于雙石—大川斷裂南端的ZHLI，MDS，L131，L132和WANG這5個臺站的快波偏振優(yōu)勢方向分布在N46°E—N79°E 之間，與臺站附近的大邑—名山斷裂的夾角約為20°．

表1　40個臺站的快波偏振方向

圖3　40個臺站的快波偏振方向等面積極射投影與等面積玫瑰圖 黑色短線的方向表示快波偏振方向Fig.3　Equal-area rose diagrams (lower hemispherical project) of fast shear-wave polarizations at the forty stations The direction of short line represents the polarization direction of fast shear-wave

圖4　研究區(qū)內40個臺站的快波偏振方向等面積投影玫瑰圖及蘆山主震、余震分布圖Fig.4　The homolographic projection rose diagrams of polarization directions of fast shear-wave at forty stations and the distribution of main shock (star)and aftershocks (black dots) in the studied area

雙石—大川斷裂以西有5個臺站(BAX，MINL，LOND，L5533，YANJ)得到了S波分裂結果，其中LOND，L5533和YANJ臺站均有兩個突出的快波方向，優(yōu)勢方向為NNW向，與該區(qū)域主壓應力軸的方向一致(孟文等，2013； 趙博等, 2013)； 另一個突出的快波方向為NE向，與龍門山斷裂帶的整體走向一致． BAX臺站的快波偏振方向比較復雜，呈橢圓狀分布，長軸方向為近NS向，與MINL臺站的偏振優(yōu)勢方向一致．

位于滎經斷裂以南區(qū)域的4個臺站的快波偏振優(yōu)勢方向主要為NW向，該斷裂上的L5530和ZISG臺站的快波偏振優(yōu)勢方向為NW向，與該區(qū)域主壓應力軸方向(孟文等，2013； 趙博等, 2013)和滎經斷裂的走向一致． BABU和FXGU臺站的快波偏振優(yōu)勢方向顯示為NE向和NW向，而位于雙石—大川斷裂與滎經斷裂交匯處的TQU臺站的快波偏振優(yōu)勢方向為近EW向，與這兩條斷裂的走向均有一定的夾角，表明受到這兩條斷裂的共同影響． 位于大渡河斷裂附近GZA，LLAN，MUJI，AJWA這4個臺站的快波偏振優(yōu)勢方向分別為N147°E，N87°E，N35°E和N75°E，表明這些臺站均未受到蘆山地震的影響． 位于多條斷裂交匯處的WOLN，SANJ和WEJI臺站沒有突出的偏振方向，表明復雜的地質構造會造成多個快波偏振方向．

綜上可知，以雙石—大川斷裂和滎經斷裂為界，研究區(qū)各臺站的快波偏振優(yōu)勢方向呈現(xiàn)出明顯的分區(qū)特征，即雙石—大川斷裂以東臺站的快波偏振優(yōu)勢方向與龍門山斷裂帶走向一致，表明這些臺站的偏振優(yōu)勢方向受到龍門山斷裂帶的影響． 雙石—大川斷裂以西臺站的偏振優(yōu)勢方向大多為NW向，與龍門山斷裂帶走向有一定角度，與構造背景應力場主壓應力軸方向一致，反映出該區(qū)域臺站受構造應力場的控制． 丁志峰等(2008)所測定的龍門山斷裂帶附近7個臺站的S波分裂結果顯示： 四川盆地內臺站的快波偏振方向總體為NE向，而在該斷裂帶西北側高原內部的臺站為近EW向，本文所得結果與其相似． 但BAX和MINL臺站的快波偏振方向為近NS向，TQU臺站為近EW向，可能與這幾個臺站位于斷裂帶交匯處有關．

2.2快波偏振方向隨時間的變化

本文只分析在蘆山主震前已布設的3個固定臺站(MDS，TQU，BAX)的快波偏振方向在蘆山主震前后的變化． 3個臺站位于蘆山地震余震密集覆蓋區(qū)域邊緣，TQU和BAX臺站位于雙石—大川斷裂兩側，MDS臺站位于山前盆地． 將這3個臺站的快波偏振方向按蘆山主震前和主震后分別進行展示，如圖5所示．

圖5　3個固定臺站的快波偏振方向等面積投影玫瑰圖 藍色和紅色分別表示蘆山主震前、后的快波偏振方向Fig.5　The homolographic projection rose diagrams of the polarization directions of the fast shear-wave for the three permanent stations The blue and red represent the polarization directions of fast shear-wave before and after Lushan main shock, respectively

快波偏振方向與地殼中定向排列的裂隙走向一致，通常能夠反映當?shù)氐膽S狀態(tài)，快波偏振方向的快速變化意味著當?shù)匦》秶鷥葢龇较虻目焖僮兓?高原等，1999)． 蘆山主震前，TQU臺站的快波偏振優(yōu)勢方向為NE向，與龍門山斷裂帶的走向一致； 而蘆山主震后，優(yōu)勢方向為近EW向，表明蘆山主震前該區(qū)域的應力場主要受到龍門山斷裂帶或者孕震過程的影響，蘆山主震后主要受區(qū)域應力場的控制． MDS臺站在蘆山主震前、后的快波偏振優(yōu)勢方向變化不明顯，但快波偏振方向在蘆山主震后較震前更為發(fā)散． BAX臺站在蘆山主震前得到的S波分裂數(shù)據僅有13條，偏振優(yōu)勢方向平行于龍門山斷裂帶； 主震后，該臺站記錄到大量的余震，所得的快波偏振方向較為離散，優(yōu)勢方向并不明顯．

為了分析慢波延遲時間在蘆山主震前、后的變化，本文選取獲得150條以上S波分裂結果的10個臺站(BAX, TQU, MDS, L131, L132, L134, L135, LING, SUSI, YANJ)進行分析. 圖6給出了這10個臺站的快波偏振方向隨時間的演化過程． 可以看出，MDS, TQU, L134和L132臺站的快波偏振方向在2013年4月20日—5月1日發(fā)生了紊亂現(xiàn)象，隨后很快趨于穩(wěn)定； 而2013年6月25日之后，在SUSI，LING和YANJ臺站并未觀測到紊亂現(xiàn)象, 反映出震源區(qū)介質狀態(tài)或應力狀態(tài)由不穩(wěn)定恢復到穩(wěn)定的過程．

圖6　10個臺站的快波偏振方向隨時間的變化Fig.6　The temporal variation of fast shear-wave polarization directions at ten stations

2.3慢波延遲時間的變化

慢波延遲時間對地殼中微裂隙的幾何形態(tài)和密度較為敏感，因此在一定程度上反映了地殼中應力的分布特點(Crampin, 1981； Boothetal, 1990)． 將地震射線與裂隙面夾角在15°—45°之間的區(qū)間定義為1角區(qū)，夾角小于15°的區(qū)間定義為2角區(qū)． 1角區(qū)的慢波延遲時間對地殼應力作用下的微裂隙幾何形態(tài)較為敏感，而2角區(qū)的慢波延遲時間則對地殼中裂隙的密度較為敏感(Crampin, 1999； Volti, Crampin, 2003； Crampin, Peacock, 2005； Gao, Crampin, 2008； 劉莎等，2014)．

根據每個臺站的慢波延遲時間平均值繪制出蘆山地區(qū)慢波延遲時間的空間分布，如圖7所示． 可以看出，在主破裂區(qū)域(即余震密集覆蓋區(qū)域)的慢波延遲時間較大，其中TAIP臺站的慢波延遲時間最大，為5.4 ms/km．

圖7　蘆山地區(qū)慢波延遲時間的空間分布圖Fig.7　The spatial distribution of time delay of slow shear-wave in Lushan area

圖8展示了圖6中10個臺站的慢波延遲時間隨時間的變化． 可以看出，TQU，MDS和BAX臺站的延遲時間在主震后短期內快速上升，隨后快速下降并趨于穩(wěn)定． 本文對MDS臺站2008年5月1日—2014年7月31日記錄到的地震進行計算, 得到了187對S波分裂參數(shù)，結果表明： 2角區(qū)的延遲時間在2010年9月前不穩(wěn)定，在2010年9月至2013年4月20日蘆山地震發(fā)生前保持在3 ms/km； 1角區(qū)的時間進程與2角區(qū)類似． TQU臺站自2009年至蘆山地震發(fā)生，延遲時間一直較為穩(wěn)定，主震后則大幅上升，隨后快速下降并穩(wěn)定． 截至2014年7月，這些臺站的延遲時間均基本穩(wěn)定． 盡管L131，L132，L134，L135和L5533流動臺站的觀測時間較短，但個別臺站仍然觀測到了延遲時間持續(xù)減小的趨勢，特別是距主震較近的L134臺站的延遲時間變化較為明顯，反映出震源區(qū)應力場在蘆山主震后逐漸恢復穩(wěn)定．

圖8　10個臺站的歸一化慢波延遲時間隨時間的變化Fig.8　The temporal variation of the normalized time delay of slow shear-wave at ten stations

3　討論與結論

本文測定了2013年4月20日蘆山MS7.0地震震源區(qū)及附近臺站的S波分裂參數(shù)，共得到40個臺站的結果，主要結論如下：

1) 研究區(qū)域臺站的快波偏振優(yōu)勢方向具有明顯的區(qū)域特征： 位于雙石—大川斷裂以東臺站的偏振優(yōu)勢方向為NE向，與龍門山斷裂帶走向一致； 位于該斷裂以西臺站的偏振優(yōu)勢方向為NW向，與區(qū)域最大主壓應力軸方向一致； 位于滎經斷裂附近臺站的偏振優(yōu)勢方向為NW向，與該斷裂走向及該處應力場主壓應力軸方向一致．

2) TQU和BAX臺站觀測到的快波偏振優(yōu)勢方向在蘆山主震前、后發(fā)生了明顯的變化. TQU臺站在蘆山主震前的快波偏振優(yōu)勢方向為NE向，而主震后則變?yōu)榻麰W向，表明TQU臺站的快波偏振優(yōu)勢方向在蘆山主震前主要受斷裂帶的影響，而在主震后轉變?yōu)槭軜嬙鞈龅挠绊懀?BAX臺站在蘆山主震前的優(yōu)勢方向平行于龍門山斷裂，而在主震后則沒有明顯的優(yōu)勢方向． 位于山前斷裂帶附近的MDS臺站，其優(yōu)勢方向在蘆山主震前、后未發(fā)生明顯的變化，與龍門山斷裂帶的走向一致． TQU，MDS，BAX，L134和L132這5個臺站在主震后短時段內觀測到快波偏振方向出現(xiàn)了紊亂現(xiàn)象，但很快趨于平穩(wěn)，表明蘆山主震后震源區(qū)及附近區(qū)域的應力在短時間內發(fā)生了紊亂，隨著余震的不斷發(fā)生，震源區(qū)應力場逐漸恢復到穩(wěn)定狀態(tài)．

3) 各個臺站的慢波延遲時間在1.25—5.40 ms/km范圍內，在余震覆蓋密集區(qū)域各臺站的慢波延遲時間均大于3.0 ms/km，反映出震源區(qū)的各向異性程度較強． TQU，MDS和BAX這3個固定臺站的延遲時間在震后短期內快速上升，隨后快速下降并趨于穩(wěn)定．

中國地震局地球物理研究所、重慶市地震局、四川省地震局參與地震流動應急觀測成員和參與蘆山科考臺站架設成員為本文提供了寶貴的波形資料； 四川省地震監(jiān)測中心編目全體人員提供了觀測報告和地震目錄； 四川省地震局聞學澤研究員、中國科學院地質與地球物理研究所吳晶副研究員以及審稿專家為本文提出了寶貴的意見和建議，作者在此一并表示感謝．

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Characteristics of shear-wave splitting for the 2013 LushanMS7.0 earthquake sequence

Wu Peng1)Chen Tianchang1)Zhao Cuiping2)，*Su Jinrong1)Yang Jiansi3)Huang Chunmei1)Liu Sha3)Li Xingquan1)

1)SichuanEarthquakeAdministration,Chengdu610041,China2)InstituteofEarthquakeScience，ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100036,China3)InstituteofGeophysics,ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100081,China

This paper measured the shear-wave splitting parameters, the polarization direction of fast shear-wave and the time delay of slow shear-wave, by using the seismic data recorded by the stations in the focal region and its adjacent areas of theMS7.0 Lushan earthquake on April 20, 2013. And then the shear-wave splitting results from 40 seismic stations were obtained, which indicates the crustal anisotropy in the studied area. The results show that the dominant polarization directions of fast shear-waves are in NE in the rupture zone, which is consistent with the strike of the major axis of aftershocks distribution. The dominant polarization directions of fast shear-waves in the west of Shuangshi--Dachuan fault are in NW in agreement with the directions of the regional principal compressive stress. And the dominant polarization directions of fast shear-waves, near Yingjing fault are in NW, which is consistent with the strike of Yingjing fault. It is also shown that the dominant polarization directions of fast shear-waves at the stations TQU and BAX around the rupture zone are in NE direction before the main shock, and the dominant polarization directions at the station TQU are almost in EW after the main shock, and the variation of polarization directions before and after the main shock is not obvious at the station BAX, which indicates the polarization directions of fast shear-waves are controlled by Longmenshan fault zone before the main shock, and mainly affected by tectonic stress field after the main shock. Furthermore, the time delay of slow shear-wave is in the range of 1.25—5.40 ms/km for all the stations, but more than 3.0 ms/km in the region with dense aftershocks coverage, reflecting strong anisotropy in the source area. After the main shock, the delay time decreased continuously, suggesting the stress field became stable gradually in the source region.

LushanMS7.0 earthquake; shear-wave splitting; polarization direction of fast shear-wave; time delay of slow shear-wave; anisotropy

地震科技星火計劃(XH14046)、地震預測研究所基本科研業(yè)務專項(2014IES010103)和國家自然科學基金項目(41090292，41090291)共同資助.

2015-11-04收到初稿，2016-04-13決定采用修改稿.

e-mail: zhaocp@cea-ies.ac.cn

10.11939/jass.2016.05.005

P315.3+1

A

吳朋，陳天長，趙翠萍，蘇金蓉，楊建思，黃春梅，劉莎，李興泉. 2016. 2013年蘆山MS7.0地震序列S波分裂特征. 地震學報, 38(5): 703--718. doi:10.11939/jass.2016.05.005.

Wu P, Chen T C, Zhao C P, Su J R, Yang J S, Huang C M, Liu S, Li X Q. 2016. Characteristics of shear-wave splitting for the 2013 LushanMS7.0 earthquake sequence.ActaSeismologicaSinica, 38(5): 703--718. doi:10.11939/jass.2016.05.005.