基于近場強(qiáng)震資料的汶川地震破裂過程反演.pdf

1、5.12汶川大地震發(fā)震斷層復(fù)雜、破裂尺度大、強(qiáng)震動(dòng)影響范圍廣，其震源過程的研究對于揭示大地震斷層破裂機(jī)理具有重要意義。震后，一些研究小組基于遠(yuǎn)場長周期波形觀測資料反演了斷層破裂過程，結(jié)果表明汶川地震震源破裂持續(xù)時(shí)間長達(dá)100s，較大錯(cuò)動(dòng)量的主要區(qū)域分布在北川、映秀附近。
　　 迄今為止，幾乎所有對于汶川地震震源特性的研究都是基于遠(yuǎn)場長周期波形數(shù)據(jù)進(jìn)行的，由于選取的頻率上限較低難以揭示更為精細(xì)的震源破裂過程。汶川地震中，國家強(qiáng)震動(dòng)

2、臺網(wǎng)中心記錄了大量的近場強(qiáng)震記錄。同時(shí)，震后調(diào)查獲得了大量地表破裂數(shù)據(jù)。本文基于近場的48個(gè)強(qiáng)震臺記錄并結(jié)合地表破裂條件，采用非負(fù)最小二乘法和多視窗技術(shù)，對震源過程進(jìn)行了反演，就其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)破裂過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。反演的斷層模型中，考慮了中央斷裂和前山斷裂同時(shí)發(fā)震，同時(shí)利用兩段不同傾角的斷層模擬了中央斷裂曲面斷層的影響。
　　 反演結(jié)果顯示的主要結(jié)論如下：
　　 (1)汶川地震的震源破裂過程異常復(fù)雜，震源總破裂持續(xù)時(shí)間

3、長達(dá)90s，并且斷層的北部區(qū)域的破裂速度普遍高于南部區(qū)域，其平均破裂速度在3.1km/s左右。
　　 (2)靜態(tài)破裂分析顯示，主要錯(cuò)動(dòng)發(fā)生在斷層傾向深度15km以上的淺層區(qū)域，在中央斷裂的中北部區(qū)域的映秀附近，汶川附近和北川附近形成3個(gè)明顯的Asperity，最大的錯(cuò)動(dòng)量為8.2m發(fā)生在映秀附近；前山斷裂傾向深度10km以上的淺層區(qū)域存在兩個(gè)小的Asperity，最大錯(cuò)動(dòng)5.2m出現(xiàn)在汶川附近。
　　 (3)動(dòng)態(tài)破裂分析

4、顯示，破裂波前十分不規(guī)則，破裂從震源開始向東北和西南雙向擴(kuò)展，斷層面上的南北兩個(gè)部分呈現(xiàn)出截然不同的破裂狀態(tài)。斷層的中北部區(qū)域滑移速率普遍較大，總的持續(xù)時(shí)間相對較長，特別是映秀附近的Asperity區(qū)域的破裂持續(xù)時(shí)間長達(dá)30s以上，并伴隨著斷層的破裂停頓和重復(fù)破裂；而斷層南部區(qū)域滑移速率普遍較短，總的持續(xù)時(shí)間相對較短。從動(dòng)態(tài)破裂過程分析中可以看出，這些Asperity區(qū)域的破裂持續(xù)時(shí)間較長，大多超過了25s，子斷層的最大滑移時(shí)間發(fā)生在中