2011年5月中俄边界深震震源机制所展示的太平洋板块俯冲动力作用

陈棋福 李圣强 高金哲

1）中国科学院地质与地球物理研究所，北京 100029

2）中国地震局地震预测研究所，北京 100036

3）吉林省地震局，长春 130022

太平洋板块向欧亚板块俯冲（常称为日本俯冲带）经日本海沟插入中国东北大陆下约600 km深处，到达吉林珲春一带，造成东北地区频繁发生深震活动。不少研究认为，太平洋板块俯冲是中国东北及邻区岩石圈减薄和伸展作用的重要动力来源。在2011年3月11日日本东北近海（38.1°N，142.6°E）MW9.0地震发生之后的2个月，在动力调整作用下，2011年5月10日在中俄边界发生了一次深震响应活动。中国地震台网（http://www.csndmc.ac.cn）测定的震级为MS6.1，震中位于43.3°N、131.2°E，震源深度560 km，但未给出此次震源机制解。只有全球矩张量解GCMT网站（http://www.globalcmt.org）给出了此次地震更详细的震源参数，给出两个节面（走向/倾角/滑动角）分别为 31°/53°/-175°，298°/86°/-37°，MW＝5.7，震源深度为564.5 km。GCMT这一以走滑为主的破裂机制，与GCMT以往给出的该地区大多数以逆冲为主的深震震源机制明显不同，就动力学作用而言与两个月前发生在同一日本俯冲带下插板片上边界的MW9.0逆冲地震及其造成的大范围南东东向同震位移(Ozawa et al.2011，Nature;Wang et al.2011.Chinese Sci Bull)和震后持续的滑移（http://www.gsi.go.jp/cais/topic110315.2-index-e.html）存在着矛盾之处。矛盾的原因可能在于GCMT仅利用远震波形记录来进行震源参数的反演，而没能利用中国区域台网的地震记录来得到更好的震源参数约束。为此，我们应用CAP(Cut and Paste)波形拟合方法，以中国区域地震台网10个台站的波形记录为约束，反演获得了该深震的震源参数：矩震级（MW）为5.42；震源深度为549.4±2.5 km；震源机制解的两个节面（走向/倾角/滑动角）为171°/78°/72°和49°/21°/146°。得到的以低角度逆冲为主的震源机制，与全球矩张量解GCMT给出以走滑为主的破裂机制明显不同，但与GCMT给出该区域的1977－2010年发生的23个深震大多以逆冲为主的震源机制基本一致，也与自助线性应力反演，得到的区域构造应力场相一致。研究得到的以低角度逆冲为主的深震震源机制，清晰地展示出在日本俯冲带的动力作用过程中明显的响应活动特征，属于日本东北近海MW9.0地震造成的大范围同震水平位移和震后滑移构造应力调整活动。