高密度地震观测揭示的2004年新潟县中部地震的凹凸体和障碍体

A.Kato T.Miyatake N.Hirata

高密度地震观测揭示的2004年新潟县中部地震的凹凸体和障碍体

A.Kato T.Miyatake N.Hirata

使用由极密集的临时地震台台网观测的余震到时,阐明了2004年新潟县中部地震主震断层的高分辨率速度结构。评估了速度结构与滑动、应力变化及余震分布的空间关系。根据运动学滑动模型,结合三维地壳结构,计算了断层上静态应力降的分布。具有低余震活动性的高速体十分接近主震的震源,并扩展到了断层的东北侧。该高速体大致与凹凸体重合,其同震滑动量和静态应力降高于周边地区。相比之下,在该高速体的浅外围观测到了负应力降区,沉积厚度向西南方向急剧增加且该区余震活动频繁。我们认为断层破坏区周围围岩的结构非均匀性具有控制主震断层动态破裂过程的显著潜势。

引言

地震观测和分析普遍表明,断层个体的同震滑动分布是非均匀的,包括所谓的凹凸体和障碍体 (如,Kanamori and Stewart,1978)。断层中凹凸体和障碍体的存在表明,一个实际的断层由若干个具有不同等级的作用应力、剪切强度,或破裂阻抗的区域组成。因此人们预期,断层带的结构非均匀性不仅在导致应力的非均匀分布,而且在导致断层强度的非均匀分布和阻抗破裂增长方面起到重要作用,因为这些物理量具有很强的结构敏感性 (如,Ohnaka,2004)。早期的层析成像研究探讨了断层平面上的结构非均匀性,认为高速特性与凹凸体相对应(如,Michael and Eberhart-Phillips,1991;Chiarabba and Amato,2003)。但是,就凹凸体和障碍体的相互作用或余震的不均匀分布而言,断层带结构非均匀性的详细信息尚未得到充分的阐述。……