2022年6月1日四川芦山Mw 5.8地震：一次反向逆冲盲断层破裂地震

【作者】 程思源； 郝金来； 邓文泽； 王卫民； 姚振兴；

【机构】 中国科学院地质与地球物理研究所； 中国地震台网中心； 中国科学院青藏高原研究所；

【摘要】 2022年6月1日龙门山断裂带上发生了一次Mw 5.8级地震,震中位于30.37°N,102.94°E,震源深度16 km （据中国地震台网）.此次地震震中位于2008年汶川Mw 7.9级地震西南约83公里处,紧邻2013年芦山Mw 6.6级地震. 2008年汶川地震与2013年芦山地震之间存在一个长达50 km左右的地震空区（Hao et al., 2013）,该区域是否会孕育大地震存在较大争议（郑勇等2021）. 2013年芦山地震后,Wang et al.（2015a）估算了自1700年以来沿这一断层段未释放的地震矩,相当于Mw 6.9级地震的规模.地震活动性分析结果显示在该地震空区内小地震活动性相对南北两侧较弱,表明累积的弹性应变能不太可能通过小地震释放,有可能形成较大地震（Wang et al., 2018）.应力的分析结果也支持存在大地震风险（Shen et al., 2009;Guo et al., 2020）.然而利用体波对该地区的速度结构进行成像发现,汶川地震和芦山地震的发震区域都处于高速异常区,而汶川-芦山空区位于低速异常区,故认为该区域的地壳介质塑性更强因而不易发生脆性断裂,所以不足以发生强震（Li et al.,2013;Pei et al., 2014）.因此,研究该区域的中强地震破裂机制对判断地震空区危险性有指示意义.此次地震及其邻区断层结构复杂,为分析地震风险性带来了更大的挑战.四川盆地与青藏高原交界处较厚的沉积层使得地下存在盲断层,且一旦发生大地震,沉积层造成的场地效应会使四川盆地受灾严重（Wang et al., 2014;傅磊等2022）. 2013年芦山地震余震呈Y形展布（Fang et al.,2015）,而主震破裂则发生在其中走向为210°的断层上（Hao et al., 2013）.而2022年芦山地震的余震没有发生在相同的Y型断层上,而是主要发生在更深部的一条盲逆冲断层上,与2013年芦山地震余震揭示的共轭断层平行（鲁人齐等2022）.基于远震记录的有限断层反演显示,本次地震从11 km深度处开始沿倾向向下破裂,破裂深度为10-17 km （Xie et al., 2023）;也有研究显示本次地震从16 km深度处开始沿倾向向四周破裂,破裂深度为15-20 km （Dai et al., 2023）.这种差异可能是远震记录分辨率不足造成的（Hao et al., 2013）.因此,使用高质量的近场强地面运动记录和远场波形进行联合反演,从而获得本次地震的高分辨率破裂过程,有助于理解该地区震源复杂性和潜在地震危险性.本研究聚焦于2022年芦山地震的发震断层特征以及破裂过程,收集了33个近场强地面运动记录联合远场宽频带体波面波数据,采用基于模拟退火的有限断层反演方法 （Ji et al.,2002）分别测试点源机制解得到的两个共轭断层面,确定了此次地震发生在一走向24o倾向55°的断层面上,并进一步得到了此次地震的破裂过程.结果表明本次地震是一次反冲盲断层破裂地震,从16 km开始沿倾向向上传播,同时向地震空区方向破裂了约5 km,形成一个10×5 km的矩形破裂区.主要的滑动量分布在深度11-15 km的区域,最大滑动量位于破裂起始位置上方3 km处.破裂持续时间为4.8 s,标量地震矩5.3×10¹⁷ Nm,换算成矩震级为Mw5.8级（Kanamori,1983）.更多还原