2017, Vol. 60
2. 中国地震局第二监测中心, 西安 710054;
3. 中国地震局地震预测研究所, 北京 100036
2. Second Monitoring and Application Center, China Earthquake Administration, Xi'an 710054, China;
3. Institute of Earthquake Forecasting, China Earthquake Administration, Beijing 100036, China
在印度洋板块与欧亚板块碰撞后继续向北推进、引起青藏高原形成的同时，青藏高原的若干构造块体分别沿大型走滑断裂带向东和南东方向“逃逸”.位于青藏高原中-北部的巴颜喀拉块体是这些活动块体之一，其北和南边界分别为左旋走滑的东昆仑断裂带和甘孜—玉树、鲜水河断裂带，而东边界除了有NE向龙门山断裂带外，还包括从东昆仑断裂带东段向南分岔出来的若干次级断裂，如NWW向转为近S—N向的迭部—白龙江断裂、NWW向转为近S—N向的虎牙和岷江断裂带、以及NE向龙日坝断裂带(张培震等，2003；徐锡伟等，2008；闻学泽等，2011).近年来，巴颜喀拉地块边界带大地震活跃，发生了2001年昆仑山口西8.1级和2008年5月12日汶川8.0级两次8级以上特大地震，以及多次7级以上大地震.其中，近40年来，仅巴颜喀拉地块东边界就发生了包括1976年松潘地震序列、2008年汶川8.0级地震、2013年芦山7.0级地震、2017年九寨沟7.0级地震在内的多次大地震(图 1).巴颜喀拉地块东边界频繁而强烈的地震活动和相对丰富的强震研究使其成为研究地震间相互关系、探讨大型断裂带强震危险性的理想区域.2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震发生后，公众和科学界除了关心这次地震的破裂过程、构造背景、滑坡泥石流以及景观的破坏之外，还普遍关注这次地震发生后，下一次大地震什么时候发生，会发生在什么地方？地震危险性分析在很大程度上依赖于断层之间的相互作用.一般认为超过0.01 MPa的库仑应力变化就会影响断层的应力分布状态(King et al., 1994).在世界范围，地震学家应用库仑应力变化进行地震危险性分析拥有许多成功案例，其中一个典型例子就是Stein等(1997)对1939—1992年间发生在土耳其1000 m长的North Anatolian断层上的10次M≥6.7地震的库仑应力变化进行了分析，发现其中的9次地震都发生在库仑应力增加的区域，并据此推测Izmit地区是未来发生地震的危险区域，并为后来的1999年的Izmit地震所印证，从而促进了库仑应力分析在地震危险性分析中的广泛应用.因此基于静态库仑应力触发理论，分析巴颜喀拉地块东端各次强震或大地震的相互关系，计算大地震在主要断裂带上引起的库仑应力变化，即可进一步分析各主要断裂带的发震紧迫性.
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图 1 巴颜喀拉地块东端主要断裂及大地震分布(断裂名称同图 3) Fig. 1 Distribution of major faults and great earthquakes in the eastern Bayan Har block. Fault names are same as in Fig. 3 |
众多研究利用库仑应力动态演化分析地震活动的时空变化(Deng and Sykes, 1997; Hubert-Ferrari et al., 2000)，大致可以分为四类：1) 主震对余震的触发，例如1992年Landers地震对其余震的触发(King et al., 1994)，1999年台湾集集地震分别对正断、走滑和逆冲不同性质余震的触发(Ma et al., 2005)等.2) 强震间相互触发，例如1976年滦县7.1级地震受其之前15个小时发生的唐山7.8级地震的触发(Robinson and Zhou, 2005)，2005年Nias 8.7级地震受到2004年苏门答腊9级地震的触发(Pollitz et al., 2006)，1999年Hector Mine地震受到1992年Landers地震震后黏滞松弛效应的延迟触发(Freed and Lin, 2001)，2013年芦山7.0级地震受到2008年汶川8.0级地震的触发(徐晶等，2014)，强震时间间隔由十几小时到数年.3) 大型断裂带大地震时空演化与断裂带上库仑应力变化之间的关系(徐晶等，2013；Shao et al., 2016; Xiong et al., 2017)，例如North Anatolian断裂带上多次强震或大地震的同震库仑应力累积量有利于1999年Izmit地震的发生(Stein et al., 1997; Nalbant et al., 1998)，King等(2001)进一步分析认为Marmara海地区存在强震危险；孕震层内能量积累主要来源于震间长时间的构造加载作用，Deng和Sykes(1997)以及Nalbant等(2002)基于负位错模型(Savage and Burford, 1973; Savage, 1983; Matsu'ura et al., 1986)，综合强震活动和构造应力加载分析区域地震活动；Ali等(2008)研究了北美板块与哥伦比亚板块间多条断层的250年来的库仑应力演化过程，同震、震后和震间三个阶段的库仑应力变化对于库仑应力的积累均起到关键作用；4) 基于摩擦本构律，结合研究区域的背景地震发生率，将库仑应力变化作为扰动，给出未来地震活动发生概率的预测(Toda et al., 2008).
本文采用更符合实际的分层黏弹模型，考虑各次大地震的同震位错效应和震后黏滞松弛效应，计算了巴颜喀拉地块东部各大地震间的相互关系，重点探讨1976年松潘—平武地震序列的各次地震间的关系，2008年汶川8.0级地震和2013年芦山7.0级地震的关系，上述各次大地震对2017年九寨沟7.0级地震的影响；考虑各次大地震的同震和震后效应，计算巴颜喀拉地块东端及周边各主要断裂带的库仑应力变化，并定性分析各主要断裂的发震紧迫程度，探讨九寨沟7.0级地震后巴颜喀拉地块东边界及其周缘的地震危险性.
2 计算方法和模型建立 2.1 库仑破裂应力变化断层面上的库仑应力变化可能对后续地震的时空分布产生影响，即库仑应力的增加可能对后续地震有促进作用，而库仑应力的减少可能对后续地震有延缓作用(Harris, 1998).按照库仑破裂假说(Jaeger and Cook, 1969)，库仑应力σf(CFS)可表示为
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(1) |
其中，σn表示断层面上的正应力大小；|τ|表示断层面上的剪应力大小；μ、S、pr分别表示材料内摩擦系数、内聚应力和孔隙流体压力.进一步简化得到常用的库仑应力变化的近似表达式：
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(2) |
其中，沿断层的破裂方向Δ|τ|为正，张应力增加时Δσn为正，μ′=μ(1+β′)表示有效摩擦系数(King et al., 1994; Harris, 1998)，有效摩擦系数在不同研究中取值有所差异，通常在0.2~0.8之间，本文中取有效摩擦系数的常用取值0.4，β′是一个类似于Skempton系数β的重要孔隙-流体参数(Skempton, 1954).
2.2 计算模型基于库仑破裂准则，采用弹性位错模型，如Okada(1985, 1992)的均匀各向同性弹性模型，可以计算断层面上的同震库仑应力变化.下地壳和上地幔的流变性引起的震后黏滞松弛效应使应力传递到上地壳的孕震层，从而影响断层的应力状态，黏滞松弛效应在震后形变演化过程中起重要的作用，并影响后续地震发生(Deng et al., 1998；Freed and Lin, 2001；沈正康等，2003；邵志刚等，2010).因此我们采用能更好模拟震后短期观测和长期观测的Burgers体模型(邵志刚等, 2007, 2010)来模拟震后的黏滞松弛效应，建立分层黏弹介质模型(表 1)，参考Deng等(1998)的做法，将地幔介质黏滞系数设为1.0×1020 Pa·s.邵志刚等(2008)利用震后短期观测确定昆仑断裂南北两侧下地壳黏滞系数有明显差异，本文采取南侧巴颜喀拉地块内最佳黏滞系数5.0×1017Pa·s作为瞬态黏滞系数；采用沈正康等(2003)基于大地震平均震后形变弛豫时间计算得到的黏滞系数6.3×1018Pa·s作为稳态黏滞系数.对地下速度结构的设置参考了Crust1.0给出的震中区附近的参数.计算库仑应力变化时采用Wang等(2006)给出的PSGRN/PSCMP程序.考察地震间的触发关系时，计算深度设置为后续大地震的震源深度，本文综合参考中国地震台网(CENC，China Earthquake Networks Center)、美国地质调查局(USGS，U.S. Geological Survey)、全球矩心矩张量(GCMT，Global Centroid Moment Tensor)给出的震源深度结果，1976年松潘地震序列深度取15 km，2008年汶川地震深度取14 km，2013年芦山地震深度取14 km，2017年九寨沟地震深度取9 km；而考虑到孕震层厚度和地震滑动峰值的关系(King et al., 1994)，以及中国大陆西部平均震源深度的研究结果(张国民等，2002)，本文计算大地震的发生对周边各主要断层的影响时，将计算深度设为10 km.
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表 1 分层黏弹介质模型参数 Table 1 Parameters of the layered viscoelastic crustal model |
巴颜喀拉地块东端及周边各断裂带的库仑应力变化计算中，我们需给出源发地震破裂分布和接收断层产状等重要参数.在考察大地震间的相继触发效果时，1976年松潘大地震序列的破裂面参数和同震位错模型参考朱航和闻学泽(2009)给出的结果；2008年汶川地震的同震位错模型参考王卫民等(2008)利用远场体波波形记录结合近场同震位移数据以及地质信息等资料反演得到的滑动分布，破裂面参数亦参考该研究的相关结果，并以Ji和Hayes(2008)的计算结果作为对比；2013年芦山地震的同震位错模型采用张勇等(2013)利用远震波形数据快速反演得到的滑动分布，其发震断层产状参考USGS给出的最终结果；2017年九寨沟地震的位错模型参考波形反演结果(http://www.cea-igp.ac.cn/tpxw/275883.html)，主破裂尺度约30 km，矩心深度约15 km，震源主要持续时间约为15 s，震中位置参考CENC给出的结果，发震断层产状参考USGS给出的结果(表 2).而在考察大地震的发生对周边断裂带的影响时，考虑到巴颜喀拉地块强烈的地震活动，巴颜喀拉地块东部及其周围发育着包括龙门山、岷江、虎牙、龙日坝断裂带等多条重要断裂带，而巴颜喀拉地块周边发育着包括西秦岭北缘、东昆仑、鲜水河断裂带等多条历史强震活跃、危险性深受关注的重要断裂，巴颜喀拉地块东端大地震的发生，可能对这些断裂产生重要影响.接收断层设定为我们所关注的重要断裂，接收断层的参数设置参考相关历史地震、新构造、静应力触发的研究结果(张培震等, 2003, 2008；Papadimitriou et al., 2004；Toda et al., 2008；单斌等，2009；邵志刚等，2010；Wan and Shen, 2010；徐晶等，2014)，接收断层参数设置详见徐晶等(2014)的列表，考虑大地震的同震和震后效应，给出各主要断裂的库仑应力变化结果.
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表 2 巴颜喀拉地块东端大地震发震断层产状及同震位错模型参数 Table 2 Parameters of seismogenic faults and coseismic slip models of the great earthquakes in the eastern Bayan Har block |
40年来，巴颜喀拉地块东端发生了多次大地震，包括1976年松潘8月16日7.2级、8月22日6.7级、8月23日7.2级地震序列，2008年汶川8.0级地震，2013年芦山7.0级地震，以及2017年8月8日九寨沟7.0级地震.模型中，包括上述地震的同震位错效应和震后黏滞松弛效应，计算某次地震发生之前，先前大地震的同震和震后效应在该地震断层面上引起的库仑应力变化(图 2)，以分析大地震间的关系.结果显示，1976年8月16日松潘7.2级地震的同震位错效应明显触发了1976年8月22日松潘6.7级地震(图 2a，表 3).1976年8月16日7.2级和8月22日6.7级两次地震均引起了8月23日7.2级地震库仑应力显著增加，对该次地震有明显的触发作用(图 2b，表 3).1976年松潘地震序列对2008年汶川8.0级地震和2013年芦山7.0级地震影响微弱(图 2c，表 3).分析汶川地震对后续地震的影响时，若采用王卫民等(2008)的汶川地震位错模型，汶川地震的同震位错效应引起了芦山地震震中库仑应力增加，虽未达触发阈值0.01 MPa，但加入震后5年的黏滞松弛效应后，芦山地震震中的累积库仑应力变化显著增加，达到阈值，表明汶川8.0级地震对芦山7.0级地震有触发作用，且震后效应影响不可忽略(图 2d，表 3)；若采用Ji和Hayes(2008)的汶川地震位错模型，汶川地震对芦山地震的触发作用更明显(表 3).先前5次地震引起的累积库仑应力变化在2017年8月8日九寨沟7.0级地震断层面上的结果显示，若选用王卫民等(2008)的汶川地震位错模型，一些破裂段库仑应力增加显著(图 2e)，九寨沟地震震中处累积库仑应力变化轻微增加(图 2e，表 3)，主要受到1976年8月16日松潘7.2级地震的促进影响和2008年汶川地震的延迟影响(表 3)；若采用Ji和Hayes(2008)的汶川地震位错模型，汶川地震同震和震后效应引起的九寨沟地震累积库仑应力变化超过阈值，综合考虑1976年8月16日松潘7.2级地震对九寨沟地震的触发作用，震前九寨沟地震震中及其破裂段的累积库仑应力增加显著(图 2f，表 3).
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图 2 巴颜喀拉地块东端1976年以来大地震同震效应和震后效应引起的库仑应力变化 震源球表示地震震源机制，黑色对应源发地震，红色对应接收断层.(a) 1976年8月16日地震引起的1976年8月22日地震断层面上的库仑应力变化；(b) 1976年8月16日和1976年8月22日两次地震引起的1976年8月23日地震断层面上的库仑应力变化；(c) 1976年松潘地震序列引起的2008年汶川地震断层面上的库仑应力变化；(d) 2013年芦山地震的先前所有地震共同引起的累积库仑应力变化；(e)和(f)均为2017年九寨沟地震的先前所有地震共同引起的累积库仑应力变化，汶川地震同震位错模型(e)采用王卫民等(2008)结果，(f)采用Ji和Hayes(2008)结果. Fig. 2 Coulomb stress changes (ΔCFS) caused by the coseismic dislocation and postseismic viscoelastic relaxation of great earthquakes in the eastern Bayan Har block since 1976 The source balls represent focal mechanism solutions, the black ones correspond to source faults, and the red ones correspond to receiver fault. (a) ΔCFS associated with the 19760816 event on the 19760822 event′s fault plane; (b) ΔCFS associated with the 19760816 and 19760822 event on the 19760823 event′s fault plane; (c) ΔCFS associated with the 1976 Songpan earthquake sequence on the 2008 Wenchuan event′s fault plane; (d) Cumulative ΔCFS caused by previous events just before the 2013 Lushan event; (e) and (f) Cumulative ΔCFS caused by previous events just before the 2017 Jiuzhaigou event, with the Wenchuan earthquake coseismic dislocation model. (e) Using result of Wang et al. (2008). (f) Adopting result of Ji and Hayes (2008). |
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表 3 巴颜喀拉地块东端大地震的同震和震后效应在大地震震中产生的库仑应力变化(MPa) Table 3 ΔCFS caused by the effects of coseismic and postseismic at the great earthquake epicenters in the eastern Bayan Har block (unit: MPa) |
表 3中1976年8月16日松潘7.2级地震和2008年5月12日汶川8.0级地震对九寨沟地震的影响显著.我们采用不同的发震断层位错模型，不同来源(CEA-IGP(中国地震局地球物理研究所)、USGS、GCMT)的九寨沟地震震源机制，计算深度分别取9 km和20 km，分析参数设置的变化对九寨沟地震触发结果的影响(表 4a和表 4b).结果显示，接收断层参数和计算深度的改变，对库仑应力变化的量值有影响，但并不发生符号的转变；而当选取不同的汶川地震的同震位错模型时，汶川地震对九寨沟地震的影响结果则完全相反.结果表明，对于特大地震如汶川地震对后续地震的触发研究来说，发震断层破裂模型尤为关键.
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表 4a 不同参数设置时1976年8月16日松潘7.2级地震引起的九寨沟地震的库仑应力变化(MPa) Table 4a ΔCFS on the epicenter of Jiuzhaigou earthquake caused by the Songpan MS7.2 earthquake on August 16, 1976 calculated using different parameters (MPa) |
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表 4b 不同参数设置时2008年5月12日汶川8.0级地震引起的九寨沟地震的库仑应力变化(MPa) Table 4b ΔCFS on the epicenter of Jiuzhaigou earthquake caused by the Wenchuan MS8.0 earthquake on May 12, 2008 calculated using different parameters (MPa) |
此外，有效摩擦系数的取值也可能影响库仑应力变化的计算结果.有效摩擦系数的取值可能和断层滑动速率以及断层类型相关.为分析有效摩擦系数选取对巴颜喀拉地块东端强震相继触发作用的影响，我们分别取有效摩擦系数0.2、0.4、0.8时，计算各次大地震发生前，先前所有大地震共同引起的该次地震震中处的累积库仑应力变化量(表 5).结果显示，对于本文研究而言，有效摩擦系数的取值会影响库仑应力变化的量值，但并没有改变其性质，即库仑应力增加仍为增加.
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表 5 巴颜喀拉地块东端大地震发生前先前所有地震共同引起的震中位置的库仑应力变化(MPa) Table 5 ΔCFS on the epicenters caused by the all previous events in the eastern Bayan Har block (unit: MPa) |
巴颜喀拉地块东端各次大地震的同震和震后效应引起的周边各断裂带上的库仑应力变化分布结果见图 3.2017年8月8日九寨沟7.0级地震为距今最近的一次大地震，其同震位错效应引起的周边断裂带库仑应力变化结果显示(图 3a)，库仑应力增加量均未达触发阈值，相对来说增加明显的段落有：龙日坝断裂、虎牙断裂、文县断裂、龙门山断裂与虎牙断裂交汇处、迭部—白龙江断裂西段和东段的一部分、临潭—宕昌断裂东端、东昆仑断裂带东端.考虑九寨沟7.0级地震3年的震后黏滞松弛效应(图 3b)，截至2020年，西秦岭北缘断裂、东昆仑断裂带东端、临潭—宕昌断裂西端、龙门山断裂与虎牙断裂交汇处，大地震的影响范围有所增加，程度有所增强.为探讨源发地震滑动分布对库仑应力变化结果的影响，本文采用三种九寨沟7.0级地震同震滑动分布结果，分别计算九寨沟地震的同震位错效应对周边主要断裂带的影响.图 4a、图 4b分别为采用不同学者(http://www.cea-igp.ac.cn/tpxw/275883.html；谢祖军，个人通讯1))利用波形数据反演给出的滑动分布计算的库仑应力变化，图 4c采用我们利用InSAR形变场反演给出的滑动分布计算的库仑应力变化，结果显示，采用不同的同震位错模型计算的周边断层上的库仑应力变化结果基本一致，地震破裂段附近的库仑应力变化对九寨沟地震滑动分布的差异性较敏感，而周边主要断层的库仑应力变化对同震滑动分布的差异性不敏感.
1) 谢祖军, 姚华建, 房立华等. 2017. 2017年MS7.0九寨沟地震震源性质及发震构造初步分析.审稿中.
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图 3 截至2020年，巴颜喀拉地块东端大地震引起的周边主要断层的库仑应力变化 安宁河断裂(ANH)，大凉山断裂(DLS)，迭部—白龙江断裂(DB)，东昆仑断裂(DKL)，甘孜—玉树断裂(GY)，虎牙断裂(HY)，金沙江断裂(JSJ)，理塘断裂(LT)，礼县—罗家堡断裂(LL)，临潭—宕昌断裂(LD)，六盘山断裂(LPS)，龙门山断裂带(LMS)，龙泉山西缘断裂(WLQS)，龙日坝断裂(LRB)，马尔康断裂(MEK)，岷江断裂(MJ)，平武—青川断裂(PQ)，文县断裂(WX)，西秦岭北缘断裂(NXQL)，鲜水河断裂(XSH)，小金河断裂(XJH)，玉龙希断裂(YLX).黑色震源球表示源发地震震源机制.(a)2017年九寨沟地震同震效应引起的各主要断裂带上的库仑应力变化；(b) 2017年九寨沟地震同震效应和震后效应共同引起的库仑应力变化；(c) 1976年松潘地震序列同震和震后效应引起的库仑应力变化；(d) 2008年汶川地震同震和震后效应引起的库仑应力变化；(e) 2013年芦山地震同震和震后效应引起的库仑应力变化；(f)上述所有大地震(1976—2017年)的同震和震后效应引起的累积库仑应力变化. Fig. 3 Coulomb stress changes (ΔCFS) on major faults around the eastern Bayan Har block by 2020 caused by the great earthquakes The black source ball represents the source fault mechanism.(a) ΔCFS caused by the coseismic dislocation of the 2017 Jiuzhaigou event; (b) ΔCFS caused by the coseismic dislocation and postseismic viscoelastic relaxation of the 2017 Jiuzhaigou event; (c) ΔCFS caused by the 1976 Songpan earthquake sequence (coseismic+postseismic); (d) ΔCFS caused by the 2008 Wenchuan event (coseismic+postseismic); (e) ΔCFS caused by the 2013 Lushan event (coseismic+postseismic); (f) Cumulative ΔCFS caused by all events from 1976 to 2017 (coseismic+postseismic). |
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图 4 基于不同位错模型计算的2017年九寨沟7.0级地震同震效应引起的库仑应力变化震源球表示九寨沟地震震源机制. Fig. 4 Coulomb stress changes (ΔCFS) on major faults caused by the coseismic effect of the 2017 Jiuzhaigou MS7.0 earthquake calculated using different dislocation models The source ball represents the source fault focal mechanism solution of the Jiuzhaigou earthquake. |
各次大地震引起的周边断裂带上的库仑应力变化结果显示(图 3)，如2013年芦山7.0级和2017年九寨沟7.0级地震，单次7级地震的有效影响范围不大(图 3a、3b、3e)；1976年松潘地震序列的有效影响范围较单次7级地震事件有所增加(图 3c)；2008年汶川8.0级地震的有效影响范围和程度均较7级地震大很多(图 3d).模型中所有大地震对周边断裂带的综合影响(图 3f)和汶川地震对周边断裂带的影响(图 3d)有很大程度的相似之处，仅在其他大地震发生的邻近区域有所调整，体现了8级大地震对区域应力场的明显的调控作用，以及7级大地震对局部断层的微调作用.
巴颜喀拉地块东端多次大地震的同震和震后效应引起的周边断裂带的累积库仑应力变化结果显示(图 3f)，龙门山断裂带南段、鲜水河断裂带中南段、平武—青川断裂北段、灌县—安县断裂北段、文县断裂累积库仑应力增加显著，东昆仑断裂带东段、迭部—白龙江断裂带西段、金沙江断裂带库仑应力有所增加.
4 结论和讨论基于分层黏弹介质模型，考虑大地震同震和震后效应，分析了巴颜喀拉地块东端40年来发生的多次大地震间的关系，计算了各次大地震引起的周边各主要断裂的库仑应力变化，探讨各主要断裂带的强震紧迫程度.结果显示，1976年松潘地震序列各次地震间关系密切，后续地震受先发生地震的影响，存在明显的相继触发作用；综合考虑同震和震后效应，2008年5月12日汶川8.0级地震触发了同属于龙门山断裂带的2013年4月20日芦山7.0级地震；1976年地震序列，特别是1976年8月16日7.2级地震促进了2017年8月8日九寨沟7.0级地震的发生.九寨沟地震使龙日坝断裂、虎牙断裂、文县断裂、龙门山断裂与虎牙断裂交汇处、迭部—白龙江断裂西段和东段的一部分、东昆仑断裂带东端、西秦岭北缘断裂中东段库仑应力有所增加.多次大地震的同震和震后效应引起的周边断裂带的累积库仑应力变化结果显示，龙门山断裂带南段、鲜水河断裂带中南段、平武—青川断裂北段、灌县—安县断裂北段、文县断裂累积库仑应力增加显著，东昆仑断裂带东段、迭部—白龙江断裂带西段、金沙江断裂带库仑应力有所增加.一般认为，库仑应力显著增加的各断层段的发震紧迫性有所增强.
岳汉等(2008)计算了1976年松潘地震序列中主要地震引起的弹性库仑应力变化，分析了各次地震间的触发作用；朱航和闻学泽(2009)基于弹性模型分析了1973—1976年四川松潘强震序列的应力触发过程；Wan和Shen(2010)基于均匀各向同性弹性半空间模型，计算了2008年汶川8.0级地震引起的周边断裂的静态库仑应力变化.考虑到震后黏滞松弛效应的重要性，单斌等(2012)基于分层黏弹模型，分析了松潘—甘孜块体东北端包括1654年天水8.0级地震、1879年武都南8.0级地震、1933年叠溪7.5级地震、1960年漳腊6.7级地震、1973—1976年松潘强震序列在内的历史强震之间应力传输和相互作用的过程.本研究考虑到近年来中国大陆内部的大地震主要沿巴颜喀拉地块边界带发生，尤其是近40年来，仅巴颜喀拉地块东边界就发生了包括1976年松潘地震序列、2008年汶川8.0级地震、2013年芦山7.0级地震、2017年九寨沟7.0级地震在内的多次大地震，为研究大地震间的关系，并探讨大型断裂带强震紧迫性，我们综合考虑同震位错和震后黏滞松弛效应，计算巴颜喀拉地块东边界上述大地震引起的累积库仑应力变化.本文的库仑应力变化计算结果与前人的研究结果有一定的可比性，库仑应力变化计算结果的差异可能和发震断层滑动分布、接收断层几何参数的选取、有效摩擦系数的选取、地下介质模型的设置相关.在汶川地震对九寨沟地震影响的研究中，汶川地震破裂模型对计算结果至关重要.本文的计算结果显示，对于发震间隔较短的两次地震，库仑应力变化以同震位错效应为主，而在汶川8.0级地震对芦山7.0级地震的触发中，震后黏滞松弛效应也不可忽略.大地震的破裂尺度和滑动量是决定地震的发生对周边断层的有效影响范围的重要因素，8级特大地震的影响范围广，对应力场有调控作用，7级大地震仅对源断层附近的局部断裂有影响.我们改变有效摩擦系数的取值范围，周边大地震对九寨沟地震的影响在触发阈值附近波动.震间构造加载作用可能从更长时间尺度影响断层的应力积累，是地震发生的重要因素.应力传递和断裂相关作用并非即时性的，随时间变化或有延迟, 表现在时间或状态相依.随着时间的推移，震后黏滞松弛效应使大地震的影响范围不断扩大，地震活动特征也可能发生改变，密切跟踪各主要断层段累积库仑应力变化随时间的演化，有助于对强震形势的研判.而分层黏滞系数的选取在震后库仑应力变化计算中起关键作用，选取合理的黏滞结构以及考虑黏滞结构的横向差异是进一步工作方向.本文所给出的库仑应力变化增加的断层段意味着断层更趋近危险，有被触发的可能，而库仑应力降低的断层段，仅意味着这些断层的发震时间被延缓了，但其危险性不能完全否定.
此外，由于断层的初始应力难以获得，我们仅能在对各主要断裂带自身的大地震危险性有所了解的前提下，基于强震或大地震引起的库仑应力变化结果，分析断层是被促进或是被远离了强震发生的危险，即分析断层的发震时间被提前或是推后.故在基于库仑应力变化结果定性分析大地震对断裂带的影响的同时，还需结合已有的大地震危险性分析的研究基础，探讨各主要断裂带发震紧迫性问题.徐锡伟等(2017)基于地震地质学标志给出了中国大陆高震级地震危险区的判定结果；M7专项工作组(2012)基于地震、地质、大地测量等多种观测资料，采用地震地质、地震活动性、地壳形变场/重力场分析等多学科相结合的技术方法，研究与判定了中国大陆地区重要活动断裂带未来十年及稍长时间的7级以上地震危险区.本文各次大地震引起的累积库仑应力显著增加的东昆仑断裂带玛沁—玛曲段与徐锡伟等(2017)给出的潜在发震断层为东昆仑断裂东段及附近分支断层的玛沁—玛曲危险区、M7专项工作组(2012)给出的潜在发展构造为东昆仑断裂带东段及其若干分支的甘、青、川交界危险区相对应；累积库仑应力显著增加的鲜水河断裂带中南段与M7专项工作组(2012)给出的鲜水河断裂带中段危险区相对应；累积库仑应力增加的金沙江断裂带与徐锡伟等(2017)给出的潜在发震断裂为金沙江断裂带巴塘—中甸段的川滇藏交界危险区相对应，和M7专项工作组(2012)给出的潜在发震构造为金沙江断裂带、中甸断裂带等的川滇藏交界地震危险区相对应；累积库仑应力显著增加的龙门山断裂带南段与M7专项工作组(2012)给出的龙门山断裂带南段值得注意地区相对应.2017年九寨沟7.0级地震引起的库仑应力增加的龙日坝断裂带与徐锡伟等(2017)给出的龙日坝危险区、M7专项工作组(2012)给出的四川阿坝北部地区的值得注意地区相对应.故综合考虑各重要断裂带的大地震危险性和库仑应力变化计算结果，东昆仑断裂带玛沁—玛曲段、鲜水河断裂带中南段、金沙江断裂带、龙门山断裂带南段的发震紧迫性有所增强，需引起关注.
强震在数十年尺度上时空趋于同步的“丛集性”是一种普遍现象，体现了断裂通过应力影响而产生相互作用的机理.邓起东等(2014)指出自1997年玛尼7.5级地震之后，青藏高原经历了地震活动丛集高潮，形成了以8级地震为核心的7级以上地震活动系列，即昆仑-汶川地震系列，该系列的主体活动区为巴颜喀拉断块.从构造背景上，2017年8月8日九寨沟7.0级地震发生在巴颜喀拉块体的边界带上，介于以东昆仑断裂为界的北边界和以龙门山断裂带为界的东边界的过渡区，是该序列的延续.巴颜喀拉块体的各个边界上仍然有应力积累达到成熟度的断裂段，如东昆仑断裂玛曲段，地震地质的证据表明距离上一次地震的离逝时间接近甚至超过大震原地重复间隔.而九寨沟地震附近的、巴颜喀拉块体东北角、龙门山断裂边界与东昆仑断裂边界的过渡带上，一系列NWW和NEE向交织分布的活动断裂(如：白龙江—迭部断裂、汉中盆地、青川断裂等)的研究程度还不够.后续在这样的我们已知的应力成熟断裂段，或者因为研究程度差而认识不清的成熟断裂(段)还可能发生大地震，延续自1997年玛尼7.5级地震以来的强震序列，从而顺应巴颜喀拉块体整体向东滑动的块体运动的有限应变.围绕巴颜喀拉块体的强震时空趋同的丛集序列将是与土耳其北安纳托利亚(North Anatolian)断层上地震相关和丛集相似并媲美的现象.
致谢感谢两位评审老师对本研究提出的宝贵建议，并感谢汪荣江老师为本研究提供PSGRN/PSCMP计算程序.
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