地球物理学进展  2017, Vol. 32 Issue (3): 1059-1066   PDF    
南北地震带南段地震构造运动特征
徐纪人, 赵志新    
中国地质科学院地质研究所, 北京 100037
摘要:本文使用地震资料研究了青藏高原与华南块体边界南北地震带南段的地震类型及其构造运动的区域特征.发现金沙江上游东侧与鲜水河南侧之间的正断层型地震活动区, 存在南北向扩张的地震构造运动;金沙江下游东侧正断层型地震活动区存在东西向扩张的地震构造运动.在龙门山断裂及其西北相邻地震带是一个逆断层型地震活动区.其他地区多为走滑型地震.南北地震带南段东西两区域地震应力场主压应力P轴方向呈现区域性差异.南北地震带南段西部区域的应力场主压应力P轴的方向大部都沿北东-南西方向分布,这与青藏高原地区的主压应力P轴的方向分布一致.南北地震带南段东部区域的主压应力P轴的方向大部都沿北西-南东方向分布,与华南地区的应力场大致相同.南北地震带南段东、西两区主压应力P轴方向所呈现出的不连续性分布特征,表明了南北地震带南段东部区域的地震孕力场可能是另有一个北西-南东方向分布的孕震力源的应力场.它可能与台湾纵谷断层地区菲律宾海板块北西向挤压的构造应力场有关.
关键词地震构造运动    正断层型地震    青藏高原东缘南北向扩张运动    北西向主压应力P轴    东西向扩张运动    
Seismo-tectonic motions in the southern segment of the North-South Seismic Belt
XU Ji-ren, ZHAO Zhi-xin    
Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Science, Beijing 100037, China
Abstract: The seismogenic tectonics and stress fields in the southern segment of the North-South Seismic Belt (NSSB) in the boundary between the Tibetan Plateau and the Southern China blocks (BTPSC) were analyzed employing seismic data. The finds suggest that a normal faulting type earthquake region exists east of the Jinshajiang fault. The normal faulting of earthquake resulted in extensional motion along north-south direction east of the upper reaches of the Jinshajiang. This is a new discover differently from the classic eastward escape in the eastern edge of the Tibetan plateau. The normal faulting of earthquake resulted in extensional motion along east-west direction east of the lower reaches of the Jinshajiang. The thrust faulting type earthquake region exists in the Longmenshan fault with NE-SW strike direction and its northwestern vicinity. The many strike-slip faulting earthquakes occurred other regions. The principle compressive stress axes (P axes) of focal mechanisms align almost in the NE-SW direction in the western region of the southern segment of NSSB in the boundary between the Tibetan Plateau and the Southern China Blocks. This direction coincides to the P axes direction in the Tibetan plateau. The P axes of fault plan solutions, however, array almost in the NW-SE direction in the eastern region in the boundary between the Tibetan Plateau and the Southern China blocks. This direction coincides to that of P axes in the southern China block and Taiwan region. The P axes in the eastern region crossed with those in the western region and formed some angles in the southern segment of NSSB. Such P axis crossing between the eastern and western region imply that the seismogenic stress field with NW-SE direction in the eastern region does not generate from the simply obstructing the eastward motion of the Tibetan plateau. The seismogenic stress field with NW-SE direction probably has its independent source for such P axis direction in the eastern region of BTPSC. It may come from the westward collision and subduction from the Philippine Sea plate in the Taiwan region and Ryukyu arc.
Key words: seismo-tectonic motion     normal faulting earthquake     extensional motion along the N-S direction in the eastern margin of the Tibetan plateau     P axis direction in NW-SE direction     extensional motion along the E-W direction    
0 引言

南北地震带南段是青藏高原块体与华南块体相对构造运动的汇聚边界地域(趙志新等, 1988; 周连庆等, 2008; 刁桂苓等, 2010)(图 1).在喜马拉雅造山运动过程中,印度洋板块向北推进,在喜玛拉雅山区与欧亚板块发生强烈的碰撞挤压,致使青藏高原隆起,并且形成了喜玛拉雅山前沿的弧状构造(Moores and Twiss, 1995; Chen et al., 2000; 马文涛等,2008).青藏高原在北向运动受到阻挡发生东向运动,挤压位于华南块体西部的四川盆地(Bourjot and Romanowicz, 1992; Avouac and Tapponnier, 1993).青藏高原内部及北部边界许多大构造断裂带基本呈近东西走向.而南北地震带所处的青藏高原的东部地区,许多构造断裂带的走向与青藏高原内部不同.鲜水河断裂带等呈现北西或者北北西(Froidevaux and Ricard, 1987), 金沙江断裂带为近南北走向.龙门山、锦屏山—玉龙雪山断裂呈北东-南西走向.它们似乎与海拔差异有些关系.龙门山断裂带从四川盆地西北缘底部切过,可能阻挡青藏高原地壳的东移.地壳厚度在此也陡然变化,在其以西为60~70 km,以东则在50 km以下.该断层北东向延伸约500 km,宽达70 km,2008年5月12日汶川8.0级强烈逆断层型地震(Furuya, et al., 2008)(31.1°N,103.3°E)就发生在该带上.地震断层走向、傾斜、滑动角分别为230°、30°和128°.主破裂継続時間长达120 s.断層面積约为300 km×50 km.地面最大加速度为960 mGal(张勇等,2009).它的发生可能给青藏高原东部地震构造运动研究增添新的资料.

图 1 南北地震带南段及其周缘的构造运动略图 Ⅰ:甘孜-龙门山块体,Ⅱ:四川盆地东块体,Ⅲ:川滇菱形块体,Ⅳ:滇中块体,Ⅴ:腾冲-保山块体,Ⅵ:滇东块体.蓝色线:大断裂;黑色线:小断裂(据周连庆等,2008) Figure 1 Tectonic outline in and around the southern segment of the North-South Seismic Belt Ⅰ: Longmenshan block. Ⅱ: East of the Sichuan basin. Ⅲ: Sichuan-Yunnan rhombic block. Ⅳ: Dian zhong block. Ⅴ: Tengchong-Baoshan block. Ⅵ: East of Yunnan block. Red triangle: Tengchong volcano. Blue thick line: main Blue line: large fault; black line: small fault (modified after Zhou et al., 2008)

南北地震带南段是我国大陆内部地震多发区域.无论地震活动时间系列变化研究结果,还是震源机制解的研究结果都表明,该区是复杂的构造应力场地区之一.似乎不存在一致的区域地震应力场.南北地震活动带的南段详细研究结果很多(趙志新等,1987Zhao et al., 1990; He and Tsukuda, 2003),青藏高原周缘多存在逆断层地震活动,高原中南部正断层性地震活动却十分活跃(Xu et al., 1988; 徐纪人和尾池和夫,1995Zhu et al., 2006).但南北地震带所在的青藏高原东缘,以往结果多为走滑断层地震,似乎与高原其他周边情形不同(Dziewonski and Woodhouse, 1983),显示出该区存在许多复杂的构造运动及其应力场区域特征有待探索.本文将分析南北地震带南段的震源机制,分析地震断层及震源断层类型的区域特征.探索巨大地震震源区域的地震构造活动特征及其动力学成因.

1 地震震源断层类型分布与构造运动特征

图 2示出1933年以来青藏高原与华南块体边界处5级以上的地震震源机制解的投影图.本文所用震源机制解结果总计239个,资料库中主要国内外资料来源如下.其中部分是作者解析结果(Xu et al., 1988),部分来自其他作者解析结果,以及美国哈佛大学和美国地质调查局的CMT解(Dziewonski and Woodhouse, 1983)、中国地震局解析处理发表的结果(陈祺福,2002)、日本东京大学、名古屋大学等单位处理的结果(徐纪人等,2008Xu and Zhao, 2009a, b).所选用的由P波初动求得的震源机制解的符号矛盾比小于10%.

图 2 南北地震带南段的震源机制解投影图 绿色圆区:鲜水河西南南北扩张运动的正断层区(NSNF-SWXSH).绿色椭圆区:金沙江下游东侧东西扩张运动的正断层区(EWNF-.ELRJSJ).图右下脚的震源机制解投影图图例,N:正断层型地震,T:逆断层型地震,S:走滑断层型地震. Figure 2 Distribution of the fault plane solution diagrams projected on the equal area low hemisphere in and around the southern segment of the North-South Seismic Belt Green dash circle: N-S extension normal faulting type event region southwest of the Xianshuihe fault (NSNF-SWXSH); Green dash ellipse: E-W extension normal faulting type event region east of the lower reach of the Jinshajiang fault (EWNF-.ELRJSJ). The legend diagrams in the lower right corner, N: normal faulting type event; T: thrust faulting type event; S: strike-slip faulting type event.

在2008汶川M 8地震之前,青藏高原东缘以及南北地震带南段地区,近代记录到的逆断层地震不多. 2008年汶川8.0级系列地震为研究龙门山断裂地震构造运动增添了新的资料,M 8主震为逆断层型地震,上盘位于青藏高原一侧,明显的是由青藏高原向四川盆地逆冲运动引起的.其M 6级以上的强余震,除北端广元地区的余震为走滑型地震外,其余都为逆断层或走滑逆断层型地震活动,与主震的震源机制解极为相似(胡幸平等2008; Xu and Zhao, 2009a).在图 2研究区域的东北部,龙门山断裂带西北邻区,从甘肃天水经松潘到四川迭西存在一个地震活动带, 有逆断层型地震.1976年松潘—平武两个M 7.2地震都为逆断层型地震.龙门山断裂及其西北邻区可认为是逆断层型地震活动区.

图 2的西部区域,沿鲜水河断裂的地震多为走滑型地震,或走滑正断层型地震.如鲜水河南端的1955年M 7康定地震就是一个走滑正断层型地震.特别值得注意的是,在鲜水河断裂南面与金沙江的东侧地域(沿东经100°E,26°N~32°N),存在着一个正断层型地震活动集中区域.该区发生5级以上地震总数为20多个, 可称为金沙江东侧正断层地震活动区.进一步分析发现,这个正断层地震活动区,按照地震断层构造运动扩张方向来看,它是由两个正断层地震活动子区域组成.在金沙江上游断裂带的东面与鲜水河南面之间的地区,从巴塘地区一直延伸到鲜水河断裂带的南端,周围200多公里的区域(位于99°E~102°E,29°N~31°N),震源机制解中的正断层地震断层面及断层辅助面的走向基本都是沿近东西方向,这表明该区正断层地震活动可能是沿近南北方向的扩张运动(绿色圆区域).研究期间该区大约有15个正断层型地震发生,其中M≥6.0的地震事件3个.最大地震为1998年4月15日四川巴塘M 6.4地震(29.98°N,99.24°E).本文称这个正断层地震区域为鲜水河西南侧的南北扩展的正断层地震区(用英文缩简记为NSNF-SWXSH).再者,在金沙江下游断裂带的东面约100多公里宽的地区(沿100°E两侧,位于26°N~28°N),正断层地震断层及其辅助面的走向基本是沿近南北方向.意味着这一区域地震断层可能沿近东西方向扩张运动(绿色椭圆形区域).该区大约有17个正断层型地震,其中M≥6.0的地震事件3个.最大地震为1996年2月3日云南丽江M 7.0地震(27.3°N,100.21°E).本文称这个正断层地震区域为金沙江下游东侧东西向扩张的正断层地震区(图 2) (英文简记为EWNF-ELRJSJ).除上述的逆、正断层区域外,研究区的东部,南部等区域地震大多属于走滑断层型地震.

2 地震震源机制与地震应力场区域特征

大地震的孕育与发生是岩石圈内部大量应力积累与释放的结果.地震震源机制的解析研究结果能够反映出地震孕震构造运动及其应力场特征.是目前研究地壳深部应力场与构造运动的优势方法(许忠淮,2001).本文通过系统研究大地震震源机制应力场P轴、T轴的区域特征,进一步研究上述青藏高原与华南块体边界地区的地南北地震带南段地震断层构造运动特征及其动力学机制.图 3图 4分别示出南北地震带南段的地震震源机制解的主压应力P轴与主张应力T轴的水平面投影的空间分布.其中实线段表示地震震源机制解P轴,T轴的水平面投影.

图 3 南北地震带南段的P轴水平面投影的空间分布.实线段表示P轴水平面投影;W1和W2:西部子区域1和2;E1 1,E2和E3:东部子区域1,2和3 Figure 3 Spatial distribution of the P axis horizontal projections of events in and around the southern segment of the North-South Seismic Belt. Solid segments: P axis horizontal projections. W1and W2: western subregion 1 and 2; E1 1, E2 and E3:eastern subregion 1, 2 and 3

图 4 南北地震带南段的T轴水平面投影的空间分布.实线段表示T -轴水平面投影 Figure 4 Spatial distribution of the T axis horizontal projections of events in and around the southern segment of the North-South Seismic Belt. Solid segments: T axis horizontal projections
2.1 正断层型地震的孕震动力学分析

值得注意的是两个正断层型活动区域的应力场分布特征.在鲜水河西南侧的南北向扩张运动的正断层区,即图 2中的绿虚线圆区域(大约位于99°E~102°E,29°N~31°N)(NSNF-SWXSH).如图 3所示,其正断层型地震P轴大约为北东东方向,或者北东方向,P轴水平分量投影很小.该区在图 4中正断层地震中T轴水平分量大, 且一致沿近北北西排向.这些特征与图 2中的青藏高原东缘地震的南北向扩张运动结论相吻合.为了进一步研究上述两个正断层区的动力学特征,图 5a图 5b分别给出了位于鲜水河西南侧正断层区(图 2绿虚线圆区)的地震的P轴T轴在南北向剖面AB的投影图.AB为图 2绿虚线圆的在地面上从北到南方向的直径.

图 5 P轴(a)和T轴(b)在图 2绿虚线圆区从北到南的直径AB剖面上的投影.绿虚线圆区域为鲜水河西南的沿南北向扩张的正断层型区域(NSNF-SWXSH) Figure 5 Distribution of the projections of P (a) and T axes (b) on the profile AB in the N-S extension normal faulting type event region southwest of the Xianshuihe fault (NSNF-SWXSH), the Green dash circle region in Fig. 2; AB is the diameter of the Green dash circle in Fig. 2 from the north to south. A: northern end. B: southern end

图 5a也可以看到,几乎大多数P轴在AB剖面中的投影近于沿铅直方向排列,且具有大的垂直方向分量.图 5b显示大多数T轴在AB剖面中的投影近于沿南北水平方向排列,且具有大的水平方向分量.这些应力场特征显示了图 2中鲜水河西南地区(图 2绿虚线圆区)沿南北方向扩张的正断层位错的孕震机制动力源特征.

图 2中的绿色虚线椭圆区域表示另一个正断层型地震区域,位于金沙江下游断裂带的东面约100多公里宽的地区(沿100°E两侧,位于26°N~28°N),称为金沙江下游东侧沿东西方向扩张的正断层区域(EWNF-.ELRJSJ).图 6a图 6b分别给出了该正断层区(图 2绿虚线椭圆区)的地震的P轴T轴在东西向剖面CD的投影图.CD为图 2绿虚线椭圆的在地面上从西到东的短轴长度.图 3中正断层地震活动域中多数事件P轴水平投影分量很小,多沿北西或北西西方向排列.图 4中多数事件T轴水平投影分量很大,T轴方向沿北东或北东东方向排列.在图 6a中也可以清晰地看到,几乎大多数P轴在CD剖面中的投影近于沿铅直方向排列,且具有大的垂直方向分量.图 6b显示大多数T轴在CD剖面中的投影近于沿东西水平方向排列,且具有大的水平方向分量.这些应力场特征显示了图 2金沙江下游东侧的正断层区域(图 2绿虚线椭圆区)沿东西方向扩张的正断层位错的典型的孕震机制.

图 6 (a)和T轴(b)在图 2绿虚线椭圆的从西到东的短轴直径CD剖面上的投影.绿虚线椭圆区域为金沙江下游东侧沿东西方向扩张的正断层区域(EWNF-.ELRJSJ) Figure 6 Distribution of the projections of P and T axes on the profile CD in the E-W extension normal faulting type event region east of the lower reach of the Jinshajiang fault (EWNF-.ELRJSJ), the Green dash ellipse region in Fig. 2. CD is the axis of the Green dash ellipse in Fig. 2 from west to east. C: western end. D: eastern end

鲜水河断裂是图 2绿色虚线圆区中南北向扩张的正断层型区的北部边界,沿鲜水河断裂地震构造应力场变化复杂.如图 3所示在鲜水河断裂西北段P轴一般沿北东东-南西西方向排列;在鲜水河断裂东南段P轴一般沿东-西或者北西西-南东东方向.在图 4中,T轴方向由在鲜水河断裂西北段的西北-东南、或者北北西-南南东方向转向在其东南段近南北方向;在鲜水河断裂东南段T轴一般沿东-西或者北西西-南东东方向.但是,P和T轴的水平投影都很大,倾角很小.这是典型的走滑断层性地震的应力场机制.

图 3东北部区域的逆断层型地震活动区,如上所述的龙门山断裂以及其西北邻区的松潘平武地区,P轴水平投影分量大,震源机制的P轴方向几乎都是呈北西西-南东东或北西-南东方向分布.该区图 4中的T轴几乎都是呈北北东-南南西或西北-东南方向分布,并且T轴水平投影小.这些应力场特征都是典型的逆断层地震活动特征的参数,清晰地显示了该区逆断层型地震位错的动力学机制.2008年M 8.0汶川大地震P轴方向大致在290°到302°之间,倾角为6°到8°之间, 近于北西西-南东东方向,与其东面邻区华南地区地震应力场方向一致.这一结果表明近北西西方向的应力场可能是龙门山及其西北邻区的孕震力场(Parsons et al., 2008).

2.2 地震应力场的区域特征

图 3图 4的地震应力场分布特征的进一步分析可以发现,在图 3中南北地震带南段东、西两部P轴的方向有明显区域差异.图 3南北延伸的虚线为南北地震带南段分为东、西两部的边界线.在28°N以北地区该应力场界线大约以101°E为界,在28°N以南地区,大约以100°E为界.这一应力场分界线与青藏高原和华南块体的四川盆地构造分界线无明显关系,分界线北段在青藏高原内部,南段在云贵高原地区.

图 7给出了南北地震带南段图 3东部所示的主压应力P和图 4相对应东部子区域主张应力T方位的统计玫瑰分布图.结果显示在东部南端E3地区(图 3)P轴的优势方向大约在北北西-南南东方向;E3之北的E2、E1地区,应力主轴方向由北北西向北西西方向偏转.在龙门山断裂带及其以北的E1,P轴沿北西西或近东西方向排列,E1和E2的P轴平均方位分别为297°和296°(汶川地震为293)(Xu, 1994).东部南端E3地区(图 4)T轴的优势方向大约在北东东-南西西方向;E3之北的E2、E1地区,应力主轴方向由北东东向北北东方向偏转.

图 7 图 3中青藏高原东缘子区域E1, E2和E3中的P轴方位的统计玫瑰图以及图 4中相对应的子区域的T轴方位的统计玫瑰图 Figure 7 Statistical rose diagrams of the azimuths of P axes in subregion E1, E2 and E3 in the eastern region in the eastern margin of the plateau in Fig. 3 and the corresponding T axes of the above subregions in Fig. 4 respectively

图 8给出了南北地震带南段西部图 3中所示的主压应力P轴和图 4主张应力T轴方位的统计玫瑰分布图.图中可见,在南北地震带南段西部区域,其主压应力P轴的方向大部沿北东-南西方向分布,这与青藏高原地壳应力场基本特征相符.在南北地震带南段西部的南端、即图 3中W2区域,图 8结果也表明其区域主压应力P轴的方向大都沿北北东-南南西方向分布.沿图 3西部南端向北,应力主轴P轴方向渐渐由北北东偏转向,W1区的P轴方向转为北东东方向.图 3中鲜水河断裂带西部上的P轴的方向几乎都是呈北东-南西方向分布.在鲜水河断裂带东南端与龙门山断裂交汇处,紧靠30°N北,100°E西处的3个地震的P轴几乎近于东西方向. 图 8结果中关于主张应力T轴结果表明,在相对应于图 3中W2区域,主张应力T轴的方向大都沿北西西-南东东方向分布.沿图 3西部南端向北,张力主轴T轴方向渐渐向北偏转,W1区的T轴方向转为北北西-南南东方向,南北向分量增大.

图 8 图 3中青藏高原东缘子区域W1和W2中的P轴方位的统计玫瑰图和图 4中相对应的子区域中的T轴方位的统计玫瑰图 Figure 8 Statistical rose diagrams of the azimuths for P axes in subregion W1 and W2 in the western region in the eastern margin of the plateau in Fig. 3 and te corresponding T axes of the above subregions in Fig. 4, respectively

南北地震带南段的主压应力P轴方向在图 3分界线的东、西两边呈现出不连续分布特征.主压应力P轴的方向形成夹角.由图 2中知,南北地震带南段28°N以北区域位于青藏高原,其28°N以南区域位于云贵高原.在图 3图 7中,南北地震带南段28°N以北区域P轴的方向都具有较大东西方向分量,28°N以南区域P轴的方向都有较大的南北方向分量.图 4中可见南北地震带南段28°N以北区域T轴的方向都明显具有较大南北方向,在其东部多数近于NNE,在其西部地区多近于NNW方位.28°N以南区域T轴的方向都有较大的东西方向分量.在其东部多数近于NEE,在其西部地区多近于NWW方位.

3 讨论

本文研究了南北地震带南段的震震源机制,结果表明, 南北地震带南段区域应力场的东、西两部有明显的区域差异.其应力场分界线为大约沿100°E或101°E的南北向分界线,其西侧主压应力P轴的方向大部都沿北东-南西方向分布,与青藏高原地区的主压应力P轴方向一致(吴忠良等,2002).在南北地震带南段东部区域,其主压应力P轴的方向大部都沿北西-南东方向分布,与华南块体及台湾地区的主压应力方向一致(Hsu et al., 2009).南北地震带南段东、西两区主压应力P轴方向所呈现出的不连续性分布特征,表明了其东部的地震孕力场不简单地表现为阻挡青藏高原东向运动所致的主压应力方向的反作用力场.或许另有一个北西-南东方向的孕震力源的应力场.结合图 1的构造来看,图 3的南北地震带南段北部(28°N以北)地震应力场的东部与西部分界线与青藏高原东部和华南块体构造的边界似乎看不出明显关系.就连鲜水河西北段与东南段两处的P轴方位都有明显差异.

由于印度洋板块的北上运动而强力推挤青藏块体(曾融生等,2000),导致了青藏高原整体抬升和北北东向运动(Tapponnier et al., 1982Klemperer, 2006),成为青藏高原与华南块体边界的南北地震带南段区域孕震应力场的重要动力源.南北地震带南段西部地区的地震主压应力P轴主要呈北东-南西方向,与受印度洋板块北向运动影响控制的喜马拉雅山区和青藏高原块体内部地震应力场的主压应力方向相吻合.受菲律宾板块西向俯冲碰撞运动驱动的华南块体的强大阻力控制了南北地震带南段东部的地震应力场的主压应力场,使P轴呈北西-南东方向分布.青藏高原甘孜块体的东向逃逸在龙门山断裂带附近遭到稳定的四川盆地的阻挡,形成巨大对抗挤压,产生了大量的应力积累与释放,导致了2008年汶川8级地震的发生.在龙门山断裂带及其西北邻的松潘-平武地震带所表现的逆冲运动是该区域的构造运动特征.这种逆冲运动可能产生于青藏高原地壳物质东移以及来自华南块体四川盆地相对的北西向运动的共同作用.地表GPS结果显示,该区水平位移方向为东南东,年变速率约3 mm/年.2008年汶川8级地震的同震位移场结果表明,水平同震位移场最显著的特征是汶川地震断裂东、西两侧的观测点均显示了向西或东的相向收缩性构造运动.这与本文对汶川地区乃至其周围的应力场特征分析结果相一致(王双绪等,2013).

鲜水河断裂是一条北西-南东向的走滑型地震活动带.其北面的东南向移动的青藏块体的甘孜-龙门山块体(图 1)在龙门山断裂遇到四川盆地的北西向的阻挡(P轴为NW向),东南移动缓慢.金沙江断裂北段是一条近南北向的走滑型构造带,鲜水河断裂南面的川滇菱形块体(图 1)可能具有较大的南向扩张运动.鲜水河南北两侧块体南向移动速率的差别,可能导致了金沙江上游东侧(99°E~102°E,29°N~31°N)鲜水河西南侧之间出现了近南北向扩张正断层区(图 2中NSNF-SWXSH).再由图 3可见,该正断层区P轴方向呈北东东-南西西的近东西挤压状态,南向压力小.图 4中该南北向扩张的正断层型地震区的主张应力T轴方向一致呈北北西方向,显示了该区南北方向扩张运动可能的动力学机制,佐证了该区正断层型地震的南北向构造扩张运动.这可能反映了青藏高原的东向逃逸的非协调性对该区所引发的扩张拉伸作用.金沙江下游东侧的东西向扩张正断层区(沿100°E,位于26°N~28°N,图 2中(EWNF-.ELRJSJ)),其地理位置已位于青藏高原东南端和云贵高原地区,是金沙江与锦屏山-玉龙雪山交汇地区,金沙江在这里弯曲呈北北西走向.在金沙江下游东侧东西向扩张的正断层区南面的东西两侧, P轴方向分别呈北北西-南南东方向及北北东-南南西(图 3).显示出极大的南北向阻挡挤压作用.有利于形成该区的东西向扩张的正断层运动.相应地, 图 4中金沙江下游正断层型地震区南面东西两侧的的主张应力T轴方向分别呈北东东及北西西方向,显示出该区有东西向的地震扩张运动的动力学特征.

再者,喜马拉雅碰撞带东端的缅甸地区,存在一个由印度洋板块向欧亚板块的东向的俯冲带,即由缅甸(Myanmar)向中国云南俯冲的地震活动带(Xu and Zhao, 2009a).该俯冲带大约处于纬度20°N~27°N和经度92°E~97°E之间, 俯冲深度大约150 km.鲜水河西南侧正断层型地震区和金沙江下游的正断层型地震区分别位于喜马拉雅碰撞带东端缅甸东向俯冲带的东北及东部区域,这些正断层地震的发生机制可能与地震俯冲带弧后的扩张运动有关.

4 结论

本文使用地震学资料研究了南北地震带南段的地震机制、地震构造运动及地震应力场的动力学区域特征.研究结果表明该区的地震构造运动呈现复杂的区域性特征.

1) 本文发现鲜水河西南侧存在一个南北向扩张的正断层型地震活动区域.值得注意的是在青藏高原东部地区地壳所存在的南北向构造扩张运动.这一发现揭示了该区构造运动的复杂性.这可能与鲜水河断裂南北两边的块体相对移动的不均匀性有关.金沙江中下游东侧还存在一个东西向扩张的正断层型地震活动区域.鲜水河西南侧和金沙江中下游东侧的正断层型地震区分别位于缅甸东向俯冲带的东北及东部区域,它们的形成也可能与地震俯冲带弧后的扩张运动有关.

2) 在龙门山断裂及其西北相邻的松潘-平武地震带区是一个逆断层型地震活动区.这是由青藏高原与四川盆地的相对挤压运动所造成的.其他地区多为走滑型地震.

3) 南北地震带南段西部区域的应力场主压应力P轴的方向大部都沿北东-南西方向分布,这与青藏高原地区的主压应力P轴的方向分布结果相一致.南北地震带南段东部区域的应力场主压应力P轴的方向大部都沿北西-南东方向分布,与华南地区的应力场大致相同.上述东、西两区主压应力P轴方向所呈现出的不连续性分布特征,表明了东部区域可能另有一个北西-南东方向分的孕震力源应力场,或许与来自台湾纵谷断层地区,即菲律宾海板块北西向挤压的构造应力场有关.南北地震带南段东、西两区域的应力场主压应力P轴方向的分界线呈南北方向穿过青藏高原东部,与青藏高原和华南块体的构造分界没有明显关系.

致谢 感谢自然科学基金(项目号:41374052) 的支持.
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