甘东南地区位于青藏高原东北部,受印度板块与欧亚板块碰撞及印度板块向北楔入挤压的影响,构造活动强烈,中强地震发生较为频繁(Dewey et al,1973;Tapponnier et al,1982, 2001;Métivier et al,1998;Molnar et al,2009)。在大地构造上,该区地处中国南北与东西构造分区的交汇位置(袁道阳等,2004;李传友,2005;Duvall et al,2011),受各构造分区的影响,区域内构造样式复杂,内部断裂活动性强烈,地壳变形特征明显。
临潭—宕昌断裂位于甘东南地区,全新世以来活动强烈,以逆冲为主,兼左旋走滑特性(郑文俊等,2013;何文贵等,2013)。受区域构造作用的影响,该断裂上中强地震频繁发生,如2003年岷县MS 5.2地震(郑文俊等,2005)、2004年岷县卓尼MS 5.0地震、2013年岷县—漳县MS 6.6地震和2019年夏河MS 5.7地震等,且各地震时间间隔较短,说明该断裂现今地震活动性较强,地震发生受断裂活动控制。因此,通过研究临潭—宕昌断裂,了解断裂现今活动性和地壳水平运动特征,分析断裂各段地震危险性,可为该区域未来防震减震工作提供数据基础。选取临潭—宕昌断裂上近期发生的2次中强地震,即2013年岷县—漳县MS 6.6地震和2019年夏河MS 5.7地震为研究对象,利用2009—2013年、2015—2019年两期GPS速度场结果,采用Tdefnode负位错反演程序(McCaffrey,2009),计算2次地震前临潭—宕昌断裂的闭锁程度及滑动亏损速率分布,分析震前断裂深浅部地壳变形特征,并讨论未来地震的可能发生区域。
(1)岷县—漳县MS 6.6地震前断裂闭锁程度。临潭—宕昌断裂2009—2013期闭锁程度显示:断裂在合作段浅部大部分闭锁,在合作段东段与临潭段交汇处闭锁程度较低;在临潭段断裂闭锁程度较低;在岷县—宕昌段,从西段的浅部闭锁向东逐渐过渡到断裂深部闭锁,而岷县—漳县地震震源深度20 km,与发震断层段闭锁深度基本一致。
(2)夏河MS 5.7地震前断裂闭锁程度。2013年岷县—漳县MS 6.6地震后,2019年临潭—宕昌断裂东段又发生夏河MS 5.7地震,闭锁分布结果显示:岷县—宕昌段总体特征为不闭锁,说明地震已将积累的应变能释放;临潭段闭锁程度基本与2009—2013期一致,部分闭锁范围在深度上相对增加;合作段表现为已经闭锁状态,向下闭锁系数逐渐减小;合作段在夏河MS 5.7地震前表现为强闭锁状态,且其震源深度(10 km)与对应断层段的闭锁深度具有较好的一致性。
(3)未来可能发生中强地震的区域。从断裂闭锁程度发现,在合作段东段和临潭段东段到岷县—宕昌段西段,表现出强闭锁状态,且滑动亏损速率增大,说明断裂现处于应变能快速积累阶段,未来应加强关注2个区域的地震危险性。
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