利用小点距地震台阵的多种波形资料研究汶川8级地震的破裂带

2008年5月12日汶川8级地震的破裂过程极其复杂。为了对该地震的破裂带进行研究，申请人曾带领课题组于2008年7月布设了4个横穿地表破裂带的小点距的数字地震台阵，取得了大量的余震记录资料。本项目拟综合利用断层围陷波和地震体波两种波形拟合方法，对这些余震记录图进行分析、处理，确定汶川8级大震破裂带的位置和深部形态，测定破裂带介质的破碎程度及分布范围。.在此基础上，分析、对比两个并列破裂带之间的差异和同一破裂带上各段的差异，推断汶川8级大震的破裂机理。此外，根据不同时段重复观测的结果，研究破裂带的愈合过程。

同其它板内大地震相比，2008年5月12日汶川8级大震具有极其复杂的破裂过程。从横向来看，自西至东，这次地震使得龙门山断裂带上的两个迭瓦状逆冲断层同时破裂。从纵向来看，自南至北，沿破裂传播方向，破裂的幅度和性质有很大的变化。为了深入理解这一复杂的震源破裂过程，本项目综合利用断层围陷波和地震体波两种波形的拟合方法，对横跨2008年汶川8级地震破裂带的4个线性地震台阵的余震记录资料进行了系统的分析、计算，确定了地震破裂带的位置、几何特征和介质的破碎程度。在此基础上，通过分析和对比，研究了两个并列破裂带之间的差异和同一破裂带上各段的差异，推断了汶川8级大震的破裂特征和机理。概况起来，得到了如下的几点认识：. 1）汶川大地震中央破裂带北南两段的宽度分别为170-200米和180-220米。相应的倾角分别为80度和70度。破裂带延伸到10公里以下，破碎带内的地震波速大致为围岩的一半。相比之下， 破裂带的北段比南段稍窄一些和陡一些。. 2）南北两段更重要的差别是地下破裂带相对于地表裂缝的位置。根据断层围陷波的反演结果发现，在南段地表裂缝位于8级大震破裂带的东南边缘，而在北段地表破裂却位于大震破裂带的中间。. 3）以上结果表明，断层错动方式在中央断裂的南段和北段有较大的差异。南部主要表现为断层的逆冲运动，而北部水平剪切运动则占优势。. 4）除中央断裂外，汶川大震还使前山断裂产生了破裂。从白鹿测线围陷波较高的优势频率可以推断，前山断裂破裂带的宽度较中央破裂带的小。与虹口测线类似，该测线的地表裂缝位于8级大震破裂带的东南边缘。这表明该破裂带与中央主破裂带的南段有着类似的错动方式，都以逆冲错动为主。. 5）汶川大地震虽然和2001年昆仑山8.1级地震的震级很接近，但其破裂带的宽度却小很多。 汶川大地震具有较大的逆冲错动分量和两条并列的破裂带是产生这一现象的主要原因。