川滇地区公共断层应力变化模型研究

川滇地区公共断层应力变化模型研究

川滇地区公共断层应力变化模型是应急管理部国家自然灾害防治研究院全国地震大形势研究工作组断层应力变化模拟团队的重要研究成果。该模型的建立对于认识地震孕育发生机理与判定潜在强震危险区具有重要意义。

研究背景与目的

地震的孕育和发生与断层面应力状态密切相关。目前，川滇地区断层应力变化的研究多集中于单条断裂或断层系的应力变化。然而，对于典型的板内构造地震而言，从复杂耦合断层系统开展断层应力演化与应力变化的研究，是揭示强震空间迁移规律与开展潜在强震危险性分析的必然选择。

技术路线与数据来源

研究团队以川滇地区的断层模型、介质物性模型和震源破裂模型为基础，利用数值模拟方法计算给出M≥7.0历史强震发生引起川滇地区断层的应力演化过程。主要数据来源包括：

• 断层数据：在中国大陆地震活动断层数据库的基础上，进一步收集近期发生的典型强震发震断层几何参数
• 介质物性数据：主要依据前人在川滇地区开展的人工测深剖面、流变结构反演的结果
• 震源数据：收集了1515年永胜7.8级地震以来47次川滇地区Ｍ≥7.0地震及邻区Ｍ≥8.0大地震的震源破裂模型

关键技术方法

研究团队采用HASH方法补充2009年1月—2019年7月川滇地区5 675次2.5≤M≤4.9地震的震源机制解。利用基于震源机制解反演应力张量的方法，得到0.1°×0.1°网格点的3个主应力方向和应力形状因子。将最优破裂面和辅助破裂面分别作为接收断层进行应力张量投影，计算2个节面上的库仑应力变化，并以库仑应力变化的最大值代表该点的应力变化。

研究成果

研究团队获得了川滇地区断层应力变化模型，并给出了不同深度断层面应力变化。10 km深度上应力变化结果显示，鲜水河断裂带东南段、安宁河断裂带、小江断裂带北段等表现出明显的应力增加（≥0.1 MPa）。同时，块体内部的川滇藏交界区、巴颜喀拉块体东部、滇西北地区等区域累积库仑应力变化比较显著，变化值≥0.01MPa。

验证与精度评价

断层应力变化的研究结果公开发表后，川滇地区陆续发生了2022年泸定M6.8、芦山M6.1和2021年漾濞M6.4等6级以上强震。回溯性分析来看，这些地震均发生在断层应力显著增加的断层段上，检验效果较好，为中国大陆强震危险区判定提供了具有物理力学含义的应力指标。

数据使用说明

数据文件包括deltaCFS-blockboundaryfault.txt和deltaCFS-innerblock.txt，其中：

• deltaCFS-blockboundaryfault.txt：块体边界断层面上断层应力变化
• deltaCFS-innerblock.txt：块体内部潜在破裂面上断层应力变化

每行数据包含经度、纬度和应力变化三个字段。

图片说明

图3 川滇地区断层库仑应力变化（a）川滇地区主要断层应力变化；（b）块体内部潜在破裂面应力变化。图中黑色震源球为M≥7.0历史强震；绿色震源球为后续M≥6.0强震。