川滇地区是我国地震发生最为强烈的地区。鲜水河断裂是川滇地区一条著名的高速左旋运动和发震断层,1893年以来以20-30年之间的间隔发生过6次7级左右及以上地震,其中包括了1973年炉霍地震等多段级联破裂型地震。鲜水河断裂的地震危险性,尤其是特大级联破裂型地震破坏性是地震科学研究的难点问题。另外,我国地震危险性分析一般采用历史地震的震级-频度关系来预测今后地震危险性的方法,很难避免存在因为历史地震记载时间短、震级误差大引起的部分潜在高震级区周边少震或者无震地区,对地震危险性分析具有很强的迷惑性。
针对这一科学问题,我院程佳副研究员、徐锡伟研究员与巴黎高师Thomas Chartier博士合作,顺利获得对鲜水河断层活动断层历史破裂分段(图1)进行分析,综合历史破裂特征给出了鲜水河断裂可能的5种断层段破裂分段组合;抓住断层滑动速率是断层能量积累本源,将滑动速率转换为地震发生年积累率,以各断层分段单独破裂和级联破裂震级大小的差异,在震级-频度关系约束下进行迭代,给出鲜水河断裂带各种不同震级的地震发生率预测模型,给出了鲜水河断裂带今后发生级联破裂和破裂段单独破裂的危险性。顺利获得非主震滑动速率占比小于30%的标准,认为基于历史破裂分段给出的破裂组合方案1(图1中Model 1)是最可能的预测结果,而方案5中给出的南段和北段整段破裂的地震危险性也需要得到重视。顺利获得方案1和方案5的地震发生率计算的地震动峰值加速度(PGA)值结果看,由于使用了滑动速率作为断层段积累地震发生率的标准,整体上大于第五代地震动区划图的结果(图2)。
图 1. (a)鲜水河断裂带历史地震与破裂分段;(b) 历史地震给出的鲜水河断裂带级联破裂特征; (c) 本文给出的5种鲜水河断裂带可能的级联破裂方案.
图2. 未来50年10%概率的预测强震动峰值加速度(PGA)分布图. (a) 方案1计算PGA结果; (b) 方案5计算PGA结果; (c) 第五代地震动区划图PGA预测结果.
该项成果发表在国际著名地震学SCI期刊Seismological Research Letters上:
引用格式:
Jia Cheng*,Thomas Chartier, Xiwei Xu, Multi-segment Rupture Probabilities along the Xianshuihe Fault Zone, Southwestern China. Seismological Research Letters, 2021, Seismological Research Letters, 92(2A), 951-964, doi: 10.1785/0220200117.
原文链接:
http://pubs.geoscienceworld.org/ssa/srl/article-abstract/92/2A/951/592864