汶川MS8.0地震对流层中高层大气甲烷时空变化特征

摘要

2008年5月12日汶川MS8.0大地震突发在现今并不活动的龙门山断裂带上,该地震的孕震机理及如何预报引起广泛关注.土壤气体浓度的变化是地震监测的有效手段,大量的地面观测表明大震前后活动断裂带会释放出大量的气体.有学者指出,2008年5月12日的汶川大地震是由地壳岩体中大量高压致密的甲烷气团快速运移和膨胀造成的.本研究利用美国Aqua卫星红外探测器(AIRS)遥感资料，分析了汶川地区对流层中高层大气甲烷的时空分布特征。研究表明，地震前甲烷浓度演化的基本特征是先从龙门山断裂带的两端开始上升，逐渐向汶川地震震中及余震发震区域附近聚集，在震前一个月浓度高值出现在龙门山西侧的松潘-甘孜地块内，地震后原来的高值区快速转化为低值区，而且形态受断裂带控制。之后的7月24日和8月1日的余震，表现出同样的特征。7月7-14日，龙门山断裂带北端出现高值聚集，主要受虎牙断裂和北川-映秀断裂北段控制。7月31日一8月7日，高值区域面积达到最大，沿龙门山断裂带整体呈NE展布。8月8日开始，高值区域开始减弱。对比前人开展的汶川地震区域地壳运动与变形动态过程分析，推断甲烷的释放与应力状态及上覆地壳裂隙的产生和扩容有关。