S波分裂在新疆地区的初步应用研究

摘要

本文在对大量有关S波分裂研究的主要成果和进展文献研读学习的基础上，利用SAM方法，对新疆喀什和乌什地区进行S波分裂的应用研究，重点探讨了S波分裂参数的空间分布特征以及强震前后S波分裂参数随时间的变化特征。主要得到以下结论： 1) 对喀什地区可计算地震数目大于5个的台站，进行了慢S波时间延迟空间分布特征的分析，分析发现：慢S波时间延迟从南向北呈现逐渐下降的趋势，结合EDA假说，认为时间延迟的空间分布特征可能在一定程度上反映了喀什地区区域应力水平存在由南向北逐渐减小的趋势；时间延迟比背景值大的台站附近地震活动水平相对较强，比背景值小的台站附近地震活动相对较弱，在一定程度上表明地震活动水平可能影响慢S波时间延迟的变化。 2) 喀什地区快S波偏振方向的空间分布结果显示：8个可做分析的台站中，只有两个台站的快S波偏振方向与区域最大主压应力方向一致，其余6个台站的偏振方向与台站附近的断裂走向一致；影响快S波偏振方向的因素除了应力引起的裂隙各向异性还有断层各向异性；研究时段内，断层各向异性对快S波偏振方向的影响明显大于裂隙各向异性的影响。 3) 在2003年8月以前，慢S波时间延迟值域分散，变化呈现一定的随机性。但从2003年8月以后，慢S波时间延迟呈现明显的持续增加的趋势，持续时间14个月左右。有关研究表明，时间延迟增加是应力积累的表现，其持续时间越长，应力积累越多，可能引发的地震的震级也就越大。Crampin和高原就应力积累持续时间与震级之间的关系进行了统计分析。统计结果表明，6级左右地震的应力积累持续时间大致为一年左右。这与本文所得结果是基本一致的。震前一个月内2次地震时间延迟急剧下降，一定程度上表明临震前出现应力释放过程。震后平均时间延迟较震前有所下降，说明震后应力水平有所下降，大震所释放的应力对该地区的总体应力水平起减缓作用。 4) 通过分析快S波偏振方向随时间变化过程发现，与慢S波时间延迟分段相对应，在2003年8月以前偏振方向优势分布在N30oW和N20oE之间，总体近NS向分布。但2003年8月开始，即6.3地震前一年半左右，偏振方向格局出现明显变化，在N30o-80oE区间出现优势集中分布。6.3级地震之后，偏振方向恢复到较早期的分布状态。S波分裂中的快S波偏振方向与台站原地最大主压应力方向平行，根据强震前后三个阶段快S波偏振方向变化特征分析，一定程度上表明，2003年8月以前，乌什6.3级地震震区构造应力场最大主压应力方向基本近NS向分布，这与新疆区域应力场分布特征是基本一致的。而在震前一年半左右，震区构造应力场最大主压应力方向出现偏转变化，近东西向作用力增强，是一种可能的具有前兆意义的震前应力场转向变化。