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1975年海城地震的前震对主震的作用 口 第16卷第3期 1994年8月(32O一325) 地震 ACTASEISMOLOGICASINICA V.16.No.3 Aug.?1994 , 1975年海城地震的前震对主震的作用 李兴才——,—一 P3i’7 (中国北京100081国家地震局地球物理研究所) 』摘要1 假定1975年2月4日海城地震主余震的分布主轴说明震前那里已有一条N67.W取向的 断层(),它与稍北偏东的大洋河断层(d.N50.w)构成了一十左旋左阶断层系.计算得到 的相应于的能量释放率比n的大.表明a,将较优先扩展.这一结果可以定性地说明前 震序列沿岛的方位井在其NW端部的延伸部位优势分布的观测结果分析还表明,阶区内可 能会有两种次生裂纹.张裂纹和剪裂纹,它们一方面为流体进入阶区提供通道和空间.还可 能会在两条断层间传递滑动.另外,由于前震位置随时间主要表现出向NW方向延展的趋 势,并且分数维比余震的低得多.因此.前震破裂面的取向可能比较一致,这样,随着前震序 列的发展与它们相应的破裂面可能会连接起来.其效应相当于a有所增长,据此计算得到了 端部附近的平均应力cm和最大剪应力S的变化.结果表明,随着前震序列的发展,引张 性质的平均应力增大.意味着局部围压或痒擦阻力减小,同时最大剪应力增加,它们的综合 效应是使滑动或初始破裂容易在a的端部发生,也就是说.在震源区的应力水平已经足够高 的情况下,前震对主震的发生会起到促进作用.如果在阶区内再引入一条走向NNE向的断 层,a段端部附近的哮擦阻力和最大剪应力将进一步向着有利于断层滑动的趋势发展,起 到火上浇油的作用. 关键词璧量竖垫皇;塑鏖之?墨盔塾星 引言 前震是一种地震活动,但把前震作为一种地震前兆,不仅由于其后有更大的主震, 更主要的是它(们)应对主震的发生有一定的促进作用,也只有在这种意义上把前震作为 一 种地震前兆才有它(们)的预报价值, 在具有前震的诸地震中,1975年2月4日的海城地震(Ms=7,3)的前震序列以其 距主震的时间之短和距离之近而有代表性,并引起众多地震学家的注意在主震前的4 天内震中附近的石硼玉地震台记录到500多次前震,并且多数是在主震前26小时之内 发生的,其中最大前震(Ms一4.7)发生在2月4日的07h50rain,次大前震(Ms一4.3)发 地震科学联台基金会资助项目国家地震局地球物理研究所论着94A0073 1999年3月Z4日收到韧祷,1993年10月1日决定采用 3期李才;1975年海城地震的前震对主震的作用 生在同日1oh35rain,距主震发生仅7小时.因此,对这样一次前震序列进行较细致的 研究,对于了解前震和主震的关系是有意义的.现在的问题是如何通过对它的研究来探 索前震的某些物理意义,提出某些有助于判别前震的指标,并讨论它(们)对主震发生的 作用,对于在一定的条件下去识别前震和地震预报,可能会有一定的帮助. 对海城前震曾经做过的工作中,章光月等(1983)对前震的相对定位被认为是当前比 较好的定位结果,是本文要用到的基本资料. 1前震系列的主要特点和计算模型 图1是补充章光月等(1983)的定位结果后得到的海城地震的前震序列相对主震的 分布.从空间来看,优势分布方位为N50W,与业已存在的大洋河断层(见图1和钟以 章,1985)的方位基本一致(图1),而且接近该断层的北西端部;从时间上看,初始阶段 的前震主要集中在图1中的I区.以后逐步延伸到区域I,区也有一些活动. 图l1975年2月4日海城地震的前震相对主震的分布和 有关的主要断层.以及最大前震的断层面解 根据顾浩鼎等(1976)的研究和石川有三等(1983)对部分余震重新定位的结果,海城 地震主余震的分布主轴为N67.W,主震位于余震带的南东端部.按着传统的作法,主余 震分布的主轴方位即主震断层的方位(图1).根据主震和前震的相对位置,该断层位于 大洋河断层的南边约6km(章光月等,1983),二者呈左阶展布.另外,在震中区内还有 NNE向的析木河断层通过,位于主震的西侧,而且如果把最大前震,次大前震和主震的 连线看成是一条破裂面并有所活动的话,它可能是平行于析木河断层的一条次级断层. 综上所述,在海城地震的震中区内至少有两条断层:一条是与主余震相应的断层 (本文记为),取向为N67.W;另一条是大洋河断层(本文记为自),走向方位是N50. w,二者呈左旋左阶展布,是本文主要考虑的两条断层.另外,如果前面所说的北北东向 地震l6卷 图2计算模型示意图.虚线表示阶区内≥ll0 范围的边界,交叉短线表示次生剪破裂的可能方位 的断层存在并有所活动的话,也可 能是在前震活动的后期,因为两次 较大前震的发生时间十分接近于主 震时间,而且次大前震不论其位置 还是其发生时间