日本海沟俯冲带Mw9.0地震震源区应力场演化分析

• 作者: 张永庆 杨佳佳 谢富仁
• 来源期刊: 地球物理学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 东日本Mw9.0地震 日本海沟 俯冲带 震源机制解 应力反演
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 地球动力学·地震学·地磁学
• 页码范围: 1307-1324
• 页数: 18页
• 分类号: P315
• 字数: 10737字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/cjg2018L0258

摘要

于2011年3月11日发生在日本东北部的Mw9.0级逆冲型板间地震是日本有地震记录以来震级最大的一次地震.本研究基于NIED F-net矩张量解目录中的震源机制解,选取两个长轴相互垂直的矩形区域进行应力场2D反演,获取了日本海沟俯冲带地区应力场的空间及时间分布图像.结果表明:主震前,俯冲带地区应力状态在空间上大体趋于一致,即应力轴(P轴、σ1轴及SHmax轴)系统性地倾向板块汇聚方向,P轴、σ1轴倾角整体偏缓(＜30°),且远离震源区及日本海沟东侧区域内的应力轴倾角普遍大于主震震源区内应力轴倾角;主震前,受2003年5月26日在宫城县北部发生的Mw7.0地震影响,位于Mw9.0地震震源区西北侧的应力场出现明显扰动,σ1轴倾向顺时针偏转150°～180°,并于之后大体恢复至震前状态,同期其他地区没有明显变化,这种情况可能和主震断层局部(深部)的前兆性滑动有关;主震后,距离震源区较远处应力场变化不大,主震震源区内应力场发生显著改变,P轴及σ1轴均以大角度(＞60°)倾伏于板块汇聚方向,SHmax轴顺时针偏转60°～90°且在日本海沟附近普遍平行于海沟轴.这项研究以时空图像的方式展示了大地震前应力场变化的特点,反映了大地震孕震过程中构造与地震的相互作用,对于理解大地震孕震过程有重要意义.