反投影远震P波记录法在丽江7。0级地震破裂过程中的运用

摘要：选取1996年丽江70级地震27个台站的地震记录，运用反投影远震P波记录法对该次地震的破裂过程进行研究。结果显示丽江70级地震震源破裂主要沿北南向的玉龙雪山东麓断裂发展，震源破裂时间约为30 s，空间破裂尺度约40 km。表明反投影远震P波记录法能在震后较短时间内得到震源破裂过程，可为地震速报工作提供重要补充，从而为震后应急救援工作提供依据。

关键词：反投影远震P波；震源破裂；丽江地震

中图分类号：P3156文献标识码：A文章编号：1000-0666（2012）02-0177-07

0引言

1996年2月3日19时14分，云南丽江发生MS70地震，美国国家地震信息中心测定为MW65，震中位于丽江县金沙江边的大具乡。这次地震是滇西北地区自1976年宁蒗67级地震以来20年间发生的最强烈的一次地震。地震有感范围很广：北起四川甘孜，南至云南思茅，东至昆明。受灾面积达18 720 km2，丽江地区、迪庆藏族自治州、大理白族自治州和怒江傈僳自治州境内都遭到不同程度的震害，丽江县城及附近地区约20％的房屋倒塌。受灾乡镇51个，受灾人口达1075万，重灾民有30多万。人员伤亡人数为17 221人，其中309人丧生，3 925人重伤。电力、交通、通讯以及水利等设施也遭到了严重破坏，全县直接经济损失42665 7亿元人民币。

此次地震为主震—余震型，截至1996年10月1日，共发生10级以上余震5 493次，其中6级1次，50～59级地震6次，40～49 级地震39次，30～39级地震210次。余震活动主体沿丽江盆地西部呈近南北向展布，带长约60 km，带宽20 km，余震有由北向南迁移的趋势（皇甫岗，1997）。主震距丽江县城40 km，最大余震南迁约30 km，位于县城北北东方向10 km处。

大地震的震源破裂过程蕴含了地震发生时能量释放的强弱，有助于解释地壳构造学领域的研究结果，而且能使人们更直观地理解断裂摩擦性质和地震发生的过程。若能在大震发生后快速得出震源破裂模型，就能迅速掌握到震区受灾程度，从而清晰地指引震后应急救援工作有序展开。

得到震源破裂模型的方法有很多：（1）通过近场GPS和InSar观测，这一方法可提供较高的空间分辨率解，但往往需要较长时间，且大多数情况下缺乏此类资料；（2）用远震波形开展有限元破裂过程反演，该方法能得到破裂过程中比较详细的细节，但受很多基于破裂过程中的动力学参数的限制；（3）近年来发展起来的反投影远震P波法（XU et al，2009；徐彦等，2011；Ishii et al，2005；DAmico et al，2010），该方法可以对在破裂过程中的动力学参数进行最小限度约束的基础之上得到震源破裂的时空变化，并为有限元法提供动力学参数的约束范围。与传统的有限元反演方法相比，反投影远震P波法更快更直接，因为该方法只需要很少的信息：一维速度模型和震中信息。其中全球范围内一维速度模型是现有的，如PREM（Dziewonski，Andeeson，1981），AK135和IASP91（Kennett，Engdahl，1991，1995）；目前地震台网的监测能力已经能够在震后10 min内给出震中信息。本文运用反投影远震P波方法研究1996年2月3日的丽江地震，得到该地震的震源破裂过程。

1研究区域概况

丽江盆地为狭长形断陷盆地，南北长40 km，东西宽3～11 km，可分为南北两部分，其中北部的断陷深度在中海一带可达1 200 m，南部的第四纪断陷深度在连汪—丽江城区之间最深处可达700 m（韩竹军等，2004）。由于印度板块与欧亚板块的碰撞作用，青藏高原东部地区地块整体强烈隆起，在此背景上一些断裂出现差异性抬升，形成有明显反差的高山峡谷与断陷盆地地貌。丽江地震震区地质构造十分复杂，南北﹑北西﹑北东走向的断裂纵横交错（图1）。这些断裂控制着规模不等的第四纪断陷盆地的发育，位于本次地震震中附近的大具乡是北西和北东两条断裂的交汇点；位于极震区的丽江盆地东西侧均受到南北向断裂的控制，其东北和南缘均有断裂通过。该区及其附近地区历史上也曾发生过强烈地震。1966年9月28日曾在大具乡西北约20 km处发生MS64地震。

1996年丽江70级地震地表破裂带、余震基本上都是沿着南北走向的玉龙雪山东麓断裂分布。该断裂是丽江第四纪断陷盆地与玉龙—哈巴雪山之间的边界断裂，与地表地质特征相对应，丽江地震震源破裂也表现出较大的倾滑分量，这与滇西地区以走滑为主的震源破裂方式存在明显差异（秦嘉政等，1997）。张建国等（1997）实际调查，表明此次地震地表破裂带的规模及其位错幅度都明显偏小，地震地表破裂带在黑水断层谷东西两侧的正断层附近都有所反映（韩竹军等，2004），地震断层的平面展布及其力学性质与玉龙雪山东麓断裂十分吻合。

地震研究35卷第2期李丹宁等：反投影远震P波记录法在1996年丽江70级地震破裂过程中的运用2数据选取与处理

笔者首先通过IRIShttp：//wwwirisedu网站选取并下载了丽江70级地震的75条宽频带垂直向记录，其震中距范围在30°～95°，因为在此范围内的地震波主要是在介质相对均匀的下地幔中传播，避免了地震波在上地幔和核幔边界传播时因介质的非均匀性导致波的复杂性，从而使由传播路径所造成的波的复杂性达到最小化。然后使用SAC软件逐条查图1研究区域及1976年以来M≥40

地震震源机制解

（F1：怒江断裂；F2：澜沧江断裂；F3：维西—巍山断裂；

F4：金沙江断裂；F5：龙蟠—乔后断裂；F6：洪门口断裂；

F7：大具断裂；F8：玉龙雪山东麓断裂；F9：鹤庆—洱源

断裂；F10：小金河断裂；F11：博科—木里断裂；

F12：金河—箐河断裂）

Fig1Map of the study area with focal mechanisms