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大姚地震前后断层活动性及其相互作用的卫星热红外特征

屈春燕  单新建  蔡英伟  
【摘要】:地震是活动断层突发性错动的产物,地震前后地表出现的热红外异常与活动断层的活动性密切相关,地震前断层的活动及相互作用是导致地表异常增温的原因。根据这一思路,本文以2003年7月21日23时。东经101.2°,北纬26°的云南大姚6.2级地震为例,对地震前后的卫星热红外信息及其所反映的断裂活动性进行了初步研究。我们以震中为中心选取南北向6°,东西向5°的范围为研究区域,并详细挑选该区域内震前一个月和震后10天的NOAA16/AVHRR极轨气象卫星热红外遥感图象。为避免太阳辐射的影响,所选图象均为凌晨3-4点的图象,共22幅。为排除云层的干扰,又进一步筛选出夜间晴空时的图象5幅。经过对图象进行几何校正、辐射校正、伪彩色合成等预处理后,获取了热红外亮度温度图象,分析了热红外异常的时空动态演化特征,探讨了其与地震前后断层活动性及地震之间的关系。结果表明,大姚地震前,震源区周围出现了明显的热红外异常。热异常区域成大片状,开始主要分布在震源的西北部,然后逐渐向东南方向扩展,最后迁移到震源区的东南部。在地震发生的前20小时,即2003年7月21日凌晨3时,震源附近及其原来增温较显著的北西-南东方向上,热红外异常温度均有所减低。我们将热红外异常的分布区域及演化过程与研究区的地质构造特征进行对比分析后发现,热红外异常的分布位置与活动断裂的分布有一定的吻合。在震中的西北方向是永胜-宾川断裂带。红河断裂带及鹤庆-洱源断裂带分布和交汇的地方。而在震中的东南方向则是南华-楚雄-建水断裂带和小江断裂带等分布和交汇的部位,在临近震中附近反而没有明显的活动断裂分布。这说明地震前的热红外异常,是震前断裂的活动及其相互作用形成的,很可能是震前有多条断裂活动并相互作用,发生应力和能量的传递,当应力和能量的积累达到一定程度后沿其中的某一条断裂或是某一个裂隙发育的薄弱地带突然破裂而产生地震。我们可以进一步推测地震是震源区周围断裂相互作用的结果,而不是某一条断裂单独活动的结果。将热红外异常与大姚地震的震源机制解进行比较分析,发现热异常出现的位置和迁移过程与震源机制解反映的震源断层破裂方向有一致性,热异常的扩展方向是从震中的西北方向到南东方向,总体上为北西-南东向,而震源机制解反映的震源断层破裂方向也是北西-南东方向。这也进一步说明热异常很可能是震前断裂的活动及相互作用的反映。

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