宋春燕 马 瑾 冉慧敏 黄辅琼

1)中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京 100029

2)新疆维吾尔自治区地震局，乌鲁木齐 830011

3)中国地震台网中心，北京 100045

0 引言

北京时间2014年2月12日新疆于田县发生7.3级地震，由于2008年于田7.3级地震发生后紧接着发生了汶川8级地震，此次地震与前次地震的关系及其发生的背景和趋势备受人们关注。程佳等(2014)研究认为2014和2008年2次地震发生在阿什库勒断裂带，存在相同的力源作用，2008年于田地震对本次地震有促进作用。宋金等(2014)计算了2008年以来于田地区4次MS5.5以上地震产生的静态库仑破裂应力场变化，认为贡嘎错断裂中段及东北段、普鲁断裂中西段和龙木措－邦达错断裂带存在一定的地震危险性。

图1 2014年于田7.3级地震区的地貌影像图Fig.1 Topographical images of Yutian M S 7.3 earthquake region.

2008年于田7.3级地震震中位于阿尔金断裂西部帚状构造末端，阿尔金断裂和康西瓦断裂的交会区，距本次于田7.3级地震仅约110km(图1)。2次7级以上地震的发震机制及其对阿尔金断裂活动的意义是什么?有很多研究人员注意到7.3级地震余震有沿近SN方向分布的特征，但没有进行深入分析;我们还发现7.3级地震周围的5级以上地震沿近SN方向分布，这些SN向的地震活动对本次7.3级地震的发生有何影响，值得研究。Furuya等(2011)利用InSAR图像对2008年于田地震进行同震位错反演后，认为地震可能存在2个破裂面，本文研究发现2008和2014年于田地震有相似的地质构造背景和应力条件，本次地震是否会存在2个破裂面，本文对这些问题进行了讨论分析。

1 2014年于田地震的基本情况

据中国地震台网测定，北京时间2014年2月12日17时19分48.3秒新疆于田县发生MS7.3地震，震中位于(36.1°N，82.5°E)，震源深度12km;2014年2月11日10时14分于田发生的MS5.4地震是其前震。

1.1 余震空间分布特征

采用新疆台网定位结果，地震定位时，新疆地震台网选用了周边省份的几个地震台和流动测震仪的数据，提高了余震的监测能力，于田7.3级地震及其序列定位的精度为一类精度。截至2014年6月12日，7.3级地震的MS3以上的余震发生了64次，其中MS5.0～5.9地震2次，MS4.0～4.9地震16次，MS3.0～3.9地震46次，最大余震为2月12日17时24分的MS5.7地震。于田7.3级地震的余震大致沿NE向分布(图1)，余震区的西南段呈近SN向分布，沿NE向较长，沿SN向较短;绝大部分余震与前震在余震区西南段密集分布(占序列总数的85%)，强余震(全部的5级和81%的4级地震)绝大多数都分布在这个区域，第1天的余震主要在这个区域呈近SN向分布，余震由西向东扩展。

由1900年以来震源区附近5级以上地震震中分布可以看出(图1)，自1982年开始，在2014年于田7.3级地震近SN方向上发生过一系列的6级左右地震，即1982年11月1日5.5级、2011年9月15日5.5级、2012年8月12日6.2级地震，还有7.3级地震前1天的5.4级前震，这些地震沿N10°W方向分布，分布方向和余震区西南部分的地震分布一致。

1.2 7.3级地震前，SN方向破裂带上的地震活动特征

图2是7.3级地震震源区附近5级以上地震震中分布图，由于这个地区1982年的地震监测能力较弱，1982年的5.5级地震记录到的余震较少，从MS3.0以上余震分布可以看出沿SN向分布的趋势;2011年5.5级地震的余震很明显沿SN向分布;2012

年6.2级地震在这组地震的最南端，与2014年7.3级地震的余震区有重叠部分，该地震的3级以上余震主要沿SN向分布。此次7.3级地震位于1982年5.5级和2012年6.2级地震之间，填补了此SN向地震带的空段。

利用新疆地震局地震目录，选取2005年以来，7.3级地震近SN向破裂带 2级以上地震，基于 N－M、lg N－M图像方法确立了于田地区2005年以来MS2.0以上地震的目录是完整的。从2005年以来的震中随时间迁移图(图3)可以看出，在这次7.3级地震前近SN向地震带南部3级以上地震最先活动，产生应变释放区;之后北部3级地震开始活动，2011年之后2级以上地震从南北两端快速向中间发展，达到了协同化条件(马瑾等，2014)，其后在应变积累区发生2014年于田7.3级地震。

图2 震源区附近5级以上地震震源机制及余震分布Fig.2 Distribution of earthquakes above M S 5 and their aftershocks and focal mechanism parameters.

1.3 震源机制解

1.3.1 2014年于田7.3级地震震源机制

新疆地震局唐兰兰采用初动加振幅比方法得到的震源机制结果与美国USGS、哈佛大学的结果基本一致(表1)，表明这次是以走滑为主并具有正倾滑分量的地震。P轴方位近SN，T轴方向近EW(图4);节面I的断层走向为近NE向，节面Ⅱ的断层走向为NNW向。

图3 沿SN向破裂带震中随时间迁移Fig.3 Temporal-spatial distribution of earthquakes along the NE-trend fault.

表1 于田7.3级地震震源机制解Table 1 Focal mechanism parameters of Yutian M S 7.3 earthquake

1.3.2 于田7.3级地震周围5级以上地震的震源机制解特征

由于田7.3级地震周围的5级以上地震的震源机制解(表2)可以看出，这些地震节面Ⅱ的走向为NW—NNW向(图2);节面Ⅱ的滑动角显示地震的破裂方式均表现出右旋走滑或正倾滑特征;P轴方位均为近SN向，T轴均近EW，具有相同的应力条件。

图4 于田7.3级地震震源机制图解Fig.4 Focal mechanism parameters of Yutian M S 7.3 earthquake.

表2 震源机制解Table 2 Focal mechanism parameters

2 发震构造讨论

阿尔金断裂是一条左旋走滑活动断裂，西起藏北郭扎错南，向东北经东昆仑、阿尔金山延伸到甘肃金塔附近，全长约1 600km;该断裂带为青藏高原北部边界，总体走向NEE，断面向SE倾，倾角60°～80°，为全新世活动断裂，左旋走滑和逆冲缩短十分明显，由多层次的多条断裂组合而成，排列形式有雁列、斜列和分支等多样(国家地震局“阿尔金活动断裂带”课题组，1992)。根据断裂的展布及活动特征，将该断裂带划分为3段，西段斜穿昆仑山脉，将昆仑山划分为以东和以西两部分;中段沿阿尔金山脉，成为塔里木盆地和柴达木盆地的分界;东段截切祁连山脉。于田7.3级地震发生在阿尔金断裂西段(库牙克以西)，该段由1组斜接的分叉断裂和“帚”状断裂组合，从东到西逐渐散开(图5)。

图5 阿尔金断裂带7级以上地震分布Fig.5 Distribution of earthquakes above M S 7 in Altyn Tagh fault zone.

7.3 级地震及其余震震中位于硝尔库勒盆地南缘的分支断裂上，断裂性质以张扭性左旋走滑－正断层为主。阿尔金活动断裂带西南段构造比较复杂，硝尔库勒及其周边的分支断裂，呈左旋左阶排列，易产生拉张作用，断裂的左旋走滑运动，使夹持其间的块体南北边界受左旋剪切作用，容易形成张扭性分支断层;前人在此(2014年于田7.3级地震以北)标示了1条近NNW向的分支断裂(国家地震局“阿尔金活动断裂带”课题组，1992)。

据震后高精度卫星影像资料显示，这次地震造成约10km长，NE走向的地表破裂带，左旋位移量≤1m①大陆构造与动力学国家重点实验室，2014年2月12日新疆于田地震(M S7.3)发展构造认识，http:∥www.cags.ac.cn/YWJX/2014/0221-2.html。。震后李海兵等②李海兵等，2014，2014年于田地震(M S 7.3)地表破裂特征及构造意义:特殊的地表破裂带，见“第七届构造地质与地球动力学学术研讨会”报告。对地震震中区进行了调查，查明了地震地表破裂的分布情况，现场考察在硝尔库勒盆地南缘发现地震地表破裂带，主要沿NE向左行破裂，地表破裂是错开的不连续的2段，在破裂的西部沿NW向有较大规模的右旋破裂带(X型破裂)，认为破裂带附近是于田7.3级的位置。

综上所述，结合地质构造背景、震源机制解结果、余震分布和地表破裂特征，分析认为于田7.3级地震受NE向阿尔金断裂带构造应力影响，在西段硝尔库勒拉分盆地受到局部近EW向的拉张作用力，首先沿近SN向破裂;这个构造部位的解锁，促使阿尔金断裂左旋错动，产生NE向破裂，应力向E传播。这与前人研究的该地区的地质构造环境和应力条件相符(国家地震局“阿尔金活动断裂带”课题组，1992;尹光华等，2008;沈军等，2013)。

3 2008年于田地震与本次地震的关系

2008年3月21日于田7.3级和2014年于田7.3级地震震中均位于阿尔金断裂西段的帚状分支断裂，相距约110km。中国地震台网测定2008年于田地震微观震中在(35.60°N，81.60°E)。唐明帅等(2010)根据和田地震台阵数据，应用宽频F－K分析方法，对2008年于田地震序列(2008年3月21日至8月31日的119次ML≥4.0余震)进行重新定位，定位的主震震中在35.70°N，81.43°E，位于阿什库勒拉分盆地(图6)，是西昆仑山康西瓦断裂带与阿尔金山断裂带的交会部位，余震呈近SN向分布，长约111km。众多学者通过对该地区发震构造的研究，分析认为位于阿什库勒盆地的阿尔金断裂西南分支阿什库勒－郭扎错断裂是2008年于田地震的发震构造(尹光华等，2008;李海兵等，2008;李志海等，2009;李杰等，2012;沈军等，2013)。

2008年7.3级地震的震源机制为略带走滑的正断层，T轴近EW向(聂晓红，2008)，与本次地震有相似的应力条件。王凡等(2011)利用GPS观测资料证实2008年于田地震存在显著的左旋走滑分量。沈军等(2013)对2008年于田地震进行了考察，发现的地震地表破裂长近31km，位于阿什库勒盆地南缘的1条近SN向断裂上，破裂带总体走向近SN，但局部发育NNW向和NNE向共轭断裂。说明2008年于田地震也是在阿什库勒拉分盆地受到局部近EW向的拉张作用力，产生近SN向破裂，从而导致了地震的发生。

2008年和2014年于田地震的局部动力环境有所不同，前者地质构造和地震破裂方式较为复杂，地震发生区域由北部的康西瓦左旋走滑断裂、西南部的喀喇昆仑右旋断裂、东部的阿尔金左旋走滑断裂、以及东南部的龙木错－郭扎错断裂所围，地震震源断错为左旋正断层，属于拉张型;2014年于田地震震中位于阿尔金断裂西段的帚状分支断裂，地震震源断错为左旋走滑并具有正倾滑分量。但这两次于田地震大的构造环境和应力条件相似(图6)，地震都发生在拉分盆地及其附近，这个构造部位的解锁，有助于阿尔金断裂的左旋错动，2008年于田地震对2014年于田地震有触发作用(万永革等，2010;程佳等，2014)。

图6 于田地震发震构造示意Fig.6 Sketch map of seismogenic structures of Yutian earthquake.

4 阿尔金地震带1900年以来7级地震活动及其对阿尔金断裂带的意义

有历史记录以来阿尔金断裂曾发生过2次7级以上地震，分别为1924年民丰7级双震，在本次地震以东约150km;2008年于田7.3级地震，距本次地震约110km。这几次7级地震都发生在塔里木盆地南侧、阿尔金断裂带西段。值得注意的是这些地震都分布在阿尔金断裂带的拉分盆地及其附近(图7)。拉分盆地总是形成于走滑断裂中次级走滑断层错列过渡的岩桥区，并且是岩桥区走滑断层派生出来的局部拉张应力作用的结果。当处于左旋左阶或右旋右阶的排列型式时，岩桥区就会遭受拉张作用，从而出现不同型式的伸展构造，即拉分构造。这些构造部位容易成为闭锁地段，是大震孕育发生的场所。

阿尔金断裂带作为青藏高原的北部边界，现今大震活动虽然不多，但古地震遗迹丰富，距今2 500～4 500a左右，先后发生过6次巨大地震(7.7级以上)(Washburn et al.，2001;国家地震局“阿尔金活动断裂带”课题组，1992)。对阿尔金断裂带上新冰碛和新冲洪积物断错研究表明(国家地震局“阿尔金活动断裂带”课题组，1992)，阿尔金断裂带主干断裂的一些地段已经相当长的时间未强烈活动，仍处于闭锁状态，在积蓄能量。2008年7.3级地震之后，于田地区地震活跃，2011年、2012年先后发生几次6级左右地震，接着发生2014年7.3级地震;阿尔金断裂中东段2009、2012、2013年也接连发生4次5级地震，表明阿尔金地震带现今地震活动仍处于活跃状态。

利用中国地震局地震目录选取1970年以来阿尔金断裂两侧100km范围内的MS3.0以上地震资料，基于N－M、lg N－M图像方法确认阿尔金地震带MS4.0以上地震目录是完整的，以下我们主要分析4.0级以上地震的分布特征。

由阿尔金断裂带1970年以来4级以上地震M－T图(图8)可以看出，阿尔金断裂带地震强度有起伏式、成丛性活动的特征，大致可以分为3个阶段，1972—1981年、1983—2004年、2006年至今，在应变释放曲线上表现为3个明显的应变释放阶段。目前正处于第3个阶段，已持续8a，这个阶段释放的应变能远大于前2个阶段的总和，说明自2008年起阿尔金断裂带开始了1个地震活跃时期，据前两个阶段的特征分析，这个活动过程还要持续一段时间，可能会引起地震活动的进一步加强。

图8 阿尔金断裂带1970年以来M S 4.0以上地震M－T图和应变释放曲线Fig.8 M－T diagrams and strain release curve of M S≥4.0 earthquakes in Altyn Tagh Fault zone since 1970.

1924年以来的这几次7级地震发生的构造部位有许多共同之处，都发生在拉分盆地及其附近。阿尔金断裂带最普遍的组合型式为由一系列不同级别的次级断裂构成的羽列组合，因此不同规模的拉分构造是阿尔金活动断裂的典型构造型式之一。从2014年于田地震的余震分布过程看，应力有从西向东作用的过程，本次地震增强了阿尔金断裂的左旋错动。既然阿尔金断裂的活动是通过这些盆地的连接和扩展来造成错动，进一步有可能通过于田以东位于民丰库牙克全新世盆地以及位于且末的赛尔库勒全新世沉积盆地的地震造就阿尔金断层的左旋错动。阿尔金断裂带中东段有历史记录以来没有发生过7级以上地震，需要我们密切关注。

5 结论和讨论

(1)于田7.3级地震的余震主体上沿NE向分布，余震区的西南段呈近SN向分布，沿NE向段较长，沿SN向较短;绝大部分余震与前震在余震区西南段密集分布(占序列总数的85%)，强余震(全部的5级和81%的4级地震)绝大多数都分布在这个区域，主震后第1天的余震主要在这个区域呈近SN向分布，余震由西向东扩展。

(2)2014年于田地震SN向上自1982年开始发生过一系列的5级以上地震，本次地震恰好填补了其中的空段，震前该方向上的地震活动达到了协同化条件;震源机制解显示这些地震的T轴均为近EW向，表明受到近EW向的拉张作用力。

(3)走滑断裂中的次级走滑断层错列过渡的岩桥区，处于左旋左阶或右旋右阶的排列型式时，会形成拉分盆地，遭受拉张作用。2014年于田7.3级地震发生在阿尔金断裂带西段硝尔库勒拉分盆地南缘，结合分析地质构造背景、震源机制解结果、余震分布和地表破裂特征，认为于田7.3级地震受阿尔金断裂带构造应力影响，在硝尔库勒拉分盆地受到局部近EW向的拉张作用力，首先沿近SN向破裂，这个构造部位的解锁，促使阿尔金断裂左旋错动，产生NE向破裂，应力向东传播。

(3)2008年于田地震与本次于田地震有相似的应力条件，是在阿什库勒拉分盆地受到局部近EW向的拉张作用力，产生近SN向的破裂，从而促进阿尔金断裂左旋，对2014年于田地震有触发作用。

(4)1924年以来阿尔金断裂带的这几次7级地震发生在拉分盆地及其附近，这种特殊的构造容易造成断裂闭锁、聚积应力而发震，是大震孕育发生的场所，其中东段类似的构造是否还会引起地震活动的进一步加强，值得我们密切关注。