防灾科技学院：万永革-2023年土耳其双震震源处的断裂几何体式与应力场

2023年土耳其东南区域的东安纳托利亚断裂隔邻发生两次大于7级的大震, 震后多数余震位置及震源机制数据为求解东安纳托利亚东南段的断裂体式和区域应力场提供了细密的基础。

本商榷最初征集了土耳其双震序列之后的精定位成果, 袭取磨叽聚类求解断层面的要领求解赢得了双震余震荟萃区的8便条断层的几何体式。成果标明MW7.8级地震的4个子断层均为较陡、倾向西北的断层, 与东安纳托利亚断裂的东北段的倾向一致; MW7.6级地震主离散为陡倾北的断层, 西端存在2条相向倾向、走向西北-东南的子断层，东端存在1条走向东北、倾向与东安纳托利亚断裂相向的断层。这些成果为细致商榷地震离散模子提供了基础。然后本商榷征集了土耳其双震周围的地震震源机制, 分区域求解周围应力场。发现MW7.8地震离散东北区呈现以NE-SW向挤压和NW-SE向拉张的走滑应力气象, 发挥了阿拉伯板块对安纳托利亚板块的斜向推挤导致的东安纳托利亚断裂走滑剖判；MW7.8西南离散区则发挥为东西向拉张和南下-北上挤压的经由, 此处在阿拉伯板块、非洲板块和安纳托利亚块体的交壤部位， 反应了非洲板块和阿拉伯板块对该地的北上向推挤和安纳托利亚块体被动西向运移导致的东西向拉张气象; 位于安纳托利亚块体里面的MW7.6地震离散区应力场则发挥为近南北向挤压和西下拉张，反应了阿拉伯板块和非洲板块的推挤作用和该块体的西向伸展的气象。将地震离散应力场投影到这两次地震的震源机制中心解节面上, 发现MW7.8地震的应力开释标的与构造应力场标的较为一致，而MW7.6地震发震断层面的应力开释标的与构造应力场标的进出较大, 标明MW7.6可能受到MW7.8地震的触发而发生。

论断及瞻望

本商榷字据土耳其双震序列的地震精定位成果，袭取磨叽聚类和断层面拟合要领赢得MW7.8地震的4个断层面倾向均为西北，与前东说念主对EAF断裂东北段商榷赢得的倾向西北是一致的。但地震发生处的EAF断层较陡，其中的东北段的倾角为79.1°，其他3段的倾角均大于85°。MW7.6地震离散的西端存在相向的两条断裂，东端存在走向委果与EAF主断裂平行的断裂，倾向东南，与前东说念主商榷揭示的EAF东北段断裂的倾向相向；MW7.6主离散段倾向北，但倾角较大(88.2°)，近乎垂直，而该地震离散西端有两条分支断裂，东端有一条与EAF主断裂委果平行的分支断裂，总体发挥为“之”字形。

当今土耳其双震同震离散模子商榷中对断层倾角进行了推测：Melgar等(2023)、Okuwaki等(2023)、Liu等(2023)、USGS (https://earth quake.usgs.gov/earthquakes/ event page/ us6000jlqa/finite-fault)针对MW7.6地震中间段的倾向北、倾角为80°的断裂，与本文字据余震的算计成果一致；USGS假设MW7.6地震东北段的倾向东南、而Liu等(2023)则假设倾向西北，倾角70°，与本文成果大体一致。针对MW7.8地震的离散断层，Melgar等(2023)和Okuwaki等(2023)假设垂直断层进行商榷，Liu等(2023)给定震源东北段的倾向西北、西南段的倾向东南，USGS则给定震源东北和西南的断层的倾角均倾向西南，而本文赢得的震源东北和西南段均倾向东北。这是由于前东说念主对该地区断层倾角的意志还莫得信托的成果导致的。本文成果不错为这两个地震的离散模子的细致商榷提供一定参考。

为商榷土耳其两次地震震源处的应力场，本商榷字据该区域的地震震源机制反演赢得了3个子区域的应力场，发现MW7.8地震离散的东北地区为走滑应力气象，发挥了阿拉伯板块向北推挤作用于NE-SW向的EAF断裂导致其产生的左旋走滑剖判；MW7.8地震离散的西南区域呈现了较大的E-W拉张重量，这可能是由于此区域内阿拉伯板块向北推挤的速率大于非洲板块，导致了非洲和安纳托利亚两板块交壤处呈现拉张，同期由于阿拉伯板块对安纳托利亚块体的斜向挤压导致安纳托利亚板块向西逃遁。这两个身分的共同作用导致此处呈现东西拉张气象。位于安纳托利亚板块里面的MW7。6震源离散区发挥为近南北向挤压和北西西-南东东标的的拉张，拉张标的与安纳托利亚块体受到阿拉伯板块的推挤向爱琴海的北西西向标的剖判交流。各个子区域在板块相互作用中发挥了不同的变装，共同发挥出该地区的复杂的应力场布景。

咱们将代表MW7。8的东北子区域的应力场投影到该地震震源机制中心解的两个节面上，发现应力场在两个节面上的相对剪应力均在最大值隔邻，地震的发生以委果最大的风光开释了该地区的部分应力场，即该地震是在布景构造应力场下发生的。而按照相同风光将MW7。6地震离散区的应力场投影到MW7。6地震震源机制中心解的节面上，发现该地震的发震断层面(节面Ⅱ)上的相对剪应力值很小，且相对正应力也呈现挤压气象，阐述这个地震的发生与该区域构造应力场的开释进出较大。靳志同等(2023)的商榷标明土耳其的第一次强震在第二次强震离散处产生了0。28 MPa的库伦离散应力加多，标明第二次强震是在第一次强震产生的库伦离散应力触发的，字据Jia等(2023)和Okuwaki等(2023)对这两次地面震的离散演化的反演分析，赢得MW7。6强震是受到MW7。8地震的触发而产生的论断，与本文分析的第二个地震未在构造应力场的上风离散方朝上发生是一致的。

对于MW7。6地震的“之”字形离散，张之立等(1980)袭取二维线弹性断裂力学表面对唐平地震的离散拐折进行分析并赢得论断以为，Ⅱ型裂纹(非常于走滑断层)顶端的应力场按照最大横向应力的准则推测，在裂纹顶端的拐折角度为70.5°，而按照裂纹膨胀的应变能密度因子准则判断拐折角为80.5°，抽象可以为Ⅱ型裂纹的膨胀角度为70.5°~80.5°。抽象本商榷赢得的断裂差别，该地震主离散C断裂东端的D断裂与C断裂的水平面上的夹角为72.8°；主离散C西端存在两条断裂(A和B)，其主离散段C的水平面夹角平均值为72.6°，可见本商榷的成果与Ⅱ型裂纹的裂纹顶端膨胀表面非常一致的。

本商榷赢得的MW7。8离散的西南区域的应力场呈现较大的拉张重量，而地震离散差别的商榷标明该区域断层上的离散较小且仅限于浅部，而东北区域的离散呈现较大离散，可能与该区域的东西向的拉张型的区域辞谢易积聚填塞的应变(罕见是深部)干系。相对来讲MW7。8离散的东北区域强度较大且深，发挥了阿拉伯板块对安纳托利亚板块较强的推挤作用。但详备分析需要细化该地区的三维介质结构和更为细致的应力场偏激他地球物理参数。

每每地震离散产生的应力场蜕变只为止在断层相等近的区域，由于地壳里面的应力场量级算计在百兆帕的量级，而地震离散产生的库伦离散应力变化以0。01 MPa为阈值，可见其产生的应力变化相对于百兆帕的量级的应力场，蜕变横蛮常有限的。谢富仁等(1994)通过第四纪以来的活动断层擦痕数据求解应力场与当今的应力场(Wan, 2010)是一致的，也评释了这少许。以此来判断，土耳其双震之前和之后的应力场不会产生彰着蜕变，这是咱们将双震前的地震震源机制和双震的余震震源机制沿路进行反演应力场，进行应力场分析的依据。

总而言之，本文赢得了2023年土耳其两次强震的断层离散区的断层几何形态，并赢得了该地区的非均匀构造应力场，为进一步商榷这两次地震的细致离散模子，分析该地震的发生与构造的力学关系提供了基础。

援用本文

万永革, 关兆萱, 梁玮航, 代潇. 2024. 2023年土耳其双震震源处的断裂几何体式与应力场. 地球物理学报, 67(12): 4622-4639.

Citation

WAN YongGe, GUAN ZhaoXuan, LIANG WeiHang, DAI Xiao. 2024. Fault geometry and stress field around the 2023 Turkey earthquake doublet. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 67(12): 4622-4639.