华北构造区主震型段和多震型段划分与强震孕育模式初探

朱红彬 邢成起 张洪魁 李 红 岳晓媛 武敏捷（北京市地震局，北京 100080）

华北构造区主震型段和多震型段划分与强震孕育模式初探

朱红彬 邢成起 张洪魁 李 红 岳晓媛 武敏捷
（北京市地震局，北京 100080）

以构造特征和地震活动特点等方面的差异性为主要依据，将华北构造区主要地震带统一划分为长度数百千米的若干地震构造段；再以构造特征和地震活动特点等方面的相似性为主要依据，将华北构造区主要地震带划分为主震型段和多震型段两种类型。本研究拟在华北构造区北东东—南西西向、近水平的统一构造应力场作用背景下，探讨主震型段和多震型段的强震孕育模式。

（1）主震型模式及其成因。典型如银川—河套地震带银川段、河北平原地震带三河—涞水段和唐山—邢台段、郯庐地震带潍坊—嘉山段，控震断裂多为北北东向（部分略偏北东）甚至近南北向，在北东东—南西西向构造应力场作用下，主要为右旋走滑断裂，部分兼逆冲，体现压扭性环境特点。一方面北北东向断层下面往往发育有高角度深大断裂，多为次级块体边界带，为大震孕育提供了蕴震场所；另一方面在北东东—南西西向构造应力场作用下，北北东向断裂与北东东—南西西向构造应力场大角度相交，导致北北东向断裂容易出现强烈闭锁，经过长期孕震并发生巨大地震（图1a）。由于主震复发周期长，因此，至少在2个活动期内（华北第三活动期以来，1000年内）呈现主震型特点，即主震前后总体呈现震级爬升和下降现象，而且主震震级越大，震前往往闭锁更强烈和震后释放更完全，表现为主震前后数十年甚至数百年内出现中强地震长期平静。

（2）多震型模式及其成因：典型如汾渭地震带延庆—代县段、郯庐地震带渤海段和嘉山—广济段，控震断裂一般为北西西向（部分略偏北西向）或北东东向，多为多组断裂交汇处，在北东东—南西西向构造应力场作用下，主要为左旋走滑断裂或张性断裂，体现张扭性环境特点。一方面北西西向或北东东向断层下面多未发现高角度深大断裂，缺少可以孕育大震的蕴震场所；另一方面在北东东—南西西向构造应力场作用下，北西西向和北东东向断裂与构造应力场往往小角度相交（甚至方向一致），相对主震型段易于发生中、强震，难以发生强烈闭锁并孕育8级左右地震（图1b，c）。由于主震复发周期较短，往往在一个活动期内（华北第三或第四活动期，300年左右）多次发生震级相差不大的主震，呈现多震型特点。

综合分析认为，华北构造区晚第三纪以来北北东向右旋平移断裂，主要继承了导致华北克拉通破坏的晚中生代北北东向巨型左旋平移断裂和巨型伸展构造，大震多与切割莫霍面的北北东向高角度右旋深大断裂有关，在北东东—南西西向近水平的统一构造应力场作用下，华北构造区不同走向断裂带具有不同的构造变形机制。其中，与统一构造应力场大角度相交的北北东向高角度深大断裂易于出现强烈闭锁并孕育大震，表现为主震型模式；与统一构造应力场小角度相交的其他方向断裂易发生中、强震，难以孕育大震，表现为多震型模式见图1。

图1 华北构造区NEE-SWW向构造应力场作用下NNE、NEE、NWW向断层运动机制示意图