南加州洛杉矶盆地北部S波分裂的观测结果

摘要

发生在洛杉矶盆地下面,深度为5—18 km 结晶基岩处的地震,在三分向地震图上,观测到了20—120 ms 的 S 波的分裂。发生在5 km 厚沉积层底部上述基岩中的浅震 S 波分裂现象不明显,而较深的地震 S 波分裂现象则随深度逐渐明显,快 S 波的偏振方向为南北方向,与地震和接收点之间射线的方位角无关。我们认为,S 波分裂主要发生在结晶基岩处,并且是由沿南北方向排列的地壳垂直微裂隙所引起的。假定微裂隙的这种排列又是由于地下应力状态造成的;由洛杉矶盆地北部下面 S 波分裂资料所得到的最大主应力方向为 N—S 向±15°,这与地质填图和断层面解的结果是一致的。射线追踪模拟表明,观测到的 S 波分裂,可通过含沿 N—S方向排列的垂直裂隙(裂隙密度约为0.04)的各向异性基岩解释,且其上覆盖着弱各向异性沉积岩层(裂隙密度小于0.02)。过去的4年中,在洛杉矶盆地发生了三次较大的地震,它们是1989年蒙特贝洛 M 4.6和 M4.4双震,1990年阿普兰 M5.5地震和谢拉马德 M5.8地震,他们距洛杉矶北部的 SCS 台站的震中距分别为10,55和40 km。在 SCS 台于阿普兰和谢拉马德地震前后,我们没有观测到 S 波分裂的明显变化。但是,在蒙特贝洛地震后,我们发现 S 波分裂的变化相当快;主震后分裂的 S波的分开时间从70 ms 迅速降至不到20 ms,然后,逐渐恢复到平均水平。S 波分裂时间的快速下降可能是一种时间变化,或者是蒙特贝洛地震位置的变化结果,因为蒙特贝洛地震近似地确定在预期的奇异线地点附近。