由M_w7.8昆仑山地震地表位错推断滑动位移

2001年MW7.8昆仑山口西地震形成约400 km的地震破裂带,主震断层为一长度350 km、呈东西走向且近直立的走滑断层.主震断层附近的同震滑动位错为研究断层内部的力学性质及几何形态提供了重要参考.本文根据Freund的III-型位错模型,以实地测量和卫星测量的地表错动数据为约束条件,求取沿主震断层走向断层内部各点的滑动位移分布以及破裂面沿断层深度方向的扩展宽度.计算结果表明:III-型位错模拟结果所得断层面滑动位移分布特征和由有限断层模型体波反演得到的结果有较高的吻合程度,且在深度方向上呈现强烈的不均匀性.由III-型位错模型给出的断层内部的破裂宽度小于20 km,其平均值为8.4 km.进一步的对比分析表明:地表同震位移量的大小同断层的破裂宽度在尺度上存在明确的比例关系,沿断层走滑方向各点的滑动位移随深度的变化特征具有自相似性的分形特征.结合III-型位错模拟和体波反演结果,基于Andrews方法计算断层面上静态应力变化的分布,其分布特征同样具有很高的吻合度.     

2004年Mw9.3苏门答腊地震产生的库仑应力

2004年12月26日苏门答腊Mw9.3地震产生的应力扰动,强烈影响了苏门答腊及其周边地区的地震活动性,甚至对中国西南部地区的地震活动性也有明显的影响。基于断层滑动模型,采用等效体力处理断层错动有限单元方法,分别用分层球对称地球模型与三维横向不均匀性地球模型计算在全球地壳和地幔中产生的同震效应。据此,对在苏门答腊和中国西南等地区产生的同震效应进行重点分析。结果表明：在同震破裂面附近,使用三维不均匀性地球模型与使用分层球对称模型得到的结果有明显差别,前者更加合理。在同震破裂面附近有必要使用三维不均匀性地球模型。使用球对称模型计算,有67.6%的余震发生在库仑应力增加区;而使用横向不均匀性地球模型时,计算的这一比率可高达72.3%,这说明余震与断层库仑应力增加区域有很好的对应关系。在西安达曼断层北段余震的发生与库仑应力为正值的主要断层有很好的对应关系,余震受到其附近的主要断层的控制作用。     

2003年2月24日新疆巴楚—伽师Ms6.8地震的静态库仑应力触发作用

2003年2月24日新疆巴楚—伽师发生Ms6.8地震,截止到2004年6月30日发生了7次Mw5以上的中强余震,序列的余震丰富、强度大。本文求算了Ms6.8主震及其序列中主震和中强余震共同在后续中强余震（7次Mw5.0以上余震）破裂面上产生的静态库仑破裂应力变化情况。考虑到震中定位的误差,分几种情况分别讨论了此次Ms6.8主震及其中强余震产生的库仑破裂应力变化情况,并定量分析了Ms6.8地震序列静态库仑破裂应力变化与断层类型的关系及其静态应力触发模型作用的延迟时间和空间范围。认为采用哈佛大学矩心矩张量目录的震源机制解、矩心深度和新疆震中定位结果较合理,由此得到的7次中强余震均发生在库仑破裂应力增加的区域。综合分析表明,巴楚—伽师Ms6.8主震对后续中强余震具有一定的触发作用,而中强余震之间的触发作用不显著。但由于目前震源定位精度的限制,不能肯定序列中7次中强余震是完全受Ms6.8主震触发而发生的。     

青藏高原东南部地震b值时空演化及其对区域应力场特征的启示

区域应力分布特征是地震危险性评价的重要指标之一。采用青藏高原东南部1970—2019年的地震目录数据,使用最大似然法对该区进行地震b值时空扫描,得到该区b值时空分布特征;利用地震b值与应力的负相关关系,分析青藏高原东南部主要断裂带上的应力分布及变化。研究结果显示：1）在鲜水河—小江断裂系统的中部,大凉山断裂带附近区域的b值比安宁河—则木河断裂带附近区域低,推测大凉山断裂带承担较多的应力,可能是未来地震风险较高的断裂带;2）研究区浅层（0~20 km）比深层（20~40 km）的b值高,这是与浅层区域围压低、岩石倾向脆性破裂,而深层区域围压高、岩石倾向韧性变形的特征相一致的;3）汶川地震发生前后,震源及周边区域的b值经历了降低—升高—降低的过程,揭示了区域内应力的累积—释放—累积过程;地震震级越大,震前b值降低趋势持续越久,该地震的发生对b值的影响范围越大、b值波动越明显,距震中越近的区域的b值在地震前后的波动越明显;4）龙门山断裂带及其附近地区b值较低,推测该区域应力较大。     

河道型水库蓄水诱发地震的数值模拟

利用二维弹性有限元模型,计算了河道型水库蓄水造成的地应力变化,进而计算了走向平行于水库长轴的不同倾角断层面上库仑应力变化,以此来评价水库蓄水对库区断层稳定性的影响.结果表明,蓄水增加的压应力非常有限;如果背景应力场有利于正断层活动,蓄水可能会导致一定深度和倾角的断层更加危险;如果背景应力场有利于浅表的逆断层活动,蓄水会抑制不同倾角的逆断层活动.     

从多地震活动参数角度定量分析芦山地震的背景活动性

2013年4月20日龙门山断裂带南段发生M_s7.0级芦山地震, 通过计算多个地震活动参数, 定量分析芦山地震发生的背景地震活动性及与汶川地震的关联性.结果表明:1)历史记载龙门山断裂南段仅有3次6.0级以上强震, 存在地震空区的历史地震背景;2)通过a值分析可知, 芦山地震发生前30年背景地震活动性较高;3)分析汶川地震前后b值的空间分布差异, 发现龙门山断裂南段在汶川地震后仅部分区域b值下降, 应力增强, 芦山地震发生在b值明显下降区.     

紫坪铺水库对附近断层稳定性影响的探讨

汶川地震的发生与其附近的紫坪铺水库是否有关是一个引起国际关注的问题.考虑水库的实际形状和蓄水深度,使用半无限空间的解析解,分析讨论了水库蓄水和放水过程对周围区域断层稳定性的影响.结果表明,对于倾角较小的断层面,水库放水使库区下方近地表的库仑应力有明显增加,增量达到0.2MPa,远离水库区域的库仑应力呈现象限性特征,而且随着距离的增加迅速减小.汶川地震震源落在蓄水时库仑应力减小、放水时库仑应力增加的区域内,但由于距离水库较远的原因,汶川地震前放水时库仑应力的增量只有0.005MPa左右.     

联合多种定位方法对华北地区地震重定位研究

运用传统的绝对地震定位方法, 结合波形互相关技术的相对定位方法(双差地震定位法), 对华北地区(110°~ 120°E, 35°~ 42°N)1993-2004和2007-2012年间发生的17 315次地震进行地震重定位研究.经过两次定位后得到11 453个地震的震源参数, 重定位后震中分布形态更加清晰, 向活动断裂两侧收缩, 与区域构造呈现出更加密切的关系.重定位后的地震震源深度主要集中在3~18 km范围内, 约占地震总数的88%, 表明华北地区的发震层主要位于中上地壳.约有97.6%的地震震源深度分布在0~23 km, 由此推测华北地区地震活动的下界面约为23 km.新河地区地震重定位后震中位置清晰地呈现出NNE向条带状分布, 与新河断裂的走向一致, 在垂直于新河断裂走向的剖面上, 地震震源呈现上陡下缓的"铲状"形态.在唐山地区地震重定位后地震分布表现为唐山、滦县和迁安3个震群, 在唐山断裂北段呈现出2条明显的断层, 东边断层比西边略深.     

利用地震记录基线偏移估算同震地倾斜 ——以汶川地震为例

通过分析地倾斜对加速度记录基线偏移的影响,提出由近场强震加速度记录求取同震地倾斜的方法. 应用汶川地震数据,初步确认了方法的正确性,得到汶川地震近场33个台站的同震地倾斜. 结果表明,同震倾斜量较大的台站集中于断层周围以及破裂前方区域. 倾斜方向上并未发现明显的空间规律性. 该方法的有效性需要进一步研究.     

震积岩的特征及识别标志研究

震积岩是具有特殊震积构造和震积序列的一种灾变性事件岩,对其进行研究可为地壳构造演化提供动力学解释.震积岩的主要识别标志有震裂缝、地裂缝、断裂递变层、微同沉积断裂、层内褶皱、假结核、液化砂(泥)岩脉、火焰构造及振动液化卷曲变形构造等.由于构造和地震强度的不同,震积岩的垂向序列有所不同.不同的震积岩构造特征对应不同的地震强度,震积岩的发现不但有助于分析判断控盆边界断裂的强烈活动时期,震积岩自身也可能是一种潜在的油气储集体,因而对研究地震事件沉积具有重要的地质意义.     

深源地震折合能量的标度性及其与深度的关系

利用1987年1月至2001年12月的哈佛CMT目录和美国NEIC地震辐射能量目录,研究了全球范围内震源深度大于70km的地震的辐射能量与地震矩之比(或称折合能量)随地震矩的变化及其与震源深度之间的关系.结果表明对震源深度为70～400km的地震,折合能量随地震矩的增加而降低;对于深度大于400km的地震,折合能量随地震矩的增加而增加.这一特征与浅源地震似乎很不相同.     

河西走廊系列盆地构造演化的三维数值模拟

河西走廊是青藏高原向东北方向扩展生长的前缘地区。在青藏高原向东北方向推挤过程中，走廊内形成盆山相间的地貌，自东向西为武威-张掖-酒泉-玉门盆地，呈一字形排列，是研究新生盆地构造演化的理想地区。基于河西走廊及其邻区晚新生代构造环境、现今盆地与断裂带的几何构造布展、GPS和历史地震资料，建立区域三维黏弹塑性有限元地质模型，以期动态刻画近5 Ma河西走廊系列盆地的构造演化过程，探讨地壳的横向不均匀性对该区域构造变形的影响。数值分析结果如下。1）在近5 Ma的区域压扭构造作用下，河西走廊多个力学性质较强的次级块体依次形成左行排列的系列盆地且被NNW-NW向的断裂带和隆起分割。2）与研究区域内的其他地区相比，河西走廊与祁连山和阿拉善地块的交界处及祁连山地区整体抬升速度较快，且北祁连山抬升速度大于南祁连山。3）祁连山北缘榆木山断裂段呈现微弱东西引张，抬升速度比两端慢，地表垂直抬升速率呈现“缺口”形态。4）与河西走廊相邻的塔里木和阿拉善地块的上地壳相对于不断隆升的青藏高原下沉，且挤压盆地中地壳，使得盆地之间出现隆起。数值分析的结果反映了河西走廊系列盆地的演化过程，解释了现今祁连山地区河流网络分布现象，也揭示了青藏高原东北缘向北东方向扩展生长过程中潜在的动力来源。