1999年11月29日辽宁岫岩5.4级地震序列的破裂过程研究a

众所周知 ,对地震破裂过程的研究不仅会深化对地震发生过程的认识 ,同时也有助于攻克地震预测这一世界性科学难题 .对这方面的研究一直受到国内外地震学家的重视 .从 2 0世纪 90年代初 ,他们开始着眼于研究主震发生过程中的主破裂时空过程的研究 .这方面的研究通常是利用数字化地震观测波形资料 ,借助于反演方法 ,反演出地震的震源破裂过程 .通过对地震破裂时空进程成像 ,发现了地震破裂过程的复杂性 .地震破裂不但在空间上是非均匀的 ,而且在时间上也是错综变化的 ,这些成果使我们对地震的发生过程有了更加深入的认识 (Chen etal.,1 996;…     

2002年8月3日河北怀来ML4.4地震破裂特征研究

地震震源断层面及其破裂特征的研究是地震学中的主要内容之一,它对深入认识地震的发生过程以及对地震预测研究都具有科学意义,一直受到国内外地震学家们的广泛关注.     

地震学方法在滑坡体结构及破裂过程的应用研究进展

地震学是利用地震波的传播特性来研究内部结构及震动源的一门学科,在获取滑坡体物性参数、监测其变化,以及探测滑坡发育过程中的变形和微破裂等信息具有天然的优势,这些信息对于滑坡的监测、治理、以及预警至关重要.本文调研了国内外近年来地震学手段在滑坡监测中的应用,分为滑坡体结构研究、滑坡发育过程中滑坡震研究以及滑坡启动后的动态过程研究三部分,主要概括了其原理及结论.调研结果表明,结合密集台阵长时间观测,地震学方法可以有效地获取滑坡体三维结构,局部及内部的变形、破裂情况,以及滑坡发生后的动力学过程.滑坡物性参数变化和滑坡震活动性异常等可能是滑坡灾害发生前的前兆信号,能被地震学手段获取.     

中强地震破裂方向性测定方法及其在发震断层判定中的应用

中强地震(M 5.5～7)数量多,复发周期短,空间分布广,有时会造成严重的灾害,因此快速准确地测定中强地震的震源参数是防震减灾研究的重要内容之一.基于点源近似的矩张量解是常用的震源描述方式,然而,在此理论框架下,断层面与辅助面是等效的、无法区分.引入破裂方向性(Rupture directivity),可以描述地震的破裂过程有限性(包括破裂面、破裂方向、破裂长度、破裂速度等),区分发震断层面.确定地震破裂方向性主要有野外地质调查、大地测量观测及反演、地震学观测及反演等三大类方法;前两种方法更为直观,而地震学方法的数据获取更为迅速、时间分辨率更高.通过余震空间分布、地面震动强度分布、震源时间函数的时频特征、破裂起始点与质心点的相对位置以及地震波形反演等,可以确定地震的破裂面、破裂方向等破裂方向性参数.对于大地震或者浅震,对地表破裂的野外地质调查以及大地测量观测反演提供了对发震断层的直观约束.台站密集地区的精定位余震分布、场地效应已知地区的地面震动强度分布可以用于推测破裂面、破裂方向等.基于不同方位角震源时间函数的持续时间或频谱特征差异的方法,一般适用于有比较密集地震观测台网的地区,能够较好约束地震的双侧破裂特征.基于破裂起始点与质心点的相对位置差异的方法,在稀疏台网下仍有较好的适用性,但是主要适用于单侧破裂的地震.利用地震波形直接反演,对于较大的地震或者三维速度结构较好地区,可以获取更丰富的破裂过程信息.需要综合不同测定方法使之流程化,并在重点研究区建立历史地震及噪声互相关函数等数据库,快速提供三维速度结构路径校正.在此基础上,仍然需要继续发展方法利用地震的早期波形确定破裂面、破裂方向等,为地震预警提供关键信息.结合密集经济型的地震观测、连续GNSS观测等数据,对中强地震的破裂方向性参数提供更好的约束.     

宽频带地震学与中强地震破裂过程的研究

宽频带地震学是近年来地球物理学科的重要进展之一，现代的观测技术实现了仪器在很宽的频带范围内记录数字地震信号，宽频带资料含有更真实和更全面的震源和地下介质的信息，利用宽频带资料可以对广泛的地球物理问题进行研究，中强地震的破裂过程是一个非常重要的研究课题。利用宽频带地震学的分析手段，可以得到更加精细的破裂图象，未来的十年里，宽频地震学将会是地震学发展的一个主要方向。     

一次大陆强震前震成核的实例

地震成核研究受到国内外地震学家的关注 .实验和理论研究表明 ,在地震前成核带内会发生准静态滑动 ( Ohnaka,1 992 ;Dodge,Beroza,1 995;Dodge et al.,1 996;Ohnaka,Kuwahara,1 990 ;Yamashita,Ohnaka,1 991 ) .地震成核过程是指在地震动态破裂前从准静态到准动态破裂的过渡过程 ,它本身就是一种短期前兆 ,直接前震是从准静态过渡到准动态成核过程中发生的局部动态失稳 ( Ohnaka,1 992 ) .最近的理论研究表明 ,可以将直接前震看作为伴随大地震的准静态成核过程的局部破裂 ( Shibazaki,Matsu′-ura,1 995) .因此 ,在成核过程中可能伴随…     

多闭锁段破裂过程的模拟实验

引言 实验地震学是地震学的一个重要组成部分,同样也是地震预报学不可缺少的一个分支。自从1962年茂木清夫证实岩石在破裂过程中的微破裂频幅关系与天然地震的频度震级关系同样遵从古登堡-李希特公式后,人们更进一步地将岩石样品和模拟样品的破裂过程与地震实际观测资料进行对比研究,并寄希望于从这类模拟实验研究中得到地震预报的启示。1966年Brace等提出粘滑可能是地震发生的一种物理机制,有关断层粘滑的模拟实验也随之受到更多的重视。伴随实验室研究的深入开展,若干地震震源理论     

高频GNSS实时地震学与地震预警研究现状

为实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变,如何提高地震灾害监测预警和风险防范能力成为我们关注的重点.本文给出了国际上GNSS位移记录、强震动加速度记录、测震速度记录在地震预警中的应用现状,并总结了各自的特点,归纳出围绕高频GNSS地震学在震级与破裂过程实时反演中的几个需要进一步研究的关键问题：（1）引入北斗系统,基于高频GNSS（GPS/BDS）双系统的实时位移解算方法来提高实时单站位移解算精度,使实时解算精度达到厘米级;（2）开展强震仪加速度记录基线偏移校正研究,弥补地震近场GNSS站密度不足问题;（3）强震仪加速度记录与GNSS位移记录特点不同,开展强震仪加速度数据与GNSS位移数据实时融合处理研究,快速获得包含丰富地震形变和速率的波形数据;（4）测震学方法可快速估算震级,但是在强震发生时会出现震级饱和现象,造成震级估算偏低.需要开展基于GNSS位移时间序列的多种方法相结合的实时震级估算方法研究,通过与地震学方法比较和结合,来得到精度高、计算快的震级估值算法;（5）基于高频GNSS、断层初始模型快速选取、断层尺度、参数自适应调整是快速判断断层破裂方向的基础,在断层破裂过程自适应准实时反演算法方面需要进一步加强.通过国内外研究现状调研、分析,表明基于高频GNSS地震学的震级快速确定、震源破裂过程准实时反演算法的发展将对我国地震预警系统从"二网融合"到"三网融合"提供坚实的技术支撑.     

1994年台湾海峡7.3级地震发震断层的地震学证据

通过地震学观测资料的分析和研究,并综合其他作者的研究成果,论证了台湾海峡１９９４年７．３级地震发震断层的主破裂面走向应为北西向,地震的发生是由分布于该区域的巴士系构造活动所致。     

断层失稳滑动瞬态过程的实验观测与分析

正地震过程伴随着岩体的破裂与断层的摩擦滑动失稳过程。断层的扩展与失稳过程一直是地震学研究的基本问题,观测变形过程物理场演化特征,建立失稳模式,对于理解和认识地震机制具有重要的参考和应用价值。地震过程可以简单地划分为地震孕育阶段、地震发生阶段和震后调整阶段。3阶段中,地震发生过程瞬间的记录尤其缺乏,特别是对地震瞬间的近场力学过程所知甚少。但是,短时间内,大面积提高现场地震力学过程瞬态场的观测具有相当难度。因此,在实验室模拟断     

地震破裂模式的模糊模式识别

把几种可能的物理机制作为识别对象,定义了计算各识别对象与物理现象相符合的证据量．从这种思想出发,提出了判定强震破裂模式的模糊模式识别准则,只要把各识别对象的“证据量”带人这个识别准则,就可识别出某指定强震的地震破裂机制该方法被具体地应用于炉霍地震（1973,Ms＝7.9）破裂机制的识别,结果表明炉霍地震符合barrier破裂机制这个结论与有关炉霍地震破裂机制的地震学研究结果是完全一致的该方法比已有的其他方法更为简便,因此有推广价值.     

Icequakes and glacier motion: The hans glacier,spitsbergen

The recording of glacier icequakes has been carried out on the Hans glacier, Spitsbergen. The icequakes have been connected with the formation of open cracks. The energy of the main group of icequakes has ranged from 0.01 J to 6 J, their seismic moment being from 0.5 · 10¹⁴ dyne · cm to 26 · 10¹⁴ dyne · cm. The nonelastic volume increase corresponding to each crack has ranged from 0.2 · 10⁻² m³ to 8.8 · 10⁻² m³. The stresses released due to extensional faulting ranged from 25N/m² to 500 N/m²; these values are so small that they suggest an incomplete release of the medium. The contribution into the glacier flow rate of the deformation in the surface glacier layer due to extensional faulting is lower by 2 to 3 orders of magnitude than the total plastic deformation associated with the ice creeping.     

Is Earthquake Seismology a Hard, Quantitative Science?

—Our purpose is to analyze the causes of recent failures in earthquake forecasting, as well as the difficulties in earthquake investigation. We then propose that more rigorous methods are necessary in earthquake seismology research. First, we discuss the failures of direct earthquake forecasts and the poor quantitative predictive power of theoretical and computer simulation methods in explaining earthquakes. These failures are due to the immense complexity of earthquake rupture phenomena and lack of rigor in the empirical analysis of seismicity. Given such conditions, neither "holistic," interdisciplinary analysis of geophysical data nor greater reliance on the currently available results of earthquake physics is likely to work without revising scientific methodology. We need to develop more rigorous procedures for testing proposed patterns of earthquake occurrence and comparing them to predictions of theoretical and computer modeling. These procedures should use methods designed in physics and other sciences to formulate hypotheses and carry out objective validation. Since earth sciences study a unique object, new methods should be designed to obtain reliable and reproducible results. It is likely that the application of sophisticated statistical methods will be needed.     

唐山古冶、 滦县地区中小地震活动与构造关系研究

小震活动与断层运动紧密相关, 小震定位技术已逐渐成为地震断层破裂、 发震构造研究中不可或缺的手段。 本文采用双差定位法对唐山地区1978—2011年内发生地震进行重新定位, 以地震学与构造地质学为理论基础, 着眼于唐山地震构造系统与滦县地震构造系统的交汇区, 对连续、 丰富的地震数据进行时间、 空间综合分析, 发现古冶东侧出现一条新生地震带。 开滦煤矿地质资料证实了该新生地震带展布与徐家楼—王喜庄基岩断层完全重合, 推测2010年M_S4.2地震与2012年M_S4.8地震均由徐家楼—王喜庄断层活动引起, 应加强该区地震监测工作。     

汶川M_S8.0级地震发震构造大震复发间隔估算

汶川Ms8．0级地震发生在青藏高原东缘著名的龙门山断裂带上,造成了中央断裂和前山断裂共约330kin的地震地表破裂带。初步研究表明,龙门山断裂带上大震复发可能属特征地震模式。结合龙门山断裂带的地震地质情况和汶川地震地表破裂带的基本参数综合分析,本文从地质学、地震学和GPS数据分析三个方面评估了龙门山断裂带的大震复发周期。结果表明,上述三种方法获得的龙门山断裂带Ms8．0级地震的复发间隔分别为：3185a、170（02264a和4310a,平均为3000a左右：Ms7．5级地震的平均复发间隔为1000a左右;Ms7．0级地震的平均复发间隔为500a左右。这些结果与其他学者的研究结果相比,相差不多,基本反映了龙门山断裂带的地震能量水平和累积速度。     

微震研究与应用进展

随着地震观测台站密度的不断增加以及地震检测技术的快速发展,微震研究受到了地震学界的广泛关注。与发震周期较长的大地震相比,微震复发周期短、发生频次高,可以获得更高分辨率的地壳内部介质物性和应力状态等变化信息。微震在许多领域具有广泛的应用,如研究断层几何形态、前震与地震成核的关系、余震时空演化特征及余震触发机理、远程动态触发现象、重复地震、诱发地震以及非火山震颤信号的检测等。高精度的微震定位结果可以揭示断裂带的精细几何形态和深部活动过程,促进对断层特性和地震物理过程的深入认识。本文简要总结了国内外微震研究的主要进展,包括微震检测的主要方法和微震在多个领域的研究实例,并对微震在地震科学中的应用前景进行了展望。     

Ambient noise as the new source for urban engineering seismology and earthquake engineering: a case study from Beijing metropolitan area

In highly populated urban centers, traditional seismic survey sources can no longer be properly applied due to restrictions in modern civilian life styles. The ambient vibration noise, including both microseisms and microtremor, though are generally weak but available anywhere and anytime, can be an ideal supplementary source for conducting seismic surveys for engineering seismology and earthquake engineering. This is fundamentally supported by advanced digital signal processing techniques for effectively extracting the useful information out from the noise. Thus, it can be essentially regarded as a passive seismic method. In this paper we first make a brief survey of the ambient vibration noise, followed by a quick summary of digital signal processing for passive seismic surveys. Then the applications of ambient noise in engineering seismology and earthquake engineering for urban settings are illustrated with examples from Beijing metropolitan area. For engineering seismology the example is the assessment of site effect in a large area via microtremor observations. For earthquake engineering the example is for structural characterization of a typical reinforced concrete high-rise building using background vibration noise. By showing these examples we argue that the ambient noise can be treated as a new source that is economical, practical, and particularly valuable to engineering seismology and earthquake engineering projects for seismic hazard mitigation in urban areas.     

高分辨率地震成像研究--21世纪地震学发展的一个重要趋势

随着宽频带地震观测技术的不断发展,全球及区域数字地震观测台网的密度正在不断加大,用于流动地震观测的宽频带地震仪的数量将继续迅速增加。与此同时,宽频带数字地震观测资料的积累速率按指数增长,这意味着震源波裂过程及地球内部结构的高分辨率地震成像研究将成为２１世纪地震学发展的重要趋势。地震学与地球动力学研究的关系将日趋紧密,宽频带流动地震观测的作用和重要性必将与日俱增。     

震源有限性及其对地震早期预警系统的意义

本文通过多个震例的假定情形,讨论了地震破裂的有限性对地震早期预警系统布局设计的重要意义。分析结果认为,地震早期预警系统对地震减灾所能发挥的作用要远大于传统地震学视角下的预期。该观点深化了目前所认为的预警台站应该适当考虑非均匀布设的认识,强调在发生较大地震时,近断层区域密集布设的预警台站可能会使地震早期预警系统更加有效。