唐山(1976)和三河——平谷地震(1679)附近的地应力场特征

本文讨论了唐山(1976)和三河-平谷地震(1679)附近的地应力场特征,发现位于震中附近的测点,其应力值比较低,而离开震中以远的测点则应力值比较高.同时还讨论了在唐山市凤凰山和顺义吴雄寺(三河-平谷地震附近)连续几年的测量结果,表明这两个地区震中附近的主应力值随时间变化的幅度不大,而它们的主应力方向随时间则有明显地变化.最后分析了引起震中附近低值应力的原因,并指出研究低值应力异常对地震预报的意义.      

下关地区水压致裂应力测量及构造应力状态的研究(英文)

本文报导了下关附近500米深钻孔中的水压致裂应力测量结果。通过原地应力测量发现应力值随深度增加而增大;最大水平主应力方向随深度变化不大,平均方向为北20°东,与红河断裂带呈45°交角。最大主应力及最大剪应力随深度变化的梯度比华北和美国圣安德列斯断层附近的测值大得多。从测得的最大主应力值和最大剪应力值来看,下关地区处于高应力状态,发生地震的危险性是值得引起注意的。     

唐山地区深部应力测量

在唐山东约20公里的东矿区黄坨苗圃356米深钻孔中,在300米以上深度成功地进行了11次水压致裂应力测量,取得了主应力大小及其方向随深度变化的资科。测量结果表明,现在唐山地区的应力水平很低,在接近300米的深度上最大水平主应力仅7.8兆帕,最大水平剪应力值也仅1兆帕。最大主应力方向在180米以上变化较大,180米以下的三次测量结果一致性很好,最大主应力方向为北81°西到北86°西,与华北地区应力测量的总体方向是一致的。文中还将水压致裂应力测量的结果与应力解除与用声发射凯塞效应法测得的结果作了对比。     

利用GPS和震源机制解研究青藏块体东北部构造应力场方向变化特征

利用1970年以来至今青藏块体东北部大量的震源机制解，分时间统计其主压应力方位并求其归一化分布。根据P轴的优势分布方位，推测其主压应力方向。同时，借助有限元方法，利用GPS大地水平形变观测资料，把1999年以来青藏块体东北部大量的GPS资料经过解算，计算其最大主应变率场及最大剪切应变率场。将震源机制解P轴的主压应力方向和GPS计算的最大主应力方向进行对比，分析青藏块体东北部构造应力场随时空的变化特点及时空差异性，探讨震源机制解P轴的优势分布方位、GPS资料的最大主应力方向与地震孕育之间的关系。     

利用钻孔崩落研究中原油田的构造应力场

利用计算机程序分析处理了中原油田36口井的斯仑贝谢地层倾角测井仪所测的双井径及相应的测臂方位曲线, 根据孔壁优势崩落方向推断出中原油田所在的东淄凹陷内构造应力场的主应力方向。研究发现, 最大水平主压应力方向在凹陷北部为N(796)W,而在南部为N(798)E,二者相差22左右。利用线弹性平面应力有限单元模型模拟本地区应力场的结果说明, 凹陷区较软的介质和北窄南宽的几何形状可能是引起凹陷北部最大水平主压应力方向相对于周围构造主应力方向产生一顺时针角度偏转的原因。根据某井孔出现明显径向不对称孔壁崩落的起始深度估计了最大和最小水平主压应力大小的取值范围, 展示了反映应力状态随地点和深度而变化的证据。      

从观测土层应力变化进行临震预报的试验

本文从弹性力学观点说明,在地表土层中测量地应力是可行的。试验了电阻式土层应力观测中能突出临震前兆的支撑架埋设法。得出了对半径300公里范围内5级以上地震易于识别的临震标志,对这个范围内5级以下地震也有程度不同的前兆反应。提出了确定发震趋势方位和临震发震方位的应变模量图。用电子计算机对实测数据进行处理,可以求出震前主应力方向及计算应力值。观测实验证明,发震方位与主应力方向有一定对应关系。     

汶川MS8.0地震前后龙门山及其 邻区构造应力场时空分布特征

基于2000年7月—2009年6 月龙门山及其邻区的震源机制解资料, 采用Gephart & Forsyth方法, 反演得到了汶川地震前后该地区构造应力主方向的空间分布. 结果显示: 沿鲜水河断裂带及其北部地区, 构造应力场变化显著, 区域构造应力的最大主应力方位由NNW变为NW, 断层错动类型由正断型兼走滑型变为走滑型; 沿龙门山断裂带的构造应力最大主应力方向仍然为近EW和NE向, 但其EW向范围在向NE方向扩张, 其南部汶川地震震中附近异常带范围在收缩. 另一方面, 对上述时间段龙门山及其邻区不同时段构造应力场的反演结果表明, 其构造应力场的特征参数(包括R值、 应力洛德参数μ′以及3个主应力的方位角和仰角等)均从第13时窗开始出现显著变化, 这表明第13时窗(2006年12月—2007年1月)是一个构造应力显著变化的特征窗口. 在该时窗内, 地震能量积累达到一个临界状态, 是汶川M_S8.0地震发生的时间节点.      

基于各向异性介质模型讨论地电阻率各向异性变化

讨论了均匀方位各向异性介质模型,运用电阻率变化的视各向异性与真各向异性的理论关系。研究了20个强震近震中区31个地电台的视电阻率变化各向异性与主应力的关系发现:与主压应力方位正交的测向(包括近于正交的测向)月速率变化幅度大于平行主压应力方位测向(包括近于平行的测向)的变化幅度;视各向异性变化与地震震级、震中距等均有一定的关系。     

用构造应力张量的全部或部分知识计算水平应力方位

地震蕴含了丰富的和低成本的构造应力测量信息,提供了一种提取应力参数的可靠手段。一些算法为了提取应力参数这个目的而得到了发展,其中每一种算法都提供了3个主应力的方向和其中一个主应力的量值。展现构造应力方位的方便方法是绘制最大水平压应力方位图,这经常用近于水平的主应力中量值较大的一个主应力的方位近似。这种近似引入了可避免的误差,误差大小不仅与主应力轴的倾角有关,还与应力分量大小有关。这里,我们概述了一种计算真正的最大水平压应力(SH)方位的方法,并且说明这种计算只用从常见的震源机制应力估计中获取的4个应力参数即可完成。用理论的例子和从冰岛北部的格里姆塞线性构造带的震源机制解数据中得到的新的应力反演结果,展示了SH的轴与其常用近似值可相差几十度。为了更准确地比较构造应力估计和其他地球物理参数——比如地震快波的方向、用大地测量方法测出的应变率张量,或者为了与应力时空变化的调查做比较,我们建议用本文的新方法估计应力参数,计算有效的最大水平压应力轴。     

中国近代构造应力场的分区及一些区域特征(英文)

本文总结了近几年来,以改进的水压致裂法,在我国东北、华北、西北和华南的部分沉积岩地区,最深达四千米的二百余测点应力测量结果,并结合震源机制解、地形变、地质和地球物理资料,分析讨论了地应力的空间分布,地震活动区与稳定区的差异,唐山地震前后震源区附近区域应力场的变化以及这些特征的形成与我国周围板块运动的关系。初步研究结果表明,(1)这些地区普遍存在以水平压应力为主的构造应力场,最大主应力方向在我国的东部地区为近东西向,在西北地区为近南北向。(2)深部水平主应力均与深度呈线性关系。(3)垂向主应力一般介于最大与最小水平主应力之间,断层活动多为走滑性质。(4)水平各向应力存在差异性,最大为最小水平主应力的1.2～1.7倍。(5)平均水平主应力与垂向主应力的比值分布,约在二千米深度逐渐从分散转向收敛。地震活动区和稳定区由于水平向驱动力的作用不同,这个比值呈现大于1与小于1的不同特点。(6)地震活动区和稳定区的断层滑动系数亦有所差异,前者在一、二千米深度易于滑动,后者在三、四千米以上深度易于滑动。(7)最大剪应力随深度增加相当缓慢,其梯度低于垂向主应力梯度近一个量级,地震活动区和稳定区的梯度差别达1.5倍。(8)震源区外围附近的区域应力场,大震前呈现的变化为:区域应力场受到     

地电阻率（ρs）变化主轴方向计算与地震预报

本文给出地电阻率（ρｓ）变化主轴方向Ｘｐ、Ｙｐ的计算方法,并通过对四平地震台、台安中实测地电阻 变化主轴Ｘｐ、Ｙｐ方向计算,模拟现代区域构造应力场。     

汶川8.0级地震序列的小震震源机制及应力场特征

利用区域地震台网的数字地震波记录资料,由垂直向记录P和S振幅比值,结合部分清晰的P波初动记录资料,反演得到了2008年5月12日至2009年4月12日汶川8.0级地震序列中829个ML≥3.5的小震震源机制解。采用统计和力轴张量计算方法,分析了震源机制解参数并求取了余震区平均应力场。结果表明:用余震区北段小震震源机制解求得的节面为直立或倾斜,走向为NNE-SSW向,主压应力P轴方位为SWW-NEE方向,计算得到的平均应力张量σ1方向为77.1°;用余震区南段小震震源机制解求得的节面倾角较陡,在50°～90°之间,走向相对较分散,平均应力张量σ1方向为92.4°,呈EW向。从余震区南、北段的平均应力场方位随时间演化过程可以看出,余震区在2008年8月、9月、12月和2009年1月处于应力场调整阶段。最后研究了余震区南、北段的震源机制一致性参数θ及逆冲型地震类型随时间的变化,得到了一些有意义的结果。     

东昆仑断裂带玛沁段周围小震震源机制解系统聚类分析

利用P、S波最大振幅比计算得到东昆仑断裂带玛沁段周围2008年以来57个小地震震源机制解,并进行系统聚类分析。结果表明,该区小震错动方式以走滑型活动为主,平均主压应力P轴方位角为50°,倾角为5°,主张应力T轴方位角为140°,倾角为4°,与该区所受的地球动力学背景基本一致。     

任意空间取向TI介质中体波速度特征分析

基于任意空间取向TI介质(简称ATI)中体波速度和偏振解析解,通过模型数值计算给出ATI介质中体波群速度和相速度的变化特征,说明TI空间取向与测线方位对速度的影响。研究表明,体波群速度图案和相速度图案相对TI对称轴固定,随TI对称轴倾角及其相对测线方位角的变化呈现出一定的对称性和重复性;可以针对ATI地区的地质情况,给出体波群速度和相速度变化图案,为进一步的理论研究提供便捷。此结果也可以直接用于VSP(垂直地震剖面)和井间地震资料的分析研究     

综合震源机制解法反演湖南地区构造应力场的初步结果

基于435个地震的1580条P波数据,通过综合震源机制解方法,根据地震与网格点之间的距离不一样来确定P波符号的权重,反演得到了湖南地区0.2°×0.2°的二维构造应力场.相较以往利用震源机制求解应力场的方法,该方法不仅能直接采用P波初动资料反演应力场而略去计算震源机制的中间步骤,而且能够尽可能多地使用本地区小震P波数据对应力场方向进行限定.初步研究结果表明：湖南地区综合震源机制解总体分布特点为逆断型和不确定型;P轴倾角近水平,方位具有一定的分区性,总体上呈NWW-SEE向;T轴倾角偏高,方位在局部地区变化较大,统一性相对较差;湖南地区整体上受NWW向的挤压应力,对该区的活动断裂具有一定的控制,这或许也是该区地震多发生于郴州、娄邵、湘西州所构成的NW向空间条带的主要原因之一;湖南地区主要受菲律宾海板块NWW向的推挤作用,其次才受太平洋板块向西俯冲的影响,西面虽受印度洋与欧亚板块的水平碰撞,但由于碰撞主要引起青藏高原向东扩张,同时又受到云贵高原的阻隔,其影响至本区已大为减弱.     

发震构造的第三种型式

提出了一种新的发震构造型式－转换破型型。其特征是地震不发生在主干断裂和共轭断裂面上，而是在其两侧一定距离的岩块中；发震断裂不与其平行而是成一定的交角；震源机制解的三个力轴与造力应场相对应的三个力轴不一致，而是有规律地旋转了一定有角度。     

关中盆地地壳应力场特征分析

通过收集整理关中盆地1972-2018年中小地震的震源机制解,分析其震源破裂类型与空间分布特征,反演得到关中盆地地壳应力场特征为:最大主压应力轴方位261.8°,倾角48.8°;中等主压应力轴方位74.3°,倾角40.9°;最小主压应力轴方位167.4°,倾角3.7°。同时结合活动构造,探讨关中盆地构造变形和强震发生的动力学机制。     

PRELIMINARY APPLICATION OF FOCAL MECHANISM SOLUTIONS OF SMALL AND MEDIUM-SIZE EARTHQUAKES TO FAULT STABILITY ANALYSIS IN THE SOUTHEASTERN TIBETAN PLATEAU

Analysis of stress state of faults is helpful to understand crustal mechanical properties and seismicity. In the paper, we invert the horizontal crustal stress field in the southeastern Tibetan plateau using focal mechanism solutions of small and medium-size earthquakes, and apply them to estimate the stability of regional major faults. Firstly, we collect focal mechanism solutions of small and medium-sized earthquakes in the southeastern Tibetan plateau. The dataset includes more than 1 000 focal mechanism solutions in the past twenty years. Magnitudes of these earthquakes vary from M3.0 to M6.0. Most of the focal mechanism solutions were determined using waveform inversion technique. Although most of focal mechanism solutions in the southeastern Tibetan plateau are strike-slip faulting, their spatial pattern is different in sub-regions. Normal faulting earthquakes mainly occurred in the western Sichuan region, reverse faulting earthquakes mainly occurred in the boundary zone between the Tibetan plateau and the South China craton, and strike-slip faulting earthquakes mainly occurred in the central and southern Yunnan region. Next, we settle on a mesh with grid spacing of 0.5° in longitude and latitude in the region and invert the horizontal crustal stress field at each grid point. Spatial variation of the maximum principal stress axis in the southeastern Tibetan plateau shows a clockwise rotation around the eastern Himalaya syntax. The azimuth of maximum compressional stress axis is about 88.1° in the western Sichuan region, about 124.6° in the South China craton, and about 21.6° in the western and southern Yunnan region. The azimuth of regional maximum compressional stress is nearly parallel to the direction of terrain elevation gradient, and that of the minimum compressional stress is nearly parallel to the tangential direction of the topographic elevation contours. The spatial pattern reflects the control role of gravity spreading of the Tibetan plateau on the regional horizontal stress field. Finally, we analyzed regional fault stability based on these collected focal mechanism solutions. The fault instability parameter (I) is defined based on the Mohr-Coulomb criterion and indicates the degree of fault approximating to rupture. The instability parameters on fourteen major faults in the southeastern Tibetan plateau were calculated. Our results show that the stability of the Lianfeng-Zhaotong Fault is the lowest before 2014 in the region, which indicates the fault zone is close to rupture at that time. Our results provide a new useful tool to assess regional seismic potential using dense focal mechanism solutions.     

板块边界构造应力场的反演及其对华北地震的影响研究

利用全球震源机制解资料,采用力轴张量计算法,反演中国大陆附近板块边界线上的构造应力场空间分布,其最大主压应力轴的方位角与GPS研究得到的板块运动方向一致,太平洋板块西边界和菲律宾板块琉球岛弧段的最大主压应力轴的倾角与板块俯冲倾角基本相当,因此认为该方法反演的构造应力场真实可靠。1999年、2005年和2011年太平洋板块日本本州段的最大主压应力轴方位角存在转折现象,震例总结显示该转折现象往往对应华北地区5级以上,甚至6级左右地震,但2011年的转折变化对应华北地震的震级在5级左右。根据对太平洋板块西边界的分段研究,认为2011年的转折变化主要是由42°~50°N段的构造应力场转折引起的,而该段从地理位置结合俯冲方向来看,影响的主要地区是东北地区,而对华北的影响相对较小,因此导致对应地震的震级偏低。1992—2000年菲律宾板块琉球岛弧段的最大主压应力轴方位角存在大幅度、长时间的逆时针偏转现象,分析认为是造成同期华北南部地区发生多次具有典型华南应力场特征地震的原因。     

2012年新疆新源、和静交界MS6.6地震前后震源机制解一致性参数变化特征

基于新疆地震台网中心自2009年1月—2013年5月的波形数据,利用CAP方法和P波初动方法计算2012年6月30日新疆新源、和静交界M_S6.6地震周围(81°~89° E,42°~45° N)共418次中小地震震源机制解,反演其一致性参数Var的空间分布特征。结果表明:震中附近一致性参数Var在震前呈低值,震后恢复正常;震前最大主应力P轴方位角与主震基本一致,震后恢复到历史平均水平。