2014年8月3日云南鲁甸MW6.1（MS6.5）地震破裂过程

2014年8月3日云南鲁甸（M_W6.1,M_S6.5）地震是一次规模不大、但灾害严重的走滑型地震事件.受走滑型地震辐射图型的影响,远震地震资料在特定方位上信噪比不高,给此次地震发震断层面的确定造成了一些干扰.本文概述了鲁甸地震发生后2.4小时发布的作为地震应急响应的破裂过程快速反演工作,以及随后对反演结果的修订工作.修订结果中,两个双力偶节面的反演都显示破裂方向朝地表和走向方向扩展.结合现有的烈度分布和余震精确定位结果,根据破裂方向和烈度与余震分布的优势方向的一致性,确定鲁甸地震是发生在走向162°,倾角86°的近乎垂直于地面的以左旋走滑为主的断层面上的一次破裂事件.根据破裂过程反演得到的震源时间函数,大部分地震矩在破裂开始后2~5 s内集中释放. 比较集中的地震矩释放过程可能是此次地震面波震级明显高于矩震级,且造成严重地震灾害的原因之一.     

Research on the seismotectonics of the January 17, 1995 HanshinM7.2 earthquake

Based on the geological tectonics, aftershock activity, earthquake surface rupture and peak ground motion, the geometric and dynamic characteristics of seismogenic tectonics about the 1995 Hanshin earthquake are analysed. Nojima fault and Rokko fault have the same trending direction, but opposite dips. Their rising and falling plates are in symmetrically diagonal distribution. The two faults can be defined as thrust-strike slip faults and constitute a pivotal strike-slip fault. The earthquake just occurred at the pivot, which is the seismotectonics for the earthquake to develop and occur. The pivotal movement along a strike-slip fault often leads to the occurrence of large earthquakes, whose dynamic process can be demonstrated by the stress analysis on the torsion of a beam with rectangle section. The displacement of earthquake surface rupture, aftershock density and peak acceleration change in a certain range of epicentral distance just similar as the shear stress changes from the center to the sides in the rectangle section. The distribution characteristics of the heaviest damage areas are also discussed in the article from the aspects of special geological tectonics and seismotectonic condition. The result obtained from the article can be applied not only to realizing the potencial earthquake sources in middle-long time, but also to build reasonably the prediction model about earthquake hazard.     

2009年8月10日安达曼地震破裂过程快速反演

运用地震破裂过程快速反演方法,在2009年8月10日安达曼地震发生后,采用全球地震台网（GSN）的宽频带地震资料,快速反演了这次地震的破裂过程,在地震发生约４小时后得出了这次地震的破裂过程反演结果．结果表明,这次安达曼地震的破裂过程具有如下基本特征:① 矩震级约为MW7.6;② 地震主要破裂持续时间约为65s;③ 滑动量在断层面上的分布比较简单,整个地震破裂主要包含一个滑动量较大的区域;④ 这次地震基本上是一次双侧破裂事件,同时破裂有明显地向地面扩展的趋势      

Research on the seismotectonics of the January 17, 1995 Hanshin M 7.2 earthquake

Based on the geological tectonics, aftershock activity, earthquake surface rupture and peak ground motion, the geometric and dynamic characteristics of seismogenic tectonics about the 1995 Hanshin earthquake are analysed. Nojima fault and Rokko fault have the same trending direction, but opposite dips. Their rising and falling plates are in symmetrically diagonal distribution. The two faults can be defined as thrust-strike slip faults and constitute a pivotal strike-slip fault. The earthquake just occurred at the pivot, which is the seismotectonics for the earthquake to develop and occur. The pivotal movement along a strike-slip fault often leads to the occurrence of large earthquakes, whose dynamic process can be demonstrated by the stress analysis on the torsion of a beam with rectangle section. The displacement of earthquake surface rupture, aftershock density and peak acceleration change in a certain range of epicentral distance just similar as the shear stress changes from the center to the sides in the rectangle section. The distribution characteristics of the heaviest damage areas are also discussed in the article from the aspects of special geological tectonics and seismotectonic condition. The result obtained from the article can be applied not only to realizing the potencial earthquake sources in middle-long time, but also to build reasonably the prediction model about earthquake hazard.     

2009年9月29日萨摩亚群岛地区地震破裂过程快速反演

运用地震破裂过程快速反演方法,在2009年9月29日萨摩亚群岛地区地震发生后,采用全球地震台网(GSN)的宽频带地震资料,快速反演了这次地震的破裂过程,并于震后3.5小时内得出了这次地震破裂过程的反演结果.结果表明,这次萨摩亚群岛地区地震的破裂过程具有如下基本特征:①矩震级约为MW8.0;②地震主要破裂持续时间约为138s;③滑动量在断层面上的分布比较复杂,整个地震破裂包含至少2个滑动量较大的区域;④这次地震基本上是一次单侧破裂事件,破裂主要朝向西北方向.     

2009年10月7日瓦努阿图地震破裂过程快速反演

运用地震破裂过程快速反演方法,在2009年10月7日瓦努阿图地震发生后,采用全球地震台网(GSN)的宽频带地震资料,快速反演了这次地震的破裂过程,在震后3小时内得出了这次地震破裂过程的反演结果.结果表明,这次瓦努阿图地震的破裂过程具有如下基本特征:①矩震级约为MW7.8;②地震主要破裂持续时间约为80s;③滑动量在断层面上的分布比较简单,整个地震破裂只包含一个滑动量较大的区域;④这次地震的破裂模式接近圆盘破裂,其中心位于震源处.     

2009年7月15日新西兰南岛西海岸近海地震破裂过程快速反演

用地震破裂过程快速反演方法,在2009年7月15日新西兰南岛西海岸近海地震发生后,采用全球地震台网（GSN）的宽频带地震资料,快速反演了这次地震的破裂过程,并于震后4小时内得出了这次地震破裂过程的反演结果．结果表明,这次新西兰南岛西海岸近海地震的破裂过程具有如下基本特征:① 矩震级约为MW7.8;② 地震主要破裂持续时间约为40s;③ 滑动量在断层面上的分布比较简单,整个地震破裂只包含一个滑动量较大的区域;④ 这次地震基本上是一次单侧破裂事件,破裂主要朝向西南方向．      

Research on the seismotectonics of the Jan－uary 17，1995 Hanshin M7．2 earthquake

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｓｅｉｓｍｏｔｅｃｔｏｎｉｃｓｏｆｔｈｅＪａｎ┐ｕａｒｙ１７，１９９５ＨａｎｓｈｉｎＭ７．２ｅａｒｔｈｑｕａｋｅＺＨＵ－ＪＵＮＨＡＮ１）（韩竹君），ＦＵ－ＨＵＲＥＮ２）（任伏虎），ＹｕｊｉｒｏＯｇａｗａ２）（小川雄二郎）ａ...     

基于数学建模的潜在地震破裂面源检测方法研究

大多数地震破裂面源检测方法都是通过简化地震震源,将地震震源表示成线源或者点源,无法有效描述地震带地震破裂面源产状和大小,不适用地震震级较大的情况下地震危险性检测。因此提出基于数学建模的潜在地震破裂面源检测方法,在地震震级较大时仍能检测出地震危险性概率。选取适宜的地震基岩水平峰值加速度衰减关系,分析地震震级、破裂长度、破裂宽度相互关系,确定地震引起的潜在地震破裂面源大小,计算给定地震动小于在场点处产生地震动的概率,将该概率同地震动加速度衰减关系结合,得到地震动年超越概率,分析地震危险性。经过实验检测发现,所提方法检测出的年超越概率与峰值加速度、最大震级有关,该概率能精准表示地震带地震破裂面源产状和大小,说明该方法检测地震危险性是合理的。     

2013年4月20日四川芦山地震震源破裂过程反演初步结果

使用远场体波资料和有限断层方法快速反演获得了2013年4月12日芦山地震的震源破裂过程模型,并计算了震中区理论烈度分布.结果显示这次地震是发生在龙门山断裂带南端的一次M_w6.7级的逆冲型地震,最大滑动量159 cm,震中区烈度达Ⅷ-IX度(中国地震烈度表).这次地震的震源性质与汶川地震同为逆冲型破裂,主要破裂滑动发生在汶川地震后的库伦应力增加区域,表明汶川地震对这次地震有触发效应,在宏观上可视为汶川地震一次"迟到"的强余震.     

2021年云南漾濞MS6.4地震动态应力对后续余震活动的触发作用

选取IRIS远震台站波形数据,反演了云南漾濞M_S6.4地震震源破裂过程,计算了断层破裂在近场产生的动态库仑破裂应力变化,并讨论了主震对近场余震活动的动态应力触发作用。结果显示:动态库仑应力演化过程与震源破裂特征反演结果一致,其大小分布与地震序列分布的疏密程度也具有较好的相关性。主震产生的静态和动态库仑破裂应力均促进余震的发生,但相比静态应力,余震位于库仑破裂应力正值区域的比例提高了21%,余震与动态库仑应力变化的正负区域有更好的一致性,动态应力能更好地解释震后余震分布的空间特征。垂直于地震序列主干10 km处出现小震丛集,该现象可能是由主震产生的动态库仑破裂应力占主导作用所致。定量分析主震对余震的动态应力触发结果显示,主震后一周内M_S4.0以上的8次余震接收点均受到了动态库仑破裂应力的触发作用。      

Imaging the rupture process of the 10 January 2018 MW7.5 Swan island,Honduras earthquake*

The 10 January 2018 M_W7.5 Swan island, Honduras earthquake occurred on the Swan island fault, which is a transform plate boundary between the North American and Caribbean plates. Here we back-project the rupture process of the earthquake using dense seismic stations in Alaska, and find that the earthquake ruptured at least three faults (three stages) for a duration of ~40 s. The rupture speed for the longest fault (stage 3) is as fast as 5 km/s, which is much faster than the local shear wave velocity of ~4 km/s. Supershear rupture was incidentally observed on long and straight strike-slip faults. This study shows a supershear rupture that occured on a strike-slip fault with moderate length, implying that supershear rupture might commonly occur on large strike-slip earthquakes. The common occurrence of supershear rupture on strike-slip earthquakes will challenge present understanding of crack physics, as well as strong ground motion evaluation in earthquake engineering.     

2014年2月12日于田MW6.9地震破裂 过程初步反演: 兼论震源机制对地震 破裂过程反演的影响

通过反演2014年2月12日新疆于田M_W6.9地震的远震波形记录, 比较和分析了各种断层面倾角的破裂过程模型, 于震后2.2小时确定并发布了这次地震的破裂过程结果, 并讨论了震源机制不确定性对破裂过程反演的影响. 根据所确定的破裂模型可知, 2014年于田M_W6.9地震的滑动量分布比较集中, 具有朝西南延伸的优势破裂方向的特征. 这一特征与该地震的余震分布具有较好的一致性.      

2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震序列破裂过程研究

本文利用主地震相对定位法,对2014年鲁甸MS6.5地震序列中的8月3日—9月30日地震进行了重新定位,借助于时空图像分析方法,对本次地震破裂过程进行了分析,得到如下结果:(1)2014年鲁甸MS6.5地震主要沿NW向破裂,存在沿NE向破裂的成分,但是NE向破裂并不明显;(2)地震破裂时,主要从主震震中处往ES方向传播,破裂带长度大约为10km,破裂面近乎直立;(3)余震活动主要集中于主震上方区域,震源深度大于主震的余震稀少.根据上述结果,结合当地的地震构造情况和本次地震的震源机制解,分析表明,本次地震的破裂面为NW向,其发震断层为包谷垴—小河断裂的可能性很大.     

2014年云南鲁甸M_W6.1地震:一次共轭破裂地震

烈度与余震分布显示2014年云南鲁甸MW6.1(MS6.5)地震的发震构造较复杂.为深入了解鲁甸地震的发震断层与破裂特征,本文考虑了单一断层破裂和共轭断层破裂的情况,对震中距250km范围内的近震资料(宽频带资料和强震资料)和远震体波资料进行了反演,得到了鲁甸地震的破裂过程,探讨了滑动分布与余震分布之间的关系.根据反演得到的滑动分布、震源时间函数和波形拟合,认为鲁甸地震是一次在北西向主压应力与北东向主张应力的统一应力场下发生的两条共轭断层先后破裂的一次复杂地震事件.在破裂开始后0~2s,破裂主要发生在ENE—WSW向(近东西向)的断层上,随后NNW—SSE向(近南北向)断层开始破裂,释放了大部分的地震矩.由于近南北向断层南段(即震中以南)的破裂规模较大,且以左旋走滑为主,对近东西向断层的西段起到了一定程度的解锁作用,可能是震中以西无明显主震破裂但存在密集余震分布的主要原因.     

2011年日本MW9.1地震前后破裂区内视应力时空变化

2011年3月11日, 一个 M_W9.1地震袭击了日本本州地区, 为了分析这次地震前后主震破裂区内应力时空变化, 我们选取1996年1月~2016年6月期间发生在破裂区内的563个5.0≤M_S≤6.9地震, 研究了视应力随时间的变化和空间分布。 日本M_W9.1地震前从2002年中起视应力开始呈趋势性上升变化, 到2009年初以0.18 MPa/a的速率从0.6 MPa上升到1.76 MPa, 相差约3倍, 直到地震发生前夕一直保持在1.5 MPa之上。 地震发生之后, 直到2016年6月在破裂区内视应力呈缓慢下降变化, 但仍保持在1.5 MPa之上较高水平。 视应力在地面上和断层面上的分布显示, 1996—2005年间破裂区仅存在个别视应力高值, 从2006年到2011年2月, 破裂区大面积出现视应力高值。 在日本M_W9.1地震发生之后的近3个月内, 破裂区视应力整体处于高值水平, 之后在较高的水平上缓慢减弱。 视应力是地震断层面上平均应力的下限, 视应力的高低在一定程度上反映的是震源断层面上平均应力的高低。 在日本M_W9.1地震前, 发生在破裂区内的地震, 其断层面上的平均应力经历了大约8.5年的趋势上升变化过程。 这次大地震前破裂区所在的地壳应力逐渐增加, 最后导致断层面错动发生日本M_W9.1地震。     

Coseismic deformation of the 2021 MW7.4 Maduo earthquake from joint inversion of InSAR,GPS, and teleseismic data

The M_W7.4 Maduo earthquake occurred on 22 May 2021 at 02:04 CST with a large-expansion surface rupture. This earthquake was located in the Bayan Har block at the eastern Tibetan Plateau, where eight earthquakes of M_S >7.0 have occurred in the past 25 years. Here, we combined interferometric synthetic aperture radar, GPS, and teleseismic data to study the coseismic slip distribution, fault geometry, and dynamic source rupture process of the Maduo earthquake. We found that the overall coseismic deformation field of the Maduo earthquake is distributed in the NWW-SEE direction along 285°. There was slight bending at the western end and two branches at the eastern end. The maximum slip is located near the eastern bending area on the northern branch of the fault system. The rupture nucleated on the Jiangcuo fault and propagated approximately 160 km along-strike in both the NWW and SEE directions. The characteristic source rupture process of the Maduo earthquake is similar to that of the 2010 M_W6.8 Yushu earthquake, indicating that similar earthquakes with large-expansion surface ruptures and small shallow slip deficits can occur on both the internal fault and boundary fault of the Bayan Har block.     

芦山4.20地震破裂过程及其致灾特征初步分析

采用全球地震台网的远震地震波数据快速反演了2013年4月20日雅安芦山地震(芦山4.20地震)的破裂过程,在震后3小时得到并发布了相关测定结果.结果显示这次地震的震级约M_W6.8,包括两次破裂子事件,但都发生在断层面上震源(破裂起始点)附近,整个地震没有表现出明显的破裂方向性.雅安芦山地震的破裂没有大规模出露地表,主要地震灾害集中在断层上盘,位于芦山县和宝兴县一带.     

应重视大地震预测物理基础的研究

1973年美国肖尔兹(Scholz C H)等在Science杂志上发表了“地震预测的物理基础”一文, 近几十年来世界上地震预测研究的实践并未证实该论文的科学性。 2010年肖尔兹又在Science杂志上发表了“预测之谜”的论文, 指出“现在还不能预报”地震, 他本人已否定了以前提出的地震预测物理基础的研究结果。 本文分析了肖尔兹等人以前提出的“物理基础”在科学上不能成立的原因。 地震预测研究的重点是大地震的预测, 本文指出, 大地震与小地震的不同之处在于: 大地震的初始破裂发生后会有一个长时间的断层动态破裂过程, 该过程使大地震的尺度很大。 大地震预测的最难之处就在于动态破裂过程开始后, 我们无法预测破裂会扩展到多大才会停止, 无法预测地震的大小。 在由破裂动态扩展形成的大尺度的断层面上, 在初始破裂发生前, 那里的应力并没有达到当地的静态破裂强度(或静摩擦限), 因而那里不会出现由小岩样实验结果所预言的“前兆”。 鉴于以前关于地震预测物理基础的研究结果不再适用了, 我们需要研究新的大地震预测的物理基础是什么。 关于这个问题本文提出一点初步思考, 主要依据大地形变测量、 地震活动及地质断层研究相结合的方法, 勘查近期活动断蹭的闭锁段, 这是个值得重点研究的方向。     

地震不稳定性的一个简单模型

基于断层面强度的非均匀性,将断层面的宏观破裂过程看作是断面局部微元的破裂累积过程,假设断层局部微元强度遵循Weibull概率分布,从统计力学角度推导出了宏观的断层载荷.变形的全过程本构关系.采用一维地震力学模型,以远场位移a为控制变量,用稳定性理论研究了地震不稳定性问题.研究表明,系统刚度比(围岩刚度与断层刚度之比)β是影响地震发生的重要参数,只有当β<1时才会出现地震失稳,且应力突跳发生在平衡路径曲线的位移转向点,并给出了地震过程的3个重要参数(地震后断层半错距、地震应力降和释放的弹性能)的表达式.当β≥1时,不会发生地震,仅是缓慢的断层滑动,属于无震滑动.