唐山地震的孕育与强震的增震作用

唐山地震的孕震构造是唐山菱形块体,在NEE向的区域应力场的作用下,最大剪应力集中在它的对角线上,正好与唐山断裂带相一致,因此成了唐山地震大破裂的始发点.唐山地震前兆演化过程中,有两个显著特点:在空间上有“震中→外围→震中+外围”的转移过程;在时间上有明显的阶段性,前兆异常频次的每一次加速都发生在外围强震发生之后,本文用强震的增、减震理论,推测外围强震的发生对唐山地震的孕育有强化作用,在一个大的区域,强地震的增、减震效应可以形成多个高应力集中区,这些高应力集中区多数都是未来发生强震的地区.     

张渤带陆地段现代构造应力场的非均匀特征

依据活动构造展布及震中分布等情况,将张渤带(张家口-渤海断裂带)陆地段及邻近地区划分为6个应力区,利用格点尝试法计算了1967～2006年间这6个分区内的529个震源机制解.结果显示,6个分区的应力结构较为一致,均为走滑型应力结构;但在应力方向上有明显不同,其应力主轴方向有由西北端的NEE向至东南端的近EW向呈顺时针旋转的趋势.此外,以1976年唐山地震与1998年张北地震为时间界限,计算了张渤带陆地段3个构造交汇段(即张北-怀来段、南口-三河段、天津-塘沽段,简称西段、中段、东段)上的地震震源机制解及各构造段在不同时段的平均主应力轴分布,得到了应力场随时间的变化特征.其中,西段与中段的构造应力场变化复杂,其应力主轴方向在唐山地震后经调整已基本回复至唐山地震前的状态;而东段的平均应力主轴呈顺时针旋转,目前仍为近EW向.张渤带陆地段现代构造应力场的时空非均匀变化特征可能与周边块体的相互作用及两次中强地震(唐山地震与张北地震)有关.     

麻城1932年6级地震孕震构造机制探讨

通过收集前人有关地震地质、地球物理等资料,在综合分析的基础上,研究了麻城1932年6级地震的发震构造,并探讨了其孕震构造机制。研究认为,麻城—团风主干断层为该地震的发震构造,次级断层受主干断层控制;震中区处于区域重力、磁力异常区,区内存在低阻层;麻城6级地震是在区域NEE向现代构造应力场的作用下,壳幔尺度垂直隆升共同作用的浅源地震事件;壳幔深度的上隆及NEE向的构造主压应力分别成为该区处于伸展构造环境和具有剪切走滑性质的主要动力来源。     

华东地区现代地壳应力场及地震断层错动性质

使用143组中、小地震单震震源机制解和17组小区域综合机制解资料,统计分析了华东地区的现代构造应力场特征。华东地区现今处在NEE向(80°左右)主压、NNW向(350°左右)主张应力场的控制下;主应力作用方式以水平和近水平为主。在应力场方向和作用方式基本一致的背景上,不同地震构造分区存在一些差异,这些差异可能与相应区域主要活动断裂的主体分布方向有关,可能表征了现存构造对地震错动特征的影响和控制作用。现代中、小地震震源机制解,历史中、强地震和现代有感地震最内等震线长轴方向等资料显示华东地区地震主要沿NE,NW2个方向破裂错动,兼有NNE,NEE,NWW或近EW方向。以走滑和近走滑方式为主,兼有少量斜向滑动。地震断层的错动方式存在某些分区差异。华东地区历史中、强地震以NE向破裂错动为主,而现代中强地震在陆域以NW-SE为主,海域NE,NW兼有     

首都圈地区跨断层形变观测与地壳应力场

通过首都圈地区11个跨断层测点的形变观测资料,将断层两盘作为不变形的刚体来分析断面相对滑动与地表两盘点位相对位移的定量关系,并以唐山地震及其余震为时间界限,将所得的断层滑动矢量分为2大时段,拟合区域2个不同时段的现今地壳上部应力状态,发现首都圈地区依据跨断层形变观测资料反演的地壳上部应力状态在唐山地震前后存在着较为明显的变化特征:1)第1时段(唐山地震及其余震期间),地壳应力状态以NNE-SSW向挤压,NWW-SEE向拉张为主要特征,反映该区构造应力场在NNE-SSW向的构造应力作用是逐渐增强的;在NWW-SEE向,其构造应力作用相对于NNE-SSW向有所减弱,表现为相对松弛状态.2)第2时段,在唐山地震及其余震之后的3个次级时段内,地壳上部应力状态以NNW-SSE向拉张为主要特征,表明在唐山地震及其余震之后,研究区的构造应力作用一直处于近SN向的松弛状态.     

由震源机制解推断唐山地震序列发震断层的分段特征

使用唐山地区2002年1月—2015年11月M_L≥2.5地震的255个震源机制解, 采用构造应力场均匀性的分段方法对唐山地震序列的发震断层进行分段． 在已有唐山地区震源机制解分区特征的基础上, 给出了5个参考应力张量, 并通过差异显著性的z值检验计算将唐山地震序列的发震断层分为宁河、 唐山、 滦县和卢龙等4个子段, 进而分别对4个子段的应力场进行反演． 结果显示: 4个子段的最大主压应力方向均呈近EW向, 且唐山、 宁河和卢龙子段的应力场均表现出较大的拉张分量; 唐山、 宁河子段的最佳应力张量与唐山主震对唐山断裂带两端点所产生的引张应力场的作用方式一致． 此外, 唐山子段的应力场符合基于接收函数给出的上地幔物质隆升模型, 滦县子段走滑型的应力状态反映了该区的共轭构造运动, 卢龙子段的最佳应力张量为正断兼右旋走滑． 从当前唐山地震序列发震断层分段的应力场特征可以推断, 现今唐山地区的地震活动具有继承性, 主要受区域构造应力场和该区深、 浅共存的断裂构造体系控制．      

2021年6月10日云南双柏地震序列发震构造分析

本文基于云南地震台网数据,对2021年6月10日云南双柏地震序列进行重新定位,并对序列中4次M_S≥3.5地震的震源机制解和震源区构造应力场进行了反演,研究了双柏地震序列时空分布特征和发震构造.地震重定位结果显示,双柏地震序列空间上呈NNE-SSW向优势分布,发震断层较为陡立,震源深度集中分布于5～15 km范围内,震源深度表现为南浅北深的特征.M_S5.1地震后余震序列在时空上呈现出不对称的双侧发展模式,M_S4.6地震前后余震沿SSW向存在往返迁移现象.反演得到的序列震源机制解类型均为走滑型,都具有与序列优势分布一致的NNE走向、高倾角SEE倾向节面.构造应力场反演表明震源区受到NNW向水平挤压和NEE向水平拉张的构造应力作用.结合重定位结果和序列震源机制分析认为,双柏地震序列与附近的楚雄—建水断裂等无关,其发震构造为一条NNE走向、SEE倾向的高倾角左旋走滑断裂,构造形成受控于川滇菱形块体SSE向整体运动产生的NNW向挤压构造应力作用.     

华北土层破裂与新构造应力场

作者发现华北地区现代地裂缝、历史地裂和黄土构造节理等松散土层破裂,与地震活动、地质构造、地貌和卫星照片反映的现代地壳破裂网格一致,它们都是σ_1轴为NEE～SWW向的新构造应力场作用下的产物,它控制了华北区断裂、地裂与地震活动,决定了松散土层破裂的系统性和区域性.华北断块西部与南部因基底构造蠕滑在表土中主要产生蠕滑地裂缝;其东部和北部因活断层速滑发生强震,同时在表土中出现有水平位移的地震断层和地裂缝.     

昆明地区现代构造应力场分析

利用1965～2002年强震震源机制资料,对昆明及附近地区现代构造应力场空间分布、地震震源破裂特征进行了分析,认为昆明地区区域现代构造应力场以水平作用为主,主压应力优势方位为SSE-SE,主张应力优势方位为NE—NEE。     

2021年10月15日内蒙古阿鲁科尔沁旗4.7级地震发震构造研究

2021年10月15日,内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗发生4.7级地震,该地震是继2003年8月16日阿鲁科尔沁旗5.9级地震后,该区发生的第二次中等以上地震。使用CAP方法获取本次地震的震源机制解,将其与2003年5.9级地震的震源机制解比较发现,两次地震震源机制解结果基本一致,节面Ⅱ走向均为NW,且两次地震余震序列走向均为NW向展布,结合地质构造资料,判定两次地震的发震构造均为水泉子沟—天山口断裂。通过对2012年以来震源区及其附近区域的22个M_L≥3.5地震的可靠震源机制解的研究分析,发现通辽至阿鲁科尔沁旗一带震源机制解类型均为走滑型,应力场反演结果显示该区应力场受NNW向拉张和NEE向挤压联合作用,应力形因子R为0.7,表明近EW向的中间应力轴也具有拉张性质,构造环境以拉张作用为主。本次4.7级地震可能是在NNW向和近EW向拉张以及NEE向挤压的作用力下,水泉子沟—天山口断裂发生正走滑错动形成的一次中等强度地震。     

首都圈地区震源机制解及现今构造应力场时空变化特征研究

基于2009年1月至2017年11月首都圈地区发生的8 061个地震事件的23 293条P波初动极性数据,采用改进的格点尝试法计算了首都圈地区单次地震的震源机制解和小震综合断层面解。在初步分析这些数据的基础上,利用计算得到的单次地震的震源机制解和搜集到的已有历史地震的震源机制解数据,运用线性反演法对首都圈地区构造应力场的时空变化特征进行了研究。结果显示:① 研究区的地震震源机制解类型以走滑型为主,正断型次之,这些地震震源机制解的P轴方位大都为ENE向和近EW向,与该地区的构造应力场方向基本一致,仅有个别地震的P轴方位为NNW向;② 首都圈地区的构造应力场具有较好的一致性和连续性,最大主应力轴方位由西部的ENE向至东部的近EW向呈现顺时针旋转的趋势,应力类型整体上为走滑型,这与以往的研究结果相一致;③ 通过与已有研究结果相比较认为:京西北地区现今构造应力场是相对稳定的,最大主应力轴未呈明显改变;唐山地区和北京地区的构造应力场（最大主应力轴）在1976年唐山地震前后可能发生了变化,唐山地震后一年至今（1977—2017年）是否发生变化,依据现有的计算结果尚不得而知,需要更多的研究来进一步验证.      

华北4次中、强地震前震源区及其附近应力场的变化

使用小震机制解资料 ,分析了 1975年海城 7 3级和 1976年唐山 7 8级强震及 1983年菏泽 5 9级和 1995年苍山 5 2级中强震前 ,震源区及其周围不同构造部位应力场的时、空变化 ,证实震前震源区附近应力场曾有某些异常改变 ,如唐山强震前震源区周围出现长达 4a多的小震机制解主应力轴一致性取向的现象 ,菏泽地震前小震机制解P轴“集中—转向” ,苍山地震前P轴偏转且一致性增强。同时还发现 ,唐山地震前应力场异常变化开始时间可能早于 1972年 ;震源区内的陡河台与源外区的昌黎台小震综合机制解反映出震前的受力差异 ;震源断层附近不同应力区内震源机制解和地震活动有时空动态差异。这些现象一定程度上提供了不同构造条件和应力背景下 ,中、强震前震源区不同构造部位力学状态的改变或地震孕育过程的信息 ,对研究不同地震的孕震过程及差异有一定意义。     

唐山大震前后震区构造应力场的光弹性模拟实验

本文根据唐山震区的地质构造模拟制作光弹模型,以N60°E方向加压进行唐山震前应力场的光弹性模拟实验。用打孔的方法模拟强震的应力释放。实验结果表明:1.在N60°E方向压缩时,唐山—丰南一带、滦县、野鸡坨和卢龙等地区是最大剪应力集中区,与唐山7.8级、滦县7.1级地震及强余震的震中分布基本吻合。说明唐山大震及余震的发生是近东西向压应力场作用的结果。2.当唐山7.8级地震应力释放后,震前具有高应力背景值的其它地区,应力进一步加强。说明唐山地震的发生导致了应力场的重新调整,增强了强余震发震的动力条件。3.实验结果证明,在断裂带两侧、端部或几条断裂的复合部位,其主应力方向与区域应力场的总体方向比较,大致有10°～25°的偏转。强震的应力释放导致震中区附近的主应力方向与震前相比也发生约10°～20°的偏差。     

1976年唐山7.8级地震成因探讨

根据唐山地区莫霍面隆升、大地构造、新构造运动特征,探讨1976年唐山7.8级地震发生的地质构造背景。唐山地震区位于辽翼台向斜北部,北邻燕山台褶带,地表发育规模不大的基岩断裂,为燕山期活动形成,新生代断裂活动性不强;地下发育深切地幔的深大断裂,与地表断裂位置相当。由震前地震前兆及震后异常现象,提出了地震发生的成因机制。唐山地震是由震前地幔拱起、岩浆上涌垂直力作用下,受NEE-SWW向区域应力场水平挤压,NNE-NE向唐山右旋剪切逆断裂活动,受阻于NW向蓟运河左旋剪切正断裂,地壳岩石间摩擦、破裂,两断裂在深部共轭交汇区应力闭锁、释放,最终导致该次地震的孕育、发生。     

唐山地震序列的应力释放调整过程

本文搜集了1976年7月28日至1979年12月31日期间唐山地震序列中所有M_s≥4.0地震的初动资料。这些资料来自于68个地震台的记录图和其它14个地震台的数据。其中,167次地震得到可靠的断层面解。对这些断层面解的分析表明,震源区介质中的应力经历了一个由震前紧张平衡态,经主震后的极不稳定态,逐渐向松驰平衡态演变的释放调整过程;对于余震区的不同部分,该过程存在着细节上的差异。两种平衡态下应力主轴的空间取向基本相同,这意味着制约唐山地区构造应力场的周围环境因素没有因发生唐山地震而改变。因此,该地区的构造运动将有继承性,而地震活动将会间歇性地重现。     

在地震孕育和发生过程中共轭断层活动的作用

根据海城、唐山和松潘—平武地震的地震前兆、地震序列和地质构造资料,提出了在地震孕育和发生过程中,不仅主震断层面有明显的活动,与之共轭的另一组断层面也有重要作用。在震中区,前震和余震可能分布于一对共轭断层面上,而不只是局限于主震断层面。地震前兆的分布范围存在于比震中区更为广大的一个区域内,该区内共轭断层网络中的某些断层带常成为前兆异常分布带或集中区。其形成原因可以用区域应力场中应力集中和沿共轭剪切网络所产生的破裂及滑动来解释     

2020年7月12日唐山5.1级地震分析

对2020年7月12日唐山5.1级地震的发震特点、地震的性质、发震构造以及破裂机制进行初步分析,推测唐山断裂可能为其控震断裂。地震前唐山地区和震中所处的华北构造区的地震活动性异常以缺震和显著平静为主,表明该区域地壳应力积累到了一定程度。分析认为：此次唐山5.1级地震属于1976年7月28日唐山7.8级大震震区内的地震起伏活动;此次地震的序列本身并不丰富,震区烈度偏低、有感范围大。