构造环境应力场在确定新疆地震危险区中的应用

基于断裂力学的研究成果和位错论,提出了断裂力学地震破裂模式,进而推导出了几个从地震波观测资料直接计算震源处构造环境剪力场量值ｒ０的公式。根据这些公式计算了中国地区中小地震的构造环境剪应力值。结果表明：ｒ０值的大小与分布和大震发生的地点有密切关系,即剪应力水平较高的地区将容易发生大地震,而剪应力水平较低的地区通常只发生小地震。据此,从１９９２年开始,根据环境应力场进行寻找地震危险区的尝试总有效北达７     

云南三次强震前后环境剪应力场动态变化

采用陈培善等由断裂力学理论研究地震破裂过程的破裂模式,导出的利用地震波资料测算地震震源处相对剪应力值的方法,获得云南及邻区1986～1997年6月中小地震剪应力值0,并追踪分析了云南及中缅边境3次强震前后环境剪应力场的动态变化过程．结果表明,强震发生在环境剪应力场高值分布的区域．强震孕育过程中,潜在震源区及其附近环境剪应力场明显增强,经历了环境剪应力场由低——高——低——高多次反复递进增强过程,为长时间内多次反复出现环境剪应力高值分布的区域．环境剪应力场动态变化图象,反映出云南及邻区出现的强震孕育多源场,在滇西南、滇西北、滇西和滇东同时出现多处环境剪应力场增强区域,3次7级左右强震发生在环境剪应力场增强最显著的区域．      

云南地区部分地震的环境应力场特征

利用所获取的云南地区强震加速度观测资料,选取了其中具有震源深度参数及三个方向记录都完整的84次地震,震级范围为3．0～7．6级,震中距为几公里至几十公里(个别为100多公里),根据陈培善用位错理论二维断裂力学模式推导的震源峰值加速度与环境应力场关系式,计算了云南地区部分地震的环境剪应力值,并探讨了云南部分地震的环境应力场特征。     

腾冲火山区地震构造应力场研究

通过对腾冲火山区强震和中小地震震源机制制解分析,对火山区构造应力场方向空间分布,以及震源类型和破裂特征作了研究。利用腾冲火山区中小地震地震波资料,计算得到的地震震源处剪应力强度值,对火山区应力场强度或初始应力状态进行了研究。腾冲火山区构造庆力场主要为北北东－北东－北东东向,接近水平的压应力场。腾冲火山区凛环境剪应力场高值区所包围的低剪应力值分布区。腾冲火山区地震震源具有多种类型,震源破裂具有多种形     

中国地区构造环境剪应力场分布特征

利用1988-1999年10月中国地震基本台网观测得到中国地区3103个体波震级mb≥3.8的地震资料,计算了它们的构造环境剪应力值0,得到了中国构造环境剪应力场的分布图.计算结果表明,大部分地震的应力值较低,只有110个地震的≥10 MPa.用这些高应力值地震资料,根据它们的矩震级值Mw计算出其破裂长度和影响半径Ri,并以此勾画出了中国高应力值地区.结果表明,高应力值地区主要集中在中国西部(新疆、青海、西藏、云南等省)和台湾省;中国东部地区应力值较低,华北地区目前应力水平也不高.从统计上看,应力场水平与地震活动性有很强的正相关关系.本文结果可为确定地震危险区和潜在震源区提供地震学依据;还可在确定强地震动参数(峰值加速度、峰值速度和反应谱)的衰减关系时起重要作用.     

平面应变双轴压缩岩样剪应力异常及破坏过程模拟

利用FLAC,模拟了双轴压缩岩样的破坏过程及剪应力异常.在峰值强度之前及之后,岩石的本构模型分别取为线弹性及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型.本文仅分析了3个具有较大应力降的周期的剪应力异常及塑性区分布.在第1及第2周期,剪破坏分别发生在试样的两侧及背景空区内部,前兆明显,地震属于断错型.在第3周期,背景空区之外的新剪切破裂带引起断错型地震;空区内部的老破裂带引起走滑型地震,未观测到前兆.在塑性区边缘,剪应力梯度较高.破裂带位置剪应力值反而较低.尽管在应力-应变曲线的软化阶段之前,不同单元的剪应力表现出千姿百态的复杂形态,但尚有规律可循.若几个单元都位于某条破裂带上,则剪应力的变化可能是同步的,或演变规律类似.鉴于原地复发地震类型可能不同,前兆将有差别.     

云南及邻区环境剪应力场时间分布与强震活动

对云南及邻区环境剪应力场时间变化作了分析研究,表明因高剪应力值地震在时间上的集中分布,而形成了环境剪应力场显著增强的时段。高剪应力值地震的发生是构造应力场增强的直接表征,环境剪应力场高值分布区和高剪应力值地震集中发生时段的出现,与强震活动的时空分布密切相关。追踪分析环境剪应力场的时间变化,是地震危险性中、短期预测的行之有效的一种方法。环境剪应力场不同时间段的变化,可能为地震的中期和短期预测提供相应的应力场前兆性变化判据。     

根据环境应力场方法确定地震危险区的3年实践检验

地震是在剪应力作用下发生的岩石大规模破裂过程。因此，环境剪应力值τ０是控制地震发生的主要因素，我们根据环境应力场确定大震危险区，经过３年的时间检验，结果表明，大约７０％的地震都发生在我们事先确定的危险区内。     

环境应力场在确定地震危险区中的作用

从位错模式出发，应用断裂力学的成果，作者在世界上首次导出了体波震级ｍ＿ｂ，环境剪应力值τ＿０（或构造剪应力值，或初始剪应力值，而不是应力降）和地震矩Ｍ＿０之间的依赖关系式。这个公式提供了直接利用震源参数大量计算构造剪应力场量值的可能性。作者认为构造剪应力场是控制地震发生的主要因素，即出现高应力值地震的地区是容易发生强震（Ｍ≥６．０）的地区，是地震危险区。作者计算了１９８７年以来发生在中国境内所有ｍ＿ｂ≥３．８地震的剪应力值，并据此划出了未来三年内我国大陆地区的强震危险区，同时给出了震级范围。１９９２年４月—１９９４年１月３１日，中国大陆地区共发生９次Ｍ＿ｓ≥６．０的地震，其中有８次落在事先划定的危险区内，只有１次在危险区外。     

北祁连-河西走廊地区垂直形变与构造应力场关系的初步研究——三维有限元拟合结果分析

根据已知的地震地质资料对北祁连 -河西走廊及相邻区进行了三维有限单元剖分 ,在线弹性条件下 ,拟合了其 2 0a来垂直运动的总体趋势。计算表明 ,北祁连 -河西走廊地区垂直形变的拟合结果 ,与背景应力场的约束形式和变化特征密切相关 ,其中采用构造应力场增强作为加载条件以及稳定地块作为位移约束条件得出的拟合结果与该区域 2 0a来垂直运动的整体分布特点相一致。在此基础上 ,进一步得到其背景应力场增强的量值估算 ,其中SN方向的压力变化为 +0 .11MPa(压为正 ) ,EW方向的压力变化为 +0 .0 4MPa(压为正 ) ,EW方向的压力变化量是SN方向的 3倍左右。此外 ,根据计算得到的 10～ 15km深处剪应力增量Δγxy的分布情况 ,对比中强地震震源分布可以看出 ,剪应力增量与震源在空间分布上有一定的关联性。震源往往分布在剪应力增量变化较剧烈处 ,从而证实了拟合得出的构造应力场具有一定的合理性