球体内点位错产生的球型位移场：II．位错Love数

本文进一步研究了ＳＮＲＥＩ地球模型内位错所产生的球型位移场问题．作为特例，讨论了位错位于地表时的解和计算技巧．对于１０６６Ａ地球模型进行了具体计算．给出了深度分别为５，１０，３２，１００，３００和６３７ｋｍ的４种类型位错的位错Ｌｏｖｅ数的结果．     

位错模型的有限单元公式

本文讨论了弹性和粘弹介质中用劈节点技术离散的结构面与非均匀位错面的等价原理,并由此证明有限单元位错公式表示的位移场与沃尔特拉位错公式表示的位移场等价,从而获得求解断层面错动产生的位移场与应力场的统一理论和方法,即用Volterra(沃尔特拉)位错公式和地面位移观测资料,反演断层面上的位移或位移速率,再用位错的有限单元公式和反演的断层位错,正演计算位移场和应力场。     

有限元模拟弹性位错的等效体力方法

计算地震位错造成的位移场和应力场,对于估计大地震引起的后续地震活动发展趋势十分重要.本文提出在弹性位错问题的有限元模拟中,用等效体力代替位错源,从而在构建几何模型时不用包含断层,却可以处理包含任意复杂断层的问题,极大降低建模的难度.使用此方法,本文计算并讨论了在球形地球模型下2011年日本Tohoku-Oki特大地震对华北地区断层的影响,结果表明此次地震使华北主要断层趋于稳定.     

球体内点位错产生的球型位移场：Ⅱ.位错Love数

本文进一步研究了ＳＮＲＥＩ地球模型内位错所产生的球型位移场问题，作为特例，讨论了位错位于地表明的解放计算技巧，对于１０６６Ａ地球模型进行了具体计算，给出了深度分别为５，１０，３２，１００，３００和６３７ｋｍ的４种类型位错的位错Ｌｏｖｅ数的结果。     

静态弹性介质中力及力偶产生位移的空间特征

弹性介质中力及力偶产生静态位移的空间特征是理解剪切位错源以及有限断层面在半无限弹性空间产生静态位错的基础。本文对这些理论作了简单回顾推导,将其产生的静态位移转换到球坐标系中,并绘出了三维情形下集中力、单力偶和双力偶在弹性介质中产生的位移场辐射花样。     

横观各向同性层状半空间中的弹性位错

本文在柱向量函数系下,利用传播矩阵法求解了层状横观各向同性半空间由内部点源位锚引起的变形;对六个基本点源位错,以等价体力法推出了横观各向同性情形下的点源函数,并且给出了内部任意剪切位错源引起的地表位移的积分表达式。为研究地球的层状结构,特别是其上部的横观各向同性对地表的地震位移、应变以及倾斜场的影响提供了计算公式。     

通用流变介质中地震波的传播特性

本文采用一种通用流变介质模型,从理论上详细讨论了地震波在该介质中的传播特性,并对流变介质中准静态位错产生的位移场及地壳介质品质因子Q作了讨论。     

地震孕育体源流变模型（一）-位移场

为了研究地震孕育过程，在弹性包体理论的基础上建立了流变介质的体源包体模型理论．本文基于弹性包体模型的位移场的解析解，运用流变力学理论中的对应原理，导出流变体介质中，包体在任意一点的3个方向分别产生的位移的粘弹性解析解.      

断层走滑不均匀性对地面变形的影响

根据塞积群理论导出了走滑断层两端点固定时位移场随位置的不均匀分布解析表示关系,分析和讨论了断层上不同位置的位移场分布特征, 采用新导出的断层滑动不均匀分布公式对地面的水平位移场和垂直位移场进行了数值模拟计算,并与传统的Okada 位错模型在理论和计算结果上进行了对比分析.理论和计算结果分析表明：断层滑动不均匀分布公式是Okada位错模型在一定条件下理论上的扩展,而Okada位错模型是走滑不均匀公式的零阶近似;断层滑动不均匀分布公式与Okada 位错模型计算的地面位移场在走滑方向、垂直于断层走向和垂直于地面方向的近场变形差异最大在50%至65%之间,而最小差异在1%以内.     

用考虑了区域应力场影响的位错模型分析断层端部静态应力场

位错模型是一种说明起因于地震和板块消减等地壳运动而产生的地壳应变及形变的模型计算法，被广泛采用，并取得了许多成果(橘本，1995；Ozawa et al,1999)。这里所说的位错模型，是指通过叠加相对于弹性体中假设的位错面的解析解(Okada，1985，1992)求应变场和位移场的模型方法。由于     

点源位错引起的重力、位势及其梯度变化

本文研究了点源位错引起的重力、位势及其梯度变化，完整地从理论上推证点源位错引起的位势和重力变化；对点源的处理数学简单、物理意义明确，避免了对积分的奇异性估计，使该问题理论上更趋完善．同时，分析了各型位错下空间重力及其梯度变化、地面上的重力变化、重力垂直位移梯度和视重力垂直位移梯度的特征．分析表明:① 点源位错引起的空间重力及其梯度变化随垂直位置变化很小；② 点源位错引起的重力变化比梯度变化大的多，重力梯度变化是不显著的；③ 质量再分布引起的重力变化可达总重力变化的一半左右，且走滑、倾滑垂直位错引起的总重力变化与垂直位移形变场成正负反像分布；④ 重力垂直位移梯度不是常数，对于各型位错具有不同的分布特征；⑤ 点源位错引起的重力垂直位移梯度和视重力垂直位移梯度近似相等．      

裂隙各向异性介质波场VSP多分量记录的数值模拟

从各向异性介质中最为普遍的裂隙各向异性介质出发，推导了同零井源距ＶＳＰ三分量观测方式相一致的一维三分量波动方程．为了更符合实际观测，引入了坐标旋转，可以模拟井中任意方位的多层各向异性介质的波场响应．用有限元方法进行了波场数值模拟，重点突出了获得凡Ｒ_３×３矩阵剖面的方法，同时对Ｒ_３×３，矩阵剖面进行了一般性的分析解释，事实证明，Ｒ_３×３矩阵剖面含有介质丰富的各向异性信息．     

两相饱和介质的弹性位错震源矢量与静态位移场

根据两相饱和介质Biot理论，利用函数与Green函数性质，求得集中力点源作用下的Green函数．通过两相饱和介质场中的Betti定理，对两相饱和介质的弹性位错震源矢量与静态位移场作了全面的探讨．      

断层活动的重力效应

本文对介质变形造成的重力变化作了定量分析,通过质点位移法(拉格朗日法)导出了介质位移场和由它产生的附加重力场之间的积分关系式.应用已有的弹性和粘弹性半空间任意倾角断层位错的位移表达式,本文通过三维空间数值积分,计算了弹性介质和广义开尔文介质中断层不同的运动方式所产生的地表附加重力场,以及介质流变性导致的重力随时间的变化趋势.参考唐山地震前沧东断裂的活动和震时断层错动,计算了震前震后相应的重力变化,其结果与实测重力资料有一定程度的符合.     

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本文对介质变形造成的重力变化作了定量分析, 通过质点位移法(拉格朗日法)导出了介质位移场和由它产生的附加重力场之间的积分关系式.应用已有的弹性和粘弹性半空间任意倾角断层位错的位移表达式, 本文通过三维空间数值积分, 计算了弹性介质和广义开尔文介质中断层不同的运动方式所产生的地表附加重力场, 以及介质流变性导致的重力随时间的变化趋势.参考唐山地震前沧东断裂的活动和震时断层错动, 计算了震前震后相应的重力变化, 其结果与实测重力资料有一定程度的符合.      

球体和黏弹性球体位错理论在尼泊尔Ms8.1地震中的应用与分析

本文利用球体位错理论和黏弹性球体位错理论,基于USGS发布的尼泊尔地震断层滑动模型,分别计算该地震造成的同震水平和垂直位移场,两种位错理论计算结果高度吻合,且都与实测GPS同震位移在空间分布和量级上具有较好的一致性,表明了两种位错理论的可靠性和实用性.为了更好的比较和分析这两种位错模型,分别模拟尼泊尔地震同震水平和垂直位移场,两种位错模型模拟结果均验证了尼泊尔地震主要以逆冲滑动为主,该次地震造成的水平位移较大,地震造成的南北方向上的水平位移最突出,且集中在加德满都附近区域;但模拟结果也存在差异,在近场两组结果水平位移和垂直位移差异占同震信号的不足3%,在远场两组结果的水平位移差异占信号的5%～9%左右,而垂直位移差异占信号的比例普遍在10%以上,显示出地球的黏滞性对近场水平同震位移和垂直同震位移影响较小,对远场水平位移影响有限,但是对垂直位移影响较大,即表明在计算远场同震位移时应该考虑地球黏滞性的影响.     

计算最小走时和射线路径的界面网全局方法

用慢度分块均匀正方形模型将介质参数化，仅在正方形单元的边界上设置计算结点，这些结点构成界面网．根据Ｈｕｖｓｅｎｓ和Ｆｅｒｍａｔ原理，由不断扩张、收缩的波前点扫描代替波前面搜索，在波前点附近点的局部最小走时计算中对波前点之间的走时使用双曲线近似，通过比较确定最小走时和相应的次级源位置，记录在以界面网点位置为指针的３个一维数组中．借助这些数组通过向源搜索可计算任意点（包括界面网以外的点）上的全局最小走时和射线路径．这一方法不受介质慢度差异大小限制，占内存少，计算速度较快，适于走时反演和以Ｍａｓｌｏｖ射线理论为基础的波场计算．     

断层地表潜在突发位移的概率评价初探

目前跨活动断层的线状工程的抗断设防仍采用确定性评价方法 ,考虑的是最大位错量 ,与抗御灾害的风险设计的实际要求不相符。文中将断层上最大位错点的位置分布及最大位错点两侧的位错展布 ,与可产生地表突发位移的强震复发模型联合 ,建立了评估活动断层各部位的地表潜在突发位移的概率性评价方法。最后 ,以怀涿盆地北缘正断裂中的沈庄 -长疃段为例 ,对其未来 10 0a潜在突发位移的危险性做出定量评估 ,给出了断层段上各点不同超越概率水平下的潜在位移。这一研究结果 ,可为跨断裂的线型工程进行抗御地表潜在突发位移的风险设计提供参考     

弹性半空间位错内源的数值解

本文首先将一般剪切位错点源表示成四种基本点位错的组合,断层面倾角和滑动系数仅与组合系数有关.利用将三维动力学问题化为两维的处理方法,将每一基本点源问题化成求解位移函数的轴对称问题,最后将人工透射边界的处理方法同有限差分结合起来,提出一种简便、节省的计算理论地震图的方法.利用这种方法获得了四种基本点位错源的典型近场理论地震图,并初步讨论了近场地面运动的若干特征,表明浅源地震近场地面位移中震相不能分离,且点位错源在近场产生大小相当的水平与垂直位移.本文的方法可用于研究复杂的近场地震波传播问题.      

无限饱水孔隙弹性空间中由运动源所产生的位移场

基于Ｂｉｏｔ的饱和孔隙弹性介质的运动方程和利用复变函数方法，本文研究了无限饱水孔隙弹性空间中由常速运动源所产生的位移场。考虑了两种类型源：ａ．沿无限空间水平轴运动的斜向集中力源；ｂ．运动双力偶源。关于力源的运动速度，考虑了４种情形：ａ．力源的运动速度Ｕ小于饱水孔隙弹性介质的三种体波速度一亚音速情形；ｂ．速度Ｕ小于介质的第一纵波过度和横波速度，但大于第二纵波速度─—弱跨音速情形；ｃ．速度Ｕ小于第一纵波速度，但大于横波速度和第二级波速度─—强跨音速情形；ｄ．速度Ｕ大于介质的所有三种体波速度─—超音速情形。结果表明，在跨音达和超音速情形里，解呈现出与力源相联系的平面冲击波特征，位移出现了相应的跳跃。