2015年尼泊尔M_S8.1强震对中国大陆静态应力触发影响的初探

本研究基于地震危险性分析中地震重复原则和构造外推原则,以及一段时期内活动断裂上发生地震机制是相似或相近的假设,利用中国已发生的震级为MS5.0以上的地震震源机制解,将其中的一个节面视为实际地质断层参数和静态应力触发计算中的接收断层面,计算了2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震对中国大陆地区的静态应力触发情况.研究结果表明:2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震,触发了其后续的2次强余震的发生;本次地震对中国大陆产生的应力变化量值很小,其产生的应力加载主要集中在其邻近的西藏和新疆地区的部分断层上,而其余地区的断层则主要受到了应力卸载作用.     

2003年2月24日新疆巴楚—伽师M_S6.8地震的应力触发作用研究

自1997-1998年新疆伽师强震群后,伽师震区余震活动渐趋平静。2003年1月4日伽师发生了5.4级地震,其后50天在距其20km左右在巴楚-伽师地区发生了MS6.8地震,其后发生了7次MS5.0以上强余震,序列的余震丰富、强度大。通过计算几次强余震破裂面上产生的静态库仑破裂应力变化,结合余震活动的时空演化特征定量探讨了强余震活动的可能机理。结果表明,巴楚-伽师MS6.8地震不仅有利于分布与主破裂面方向较一致的余震发生,而且触发了与其共轭方向的地震活动。     

2007年宁洱6.4级地震强余震库仑破裂应力触发研究

运用Okada方法计算了2007年6月3日宁洱MS6.4地震在其MS5.1强余震破裂面上产生的静态库仑破裂应力变化。结果表明,该静态库仑破裂应力变化量为0.36MPa,超过"触发阈值"(10-2MPa)1个数量级,说明宁洱6.4级地震在其5.1级强余震破裂面上引起的应力变化可能触发了该强余震的发生。     

云南武定M6.5地震动态库仑破裂应力变化的数值模拟及其与余震活动的关系

在离散波数法（DWN）基础上,计算了武定M6.5地震断层破裂在周围介质中产生的位移时程（位移理论地震图）和动态位移场;进行弹性动力学转换后,求得应变时程和动态应变场;最后得到了武定M6.5地震所产生的动态库仑破裂应力变化量和动态库仑破裂应力变化场,进而研究其与后续余震的关系. 结果表明,动态应力最大峰值和静态应力的正区均呈非对称性分布,两者的分布特征与余震的分布特征基本一致. 在动态应力峰值为正的确定区应力值超过了0.1 MPa触发阈值, 在静态应力值为正的确定区应力值超过了0.01 MPa触发阈值. 这说明动态应力和静态应力均有助于余震的发生.      

2014 年于田MS 7. 3 地震产生的静态库仑应力变化及对周边断层的影响

计算了2008 年以来于田地区4 次MS5. 5 以上地震产生的同震静态库仑破裂应力场变化,分析它们之间的应力触发效应、4 次地震产生的应力变化与余震分布的关系及其对周边主要断层的影响。结果表明,2011 年MS5. 5、2014 年MS7. 3 地震均处于之前地震产生的库仑破裂应力增加区,增加值分别为0. 004、0. 021MPa,说明这两次地震明显受到之前强震触发作用的影响;而2012 年MS6. 2 地震位于之前地震产生的应力影区内,对其发生有延缓作用。此次MS7. 3 地震产生的库仑破裂应力场图像与目前余震空间分布特征较为吻合;但主震破裂面上部分应力增强区几乎没有余震发生,这些地区未来存在发生强余震的可能。距此次震中最近的贡嘎错断裂中段上不同断层段库仑应力扰动值变化很大,计算结果可能会受有限断层震源模型的一定影响,依然存在较强的地震危险性。此外,贡嘎错断裂东北段、普鲁断裂中西段及龙木错-邦达错断裂带西段受2008 年以来地震的累积库仑应力增加的影响也较为明显,其应力扰动最大值均超过0. 002MPa,同样存在一定地震危险性。     

俯冲带上特大地震静态库仑应力变化对后续余震触发效果的研究

地震静态触发研究在全世界范围内广泛开展,并取得显著成效;但是否所有的大地震,地震静态触发都有很好的效果,对此目前还不甚清楚.本文通过计算最近发生在俯冲带上的三次特大地震(2011年日本东北地震(M_w=9.1)、2010年智利地震(M_w=8.8)与2004年苏门答腊—安达曼地震(M_w=9.0))所产生的静态库仑应力变化,考察主震库仑应力变化对其后续余震空间分布的影响,从而研究俯冲带上特大地震对地震的触发效果.计算结果显示:对于2011年日本东北地震,仅有47%的后续余震发生在库仑应力增加的区域;2010年智利地震也只有47.6%的余震位置处于库仑应力变化的正值区;2004年苏门答腊地震触发了49.8%的后续余震.文中通过进一步改变模型参数(如:采用不同的有效摩擦系数,使用不同作者给出的震源模型等)进行计算,结果表明这三大地震对后续余震的触发比例仍然不高(最好情况下,触发比例也不超过60%).但对于板内地震(如:2008年汶川地震,1999年集集地震),主震对后续余震的触发比例超过85%.由此可以推知,对于俯冲带上的特大地震,地震静态触发效果不显著.因此,对于俯冲带上大地震的触发问题,还需深入研究.     

云南禄劝地震对余震有触发作用吗——静态应力触发地震的讨论

采用Okada（1992）计算地震产生的静态应变场的解析表达式，对云南禄劝地震的15次余震，计算了主震在余震节面上产生的正应力和静态库仑破裂应力。分析了正应力和静态库仑破裂应力是否对余震有触发作用。结果表明，主震产生的正应力和库仑破裂应力变化并没有明显的证据“有利于”余震的发生。另外，还比较了运用与主震相同的余震机制和反演得到的余震机制在库仑破裂模型中计算结果的差异。使用反演的余震机制得出的结果稍优于假定余震与主震有相同震源机制得到的结果。     

广西北流与靖西地区地震的应力触发现象分析

2019年广西相继发生北流5．2级和靖西5．2级地震,两次地震间隔仅一个多月,为广西陆区有地震记载以来之少见现象.分别计算广西北流4．2级前震对其5．2级主震、靖西5．2级主震对其 4．3级最大余震,以及北流5．2级地震对靖西5．2级地震的库仑破裂应力变化作用大小.结果显示:北流4．2级前震对5．2级主震可能存在明显的动态与静态应力触发作用;靖西5．2级主震对4．3 级最大余震地震可能存在动态应力触发作用和静态库仑应力抑制作用,靖西4．3级余震的发生可能是构造应力场和其5．2级主震动态应力触发共同作用的结果.由于震级较小且距离较远,北流 5．2级地震对靖西5．2级地震的库仑应力触发作用不明显.     

云南禄劝地震对余震有触发作用吗--静态应力触发地震的讨论

采用文献[1]计算地震产生的静态应变场的解析表达式,对云南禄劝地震的15次余震,计算了主震在余震节面上产生的正应力和静态库仑破裂应力变化。分析了正应力变化和静态库仑破裂应力变化是否对余震有触发作用。结果表明,主震产生的正应力变化和库仑破裂应力变化并没有明显的证据“有利于”余震的发生。另外,还比较了运用与主震相同的余震机制和反演得到的余震机制在库仑破裂模型中计算结果的差异。使用反演的余震机制得出的结果稍优于假定余震与主震有相同震源机制得到的结果。     

基于应力变化的余震预测研究综述

本文综述了近期基于应力变化的余震预测研究进展。从静态库仑应力触发角度对余震活动进行研究主要有两方面内容:一是集中于对主震触发余震机制的讨论;二是通过库仑应力变化分布区域与实际余震空间分布区域进行定性对比分析,并认为库仑应力变化为正的区域有利于余震的发生,而这正是余震活动与应力变化高度相关的重要证据。基于应力变化的余震预测研究的一项重要内容是建立在速率-状态依从摩擦定律基础之上的余震活动率研究,即将余震活动作为一系列独立的成核事件,从断层滑动触发地震的角度出发,结合静态库仑应力计算得到余震活动率,进而得到余震数量。余震活动是与断层面上的剪切应力变化相关联的,余震活动率受应力扰动幅度、应力加载速率、断层基本物理特性及背景地震活动率等的影响。考虑到“余震激发余震”的特点,ETAS 模型与静态库仑应力变化相结合的研究方法提供了一条统计学与物理学方法(应力变化)相结合、能更完整地刻画余震活动特征的可能途径。     

观测应变阶在地震应力触发研究中的应用

对中国钻孔应变台网观测到的昆仑山口西MS8.1大地震的应变阶资料的研究结果表明:① 很多观测值与静力位错理论计算值不符合；② 北方地震较活跃地区的很多台站观测到异常大的应变阶，而南方构造运动较不活跃地区的台站虽然也观测到地震波动，但是应变阶不明显. 由此推断，地震的触发（可能是动态触发）作用对远场的实际地震应变变化具有重要影响. 也就是说，远场的构造活动（可能是断层活动）是否曾被地震触发，可能决定当地的应变场变化的主要特征. 进一步对昌平台1999年3月11日张北地震与1999年11月1日大同地震的观测资料对比分析表明:断裂带的分布情况对实际地震应变变化有直接影响. 这证明观测到的异常大的地震应变阶可能是地震触发了当地的断层活动的表现.      

由钻孔应力（应变）观测中的元件测值推断测区的附加主应力比值和方向

本文讨论了在钻孔应力(应变)相对观测中,互成45°夹角元件测值间的关系,以及利用其测值推断测区附加应力状态的方法。     

新疆南天山环境应力场特征

基于新疆强震固定台和流动观测记录的主要和余震加速度资料，选用了三个分向记录都完整的３７次地震。震级范围为１．８－６．８级，震中距为几至几十公里。根据用位错理论二维断裂力学模式推导的震源峰值、加速度与环境剪应力场关系式计算了新疆南天山环境剪应力值。计算结果表明，新疆南天山环境应力平均值偏高，这与新疆处于特殊构造环境条件有关。     

河南中、北部地区地热场特征及潜在地热应力区初步探讨

文章收集了河南中、北部地区的测井大地热流数据、地温梯度,并由大地电磁测深(MT)成果中所得到的壳内高导层埋深,利用A.A′da′m给出的经验公式:HFCl＝35Q-1.3换算出部分地区的大地热流数值.文章通过对上述地热场资料的综合分析研究得到研究区地热场在横向和纵向上的非均匀特征,进而初步推断出研究区深部可能存在的地热应力区;同时,文中对该地区的地热场特征与其地质构造背景以及深部环境的关系也做了初步分析研究.     

唐山地震震源区构造应力场强度的初步分析

利用唐山地区丰富的震源机制解资料反演构造应力场，并结合构造物理研究手段，对唐山地震震源区现代构造应力场的3个主应力绝对量值进行了估算，给出了地壳介质参数取理论平均值的情况下，唐山地震震源区构造应力场３个主应力量值随深度的变化趋势．研究分析了摩擦系数c、孔隙压力P0和应力形因子 等参数与应力值的关系，发现最大主应力1的垂向增长率与摩擦系数c成正比，与孔隙压力P0和应力形因子成反比；而最小应力值3的垂向增长率与孔隙压力P0成正比，与摩擦系数c和应力形因子成反比．本文对应用震源机制解资料反演完整的应力张量进行了一次有意义的尝试．      

ESTIMATING THE MAGNITUDE OF TECTONIC STRESS BASED ON THE FRICTION CRITERIA OF FAULT AND ANALYSING THE PARAMETERS' INFLUENCE

Based on Zoback's method for estimating the tectonic stress magnitude and the two assumptions, we consider the conditions that three principal stresses are vertical principal stresses respectively(corresponding to three kinds of tectonic stress types). We deduced the formulae for estimating the tectonic stress magnitude by using the stress form factor and frictional strength of the fault and discussed the correlative influence of friction coefficient, pore pressure parameter and stress form factor on the stress value. When the maximum principal stress is approximately horizontal (when stress regime is strike-slip or reverse), the maximum principal stress (or the slope of stress increasing linearly with depth) is positively related with the friction coefficient and negatively related with the pore pressure coefficient. When the minimum principal stress is approximately horizontal (when stress regime is strike-slip or normal), the minimum principal stress (or the slope with depth) is negatively related to the friction coefficient, and positive to the pore pressure. Besides, these three parameters have great influence on the estimation of the tectonic stress magnitude. If the friction coefficient is too big and the pore pressure is too small, there could be a wide difference between the slope of the maximum principal stress increasing with depth and the slope of the minimum principal stress increasing with depth, which could lead to an unreasonable result. Our method is just an approximate estimation for the tectonic stress magnitude when crustal rocks have undergone brittle rupture or frictional sliding. The estimated results are not the tectonic stress magnitude when crust is in steady state.     

1995年7月20日河北沙城ML4.1地震序列破裂过程中应力变化的研究

根据地震破裂动力学, 研究了1995年7月20日河北沙城ML4.1地震序列破裂过程中, 视应力和静态应力降与动态应力降之差的变化. 结果表明, 主震的视应力约为5 MPa, 而余震的视应力平均约为0.047 MPa. 在破裂过程中, 主震的动态应力降大约为静态应力降的1.6倍,其差值约为2.7 MPa; 余震的动态应力降一致小于静态应力降,其差值平均约为-0.75 MPa. 因此,主震发生时,最终应力大于动摩擦应力,与断层突然锁住的模式相符; 余震发生时,最终应力小于动摩擦应力,与地震断层错动过头的模式相符. 因此, 主震和余震的发生过程是有差别的.      

油气探井喷涌现象及其与地震的对应关系

新疆魏家沟新05井是一个深2260m的石油探井,自1978—2004年的27年间,发生了9次井喷现象。当井喷发生时,地下水携带大量的天然气和少量的油花、油腊从井中猛烈地喷射出来,水柱喷射的最大高度达10m以上,井喷无明显的周期性特征。依据震例总结的经验,筛选了一批地震,以新05井发生井喷现象后未来半年为限,研究了所筛选的地震与井喷现象的对应关系,发现震中距100km范围内发生5级地震的对应率为33.3%,100～300km范围内5级地震的对应率为零,500km范围内6级地震的对应率为零,1000km范围内大震或强震群的对应率为60.0%     

全息光弹法分析南天山东部地区构造应力场

本文根据活断层资料,在软材料实验基础上,用激光全息光弹实验法分析了南天山东段构造应力场特征,实验结果表明,本区现代构造应力场主压应力为近南北向。在水平挤压力作用下,近东西向构造明显呈挤压状态,北东、北西向断层呈左旋或右旋走滑。τ_(max)、σ_1、σ_2的分布相似,其高值区展布于断层端点、交汇区等特殊部位。提出塔格拉克、库车—轮台、库尔勒东南为应力集中区。     

CHARACTERISTICS OF FOCAL MECHANISMS AND STRESS FIELD OF YUNNAN AREA

Using the seismic waveform data recorded by regional seismic network of Yunnan and Sichuan and the method of CAP, we calculate and obtain the focal mechanism of 268 earthquakes with the magnitude of M_L≥4.0 occurring in Yunnan during Jan. 1999 to Aug. 2014; then, we analyze the types and the regional feature of the focal mechanism of earthquakes in Yunnan, on the basis of the focal mechanism of 109 earthquakes analyzed by Harvard University. Based on the data of the above focal mechanism solutions, we adopt the method of damped regional-scale stress inversion to calculate the best-fitting tectonic stress tensor of every grid in Yunnan; and adopt the method of maximum principal stress to calculate the direction of maximum horizontal principal stress in Yunnan. The result shows that: (1)the strike-slip type is the most principal type of the earthquake focus in the study area and the second is the normal faulting type; while, the reverse-fault type is relatively small. The spatial distribution of focal mechanism is obvious. This reflects that the dynamic source and acting force are different in different parts of the study area. (2)The direction of the stress field in Yunnan shows a certain spatial continuity. Maximum horizontal principal compressive stress is mainly clockwise from north to south and counterclockwise from the west to the east. The direction of stress field shows inhomogeneity in space. There exist two stress conversion zones respectively in EW and NS direction. The inversion result of stress field shows that the stress field in Yunnan is complex and the principal stress direction changes greatly; and there are obvious differences in different regions.