由孕震后期非线性层次演化探讨短临预报问题

鉴于震源区为最后失稳区,震前前兆信息量最少,最弱以最晚出现,而近源区的调整单元（弱介质区域蠕滑断层等）前兆信息量最多,最强以及最早出现,提出由异常区边界交汇法确定震源位置（以场求源）;又鉴于孕震过程存在阶段性和层次性,提出由阶段性和层次性表现的时间特征确定主震发生时间（简称层次法）由上述二个思路和方法,本文对１９９５年永登地震孕震全过程和短临预报了研究了,研究表明,在地点中期预报基础上进一步由层次     

发震时深浅构造相互作用导致横向断层致锁的有限元分析

本文利用三维有限元方法，研究和计算了大震发生前、发生时，发生后震源断层面与深部同面立接断层之间的相互作用以及发震后促使深部断层发生错动从而对震源区近场横向活动断层致锁的结果，得到以下结果：（１）临近大震前震源断层面端部调整单元下方的深部断层有较高的剪应力水平，造成震时对震源断层面发生底辟作用的条件，即调整单元区对应的深部断层单元首次满足破裂条件并发生破裂。（２）震源端部的调整单元和具有蠕能力的横向     

永登5.8级地震孕育发生过程中的断层变形与重力场动态图象特征

初步研究了１９９５年７月２２日甘肃永登５．８级地震孕育发生过程中的断层形变异常和重力场、垂直形变场动态演化特征。孕震过程中近源区有３外断层形变呈α,β,γ相变化异常,外围区１９９３年以来先后有１０余处场地断层形变出现台阶、突跳等异常。流动重力监测到震肖出现的高值异常区、同震效应及震后恢复正常的演化过程等。资料反映了孕震过程中近源区断层运动由准线性走向非线性的过程,重力场变化由孕育、发震过程的非均匀     

走滑型地震震源孕育的三维组合模式

以走滑型地震为例提出了震源孕育的三维组合模式．在以往的组合模式基础上增加了震源下部的应力调整单元．这一应力调整单元由流变介质组成,孕震时不积累应力,而是将应力转移至上部的应力积累单元;在发震时该单元以其特有的粘滞性可以止裂;震后以其变形的时间依赖性可以控制余震发生．该调整单元的作用可以由地震后断层的蠕动曲线得到部分验证．     

郯庐断裂带潍坊—嘉山段全新世活断层的活动方式与发震模式

郯庐断裂带潍坊－嘉山段全新世活断层由三个独立的破裂段组成。从各段的断错地貌，松散堆积物特征，断层本身的特点以及断层泥的显微构造标志看，各段具有共同的特点，就是主要粘滑运动为主，并在震后有蠕滑调整运动，各段具有断层闭锁→粘滑发震→震后调整→断层再次闭锁的发震模式，目前莒县－郯城段仍处于震后调整阶段，而安丘段和新沂－泗洪段由已处于断层闭锁的后期阶段，面临粘滑发震的危险。     

壳内多震层孕震环境研究进展

壳内多震层的介质结构及其内、外环境是制约地震（尤其强震）在该层内孕育、发生的重要因素。现今多震层孕震环境研究所取得的主要进展如下：多震层位于上地壳下部至中地壳,岩石组合为角闪岩相（上部为绿片岩相）变质岩和花岗质岩石;多震层具有相对高速、高密度、高阻的介质结构,其下部对应脆 韧变形转换带和最大剪切应力带;多震层（或强震震源）之下存在壳内低速 高导体;多震层应力场具有区域性分区特点,壳内地震活动截止温度约３００～４００℃;多震层内震源断层具有区域性特点,不同地区震源断层可能具有不同的孕震机制;“坚固体孕震模式”对地震预报具有一定的指导作用     

1999年台湾集集大地震预报问题讨论

用地震活动性资料回顾性地研究了1999年台湾集集大地震的孕震结构和孕震过程，应用组合模式和孕震过程中显地震的时间特征对集集大震的预报问题进行了讨论．     

唐山地震前后地壳形变场的时空分布、演化特征与机理研究.

根据精密水准重复测量和跨断层形变观测资料，应用地壳形变图象动力学方法，研究了唐山地震震源区及其周围地区震前22年至震后9年间地壳形变场的时空演化过程．地壳不稳定区先出现在外围，由外向内扩展包围震源区，震源区出现不稳定但不失稳；经过短暂稳定，又出现由外向内的第2次不稳定过程，导致震源失稳．失稳前出现的形变空区与地震空区及断层闭锁区其空间分布重叠，出现时间略有先后；震源区断层出现临界预滑动后地震发生．地壳形变场演化过程与应力场数值模拟等研究结果能相互印证，支持以坚固体为核的孕震系统演化模式．      

共轭发震构造间相互作用的有限元分析

本文根据震源组合模式,利用有限元方法模拟计算,研究了共轭发震构造间的相互作用,结果如下:(1)当共轭断层的内角为压区且断层交汇区存在一定尺度的调整单元时,只有一条断层发震,另一条断层并不发震。(2)当共轭断层的内角为拉区且断层交汇区无调整单元或调整单元足够小时,由于两条共轭断层联通而发生一次大地震。(3)当共轭断层的交汇区的内角为拉区且断层交汇区有适当尺度的调整单元时,所发生的地震一般为双主震型,即两条断层均发震。其交汇区调整单元愈小,二次主震的间隔时间愈短。此外,本文还计算和讨论了调整单元尺度与初始破裂区位置的关系。     

震源孕育模式的数值模拟研究

在充分考虑地质体材料力学性质非均匀性特点的基础上，运用岩石破裂失稳过程有限元分析新方法(RFPA)，以不存在明显孕震构造特征的包体模式为例，模拟研究了挤压边界条件下的震源孕育模式，包括断层的形成过程和地震活动特征，演示出孕震体由变形、破裂到宏观贯通的地震全过程以及它们的时空强基本规律．计算所得到的应力、变形和微震空间分布，形象地给出了变形局部化、震源迁移、膨胀或隆起，弹性回跳和X型共轭变形带等直观图象．      

地震成因的综合模型和强震预报

根据以往研究的地震孕育和发生的３个模式提出了地震成因的综合模式、地震前兆指标和预报方法。综合模式由７个单元组成：震源、震源端部的２个调整单元、震源顶部和底部的２个软弱层（这些单元均位于上岩石圈）以及下岩石圈的两个深部剪切蠕滑断层（一个与震源断层面垂直立交，另一个与震源断层面同面立接）。这７个单元组成了导致强震后果的结构。在构造力源作用下每一个单元围绕震源运动。最终使震源区破裂和发生强震。根据这个模式各种地震前兆异常区的演化与模式中震源与其它各个单元之间的差异性有关，与调整单元、调整层、深部剪切蠕滑断层之间的差异性有关。这种差异性使不同时间或同一时段多个异常区、带边界的交汇点或连接区预示未来强震位置。在孕震后期，震源系统某些单元之间的相互作用增强，并形成正反馈，前兆异常随时间的变化出现起伏加剧。根据总结，强震大多发生在第３次起伏加剧的峰值处和峰值后并得到Ｍ＝４．２９＋０．１１ｔ式中ｔ为起伏加剧的异常时间，以月为单位。由上述指标可以作出强震的中短期预报。在文章最后我们以唐山地震为例展示了综合模式在地震预报中的应用     

基于地壳双层结构假设的大陆强震孕震机制探讨

通过对地壳低速高导层和地震震源深度等有关资料的分析研究,在对地震发生前兆、特征及物理机制研究的基础上,初步提出了一个简单的地壳双层孕震模式:地壳存在有两层孕震结构,上层为主孕震层,是地震应力集中积聚和发震后释放应变能的地方,主要是岩石发生脆性变形层,深度在中上地壳范围内;下层为低速高导层,是诱发和加强上层脆性层岩石变形、应变能积累和破裂的主要因素之一,处于岩石脆—韧性变形的过渡带,强震的发生与本层有着密切的关系,深度在中下地壳范围内。同时基于该双层孕震假设讨论了强震的孕育环境及作用。     

重正化群方法在地震预报中的应用

本文在文献[1]—[4]的基础上,用现代统计物理学观点以及重正化群方法研究了组合模式中应力积累单元的应力积累进入非线性阶段后,一维和二维震源体的破裂问题,得到了震源体破裂概率的临界值分别为0.2063和0.1707。应用二维震源体的破裂临界值,得到了孕震空区的围空地震的能量之和与参考能量的比值的临界值为0.1872,并用大华北地区1967年—1980年的10个孕震空区和1982年—1986年大华北地区所有起始震级为M_L=2.3的孕震空区进行了检验,结果是令人满意的。初步认为,临界值0.1872可以作为孕震空区危险性的判别指标。     

修正后之孕震模式的震源参数确定及震例分析

按照修正后的孕震模式和裂力学理论，得出了一组震源参数，并与前人运用其他方法所得的震源参数进行了对比，进一步论证在震源区存在液体。最后，以该模式对１９８８年１１月６日的澜沧－耿马地震的孕震过程进行了分析，说明了修正后的模式在地震预报中应用的可能性。     

1990年共和7.0级地震孕震过程讨论

共和７．０级地震的发生及共和盆地内古地震遗迹的发现,说明共和盆地不属于低烈度区,其地震危险性是不容忽视的,在诸多学研究的基础上,分析了共和地震的构造背景,讨论了共和地震的孕震过程,发现该次地震的孕育经历了近２０年,并且可以分为长、中、短、临４个阶段,反映了地壳介质由弹性形变、朔性形变、硬化直至破裂的过程。     

断层面上库仑破裂应力变化的相关研究进展

地震的孕育、发生和震后调整被认为是震源区及其邻区的应变积累释放过程.地震引起的静态库仑应力变化可有力地解释余震分布、强震序列等地震观测,并为探索地震发生机制和地震预测提供新的线索.地震学家们多采用弹性位错模型计算同震位错引起的库仑应力变化,以研究余震分布及地震间相互作用;随着流变学的发展,粘弹模型因可以很好的解释大量震后形变观测而被广泛用于断层面上的震后应力调整研究;此外,构造应力加载作用在更长时间尺度上造成断层面的应力积累,基于负位错模型计算震间库仑应力变化为又一研究内容.本文从同震、震后、震间库仑应力变化的角度提炼出断层面上库仑破裂应力变化的大量研究成果,介绍了库仑应力变化的基本计算原理及引起断层面上库仑应力变化的主要原因,论述了通过库仑应力演化来研究地震活动的方法和应用,进一步讨论断层面上库仑应力演化研究存在的问题和近期的进展.     

构造地震的前兆理论——震源孕育的膨胀-蠕动模式

较详细地讨论了构造地震的震源孕育情况;在考虑了动摩擦效应后,进一步对震源孕育过程和各种物理量的变化规律进行了分析和计算,提出了震源孕育的膨张一蠕动模式.该模式将孕震过程划分为:弹性变形、非弹性变形（膨胀）、前兆蠕动（断层面局部破裂）、加速蠕动（短期和临震）、整体错动（断层面全部破裂）--发震、震后调整等六个阶段.最后讨论了两类不同前兆、蠕裂和崩裂、非弹性变形（膨胀）速度的变化、各种前兆异常的基本形态、短临前兆的物理基础等问题.研究结果表明,膨胀-蠕动模式可能是认识地震前兆现象本质和发展预报技术的一个物理和力学基础.     

“坝体决口”孕震模式

根据中国大陆流动重力测量资料、跨断层流动测量资料、大面积水准测量资料、GPS测量资料、大震现场考察结果和地震活动特征提出了一种新的孕震模式，并认为这是地震孕育过程中可能存在的主要模式之一。     

孕震过程中孔隙压及地下水位变化的数值模拟

地震孕育过程中孕震区内各点的应力应变都将发生变化，介质的物性参数也将改变，因此孔隙压和地下水位随之改变。本文在研究孕震过程中包括扩容和断层蠕变效应在内的应力应变场的基础上，根据应力场与孔隙压场的耦合方程，把孔隙压场随应力场的应力变化定量地计算出来。计算结果表明，孕震过程中孔隙压的变化与应力场变的化的强弱及南的渗透性能等因素相关。孕震过程后期，震源区表现为扩容区并且孔隙压强以负压为主，此结果显示着震     

地下热水对断裂活动与地震活动的影响研究

利用后郝窑地区的地质勘探资料和怀来地区的数字地震台网观测资料,研究了地下流体（热水）在断裂构造活动及孕震过程中的作用．结果表明,断裂构造在有地下热水参与的地段,断裂两盘剪切应力迅速下降,断层垂直断距明显增加．随着断裂垂直断距的不断增加,该段断层的剪切应力将不断向地下流体未参与的断层两端转移,有可能在断层两端孕育地震．