On the physical model of earthquake precursor fields and the mechanism of precursors′ time-space distribution (II) — How do the stress and strain fields evolve while a strong earthquake is in preparation and how does the evolution affect the seismicity and earthquake precursors?

In this paper, the stress concentration process and the time-space distribution of stress when earthquakes are in preparation in one or more earthquake-generating bodies in a tectonic block have been analyzed and their relation with seismicity and earthquake precursors have been studied. The results show that: 1 When the regional stress field has intensified to a certain level, fracture begins in some block or blocks. The regional stress field will vary with time and the occurrence of strong earthquakes in groups is the result of the evolution of this dynamic stress field. In this process, the existence and development of more than one high stress concentration zone may give rise to a variety of pre-seismic anomaly-to-earthquake relations. 2 The process of stress variation in an earthquake-generating block generally appears as a nonlinear one. After the long-term elastic deformation, there may be more than one time of inelastic deformation and fault-softening from the beginning of the stage of inelastic deformation to just before the main fracture. Corresponding to such a nonlinearity, the stress and strain fields in the earthquake-generating block will display a complex pattern of time-space evolution; and thus the earthquake precursor fields controlled by stress and strain must display complexities in many aspects.     

甘、宁、青地区地震孕育的力源环境

从3个方面讨论了甘、宁、青三省区地震孕育的力源环境。①从强震震源机制、地震形变带、断层滑移特征和现代形变、地应力实地测量等几个不同侧面，讨论了区域构适应力场的分布规律。指出，甘、宁、青现今区域构造应力场以水平为主，主压应力方向从地区的西部到东南部，由NNE逐渐转为近EW向，且在地壳的深部、浅部和地表，方向有较好的一致性。它是印度板块向青藏块体碰撞、挤压，使青藏块体向北东方向推济，同时向东蠕散的结果。②通过讨论发展断层的错动形式以及部分前兆资料所反映的应力特征，揭示了地震孕育过程中震源及周围地区处于一种更高的应力状态。这是该地区地震前兆具有普遍性的根本原因。③讨论了甘、宁、青现今地震的孕育方式。指出，6级以上地震基本上以先存断层重新活动或相互沟通为主要活动形式。     

8.1级震后青藏块体东北部水平形变态势与地震有序活动研究

青藏块体东北部2003年最新GPS复测揭示：昆仑山口西8．1级地震后本区水平运动变形较前变异显,以甘青块体西部出现的与NE向挤压背景相反的张性运动变形为主要标志,且区域总体应变幅度增大。结合地震有序活动分析认为：本区目前的水平运动变形态势,与8．1级大震及随后青藏块体中西部发育的NE向中强以上地震条带在较短时间内释放了大量的压应变,使得青藏块体北部区域NE向推挤的应力场失衡(西侧的区域应力场强度衰减、东侧的应力场增强)密切相关;因而青藏块体北部大区域应力场趋于平衡过程将有利于块体东北边缘应力应变加速积累和破裂错动。     

昆仑Ms 8.1地震前青藏块体北、东缘水平运动变形的关联特征

青藏块体东北缘和川滇GPS监测区1991(1993)、1999和2001年高精度GPS观测资料揭示：2001年11月14日昆仑Ms8．1地震前，青藏块体北、东缘构造区域水平运动变形场动态演变具有一定的关联性特征。即：在继承性运动总体背景下，临近大震发生时两区域运动强度同步减弱且变形状态发生变化。结合地质构造分析研究认为，昆仑Ms8．1地震前，青藏块体边界运动变形的关联性变化与大震孕育后期大范围应力应变快速积累所形成的扰动应力场有关；随着块体内部大震的发生、应变能的大量释放和构造应力场的调整，可能会促使块体边界地带具有较高应变积累的相关构造部位(尤其是未被历史强震破裂贯通的地带)的应力应变的进一步积累或破裂释放。     

Current tectonic deformation and seismogenic characteristics along the northeast margin of Qinghai -Xizang block

Introduction The northeast margin of Qinghai-Xizang block has become the place with close attentions from geo-specialists at home and abroad for its significant tectonic movement and intensive seismicity. Quite a number of achievements have been obtained from the studies on geological structures and strong earthquake activities (DING, LU, 1989, 1991; GUO, et al, 1992, 2000; GUO, XIANG, 1993; HOU, et al, 1999; Tapponnier, et al, 1990; Gaudemer, et al, 1995). In the Development Program…     

Monitoring earthquake precursor field of NW Yunnan by stress remote sensing

The orbit perturbation of meteorologic satellite is used for the inversion of stress drop dynamic field of regional crustal structure. Rapid scanning over vast area is carried out to obtain short term earthquake-generating precursor field of seismic source and near-source districts in order to predict the three earthquake elements: epicenter, magnitude and commencement time of earthquake with the same effect as weather forecast. Taking the strong earthquakes that occurred in recent years in the NW of Yunnan as examples, direct deduction has been made for Lijiang and Wuding earthquakes, and curves of dynamic characteristics of stress drop before and after earthquakes as well as abnormal fluctuations of precursor stress drop and commencement time of earthquake have been plotted.     

应力时空演化揭示出的汶川地震前亚失稳过程

近年来从岩石实验研究针对应力水平进入峰值强度后至断层快速失稳前的短临阶段变形物理场的时空演化过程提出了亚失稳阶段的概念,该阶段的基本特征为应力由峰值前的积累为主转为峰值后稳定释放并加速至最终快速失稳,这一过程伴随着其他变形物理场的相应转变.把握该阶段应力场的转变特征对认识未来地震危险区及其变形阶段至关重要.以2008年汶川地震为例,运用基于区域多个地震震源机制反演定量应力张量的方法对强震前是否存在可观测的亚失稳应力状态进行了研究.获得的震源附近紫坪铺水库区域临震前应力状态时空演化过程显示,水库测震台网开始运行的2004年8月至2007年6月期间该区域归一化有效平均应力水平相对较低且均匀分布,随时间无明显变化;而2007年6月后至汶川主震发生前应力水平局部显著增强.基于不同时段的定量应力进一步获得了随时间演化的增量场,显示2007年6月后除了汶川附近和彭县附近为应力增强区,其他大部分区域表现为幅值相对较低的应力释放,表明研究区在2007年6月后应力水平明显弱化;而在2007年6月之前的应力增量场却显示区域应力随时间以积累为主.根据应力演化特征及分时段的应力增量场可推断孕震区在2007年中期达到强度极限,峰值前区域应力随时间平稳变化并以积累为主,而峰值后则转变为明显的应力释放.该现象显示汶川地震前区域应力存在由积累为主转为释放为主的可观测阶段,符合实验研究中断层由稳态进入亚失稳状态的应力演化特征.结合其他研究结果,推测汶川地震前震源断层及附近区域存在联动加速变形过程,与震前亚失稳应力状态相关.     

豫鲁冀交界区应力场动态演化特征与中强震孕育关系研究

对豫鲁冀交界区域小震震源机制解进行了研究,分析应力场动态演化过程,进而探讨应力场异常与其他反映孕震规律的物理量（中等地震演化、波速比异常）的关系,在此基础上对本区域中强震的孕育情况进行综合判定。     

唐山7.8级强震孕育条件及前兆场时空演化的三维数值模拟计算与分析

首先对由深部地震测深剖面观测综合归纳出一个华北地区岩石圈１２层三维非均匀实际模型在承受和不承受来自底面的上拱力条件下的应力场进行了数值模拟计算，并根据计算结果对唐山地震孕震条件及长期前兆进行分析研究。     

强震中期阶段区域性形变异常的共性特征及其机制以青藏块体东北部为例

强震前中期阶段(1～3年或稍长)区域性形变异常往往表现出3个方面的共性特征: ① 区域垂直运动变形呈现与构造有关的异常隆起区、 垂直差异变形高梯度带(有的还呈“四象限”)分布特征; ② 水平运动变形呈现与活动地块及断裂构造有关的、 以剪切变形为主的高应变集中区(带)特征; ③ 区域性垂直形变异常区与水平形变的高应变分布区共生的特征。 分析这些异常共性特征的形成机制, 初步认为: 它们是在基本统一的大区域构造应力场控制下, 不同层次块体系统运动及其边界带变形的非平稳、 非协调性, 在活动地块边界地带和地块内部次级断裂构造部位产生变形差异而导致应力-应变积累、 孕育强震到一定阶段的结果。 在此基础上, 分析探讨了基于区域性形变异常共性特征、 结合地质构造活动背景进行强震中期预测的意义。